интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

АВР. Авр на 2 ввода схема с дгу


Путь электричества в дата-центре / Блог компании DataLine / Хабр

Система энергоснабжения — одна из самых критических составляющих инженерной инфраструктуры дата-центра. Без электричества дата-центр за доли секунды может превратиться в бесполезное здание с грудой простаивающего ИТ-оборудования. Чтобы такого не случалось, дата-центр имеет на борту дизельные генераторы и источники бесперебойного питания.

Сегодня подробно поговорим о системе энергоснабжения дата-центра: узнаем, какой путь проходит электричество до стойки и что происходит, когда в ЦОДе пропадает городское электричество. Сабж разберем на примере одного из наших дата-центров.

Поговорим по понятиям

Прежде, чем отправиться маршрутами электричества в дата-центре, разберем основные термины и определения, которые нам сегодня понадобятся.Ввод — место подключения дата-центра к городской электросети.

Трансформатор — устройство для преобразования электрического напряжения, в нашем случае с 10 кВ до 400 В.

Луч — маршрут электричества от трансформатора до блока питания сервера.

Распределительный щит — устройство для приема, распределения электроэнергии и защиты при перегрузках и коротких замыканиях.

Дизель-генераторная установка (ДГУ) — автономная энергетическая установка, которая вырабатывает электричество посредством сжигания дизельного топлива. В дата-центре с помощью ДГУ обеспечивается гарантированное питание. Обычно ДГУ стоят выключенными, но теплыми. На запуск им нужно около 30 секунд.

Источник бесперебойного питания (ИБП) — устройство, питающее дата-центр при кратковременном отключении основного источника электроснабжения. Пропадание электричества хотя бы на секунду, приведет к отключению ИТ-оборудования. Задача ИБП не допустить этого перерыва.

Автоматический ввод резерва (АВР) — устройство, используемое в случаях, если система электроснабжения имеет не менее двух питающих вводов. В случае проблем с одним из вводов нагрузка автоматически переключается на второй. В дата-центрах АВР используется для переключения нагрузки дата-центра на ДГУ и для резервирования электроснабжения серверов с одним блоком питания.

Power distribution unit, PDU (распределитель питания) — устройство для распределения электроэнергии. В английской традиции PDU называют как электрические щиты, так и блоки розеток. У нас это только блоки розеток в стойке.

Да будет свет

Дата-центр подключается к городской электросети через два ввода. Эти вводы независимы: идут от разных подстанций и по отдельным трассам. Мы проследим путь электричества по одному из таких вводов от трансформатора до сервера в стойке.

Через вводы городское электричество попадает на понижающие трансформаторы дата-центра. Здесь 10 кВ преобразуются в 400 В.

Эти 400 В приходят на главный распределительный щит (ГРЩ). Отсюда питание расходится по всем инженерными системам и ИТ-оборудованию дата-центра.

Два ряда серых шкафов — это и есть ГРЩ. Каждый ряд (секция) питается от своего ввода и дублирует тот, что стоит напротив.

ГРЩ включает в себя:

  • вводной автоматический выключатель (вводные автоматы). Если на пути от ГРЩ до нагрузки произойдет короткое замыкание или превышение допустимого тока, то вводной автомат отключится. Принцип работы этих автоматов такой же, как у пробок в электрощитке у вас дома. В каждой секции ГРЩ два вводных автомата: один работает, когда дата-центр запитан от городской электросети, другой — при включенных ДГУ.
  • распределительная шина. На нее поступает все электричество и передается дальше в ИБП или другие распределительные щиты.

    В верхней части расположены кабели, по которым приходит электричество из трансформатора. В средней части — вводной автомат, внизу медная распределительная шина.

  • автоматический ввод резерва (АВР). Он контролирует вводные автоматы от города и ДГУ, дает команды на запуск и остановку ДГУ, переключает питание дата-центра с трансформаторов на ДГУ и обратно.

    На дисплее отображается, от какого источника питается дата-центр. В данный момент питание приходит от городской сети (LN1). LN 2 — это резервное линия питания от ДГУ.

  • отводные автоматы. Они защищают от перегруза и короткого замыкания каждую трассу, которая отходит на другие щиты и конечные потребители: стойки, ИБП, кондиционеры, освещение и пр.
  • секционный переключатель. У нас два ГРЩ, так как к дата-центру подведены 2 ввода. Он позволяет питать обе секции ГРЩ от одного ввода, когда нужно отремонтировать один из траснформаторов.
В помещении с ГРЩ также находится щит, в котором собраны выходы со всех ДГУ (обычно их от 3 до 5 шт.). Когда пропадает городское электроснабжение, питание из этого щита подается в ГРЩ и расходится дальше по всему дата-центру.

Все вырабатываемое ДГУ электричество поступает на медную распределительную шину и оттуда идет на вводной автомат от ДГУ.

Итак, попадая в ГРЩ, 400В поступают на вводной автомат от города. Далее электричество попадает на распределительную шину и отводные автоматы. АВР в случае перебоев с городской электросетью, переключает дата-центр на питание от ДГУ. От ГРЩ электропитание идет уже гарантированное, но все еще:

а) “грязное”: городское напряжение не слишком стабильно, бывают скачки, временные повышения и понижения. б) не бесперебойное: ДГУ потребуется до 30 секунд, чтоб завестись и выйти на рабочую нагрузку.

Обе эти проблемы решает источник бесперебойного питания (ИБП). Именно туда поступает электричество после ГРЩ. ИБП выравнивает напряжение до заданного значения, а при потере питания от города ИБП автоматически переключает свою нагрузку на аккумуляторные батареи. На батареях ЦОД может работать автономно около 15 минут. Этого более чем достаточно, чтобы ДГУ успели завестись.

ИБП обыкновенный.

Стеллажи с аккумуляторными батареями.

От ИБП питается распределительный щит ИБП (ЩИБП). От отводных автоматов ЩИБП электричество поступает на распределительные щиты машинных залов (ЩР), кондиционеров (ЩК), аварийного освещения (ЩС) и другие щиты.

В ЩР для каждой стойки устанавливается свой отводной автомат нужного номинала и фазности. Например, чтобы запитать стойку мощностью в 6,5 кВт устанавливаем однофазный автомат 32А.

ЩР в машинном зале.

В машинных залах NORD 4 вместо ЩР используются шинопроводы, находящиеся под фальшполом.

На шинопроводе устанавливаются отводные коробки с автоматами, ведущими к стойкам.

Осталось запитать оборудование в стойке. Для этого в стойку устанавливается два PDU, которые подключаются к разным лучам питания. Оборудование с двумя блоками питания подключается в разные PDU. Если у оборудования один блок питания, то к PDU оно подключается через АВР. При потере питания на одном из PDU АВР переключает нагрузку на второй.

Принципиально важно правильно подключить оборудование к АВР и PDU. Если напутать, то никакое резервирование по питанию в дата-центре не поможет пережить вашему серверу перебои с городским электроснабжением.Схема правильного подключения серверов с одним и двумя блоками питания в стойку.

Вот такой путь проходит электричество по одному лучу от трансформатора до сервера в стойке. Аналогичным маршрутом электричество добирается до стойки и по второму лучу. На общей схеме все вышеописанное выглядит вот так:

Тушите свет
Теперь разберем ситуацию, когда в дата-центре пропадает городское электроснабжение. При этом сценарии происходит следующее:

— ИБП переключаются на питание от аккумуляторных батарей; — автоматический ввод резерва в ГРЩ запускает ДГУ и переключает дата-центр на питание от них.

Вот как это происходит:

  1. ИБП фиксирует пропадание питания на входе и автоматически переключается на автономное питание от аккумуляторных батарей.
  2. Одновременно с этим АВР в ГРЩ также фиксирует перебой с городским питанием. АВР Ждет 5 секунд. Если питание не восстановилось, то АВР подает сигнал на запуск ДГУ.
  3. ДГУ запускаются и синхронизируются между собой за 15-30 секунд.
  4. Когда питание от ДГУ появляется на резервной линии, АВР размыкает автоматический выключатель основной линии и замыкает выключатель резервной линии с выдержкой 10 секунд. С этого момента дата-центр питается от ДГУ.
  5. ИБП видит восстановление питания на входе и возвращается в стандартный режим.
/>

Когда питание по городской сети возобновляется, то тот же АВР автоматически возвращает дата-центр на питание от городской сети:

  1. АВР фиксирует возврат городского питания, ждет 5 секунд отключается от ДГУ.
  2. Одновременно с этим ИБП переходят на питание от батарей.
  3. АВР размыкает выключатель на резервной линии (питание от ДГУ), и через 5 секунд замыкает выключатель на основной линии питания от города. ИБП возвращается в стандартный режим.
  4. АВР ждет 60 секунд, после чего дает команду на остановку ДГУ.
Одна из групп ДГУ на площадке OST.

В этом посте мы подробно разобрали, как система электроснабжения выглядит в динамике. Если хочется узнать подробности по мощностям, маркам и схемам резервирования каждого из элемента системы в дата-центре TIER III, то можно пробежаться по нашей последней экскурсии по NORD 4. Задавайте вопросы в комментах, если что-то интересное для вас осталось за кадром.

habr.com

Автомат переключения на резервное питание – подключение дгу через авр



Назначение электрического оборудования распределительных устройств

Оборудование первичных и вторичных цепей

Рис.1. Однолинейная схема электростанции средней мощности с РУ 10 и 110 кВ:G — генератор; Т — трансформатор; Q — выключатель;QB — выключатель секционный; QS — разъединитель;LR — токоограничивающий реактор; F — разрядник;W — линия электропередачи

Назначение электрического оборудования первичных цепей

Назначение аппаратов и других элементов РУ удобно рассмотреть применительно к схеме конкретной установки (рис.1). Как видно из схемы, в каждом присоединении предусмотрены выключатели и соответствующие разъединители.

Выключатели

Выключатели Q являются важнейшими коммутационными аппаратами. Они предназначены для включения, отключения и повторного включения электрических присоединений. Эти операции выключатели должны совершать в нормальном режиме, а также при коротких замыканиях (КЗ), когда ток превосходит нормальное значение в десятки и сотни раз. Выключатели снабжены приводами для неавтоматического и автоматического управления. Под неавтоматической операцией включения или отключения понимают операцию, совершаемую человеком, который замыкает цепь управления привода выключателя особым ключом обычно на расстоянии, т.е. дистанционно. Автоматическое включение и отключение происходит без вмешательства человека с помощью автоматических устройств, замыкающих те же цепи управления.

Выключатели предусмотрены также в сборных шинах.

Эти выключатели называют секционными QB.

Щиты управления ДГУ

В РУ станций секционные выключатели при нормальной работе обычно замкнуты. Они должны автоматически размыкаться только в случае повреждения в зоне сборных шин.

Вместе с ними должны размыкаться и другие выключатели поврежденной секции. Таким образом поврежденная часть РУ будет отключена, а остальная часть останется в работе.

При наличии достаточного резерва в источниках энергии и линиях электроснабжение не будет нарушено.

Разъединители

Разъединители QS имеют основное назначение — изолировать (отделять) на время ремонта в целях безопасности электрические машины, трансформаторы, линии, аппараты и другие элементы системы от смежных частей, находящихся под напряжением. Разъединители способны размыкать электрическую цепь только при отсутствии в ней тока или при весьма малом токе, например токе намагничивания небольшого трансформатора или емкостном токе непротяженной линии.

В отличие от выключателей разъединители в отключенном положении образуют видимый разрыв цепи. Как правило, их снабжают приводами для ручного управления. Операции с разъединителями и выключателями должны производиться в строго определенном порядке. При отключении цепи необходимо сначала отключить выключатель и после этого отключить разъединители, предварительно убедившись в том, что выключатель отключен. При включении цепи операции с выключателем и разъединителями должны быть выполнены в обратном порядке. Таким образом, замыкание и размыкание цепи с током совершает выключатель. Разъединители образуют дополнительные изолирующие промежутки в цепи, предварительно отключенной выключателем.

Разъединители размещают так, чтобы любой аппарат или любая часть РУ могли быть изолированы для безопасного доступа и ремонта. Так, например, в каждой линейной цепи должны быть предусмотрены два разъединителя — шинный или линейный, с помощью которых выключатели могут быть изолированы от сборных шин и от сети. В цепи генератора достаточно иметь только шинный разъединитель, обеспечивающий безопасный ремонт генератора и выключателя; при этом генератор должен быть отключен и остановлен. Для ремонта двухобмоточных трансформаторов и соответствующих выключателей достаточно иметь шинные разъединители со стороны высшего и низшего напряжений.

Заземляющие устройства

Для безопасной работы в РУ и в сети недостаточно изолировать рабочее место от смежных частей, находящихся под напряжением. Необходимо также заземлить участок системы, подлежащий ремонту. Для этого у разъединителей предусматривают заземляющие ножи, с помощью которых участок, изолированный для ремонта, может быть заземлен с обеих сторон, т.е. соединен с заземляющим устройством установки, потенциал которого близок к нулю. Заземляющие ножи снабжают отдельными приводами. Нормально заземляющие ножи отключены. Их включают при подготовке рабочего места для ремонта после отключения выключателей и разъединителей и проверки отсутствия напряжения.

Использование разъединителей не ограничивается изоляцией отключенных частей системы в целях безопасности при ремонтах. В РУ с двумя системами сборных шин разъединители используют также для переключений присоединений с одной системы сборных шин на другую без разрыва тока в цепях.

Токоограничивающие реакторы

Токоограничивающие реакторы LR представляют собой индуктивные сопротивления, предназначенные для ограничения тока КЗ в защищаемой зоне. В зависимости от места включения различают реакторы линейные и секционные.

Измерительные трансформаторы тока

Измерительные трансформаторы тока ТА предназначены для преобразования тока до значений, удобных для измерений. В присоединениях генераторов, силовых трансформаторов, линий со сложными видами защиты необходимы два-три комплекта трансформаторов тока.

Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения TV предназначены для преобразования напряжения до значений, удобных для измерений. Трансформаторы напряжения присоединяют к сборным шинам станций; их предусматривают также в присоединениях генераторов, трансформаторов и линий.

На принципиальных схемах измерительные трансформаторы обычно не показывают.

Вентильные разрядники

Вентильные разрядники F, а также ограничители перенапряжений предназначены для защиты изоляции электрического оборудования от атмосферных перенапряжений. Они должны быть установлены у трансформаторов, а также у вводов воздушных линий в РУ.

Токопроводы

Токопроводы представляют собой относительно короткие электрические линии (как правило, от нескольких метров до нескольких сотен метров) с жесткими или гибкими проводниками, укрепленными на опорных или подвесных изоляторах, предназначенные для соединения электрических машин, трансформаторов и электрических аппаратов в пределах станции, подстанции, распределительного устройства.

Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам

Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам, заключаются в следующем.

  • Изоляция оборудования должна обладать достаточной электрической прочностью, чтобы противостоять наибольшему рабочему напряжению, а также коммутационным и атмосферным перенапряжениям.
  • Оборудование и проводники должны:
    • проводить в течение неограниченного времени наибольшие рабочие токи соответствующих присоединений; при этом температура в наиболее нагретых точках не должна превышать нормированные значения для продолжительного режима;
    • выдерживать тепловое и механическое действия токов КЗ, т.е. обладать достаточной термической и электродинамической стойкостью;
    • быть экономичными и надежными в эксплуатации, т.е. вероятность повреждений должна быть мала, а требования к уходу и ремонту минимальными;
    • быть безопасными для лиц, обслуживающих установку.

Кроме перечисленных общих требований, к электрическому оборудованию предъявляют ряд частных требований в соответствии с назначением и условиями работы оборудования.

Номинальные параметры электрического оборудования — это параметры, определяющие свойства электрического оборудования, например номинальное напряжение, номинальный ток и многие другие.

Номинальные параметры назначают заводы-изготовители. Они указываются в каталогах, справочниках, на щитках оборудования. При проектировании установки и выборе оборудования номинальные параметры сопоставляют с соответствующими расчетными значениями напряжений и токов, чтобы убедиться в пригодности оборудования для работы в нормальных и анормальных условиях. Ограничимся здесь лишь определением понятия номинального напряжения электрической сети и электрического оборудования.

Номинальное напряжение — это базисное напряжение из стандартизованного ряда напряжений, определяющее уровень изоляции сети и электрического оборудования. Действительные напряжения в различных точках системы могут несколько отличаться от номинального, однако они не должны превышать наибольшие рабочие напряжения, установленные для продолжительной работы:

Номинальное междуфазное напряжение, действующее значение, кВ…

3..6..10..20..35..110

Наибольшее рабочее напряжение, действующее значение, кВ… 3,5..6,9..11,5..23..40,5

Номинальное междуфазное напряжение. действующее значение, кВ… 150..220..330..500..750..1150

Наибольшее рабочее напряжение, действующее значение, кВ… 172..252..363..525..787..1210

Для сетей с номинальным напряжением 220 кВ включительно наибольшее рабочее напряжение принято равным 1,15 номинального; для сетей с номинальным напряжением 330 кВ — 1,1 номинального и для сетей 500 кВ и выше — 1,05 номинального. Электрическое оборудование должно быть рассчитано на продолжительную работу при указанных напряжениях.

Изоляция электрического оборудования должна также противостоять перенапряжениям, т.е. кратковременному действию напряжений, превышающих наибольшее рабочее напряжение. Различают перенапряжения коммутационные и атмосферные.

Аппараты вторичных цепей. Релейная защита и элементы системной автоматики

Автоматические устройства, в частности релейная защита, необходимы там, где требуется быстрая реакция на изменение режима работы и немедленная команда на отключение или включение соответствующих цепей. Так, например, при КЗ, когда ток в ряде цепей резко увеличивается, необходимо немедленно отключить поврежденный участок системы, чтобы но возможности уменьшить размеры разрушения и не помешать работе смежных неповрежденных цепей. Такая команда может быть подана только автоматическим устройством, реагирующим на изменение тока, направление мощности и другие факторы и замыкающим цепи управления соответствующих выключателей.

Автоматическое отключение элементов системы, должно быть избирательным (селективным).

Это означает, что в случае повреждения в любой цени отключению подлежит только поврежденная цепь ближайшими к месту повреждения выключателями. Работа остальной части системы не должна быть нарушена. Так, например, при замыкании в точке К1 (рис.2) ток проходит по цепям генераторов, повышающих трансформаторов, поврежденной и неповрежденной линий. Однако отключению подлежит только поврежденная линия с обеих сторон. Связь станции с системой сохранится по другой линии.

В случае повреждения генератора или трансформатора отключению подлежит только поврежденный элемент. На рис.2 участки системы, подлежащие отключению в случае их повреждения, разграничены пунктирными линиями. Каждый участок отключается одним или двумя выключателями. В случае повреждения выключателя отключению подлежат два смежных участка.

Рис.2. Электрическая схема станции и участка сетиПунктирные линии разграничивают участки станции и сети,подлежащие отключению в случае их повреждения

Избирательность релейной защиты обеспечивают различными способами, например соответствующим выбором времени или тока срабатывания защит смежных участков сети, применением реле, реагирующих на направление мощности, и др.

Время отключения цепи при КЗ слагается из времени срабатывания релейной защиты и времени отключения выключателя, исчисляемого от момента подачи команды на отключение до момента погасания дуги в разрывах выключателя.

Время отключения основных линий системы стремятся по возможности уменьшить, чтобы не нарушить устойчивости параллельной работы электростанций. Время отключения новейших выключателей составляет два периода и время релейной защиты еще 0,5 периода. Полное время отключения составляет таким образом 2,5 периода. Для распределительных сетей 2,5-периодное отключение не требуется. Здесь применяют более простые защиты и менее быстродействующие выключатели, стоимость которых значительно ниже. Полное время отключения составляет несколько десятых долей секунды и более.

Автоматическое повторное включение

Автоматические устройства для повторного включения (АПВ) воздушных линий после отключения их защитой имеют назначение быстро восстановить работу линии после отключения. Эффективность повторного включения воздушных линий основана на том, что большая часть замыканий связана с грозовыми разрядами и приводит к перекрытию изоляторов по поверхности. После автоматического отключения линии электрическая прочность воздушного промежутка быстро восстанавливается и при повторном включении линия остается в работе.

Первоначально команда на повторное включение подавалась вручную дежурным на щите управления. Позднее операцию включения стали автоматизировать. В настоящее время автоматическое повторное включение, однократное и двукратное, получило широкое применение. Оно способствует повышению надежности электроснабжения, в особенности при питании потребителей по одиночным линиям.

Полное время автоматического повторного включения исчисляется от подачи команды релейной защиты на отключение выключателя до повторного замыкания его контактов. Оно должно быть возможно малым, чтобы не нарушать работу потребителей, но в то же время достаточным для деионизации дугового промежутка в месте перекрытия. Время повторного включения зависит от напряжения сети и быстродействия выключателя. В устройствах двукратного повторного включения для первого включения выбирают минимальное время из условия деионизации дугового промежутка. Если первое включение оказывается неуспешным и линия отключается вновь, происходит второе включение с интервалом в несколько секунд.

Автоматический ввод резерва

Автоматические устройства для включении резервной цепи (АВР) должны автоматически включать резервный трансформатор или резервный агрегат взамен отключенного защитой, а также автоматически подключать секцию сборных шин (с соответствующей нагрузкой), потерявшую питание, к соседней секции, обеспеченной питанием, с целью быстрого восстановления электроснабжения. Перерыв в подаче энергии должен быть относительно невелик, не более 0,5 с, чтобы электродвигатели, потерявшие питание, не успели остановиться, а после восстановления питания могли быстро войти в нормальный режим работы.



steptosleep.ru

АВР

АВР (Автоматический ввод резерва) представляет собой систему обеспечения бесперебойной работы энергопотребителей. В случае пропадания основного источника питания АВР автоматически запускает резервный ввод.

Согласно ПУЭ все потребители электрической энергии делятся на три категории:

  • I категория — к потребителям этой группы относятся те, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, угрозу для безопасности государства, нарушение сложных технологических процессов и пр.

Все потребители, относящиеся к данной категории должны быть запитаны от двух независимых источников питания ( это могут быть две трансформаторные подстанции, либо ТП и дизель генератор). Электроснабжение, при отключении одного из источников, должно прерываться лишь на время автоматического переключения на второй ввод. Очевидно, что в данном случае без системы АВР просто не обойтись.

Также к первой категории относят особую группу потребителей, которые должны бесперебойно функционировать с целью безаварийного останова производств для предотвращения возможной опасности жизни людей, пожаров и взрывов. Для этой группы предусматривается три независимых источника питания ( две ТП и дизель генератор). Для данной группы также необходимо использовать АВР.

  • II категория — к этой группе относят электроприёмники, перерыв в питании которых может привести к массовому недоотпуску продукции, простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта

Все объекты, попадающие в данную категорию, также должны быть запитаны от двух независимых источников питания, но в отличии от первой категории, допускается некоторое время простоя до восстановления электроснабжения. То есть в данном случае могут применяться автоматические системы ввода, но допускается и ручное переключение на резервный ввод.

  • III категория — все остальные потребители электроэнергии.

И наконец третья категория энергопотребителей, для которой электроснабжение осуществляется от одного источника питания. При этом перерыв в электроснабжении не должен превышать одних суток. В данную категорию попадают магазины, офисные помещения, частные дома и т.д. Хотя для данной категории системы АВР вроде как и не предусмотрены, но согласитесь, что находиться без электричества в течении суток не очень-то комфортно, поэтому по мере возможности АВР находят применение и здесь.

Как видно из всего вышеперечисленного устройства АВР являются неотъемлемой частью систем обеспечения бесперебойного питания электроприемников.

По типу исполнения АВР разделяют на

  • АВР одностороннего действия

— в данном исполнении присутствует два ввода — основной и резервный. Оба они подключены к одной секции, к которой подключена и нагрузка. В нормальном режиме в работе находится только основной ввод, а в случае неисправности устройство АВР отключает основной ввод и задействует в работу резервный ввод. Как только на основном вводе восстановится напряжение, система автоматически переключается на него. То есть система имеет приоритет основного ввода.

  • АВР двухстороннего действия

— в данной схеме задействованы два ввода, каждый из которых подключен к отдельной секции. Соединение двух секций выполнено с помощью секционного выключателя. Если на одной секции пропадает питание, то она автоматически будет подключена к рабочей секции. По данной схеме оба ввода являются равноценными и не имеют приоритета.

  • АВР двухстороннего действия + ввод от ДГУ.

В данном случае все работает также, как и в предыдущей схеме. Главное отличие — это присутствие третьего ввода от дизель генератора. Команда на запуск ДГУ дается при пропаже питания на обоих вводах.

В зависимости от типа исполнения система АВР может выполнять функции контроля состояния автоматических выключателей на вводе и выводе, защиту от повышенного напряжения, контроль последовательности чередования фаз, выбор автоматического или ручного запуска, задание временной выдержки на включение и отключение, индикацию состояния сети, дистанционную настройку и управление, передачу состояния устройства посредством SMS-сообщений по GSM связи и т.д. Функционал АВР может быть весьма обширным, здесь все зависит от реализованной схемы.

А схем исполнения устройств АВР много. В качестве коммутирующих устройств используются контакторы, автоматические выключатели либо рубильники с мотор-приводами, в качестве органов управления и контроля применяются реле контроля фаз, программируемые реле, блоки управления автоматическим переключением.

Несмотря на такое разнообразие, в основе всех устройств АВР лежит одинаковая логика работы — контроль параметров сети и автоматическое переключение на необходимый ввод.

Для начала рассмотрим самый простой пример с применением двух автоматических выключателей и двух контакторов.

схема АВР

При наличии напряжения на первом вводе питание через нормально-замкнутый контакт КМ2.1 приходит на катушку контактора КМ1. Силовые контакты КМ1 замыкаются и вся нагрузка таким образом будет подключена на 1 ввод. При исчезновении питания на 1 вводе контакт КМ1.1 вернется в исходное состояние, напряжение будет подано на катушку КМ2.1. Силовые контакты КМ2.1 замкнутся и питание потребителей будет осуществляться от 2 ввода. При восстановлении питания 1 ввода ничего происходить не будет, пока не пропадет питание со 2 ввода. То есть схема не имеет приоритета вводов и для того чтобы снова перейти на 1 ввод, придется вручную отключить автомат QF2.

На самом деле такая схема вряд ли может быть предложена для реализации, так как имеет целый ряд недостатков. Во первых контакторы не имеют механической блокировки, нет индикации состояния сети, отсутствует защита от повышенного — пониженного напряжения, в случае трехфазного исполнения данной схемы необходим контроль чередования фаз. Так что это скорее пример, показывающий общий принцип работы АВР, чем действительно рабочая схема.

Но если добавить в данную схему реле напряжения, то она примет уже вполне рабочий вид.

Схема АВР на контакторах с реле напряжения

Во первых реле напряжения осуществляет защиту от повышенного — пониженного напряжения, а во вторых задает приоритет основного ввода. При появлении питания на 1 вводе, контакт реле KSV разомкнет цепь питания катушки КМ2 и произойдет автоматическое переключение со 2 ввода на основной 1 ввод.

Еще один пример, на этот раз трехфазной схемы АВР.

Схема АВР

В отличии от предыдущего примера, данная схема имеет уже полностью законченный вид. Помимо контроля напряжения, здесь присутствует и индикация состояния вводов, за которую отвечают лампы HL1 и HL2 и механическая блокировка контакторов ( пунктирная линия с треугольником). Помимо автоматических выключателей QF1 и QF2, защищающих силовые цепи, добавлены автоматы защиты цепей управления SF1,SF2.

Помимо релейной логики в устройствах АВР для управления и контроля часто применяются специализированные блоки управления резервным питанием, такие как БУАВР от компании НПП ВЭЛ, МАВР Меандр, AVR-02G Евроавтоматика ФиФ, ATS022 ABB и другие.

Одним из наиболее популярных на рынке является блок БУАВР.

БУАВР

БУАВР осуществляет функции контроля за минимальным и максимальным напряжением, контроль чередования фаз, ассиметрии фаз, обрыва одной или нескольких фаз, управления контакторами либо автоматическими выключателями с мотор приводами, индикацию состояния входов — выходов.

В зависимости от выбора режима БУАВР может работать:

  • В автоматическом режиме, с приоритетом 1 ввода
  • В автоматическом режиме, с приоритетом 2 ввода
  • В автоматическом режиме, без приоритета вводов
  • С постоянно включенным 1 вводом
  • С постоянно включенным 2 вводом

Для разных типов АВР выпускаются БУАВР различных исполнений — например одна из самых популярных моделей БУАВР1 применяется в схемах на два ввода с одной нагрузкой, БУАВР.С — в схемах на два ввода, две нагрузки с секционным выключателем, БУАВР.2С — на два ввода, две нагрузки с двумя секционными выключателями.

Ниже приведена схема АВР на два ввода с одной нагрузкой на контакторах с использованием блока БУАВР1.

Схема БУАВР

В изначальном состоянии, в зависимости от режима работы, который задается переключателем на лицевой панели, блок БУАВР подключает нагрузку к одному из вводов. Если во время работы напряжение оказывается за пределами допустимых значений в течении заданного времени (уставки по напряжению и время выдержки выставляются с помощью шести переключателей Umin, t зад.откл, Umax, t восст, t зад.вкл, U min2), БУАВР отключает нагрузку от данного ввода и с заданной выдержкой времени переключается на второй ввод. Выходные реле блока БУАВР K1 и К2 используются для включения контакторов КМ1 и КМ2 соответственно. На лицевой панели БУАВР имеются светодиодные индикаторы, которые сигнализируют о наличии,отсутствии или недопустимых значениях напряжения на вводах 1 и 2 (верхние светодиоды) и состоянии выходов (нижние светодиоды).

Также в последнее время для различных схем АВР широко применяются программируемые реле, например Zelio Logic от Schneider Electric, Siemens Logo, Easy от Eaton.

Программируемое реле Zelio Logic

Они позволяют расширить функционал стандартных схем АВР, более гибко настраивать алгоритм работы под собственные нужды, передавать информацию о состоянии устройства  дистанционно и т.д. На основе программируемых реле можно строить различные схемы АВР, Schneider Electric даже издал брошюру с типовыми схемами  с использованием Zelio Logic, но подробно останавливаться на них я не буду, возможно в будущем напишу отдельную статью.

Кстати надо заметить, что программируемые реле не имеют функции контроля напряжения, поэтому применение реле напряжения или контроля фаз необходимо.

Вообще различных решений АВР очень много и в рамках одной статьи не получится рассказать обо всем, поэтому в дальнейшем я планирую продолжить эту тему.

electric-blogger.ru


Каталог товаров
    .