Источник 1

Источник 2

§......

/ ДВР /

Нагрузка

Рис. 4.6. Схема автоматического включения резерва

Функционально и конструктивно устройство АВР и панели переключения нагрузок различий не имеют. Разница заключается только в том, что панели переключения нагрузок входят в номенклатуру опций ДГУ и могут комплектно поставляться. Термин «устройство автоматического включения резерва» более полно отражает стоящее за ним понятие и применяется в случаях, когда переключаются источники питания различных видов, таких как трансформаторные подстанции, дизель-генераторные установки, ИБП, секции ГРЩ и т.д. В дальнейшем будем пользоваться термином «АВР».

АВР представляет собой второй важнейший элемент СГЭ. Без АВР невозможно организовать автоматическое переключение питания на ДГУ при отказе основного источника электроснабжения. Применяемые в некоторых случаях перекидные рубильники не являются автоматическими аппаратами и требуют постоянного присутствия на объекте оперативного персонала для осуществления необходимых переключений. Для интеллектуального здания СГЭ с применением перекидных рубильников не является приемлемым решением. В некоторых случаях решения на основе АВР могут являться альтернативой решениям на основе ИБП при построении СБЭ. При определенных условиях они позволяют отказаться от ДГУ (см. разд. 5.1).

Существующие типы АВР рассмотрены ниже.

Тиристорные (электронные) АВР (Static Transfer Switch, STS) имеют минимально возможное время переключения при синфазных сетях - не более 3 мс, а в несинфазных сетях могут обеспечивать включение резервного ввода в момент перехода его входного напряжения через ноль (с целью ограничения возможных бросков тока при коммутации). По своему устройству тиристорные АВР повторяют статический байпас ИБП, с той лишь разницей, что в них имеется минимум пара статических ключей. Вариантом STS являются избыточные переключатели, упоминаемые в разд. 3.6.

Отсутствие в схеме механических элементов позволяет получить высокую надежность тиристорных (электронных) АВР. В то же время при больших токах нафузки тешювыделение тиристорных АВР может достигать нескольких киловатт (потребуется принудительная вентиляция или кондиционирование помещения электрощитовой). Блокировка от возможных замыканий двух входов между собой может быть только электронной, в то время как органы Энергонадзора, как правило, требуют наличия механической блокировки. Блокировка применяется для исключения подачи напряжения с одного ввода АВР на другой при переключении. Можно сказать, что АВР должно работать по логике ИЛИ. Блокировка может осуществляться как электрическими (электронными), так и механическими средствами. Нормативными документами требования к механической блокировке вводов АВР не регламентируются и устанавливаются в соответствии с местными инструкциями и руководящими документами.

\ - м99

Однократность действия АВР требуется для исключения его повторного включения в случае короткого замыкания на нагрузке.

Стоимость тиристорных АВР примерно в два раза выше, чем стоимость электромеханических аппаратов той же мощности.

Как уже отмечалось, тиристорные АВР могут рассматриваться как альтернатива ИБП [И]. Малое время переключения при двустороннем питании приближает ти-ристорный АВР к ИБП типа off-line. Но, поскольку резервные источники питания находятся вне пределов объекта и обеспечение качества электроэнергии требует дополнительных мероприятий, применение тиристорных АВР в таком качестве широкого распространения не получило. В некоторых случаях используют тиристорные АВР для резервирования критической нагрузки с организацией двустороннего питания от разных групп ИБП (рис. 4.7, а) или от ИБП и ДГУ (рис. 4.7, б).

ИБП 1

ИБП 1

Ввод 1

ИБП 2 Ввод 2

Нагрузка

Ввод 1

Ввод 2

Нагрузка

а) 6)

Рис. 4.7. Резервирование с применением тиристорных АВР

Электромеханические АВР на контакторах наиболее распространены и имеют достаточно высокое быстродействие (десятки-сотни миллисекунд) среди электромеханических аппаратов, уступая только тиристорным [20]. При двухвходовой и трехвходовой схеме АВР существует возможность ввести в дополнение к электрической механическую блокировку контакторов. Механическая блокировка выполняется на базе простого и надежного рычажного механизма. Количество вводов принципиально не ограничено и определяется логикой работы системы автоматики, управляющей контакторами. На рис. 4.8, 4.9 изображены трсхвходовые АВР, обеспечивающие питание нагрузки от двух основных источников питания (ввод 1 и ввод 2) и от резервной дизель-электростанции (ДЭС).

Трсхвходовые АВР на базе двухвходовых (рис. 4.8), как правило, выполняются на номинальные токи до 630 А. Это связано с конструктивным исполнением контакторов и управляемых выключателей. При токах, больших 630 А, трсхвходовые АВР выполняются непосредственно на трех аппаратах (рис. 4.9). Механическая блокировка при этом производится специальным тросовым блокировочным механизмом.

1 . 2.

ДЭС-

Рис. 4.8. Трехвходовое АВР на базе двухвходовых с механической блокировкой

(источник: издание компании «Эпектросистемы»)

Ввод 1

АЭС Ввод 2

Рис. 4.9. Трехвходовое АВР с механической блокировкой

(источник: издание компании «Эпектросистемы»)

Ввод 1

ДЭС Ввод 2

Рис. 4.10. АВР на управляемых выключателях с электроприводом

(источник: издение компании «Электросистемы»)

Электромеханические АВР на автоматических выключателях с электроприводом (рис. 4.10) уступают предыдущим по быстродействию и также позволяют осуществить механическую и электрическую блокировки при двухвходовой (рычажная блокировка) и трехвходовой (тросовая блокировка) схемах. К недостаткам можно отнести более С1южную электрическую схему и более высокую стоимость этих устройств при мощностях ниже 100 кВА.

К достоинствам этих АВР можно отнести конструкцию, обеспечивающую невозможность замыкания между собой двух входов, а также наличие ручного управления, которое обеспечивается независимо от напряжения на сетевых вводах. Стоимость АВР на управляемых переключателях при мощностях более 100 кВА ниже, чем стоимость аппаратов на контакторах и автоматических выключателях.

У всех рассмотренных типов АВР при необходимости могут быть реализованы функции контроля уровня напряжения, введены элементы регулировки задержек и схемы управления работой ДЭС. Контроль уровня напряжения необходим для работы автоматики по заданному алгоритму: если напряжение на рабочем входе АВР упало ниже установленного уровня, то автоматика определяет это как отключение напряжения и производит переключение нагрузки на тот вход, где уровень напряжения находится в допустимом диапазоне. Задержки времени на осуществление переключения устанавливаются для исключения излишних переключений на резервный вход и обратно в случае кратковременного пропадания напряжения и его последующего восстановления. Управление работой генератора необходимо для выдачи сигнала на запуск ДГУ по прошествии необходимой выдержки (задержки) времени в случае отключения вводов от энергосистемы.

Резюмируя сказанное, можно сделать следующие выводы:

- целесообразно использовать АВР электромеханического типа, которые могут быть выполнены на контакторах, управляемых автоматических выключателях или управляемых переключателях с электроприводом;

-желательно наличие механической блокировки, исключающей возможность замыкания двух входов друг на друга;