Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання

Рассмотрены принципы построения систем автоматического ввода резерва (АВР) для обеспечения бесперебойного питания потребителей электрической энергии. Приведены конкретные примеры АВР на базе контакторов, автоматических выключателей с моторными приводами, специализированных переключателей с моторными...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Електротехніка і електромеханіка
Дата:	2010
Автори:	Кулакевич, О.М., Клименко, Б.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2010
Теми:	Інформація
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143307
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання / О.М. Кулакевич, Б.В. Клименко // Електротехніка і електромеханіка. — 2010. — № 1. — С. 55-60. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860096974489911296
author	Кулакевич, О.М. Клименко, Б.В.
author_facet	Кулакевич, О.М. Клименко, Б.В.
citation_txt	Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання / О.М. Кулакевич, Б.В. Клименко // Електротехніка і електромеханіка. — 2010. — № 1. — С. 55-60. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Електротехніка і електромеханіка
description	Рассмотрены принципы построения систем автоматического ввода резерва (АВР) для обеспечения бесперебойного питания потребителей электрической энергии. Приведены конкретные примеры АВР на базе контакторов, автоматических выключателей с моторными приводами, специализированных переключателей с моторными приводами, а также на базе программированных логических контроллеров. Розглянуто принципи побудови систем автоматичного вмикання резерву (АВР) для забезпечення безперебійного живлення споживачів електричної енергії. Наведено конкретні приклади АВР на базі контакторів, автоматичних вимикачів з моторними приводами, спеціалізованих перемикачів з моторними приводами та програмованих логічних контролерів. Principles of designing automated reserve entry systems for nobreak electricity supply of users are considered. Specific examples of such systems based on contactors, motor-drive circuit breakers, specialized motor-drive switches, and programmed logic controllers are given.
first_indexed	2025-12-07T17:27:04Z
format	Article
fulltext	Інформація ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2010. №1 55 УДК 621.318 О.М. Кулакевич, Б.В. Клименко АВТОМАТИЧНЕ ВМИКАННЯ РЕЗЕРВУ – НАДІЙНИЙ ЗАСІБ БЕЗПЕРЕБІЙНОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ Розглянуто принципи побудови систем автоматичного вмикання резерву (АВР) для забезпечення безперебійного жив- лення споживачів електричної енергії. Наведено конкретні приклади АВР на базі контакторів, автоматичних вимикачів з моторними приводами, спеціалізованих перемикачів з моторними приводами та програмованих логічних контролерів. Рассмотрены принципы построения систем автоматического ввода резерва (АВР) для обеспечения бесперебойного питания потребителей электрической энергии. Приведены конкретные примеры АВР на базе контакторов, автома- тических выключателей с моторными приводами, специализированных переключателей с моторными приводами, а также на базе программированных логических контроллеров. Ми живемо в час тотальної залежності людства від створеної нами інфраструктури. Зламаний кран гарячої води змушує нас казитися від безпомічності. Що вже ка- зати про такий важливий чинник забезпечення нашого комфорту як електропостачання. Перебої у постачанні "електрики" буквально паралізують побут – як обійтись без холодильника, телевізора, пральної машини, ліфта, тощо? У банківській сфері чи на промисловості перебої у електропостачанні можуть спричинити багатотисячні фінансові втрати, а у медицині чи на транспорті – люд- ські. Тому інженери-електрики в усьому світі постійно працюють над удосконаленням систем безперебійного постачання електричної енергії з метою забезпечення їх максимальної надійності. Раніше для забезпечення надійності електропос- тачання електроприймачів першої категорії 1 у мере- 1 Правила улаштування електроустановок (ПУЕ) розділяє усі електроприймачі у відношенні забезпечення надійності електропостачання на три категорії (ПУЕ: 1.2.17). Електроприймачі І категорії – електроприймачі, перерва електропостачання яких може спричинити: небезпеку для життя людей, значний збиток народному господарству; по- шкодження дорогого основного обладнання, масовий брак продукції, розлад складного технологічного процесу, пору- шення функціонування особливо важливих елементів кому- нального господарства. Зі складу електроприймачів І катего- рії виділяється особлива група електроприймачів, безпере- бійна робота яких необхідна для безаварійного зупину виро- бництва з метою запобігання загрозі життю людей, вибухам, пожежам і пошкодженням дорогого основного обладнання. Електроприймачі ІІ категорії – електроприймачі, перерва електропостачання яких призводить до масового недовідпу- ску продукції, масових простоїв робітників, механізмів і промислового транспорту, порушення нормальної діяльнос- ті значної кількості міських та сільських жителів. Електроприймачі ІІІ категорії – решта електроприймачів, що не підпадають під визначення І та ІІ категорій. Електроприймачі І категорії повинні забезпечуватися еле- ктроенергією від двох незалежних взаєморезервуючих дже- рел живлення, і перерва їх електропостачання при порушенні електропостачання від одного з джерел живлення може бути допущена лише на час автоматичного відновлення живлення. Для електропостачання особливої групи електроприйма- чів І категорії має передбачатися додаткове живлення від третього незалежного взаєморезервуючого джерела жив- лення (ПУЕ: 1.2.18). Електроприймачі ІІ категорії рекомендується забезпечува- ти електроенергією від двох незалежних взаєморезервуючих джерел живлення. Для цих електроприймачів при порушенні електропостачання від одного з джерел живлення допустимі переривання електропостачання на певний час, необхідний для вмикання резервного живлення діями чергового персона- лу або виїзної оперативної бригади (ПУЕ: 1.2.19). Для електроприймачів ІІІ категорії електропостачання може виконуватися від одного джерела живлення за умови, жах середніх напруг застосовувалися кільцеві схеми живлення (рис. 1). У цьому випадку живлення однієї підстанції здійснюється одночасно від двох чи більше джерел живлення. При ушкодженні одного із джерел живлення користувачів зберігається по іншому, що залишився у роботі. Але така схема має ряд недоліків, основні з яких вказані нижче. • Дуже великі струми короткого замикання – при паралельному підключенні трансформаторів розраху- нковий струм короткого замикання Iкз на збірних ши- нах підстанції дорівнює сумі Iкз підключених транс- форматорів. • Напруга короткого замикання (Uк, %) трансфор- маторів, що працюють паралельно, повинна бути од- наковою. Інакше навантаження між трансформатора- ми розподіляється нерівномірно – трансформатор з меншою напругою короткого замикання навантажу- ється більше (перевантажується), ніж трансформатор з більшою напругою короткого замикання (недован- тажується). Таким чином, не можна очікувати роботу цих трансформаторів на повну потужність. • Не бажаним є паралельне підключення трансфо- рматорів з різницею їхніх номінальних потужностей понад 2,5 рази. Це зумовлено різницею активних і ре- активних складових напруги короткого замикання у трансформаторів різної потужності. Струм, що спо- живається електроприймачем, буде обов'язково мен- шим ніж сума номінальних струмів трансформаторів. • Релейний захист у кільцевих схемах виявляється набагато складнішим ніж при роздільному живленні. Номінальний струм основних шин щита, або навіть од- ного з фідерних автоматичних вимикачів, може бути вищим за номінальний струм одного з трансформатор- них уводів. Це необхідно враховувати при налаштуванні захисних характеристик уводів Рис. 1. Приклад кільцевої схеми електропостачання електроприймачів першої категорії що перерви електропостачання, необхідні для ремонту або заміни пошкодженого елемента системи електропостачання, не перевищують 1 доби (ПУЕ: 1.2.20). Т1 В1 Вн1 Т2 ТM В2 Вн2 Вн3 ВнN 56 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2010. №1 Недоліки кільцевих схем спричинили пошуки інших способів підвищення надійності електропоста- чання. Так виник принцип застосування радіально- секціонованих мереж з можливістю переведення на- вантаг на резервне джерело живлення. Для скорочення перериву електропостачання ко- ристувачів включення резервного живлення здійсню- ється автоматично за допомогою спеціальних релей- них пристроїв. В результаті з’явилися і на сьогодні широко застосовуються так звані пристрої автоматич- ного вмикання резерву (АВР). Пристрої АВР призначені для відновлення жив- лення споживачів шляхом автоматичного приєднання резервного джерела живлення при відключенні робо- чого джерела живлення, що призводить до знеструм- лення електроустановок споживача. Також пристрої АВР повинні передбачатися для автоматичного вми- кання резервного устаткування при відключенні ро- бочого устаткування, що призводить до порушення нормального технологічного процесу. Пристрої АВР можуть встановлюватись на трансформаторах, лініях, електродвигунах, секційних і шиноз'єднувальних вимикачах, у керуючих електри- чних щитах; широко використовується у системах електропостачання на промислових підприємствах, адміністративних та приватних установах, об'єктах зв'язку та транспорту для забезпечення надійності електропостачання користувачів І та ІІ категорії. Застосовуються різноманітні схеми АВР, однак всі вони повинні відповідати викладеним нижче осно- вним вимогам. 1. Електроприймачі І категорії надійності повинні забезпечуватися електроенергією від двох незалежних взаєморезервуючих джерел живлення, а для електро- постачання особливої групи електроприймачів І кате- горії повинне передбачатися додаткове живлення від третього незалежного джерела. 2. В обох випадках як одне з резервуючих джерел живлення може використовуватися незалежна авто- матизована електростанція у вигляді дизель-генера- тора, бензо-генератора, акумуляторної батареї, тощо. 3. При використанні АВР повинні бути вжиті захо- ди, що виключають можливість замикання між собою двох незалежних джерел живлення один на одного, причому бажана наявність не тільки електричного, але і механічного блокування комутаційних апаратів. 4. АВР повинні знаходитися у стані постійної готов- ності до дії і спрацьовувати при знеживленні користува- чів з будь-якої причини та наявності нормальної напруги на іншому, резервному для даних користувачів, джерелі живлення. Щоб не допустити включення резервного джерела на коротке замикання, лінія робочого джерела (до моменту дії АВР) повинна бути відключена вимика- чем зі сторони шин користувачів. Вимкнений стан цього вимикача контролюється його допоміжними контактами або реле положення, і ці контакти повинні бути викори- стані у схемі включення вимикача резервного джерела. Ознакою припинення живлення є зникнення напруги на шинах користувачів, тому величиною, що впливає на пристрій АВР зазвичай є напруга. При зниженні напруги до певного значення АВР спрацьовує. 5. Максимальний час перемикання резерву зале- жить від характеристик споживачів електроенергії, але за наявності в системі джерел безперебійного жи- влення (ДБЖ) не має визначального значення. При виборі витримки часу також необхідно погоджувати дію АВР з дією АПВ. 6. АВР повинні забезпечувати одноразовість дії, що необхідно для запобігання багаторазовому включен- ню резервного джерела на стале коротке замикання. 7. АВР повинні забезпечувати разом із захистом швидке відключення резервного джерела живлення і його споживачів від пошкодженої резервованої секції шин і тим самим зберігати їх нормальну роботу. Для цього передбачується прискорення захисту після АВР. 8. АВР не повинні допускати небезпечних несинх- ронних включень синхронних електродвигунів і пере- вантажень устаткування. 9. При застосуванні АВР необхідно перевіряти умо- ви перевантаження резервного джерела живлення. Як- що при цьому буде мати місце підвищення наванта- ження вище допустимого, необхідно виконувати авто- матичне розвантаження резервного джерел живлення шляхом відключення найменш важливих користувачів. 10. При застосуванні АВР важливе значення має на- явність регулювання порогів спрацьовування АВР в ді- апазоні контрольованої напруги для кожного уводу. Так, наприклад, у разі підключення ДБЖ до виходу АВР, узгодження між собою діапазонів вхідної напруги обох пристроїв дозволяє забезпечити своєчасне пере- микання на резервну мережу при відхиленні напруги основної живлячої мережі за задані значення і тим са- мим виключити тривалу роботу ДБЖ на батареях при справній резервній мережі. 11. У складі системи АВР бажана наявність індика- ції її стану, а також можливість ручного керування системою. Існує багато принципових схем автоматичного вмикання резервного живлення. Вони різняться за кі- лькістю та видом уводів, наявністю секціонування, кількістю секцій живлення навантаг, типами комута- ційних апаратів тощо. На розглянутих нижче схемах у якості комутаційних пристроїв для прикладу зобра- жено автоматичні вимикачі QF. У схемі АВР з двома трансформаторними уводами та спільною секцією живлення навантаг (рис. 2) парале- льне підключення трансформаторів уне- можливлюється завдяки електричному та механічному блокуванню QF1 та QF2. Рис. 2. Система АВР з двома трансформаторними уводами та спільною секцією живлення навантаг При знеживленні основного уводу автоматичний вимикач QF1 відключається та включається QF2 за- живлюючи секцію живлення навантаг від резервного трансформатора. При відновленні живлення основно- го уводу QF2 відключається та включається QF1, жи- влення здійснюється від основного уводу. Пріоритет- ність можна закріпити за будь-яким із уводів. Уводи також можуть бути рівнозначними. У цьому випадку живлення здійснюється від будь-якого із уводів доки QF1 Навантаги Увід 1 Увід 2 QF2 Увід 2 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2010. №1 57 на ньому присутня напруга незалежно від наявності напруги на іншому уводі. На рис. 3 зображена схема АВР з двома уводами, один з яких – автономний електрогенератор (G) та спі- льною секцією живлення навантаг. Функціонування цієї системи є аналогічним попередній. Рис. 3. Система АВР з живленням навантаг від трансформатора та автономного електрогенератора Схема АВР з трьома уводами, один з яких є авто- номним електрогенератором, та однією секцією жив- лення навантаг зображена на рис. 4. За нормальних умов живлення відбувається від одного з двох, або обох (паралельне підключення) трансформаторів. При знеживленні обох трансформаторів секцію живлення навантаг заживить електрогенератор. Підключення до генератора здійснюється тільки при відключених ви- микачах QF1 та QF2. Оскільки потужності генератора зазвичай не достатньо для живлення усіх користувачів, релейну логіку системи керування налаштовують та- ким чином, щоб заживлювати тільки найважливіші фі- дери, а інші відключають. При відновленні живлення з боку одного із трансформаторних уводів система керу- вання відключає QF3 та включає автоматичний вими- кач відповідного трансформаторного уводу. Рис. 4. Система АВР з трьома уводами, один з яких є автономним електрогенератором, та однією секцією живлення навантаг Схема АВР з двома уводами, секціонуванням та двома секціями живлення навантаг зображена на рис. 5. У нормальному режимі кожен трансформатор живить свою секцію. При аварії одного із уводів вмикається секційний вимикач, який об'єднує дві секції в одну. Таким чином, трансформатор, що залишився у роботі, заживить обидві секції. QF3 може включитися тільки при відключеному QF1 або QF2. Рис. 5. Система АВР з двома уводами, секціонуванням та двома секціями живлення навантаг Схема АВР з трьома уводами, один з яких є авто- номним генератором, із секціонуванням та двома сек- ціями живлення навантаг зображена на рис. 6. При зне- живленні одного із трансформаторних уводів вмика- ється секційний автоматичний вимикач QF3, та транс- форматор, що залишився у роботі живить обидві секції. Рис. 6. Система АВР з трьома уводами, один з яких є автономним генератором, секціонуванням та двома секціями живлення навантаг Але, якщо і цей увід знеживиться, спільну секцію за- живить електрогенератор. Пріоритетність користува- чів та уводів налаштовується опціонально на базі ре- лейної логіки. Схема АВР з трьома уводами, один з яких є ав- тономним генератором, та однією секцією живлення навантаг зображена на рис. 7. За нормальних умов схему живить один із трансформаторів (неможлива парале- льна робота). Трансформаторні уводи резервують один одного і на виході мають спільний вимикач QF3. При знеживленні обох трансформаторів QF3 відклю- читься, чим дасть можливість включитися QF4 та заживити сек- цію живлення навантаг від елект- рогенератора. Рис. 7. Система АВР з трьома уводами, один з яких є автономним генератором, та однією секцією живлення навантаг Схема АВР з трьома уводами, секціонуванням та трьома секціями живлення навантаг зображена на рис. 8. При знеживленні першого уводу відключиться QF1 та включиться QF4. Таким чином другий увід живитиме першу і другу секції. Аналогічною є ситуація при знеживленні третього уводу: другий увід живитиме третю і другу секції. При знеживленні другого уводу його резервує перший або другий (відповідно до ре- лейної схеми). Рис. 8. Система АВР з трьома уводами та трьома секціями живлення навантаг Цікава ситуація, коли недоступні два з трьох трансформаторів. У такому випадку обидва секційних вимикача включаються, і трансформатор, що залиши- вся у роботі, живить усі три секції. Звичайно потуж- ності одного трансформатора замало для живлення усіх користувачів трьох секцій, тому непріоритетні фідери відключаться з боку користувачів. Ще одна схема АВР з трьома уводами, секціону- ванням та трьома секціями живлення навантаг зобра- жена на рис. 9. У нормальному режимі кожен транс- форматор живить свою секцію. При знеживленні од- ного із уводів його резервує сусідній увід – правий чи лівий визначається згідно з алгоритмом роботи ре- лейної схеми. Наявність третього секційного вимика- ча дозволяє налаштувати підключення до менш нава- нтаженого трансформатора. Подібно до попередньої схеми, при знеживленні двох уводів третій живитиме найважливіших користувачів усіх трьох секцій. Рис. 9. Система АВР з трьома уводами, секціонуванням, трьома секціями живлення навантаг та можливістю підключення до менш навантаженого трансформатора Схема АВР з двома уводами, та двома секціями живлення навантаг зображена на рис. 10. Трансформа- QF1 Навантаги Увід 1 Увід 2 QF2 Увід 2 G QF1 Навантаги Увід 1 Увід 2 QF2 Увід 2 Увід 2 QF3 G Увід 3 QF1 Навантаги 1 Увід 1 QF2 Увід 2 Навантаги 2 QF3 Увід 2 QF4 G Увід 3 QF1 Навантаги Увід 1 Увід 2 QF2 Увід 2 Увід 2 QF4 G Увід 3 QF3 QF1 Навант. 1 Увід 1 QF2 Увід 2 Навант. 2 QF4 QF3 Увід 3 Навант. 3 QF5 QF6 QF1 Навант. 1 Увід 1 QF2 Увід 2 Навант. 2 QF3 QF1 Навант. 1 Увід 1 QF2 Увід 2 Навант. 2 QF4 QF3 Увід 3 Навант. 3 QF5 58 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2010. №1 тори резервують один одного, але при цьому відсут- ній секційний вимикач. При знеживленні першого уводу відключається автоматичний вимикач QF1 та включається автоматичний вимикач QF3, заживлюю- чи першу секцію від другого трансформатора в обхід QF2. Аналогічна ситуація спостерігається при знежи- вленні другого уводу. Підключення секції безпосере- дньо до резервного трансформатора забезпечує неза- лежність резервування від стану автоматичного вимика- ча уводу відповідного транс- форматора. Рис. 10. Система АВР з двома уводами та двома секціями живлення навантаг Схема АВР з трьома уводами, один з яких є ав- тономним генератором, секціонуванням, навантагами І та ІІ категорій та джерелом безперебійного живлен- ня зображена на рис. 11. У нормальному режимі пер- ший трансформатор живить навантаги ІІ категорії, а другий трансформатор живить навантаги І категорії. При знеживленні першого уводу автоматичний вими- кач QF1 відключиться, а QF4 включиться, зажививши першу секцію від другого трансформатора. При зне- живленні другого трансформатора QF2 відключиться, а QF4 включиться, зажививши другу секцію від пер- шого трансформатора. Але, якщо і другий увід знежи- виться, то автоматичний вимикач QF5 відключиться, а QF3 включиться, зажививши навантаги І категорії від авто- номного електрогенератора. Рис. 11. Система АВР з трьома уводами, один з яких є автономним генератором, секціонуванням, навантагами І та ІІ категорій та джерелом безперебійного живлення На уводі секції навантаг І категорії встановлено пристрій безперебійного живлення (uninterruptible power supply – UPS) для забезпечення максимальної надійності живлення користувачів І категорії. Цей пристрій згладжує коливання напруги та деякий час підтримує живлення користувачів при знеживленні усіх трьох уводів. Сьогодні існує багато способів реалізації наведе- них вище схем АВР. Суттєво вони різняться залежно від використаного у схемі захисного та комутаційного обладнання. 1. Тиристорні пристрої АВР мають мінімально мо- жливий час перемикання, що дозволяє залишити у роботі електроприймачі пошкодженої секції (особли- во важливо для синхронних двигунів). Робота таких пристроїв побудована на використанні тиристорного ключа. Відсутність у схемі механічних елементів до- зволяє одержати високу надійність електронних АВР. У той же час при великих струмах у навантагах теп- ловиділення тиристорних АВР може сягати декількох кіловат (знадобиться примусова вентиляція або кон- диціонування електрощитового приміщення), а бло- кування від можливих замикань двох уводів між со- бою може бути тільки електронним. Крім того, вар- тість тиристорних АВР суттєво вища за вартість елек- тромеханічних апаратів тієї ж потужності. Найбіль- шого розповсюдження тиристорні пристрої АВР на- були у системах електропостачання середнього класу напруги. 2. Електромеханічні пристрої АВР на контакторах найбільш поширені і мають досить високу швидкодію серед електромеханічних апаратів, поступаючись тільки тиристорним. У схемі АВР на два уводи існує можливість ввести на додаток до електричного меха- нічне блокування контакторів. На рис. 12 наведено схему АВР на два уводи із секціонуванням побудова- ну на контакторах. QF1 QF2 QF3 QF4КМ1 КМ2 КT1 КT2 Увід 1 Увід 2 Навант. 1 A B C A B C KV1 KV2 KV1 KV2КМ1 КМ2 КM3 Навант. 2 КМ1.1 КМ2.1 КT2 КМ2.3 КT1 КМ1.3 КМ2.2HL2HL1 HL3 КM3 КМ1.2 Рис. 12. Електрична схема системи АВР на базі контакторів У нормальному режимі кожен увід живить свою секцію навантаг. Відповідність напруги встановленим нормам контролюють реле контролю напруги KV1 та KV2. Якщо напруга на уводі 1 доступна і знаходиться у заданих межах, контакт KV1 замкнеться, катушка контактора KM1 заживиться та замкнуться контакти KM1. Таким чином перша секція навантаг заживиться від першого уводу. Разом з основними контактами контактора замикається його допоміжний контакт KM1.1, чим дозволяє заживитися катушці реле з ви- тримкою часу на відключення KT1. Нормально за- мкнені контакти цього реле (KT1) та контактору KM1 (KM1.3) дозволяють реалізувати електричне блоку- вання включення секційного контактору KM3 при включених контакторах KM1 та KM2. При знежив- ленні першого уводу KM1.3 повернеться у замкнений стан одразу, а KT1 із певною витримкою часу. Після замикання обох контактів катушка контактора KM3 заживиться та контакти KM3 замкнуться. Таким чи- ном обидві секції живлення навантаг заживляться від другого уводу. При відновленні живлення на першо- му уводі катушка контактору KM3 знеживлюється миттєво, живлення першої секції навантаг поверта- ється до першого уводу. Аналогічно схема працює при знеживленні другого уводу. QF1 Навант. 1 Увід 1 QF2 Увід 2 Навант. 2 QF3 QF4 QF1 Навант. II-ї категорії Увід 1 QF2 Увід 2 QF4 Увід 2 QF3 G Увід 3 QF5 UPS Навант. I-ї категорії ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2010. №1 59 3. Електромеханічні пристрої АВР на автоматичних вимикачах з моторним приводом трохи поступаються попереднім по швидкодії і також дозволяють здійсни- ти механічне та електричне блокування. До недоліків можна віднести більш складну схему і вищу вартість цих пристроїв. На рис. 13 зображено зовнішній вигляд системи АВР на два уводи із спільною секцію жив- лення навантаг, що побудована на автоматичних ви- микачах з моторним приводом. F1 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KV1 KV2 F2 F3 E2 E1 QF1 QF2 Рис. 13. Зовнішній вигляд системи АВР на базі автоматичних вимикачів з моторним приводом: QF1, QF2 – силові автоматичні вимикачі з моторним приводом; E1, Е2 – елементи механічного блокування; KV1, KV2 – реле контролю напруги на основному та резервному уводу від- повідно; F1 – група запобіжників у колі логічного керуван- ня; F2, F3 – групи запобіжників у вхідних колах реле конт- ролю напруги; KM1, KM2, KM3, KM4, KM5 – допоміжні реле логічного керування. 4. Електромеханічні пристрої АВР на спеціалізованих комутаційних пристроях – керованих перемикачах з мо- торним приводом. Хоча ці АВР характеризуються най- більшим часом перемикання у порівнянні з попередніми типами апаратів, до їх переваг можна віднести констру- ктивну неможливість замикання між собою двох уводів, а також наявність ручного управління, яке виконується незалежно від напруги на уводах. Вартість АВР на керо- ваних перемикачах при потужностях вище 100 кВА зна- чно нижча, ніж вартість пристроїв на контакторах та ав- томатичних вимикачах. Електричну схему АВР на базі такого перемикача зображено на рис. 14. Перемикач має три положення: "1", "2" та "0". У положенні "1" наванта- га живиться від першого уводу (замикаються контакти К1), у положенні "2" навантага живиться від другого уводу (замикаються контакти К2), у нульовому поло- женні навантага не заживлена. Операція переключення здійснюється з подачі сигналу від зовнішнього при- строю контролю напруги на блок керування перемикача. Завдяки джерелу подвійного живлення (ДПЖ) живлення блоку керування здійснюється при наявності напруги принаймні на одному із уводів. Всі названі вище схеми конкурентноспроможні та широко застосовуються. Перевага тим чи іншим захисним та комутаційним пристроям віддається за- лежно від технічних, економічних чи ергономічних особливостей об’єкту встановлення. Увід 1 Увід 2 Навантага І н д и к а ц і я 1 І н д и к а ц і я 2 В к л . 0 В к л . 1 В к л . 2 Д П Ж Блок керування L1 L2 L3N L1L2L3 N K1 K2 Рис. 14. Електрична схема АВР на базі перемикача з моторним приводом Розвиток систем автоматичного вмикання резер- ву не стоїть на місці, вимоги до АВР розгалужуються і зростають. Це призвело до виникнення систем авто- матичного вмикання резерву на мікроконтролерній елементній базі. На сьогодні існує велика кількість таких систем, в основному вони побудовані на базі програмованих логічних контролерів – ПЛК (рис. 15). Рис. 15. Зовнішній вигляд багатофункціонального програмованого логічного контролера (ПЛК) Ці пристрої призначені для заміни традиційних пристроїв електроавтоматики, побудованих на релей- них і безконтактних логічних елементах. Вони ство- рені шляхом злиття обчислювальної техніки, релейної безконтактної автоматики і циклового програмного управління технологічним устаткуванням. Для визна- чення послідовності відпрацьовування етапів циклу керування в програмованих реле проводиться почер- говий опит вхідних сигналів. Потім відповідно до за- даної програми формуються сигнали на відповідних виходах і включаються ті виконавчі апарати, для яких 60 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2010. №1 на входах сформувалися необхідні логічні умови для їх включень. Такі програмовані реле є універсальними пристроями та можуть широко використовуватися у автоматизованих системах керування технологічними процесами, в тому числі, для створення систем АВР. Система АВР на базі контролера матиме значно менший перелік використаних у схемі пристроїв – фу- нкції більшості реле і контакторів бере на себе ПЛК. Шляхом програмування контролера можна налаштува- ти витримки часу переключення уводів, пріоритет- ність, сигналізацію, пороги спрацювання та інші необ- хідні функції. Крім того, побудова АВР на ПЛК від- криває для системи великі комунікативні можливості. За допомогою спеціальних модулів розширення мож- ливе включення даного ПЛК у систему передачі даних. Таким чином досліджувати та впливати на роботу да- ної системи АВР можна буде з віддаленого диспетчер- ського пункту, або навіть з іншої частини земної кулі. Та окрім універсальних ПЛК останнім часом по- чали з’являтися спеціалізовані контролери АВР. Такі пристрої запрограмовані на роботу у конкретній сис- темі АВР. Один такий пристрій забезпечує контроль стану уводів, керування комутаційними пристроями, індикацію стану входів та виходів. Мікропроцесорна технологія обробки сигналів забезпечує високу функ- ціональність, точність та надійність пристою. Системи АВР на базі спеціалізованих ПЛК дуже ергономічні та досить прості у монтуванні (рис. 16). Рис. 16. Зовнішній вигляд системи АВР на базі спеціалізованого ПЛК Наведена вище інформація ілюструє неабияку глибину та актуальність сфери автоматичного вми- кання резерву. Ми бачимо, що пристрої АВР йдуть крок у крок з часом та відповідають сучасним вимо- гам автоматизації, модульності та комунікації. PS. Під час написання цієї статті в Україні відбула- ся прикра подія – знеструмилася основна телетрансля- ційна станція держави. У результаті ціла країна була по- збавлена телебачення. Причиною тому стало перегоран- ня запобіжників на одному із уводів станції. Другий увід при цьому (як пояснили) знаходився на профілактиці. Виїзній "оперативній" бригаді знадобилося 69 хвилин, щоб замінити запобіжники та відновити живлення. Мораль – краще довірити безперебійність роботи важливих об’єктів запрограмованій автоматиці, ніж людській халатності та безвідповідальності. Надійшла 23.01.2010 Кулакевич Олексій Миколайович Украина, 61056, Харків, пр. Победы, 37, тел. (044) 241 76 38, e-mail: kulakevichge@mail.ru Клименко Борис Володимирович, д.т.н, проф. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Україна, 61002, Харків, вул. Фрунзе, 21, НТУ "ХПІ", кафедра "Електричні апарати" тел. (057) 707-62-81, e-mail: kbv@kpi.kharkov.ua O.M. Kulakevich, B.V. Klymenko Automated reserve entry- a reliable way of no-break power supply Principles of designing automated reserve entry systems for no- break electricity supply of users are considered. Specific exam- ples of such systems based on contactors, motor-drive circuit breakers, specialized motor-drive switches, and programmed logic controllers are given. Key words – automated reserve entry, no-break electricity supply, specific examples
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-143307
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	2074-272X
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:27:04Z
publishDate	2010
publisher	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
record_format	dspace
spelling	Кулакевич, О.М. Клименко, Б.В. 2018-10-28T15:31:44Z 2018-10-28T15:31:44Z 2010 Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання / О.М. Кулакевич, Б.В. Клименко // Електротехніка і електромеханіка. — 2010. — № 1. — С. 55-60. — рос. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143307 621.318 Рассмотрены принципы построения систем автоматического ввода резерва (АВР) для обеспечения бесперебойного питания потребителей электрической энергии. Приведены конкретные примеры АВР на базе контакторов, автоматических выключателей с моторными приводами, специализированных переключателей с моторными приводами, а также на базе программированных логических контроллеров. Розглянуто принципи побудови систем автоматичного вмикання резерву (АВР) для забезпечення безперебійного живлення споживачів електричної енергії. Наведено конкретні приклади АВР на базі контакторів, автоматичних вимикачів з моторними приводами, спеціалізованих перемикачів з моторними приводами та програмованих логічних контролерів. Principles of designing automated reserve entry systems for nobreak electricity supply of users are considered. Specific examples of such systems based on contactors, motor-drive circuit breakers, specialized motor-drive switches, and programmed logic controllers are given. ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Інформація Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання Automated reserve entry- a reliable way of no-break power supply Article published earlier
spellingShingle	Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання Кулакевич, О.М. Клименко, Б.В. Інформація
title	Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання
title_alt	Automated reserve entry- a reliable way of no-break power supply
title_full	Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання
title_fullStr	Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання
title_full_unstemmed	Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання
title_short	Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання
title_sort	автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання
topic	Інформація
topic_facet	Інформація
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143307
work_keys_str_mv	AT kulakevičom avtomatičnevmikannârezervunadíiniizasíbbezperebíinogoelektropostačannâ AT klimenkobv avtomatičnevmikannârezervunadíiniizasíbbezperebíinogoelektropostačannâ AT kulakevičom automatedreserveentryareliablewayofnobreakpowersupply AT klimenkobv automatedreserveentryareliablewayofnobreakpowersupply

Автоматичне вмикання резерву – надійний засіб безперебійного електропостачання

Репозитарії

Схожі ресурси