ГЛАВНАЯИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫБЕЗОПАСНОСТЬЭЛЕКТРИКА

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА

В общем понимании смысл выражения заключается в автоматическом вводе в действие резервного оборудования, блоков, участков электрической цепи при отказе основных частей.

Наиболее же часто имеется ввиду обеспечение бесперебойного питания потребителей. Ряд устройств по тем или иным причинам не допускает перебоев электропитания.

В зависимости от параметров потребителей или питающей сети могу использоваться разные решения по обеспечению бесперебойного питания.

Категории потребителей, требующие автоматического резервирования питания.

Автоматы ввода резерва

По требованиям надежности электрического питания все потребители подразделяются на три категории.

К первой относятся такие, перерыв в работе которых может угрожать жизни и здоровью людей, безопасности государства, привести к большому материальному ущербу, нарушению работы коммунального хозяйства, перерывам в связи и коммуникации.

Потребители первой категории требуют обязательного резервирования электроснабжения от двух независимых друг от друга источников питания.

Также в состав первой группы потребителей входит особая группа, с более жесткими требованиями по надежности и которая требует наличия трех взаимно резервируемых источников питающего напряжения.

Третьим источником обычно служит резервная электростанция, поэтому автоматика резервирования должна обеспечивать надежный запуск электрогенератора при критической ситуации на питающих линиях.

ТРЕБОВАНИЯ К АВТОМАТАМ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

Одно из основных требований, которые предъявляются к АВР, это скорость переключения на резерв. Задержка включения, в течении которой отсутствует напряжение, может вызвать сбои в работе потребителей, поэтому, чем меньше время переключения, тем более высокую надежность обеспечивает система резервирования.

Учитываются такие параметры:

ТИПЫ АВР – АВТОМАТОВ ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВА

Автоматы резервирования подразделяют на несколько типов:

Автоматы одностороннего действия обеспечивают работу нагрузки от основного источника, подключая резервный только в аварийных ситуациях.

Двусторонние автоматы резервирования могут обеспечивать работу нагрузки от любой линии, считая ее основной, а не подключенную в настоящее время резервной.

И односторонние и двусторонние автоматы могут иметь возможность восстановления в случае устранения аварийной ситуации.

По вариантам исполнения АВР разделяют на:

Большинство используемых систем используют механическую переключающую часть, в которой линии питания коммутируются при помощи мощных реле или контакторов. Развитие полупроводниковой техники дало возможность использовать, так называемые, твердотельные реле, которые не содержат механических частей.

Твердотельные реле при условии соблюдения ограничений по коммутируемому току отличаются высокой надежностью, поскольку отсутствует такое явление, как искрообразование при переключении. Автоматика резервирования на микропроцессорном блоке управления имеет возможность оперативного изменения алгоритма работы.

Такие устройства снабжаются многофункциональным индикатором, на который могут выводиться ряд контролируемых параметров:

ПРОСТЕЙШАЯ СХЕМА РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

В однофазной сети часто используется релейная схема автоматического резервирования. В виду простоты данная схема отличается высокой надежностью, легкостью реализации и простотой настройки и ремонта.

Схема построена на одном реле с группой переключающих контактов. По требованиям к потребляемому нагрузкой току, вместо реле могут устанавливаться контакторы (магнитные пускатели).

Контактная группа реле подключается следующим образом:

Обмотка реле постоянно подключена к основной линии. Таким образом, при нормальном состоянии питания, обмотка реле находится под током, вызывая срабатывание контактной группы. Напряжение в нагрузку поступает с основного источника.

При отсутствии основного напряжения, питание нагрузки осуществляется через нормально замкнутые контакты от резервного источника. При восстановлении основного источника, питание от него восстанавливается автоматически, поскольку произойдет срабатывание реле.

Наряду с простотой конструкции данная схема обладает рядом недостатков:

Контроль напряжения питания.

Напряжение питания основной и резервных линий контролируется при помощи реле минимального напряжения или реле контроля фаз. Реле срабатывает в случае снижения напряжения в любой из фаз ниже определенного минимального значения.

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ АВТОМАТИКИ

Для повышения надежности работы автоматики в ней должно быть предусмотрено:

Контроль короткого замыкания необходим для того, чтобы подключение резерва не вызвало ухудшения ситуации, поскольку велика вероятность повреждения основного источника в результате аварийной ситуации в нагрузке.

При отсутствии напряжения на резерве, переключение не имеет смысла.

Контроль состояния вводного выключателя необходим для исключения срабатывания устройства при принудительном отключении основного питания.

Основная опасность использования автоматов ввода резерва (АВР) состоит в том, что возможна ситуация, когда на нагрузку будет подано одновременно напряжение с основного и резервного источников. В случае использования многофазных сетей с несогласованными фазами это может привести к междуфазным замыканиям и отключению подачи напряжения с обоих источников.

Таким образом, в многофазных системах должен предусматриваться контроль чередования фаз основного источника и резерва.

ИСТОЧНИКИ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ

Часть потребителей может нормально функционировать при перерывах в подаче питания не более 0.2 – 0.3 с. Релейные системы автоматического резервирования не могут обеспечивать переключения за такое или меньшее время. В то же время нет отсутствует гарантированное срабатывание автоматики при кратковременных пропаданиях электроэнергии.

Источники бесперебойного питания (ИБП) обеспечивают мгновенное переключение питания на резерв. Особую надежность обеспечивают ИБП с двойным преобразованием, в которых резервным источником является аккумуляторная батарея.

ИБП двойного преобразования (инвертор) преобразует входное напряжение переменного тока в постоянное, которое, в свою очередь, через коммутационные полупроводниковые ключи, вновь преобразуется в переменное. Одновременно производится буферная подзарядка аккумуляторной батареи.

При пропадании переменного напряжения к выходным ключам автоматически подключается аккумулятор. Поскольку после выпрямительного моста в цепи входного питания установлена батарея конденсаторов большой емкости, то переключение на работу от батареи не вызывает перерывов в подаче выходного напряжения.

Еще одно преимущество ИБП – стабилизация выходного напряжения и защита от просадок входного.

Фактором, сдерживающим широкое распространение ИБП, является их высокая стоимость, ограниченная мощность нагрузки и малое время работы.

Максимальный ток нагрузки ограничивается используемыми полупроводниковыми ключевыми элементами, а время работы – используемой аккумуляторной батареей. С ростом мощности, стоимость аккумулятора становится определяющим фактором.



© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов