Для повышения надежности и качества электроснабжения потребителей, в случае отключения питающих присоединений, используется автоматическое включение резервного питания и оборудования (АВР). АВР быстро обеспечивает запитывание погашенных потребителей без участия оперативного персонала, чем снижает время восстановления электроснабжения и повышает надежность электроснабжения оборудования. Важно уточнить, что АВР восстанавливает питание при повреждении источника питания (генератор, трансформатор), но не работает при повреждении питаемого оборудования.
АВР применяется как распределительных устройствах (РУ) 6-10 кВ, так и в собственных нуждах станций и подстанций 0,4 кВ.
Состав и требования к АВР
Состав и требования к АВР предоставлены в п.3.3.30-3.3.42 Правил устройства электроустановок. АВР РУ 6-10 кВ может быть реализовано, как в автоматике управления выключателей (АУВ) вводных (питающих), так и в АУВ секционных выключателей. Для обеспечения правильной работы АВР, есть несколько факторов, влияющих на работу автоматики, а именно:
- Контроль отключенного положения выключателя питающего присоединения на секции, где пропало напряжение.
- Отсутствие блокировки АВР.
- Контроль напряжения питаемой и резервной секции.
Контроль отключенного положения выключателя питающего присоединения выполняется на блок-контактах выключателя. Использование промежуточного реле, контролирующего положения выключателя – не приветствуется, так как снижает надёжность работы АВР.
Блокировка АВР в РУ 6-10 кВ осуществляется от работы защиты шин, таких как ДЗШ, ЛЗШ, клапанной и оптической защиты шин, и работы УРОВ присоединений.
Выдержка времени срабатывания АВР считается как время между отключением питающего присоединения и включением резервного питания. Данная выдержка времени зависит от типов потребителя, в случае приоритетных потребителей, так каких как больниц или объектов обороны выдержка времени будет равна нулю. В случае питания важных потребителей, обеспечивающих работу заводов и коммунальных услуг, будет около 1-2 с. В случае питания мощных электродвигателей, самозапуск которых может подать напряжение выше номинального на РУ 6-10 кВ, следует увеличить выдержку времени АВР для исключения повреждения источника резервного питания от повышенного напряжения.
Для контроля напряжения используют реле напряжения минимального действия. Данное реле контролирует напряжение секций, но может контролировать и напряжение питающего присоединения. Напряжение срабатывания АВР выбирается, как правило 40-50% от номинального напряжения, напряжение возврата АВР выбирается, как правило, 70% от номинального напряжения.
Важно уточнить: для пуска АВР важнейшим фактором является отключение питающего присоединения, пока питающее присоединение не отключится, АВР не должен сработать.
АВР собственных нужд станций и подстанций
Для простоты рассмотрим схему АВР питания собственных нужд представленную на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема АВР собственных нужд.
При включении автоматических выключателей 1QF (основной ввод питания) и SF1, срабатывает трехфазное реле минимального напряжения KV1, чем замыкает контакт KV1.1 и размыкает контакт KV1.2.
Катушка включения контактора KM1 обтекается напряжением, в следствии чего:
- Замыкаются силовые контакты KM1, подается питание потребителям.
- Замыкается контакт KM2, следовательно, обтекается напряжением катушка KT1 и немедленно размыкается контакт KT1, чем рвет цепочку питания катушки KМ2.
- Замыкается контакт KM3, загорается лампа HL1 сигнализирующее о питании потребителей от ввода 1.
Вышеописанные действия происходят одновременно, после чего выключаем автоматические выключатели 2QF (резервный ввод питания) и SF2. Срабатывает трехфазное реле минимального значения KV2, чем замыкает контакт KV2. На данном этапе схема АВР готова к работе.
В случае потери питания на вводе 1, c катушек реле KV1, KT1 и катушки пускателя KM1 снимается напряжение. Силовые контакты KM1 размыкаются, вследствие чего потребители больше не запитаны от ввода 1. Контакт KV1.2 замыкается, через выдержку времени контакт KT1 замыкается, вследствие чего подается напряжение на катушку контактора KM2, основные контакты которого запитывают погашенных потребителей от ввода 2.
В случае восстановления питания на вводе 1, данная схема автоматически отключит силовые контакты KM2 и с выдержкой времени реле KT1 включит силовые контакты KM1, чем восстановит питание потребителей от основного ввода 1.
Данная схема резервирования питания называется «Схемой с явным резервом» так как ввод 2 в нормальной схеме не питает потребителя, а полностью резервирует ввод 1.
Данная схема контролирует положение питающего присоединения блок контактами KM1 и осуществляет контроль напряжения
АВР РУ 6-10
На рисунке 2 представлена первичная схема РУ 6-10 кВ.
Рисунок 2. Первичная схема РУ 6-10 кВ
Главным различием питания собственных нужд 0,4 кВ и РУ 6-10 кВ, в плане выполнения резервирования, является экономическая неэффективность схем с явным резервированием. РУ 6-10 кВ используют схему неявного резервирования. При это схеме «Ввод 2» (QF) является источником питания потребителей, отличных от «Ввода 1». При отключении «Ввода 1», «Ввод 2» будет питать, как своих потребителей, так и потребителей «Ввода 1». АВР действует на секционный выключатель (QS), включение которого и приводит к восстановлению питания потребителей.
В данном случае ложная работа АВР может привести к полному погашению потребителей РУ 6-10 кВ, что недопустимо. Поэтому в схеме АВР РУ 6-10 кВ есть несколько отличий:
- Контроля исправности цепей напряжения. В случае отключения SF1 из-за неисправности или аварии, произойдет ввод резерва, чего происходить не должно, так как питание потребителей продолжается и включать резерв не требуется. О данных повреждениях должна предупреждать сигнализация и должен быть вызван персонал для ее устранения.
- Отсутствие блокировок и вывода АВР. В случае повреждения, которое приведет к отключению автомата 1QF, АВР не должно работать. Для этого существует блокирующий сигнал защиты шин или УРОВ присоединений. Также в случае отключения автомата 1QF оперативным персонал для проведения работ, произойдет АВР, вследствие чего под напряжением может оказаться персонал проводящий работы в электроустановке. Чтобы избежать подобных случаев, на момент отключения 1QF и проведения работ, необходимо вывести функцию АВР.
Проведение технического обслуживания АВР
При поведении технического обслуживания АВР стоит отметить несколько важных факторов:
АВР является комплексной автоматикой для полной и безопасной проверки которой, требуется полное погашение потребителей, что недопустимо. Поэтому как правило АВР проверяют в несколько этапов:
- При выводе вводных выключателей проверяют правильность контроля отключённого положения вводного выключателя и имитируют воздействие АВР на отключение.
- При выводе ТН 6-10 кВ проверяют правильность контроля напряжения.
- При техническом обслуживании защит шин и защит присоединений проверяют прохождение блокирующих сигналов.
- При проверке АВР имитируют контроль отключенного положения выключателя и отсутствие напряжения и проверяют правильность действие на ввод резерва.
Проверка каждой отдельной части схемы АВР должна сопровождаться его выводом.
Таким образом, система АВР является важнейшим элементом современных электроэнергетических установок, обеспечивающим бесперебойное электроснабжение потребителей.
