Основы АСУ ТП и КИП - в статьях Ua.Automation.com
| АВР – просто о сложном. Часть I |
Доктор Вольт, для Ua.Automation.com В работе часто приходится сталкиваться с запросами на расчет и заказ АВР-ов. По нашим наблюдениям, заказчики, произнося эту аббревиатуру «АВР», не всегда понимают, что это такое на самом деле... Этим материалом мы бы хотели добавить ясности в этот вопрос – возможно и для специалистов, в том числе. В общем, в некотором роде, наша цель это «Просвещение + Электрификация всей страны» :). Что же такое АВР Под АВР подразумевается, как правило, устройство Автоматического Ввода Резерва.
Более подробное определение может звучать таким образом: «Щит АВР – это устройство, предназначенное для приема, контроля трехфазного переменного напряжения и автоматического переключения резервного электропитания на нагрузку…». Можно, также, добавить такое окончание фразы, как «…автоматического запуска генераторной установки, а также защиты отходящих линий от токов перегрузки и токов короткого замыкания». Это определение АВР, на самом деле, довольно короткое, но уже из него видно 2 принципиальных момента: 1) АВР – это сложное устройство; и 2) АВР – это часть щитового устройства. В Википедии дано такое определение АВР: «способ обеспечения резервным электроснабжением нагрузок, подключенных к системе электроснабжения, имеющей не менее двух питающих вводов и направленный на повышение надежности системы электроснабжения. Заключается в автоматическом подключении к нагрузкам резервных источников питания в случае потери основного». Обычно, АВР - это электрощитовое вводно-коммутационное распределительное устройство, минимум, на два питающих ввода. Один ввод основной (от которого постоянно работает нагрузка) и другой ввод – резервный. От резервного ввода происходит питание нагрузки в случае «пропадания» напряжения на основном вводе. Устройство АВР переключает питание между вводами, обеспечивая питание нагрузки с минимальным временем переключения. Количество питающих вводов может быть больше двух. Например, три ввода, четыре ввода. Все зависит от степени обеспечения надежности питания нагрузки. Из всего сказанного об АВР-ах можно вывести следующее: АВР-ы классифицируются по:
«А на чем АВР?» Самый «животрепещущий» вопрос, касающийся Автоматического Ввода Резерва, звучит так: «На чем АВР?». АВР может быть на контакторах, рубильниках с мотор-приводом, на автоматических выключателях с мотор-приводами, на рубильниках соленоидного типа, на полупроводниковых контакторах (дорого, зато быстро) и т.д. Самый распространенный тип коммутирующего устройства – контакторы (они же – магнитные пускатели). Устройство на контакторах состоит из двух контакторов – один контактор подключает питание от основного ввода на нагрузку, другой контактор – от резервного ввода. Важная особенность – контакторы взаимосблокированы друг с другом. Это означает, что когда один контактор замкнут, то другой разомкнут и наоборот. Причем, включить оба контактора нельзя, т.к. между ними есть механическая и электрическая взаимоблокировки. Тут есть смысл остановиться и расписать все подробнее…
Чего не любят энергопоставляющие организации Если два питающих ввода включить встречно, то произойдет встречное включение (обычно, как вариант, это может привести к полному короткому замыканию). Этого необходимо избегать. За этим бдительно следят энергопоставляющие организации. Стоит им узнать, что где-то есть АВР, они обязательно поинтересуются и потребуют, чтобы контакторы или другие коммутирующие устройства были сблокированы и защищены от одновременного включения. Особенно когда это АВР для ДГУ (дизель-генераторной установки). Механическая взаимоблокировка – это такая «штучка», которая при монтаже контакторов устанавливается между ними и объединяет их таким образом, чтобы они не смогли включиться одновременно, причем блокирует их движущиеся части с силовыми контактами, позволяя включиться только одному контактору. Электрическая взаимоблокировка – это система вспомогательных контактов, включенных определенным образом в цепи питания катушек контакторов, для исключения одновременной подачи на них напряжения управления. Время переключения АВР-а на контакторах минимально короткое и может составлять до 200-250 мс. Но, на самом деле, оно может отличаться в зависимости от номинального тока контактора. Чем меньше ток, а значит физический габарит, то тем быстрее замыкаются и размыкаются контакты. Чем больше ток, тем больше габариты и больше расстояния между контактами и, соответственно, время включения увеличивается. 2+1=3 Как я уже говорил, чтобы реализовать самый «простой» АВР необходимо два ввода – один основной и другой, резервный. Усложним задачу и примем в качестве основных два ввода, а третий ввод пусть будет резервным. Данный тип схемного построения АВР позволяет увеличить степень надежности электропитания нагрузок, т.к. в случае «пропадания» 1 основного ввода, АВР переключит питание нагрузки на 2-ой основной ввод. Ну, а в случае «пропадания» и 2-го основного ввода, АВР переключит питание нагрузки на 3-й резервный ввод. Причем, при восстановлении напряжения питания любого из основных вводов, АВР вернет питание нагрузки от основных вводов.
Слова «пропадание» питания, «пропадание» напряжения мы написали в кавычках неспроста и совершенно осознанно. Сейчас все объясним :). Понятие «пропадание» напряжения питания описывает только один из вариантов выхода параметров напряжения за установленные пределы. У нас, согласно установленным и принятым правилам, напряжение считается нормальным, если оно находиться в пределах +/- 10% от номинального значения. Т.е.: 380 В + 10% = 418 В – максимальное превышение и 380 В – 10% = 342 В – минимальное понижение. Другие аномалии «пропадания» это: пропадание одной, двух или сразу трех фаз ввода, а также неправильное чередование фаз.
Можно еще, конечно, упомянуть такое явление как выход частоты за установленные пределы, но это, действительно аномалия. Хотя решить эту проблему несложно – достаточно применить в качестве дополнительного устройства контроля напряжения устройство «частотомер». Итак, принимаем за «пропадание» выход за установленные пределы напряжения ввода, основного или резервного. В дальнейшем мы будем применять словосчетание «пропадание напряжения», смысл которого понятен. Как это работает? Вернемся к нашим трем вводам... Логика в данном случае весьма простая. Будем считать 1-й ввод главным или «основным-основным», 2-й ввод основным (просто основным, или первым резервным) и 3-й ввод - резервным или аварийным (аварийным, в смысле, «самым надежным» и который применяется, когда вокруг все отказало, а электропитание все-таки нужно)… Рассмотрим гипотетический сценарий: 1-й ввод работает, 2-й ввод есть, 3-й ввод, например, тоже работает (или это ДГУ, которая должна заработать автоматически). И вот Горэнерго отключило 1 ввод! - контакторы переключают питание на 2-й ввод. Все прекрасно! Но, энергетики упорствуют и идут дальше (профилактика у них, что непонятного?), отключая и 2-й ввод! А что делать в таком случае банку, если у него в этот период закрытие отчетного периода или переводы денег, а значит, серверы должны работать «при любой погоде»! Конечно, тут нас должен выручить АВР, подключив нагрузку к 3-му вводу! В случае с ДГУ – при пропадании 1 и 2 вводов поступает сигнал на запуск ДГУ, который автоматически запускается и подает питание на АВР, который, конечно, срабатывает. И если даже энергетики вновь включат 2-й ввод, то АВР произведет обратное переключение, и нагрузка будет питаться от 2-го ввода (3-й ввод при этом отключается, а если на 3-м вводе был ДГУ, то он останавливается. Солярка ныне не дешева). Если подключается и 1 ввод, то происходит переключение нагрузки на питание от 1 ввода. Процесс, по сути простой, а вот слов для его описания потребовалось немало :) Продолжение следует… Связаться с автором можно по адресу: [email protected] |
