Что такое АВР
АВР — это автоматический ввод резерва.
Его основная задача — автоматически переключить потребителей с основного источника питания на резервный, если основной источник перестал работать или его параметры вышли за допустимые пределы.
В двухтрансформаторной БКТП такая система особенно востребована, потому что подстанция имеет два независимых источника питания — два силовых трансформатора.
Как устроена двухтрансформаторная БКТП
Обычно двухтрансформаторная подстанция включает:
-
два силовых трансформатора;
-
два ввода по стороне 0,4 кВ;
-
две секции шин;
-
секционный выключатель;
-
аппараты защиты;
-
систему управления и автоматики.
Каждый трансформатор в нормальном режиме питает свою секцию шин.
Например:
-
трансформатор Т1 питает секцию 1;
-
трансформатор Т2 питает секцию 2;
-
секционный выключатель находится в отключенном состоянии.
Такой режим позволяет распределить нагрузку между двумя трансформаторами.
Что контролирует система АВР
Автоматика постоянно контролирует состояние вводов.
В зависимости от проекта могут отслеживаться:
-
наличие напряжения;
-
уровень напряжения;
-
правильность чередования фаз;
-
обрыв одной или нескольких фаз;
-
состояние вводных автоматических выключателей;
-
состояние секционного выключателя;
-
наличие аварийных сигналов.
Если параметры на одном из вводов выходят за допустимые значения, автоматика определяет аварийный режим.
Что происходит при исчезновении напряжения
Предположим, что трансформатор Т1 перестал подавать питание на первую секцию.
Система АВР фиксирует отсутствие напряжения.
Далее автоматика проверяет, есть ли нормальное напряжение на второй секции.
Если резервный источник исправен, происходит следующая последовательность:
-
отключается вводной выключатель первой секции;
-
выполняется проверка состояния схемы;
-
включается секционный выключатель;
-
первая секция получает питание от второго трансформатора.
В результате один трансформатор временно начинает питать обе секции шин.
Зачем сначала отключается основной ввод
Перед включением резервного питания необходимо исключить возможность параллельного соединения двух источников, если такая работа не предусмотрена проектом.
Поэтому АВР работает с электрическими и механическими блокировками.
Они не позволяют одновременно включить:
-
оба ввода;
-
секционный выключатель;
в комбинации, которая может привести к неправильной параллельной работе трансформаторов.
Это один из ключевых элементов безопасности схемы.
Что такое секционный выключатель
Секционный выключатель соединяет две секции шин РУ-0,4 кВ.
В нормальном режиме он обычно отключен.
При аварии одного из вводов автоматика использует его для передачи питания с исправной секции на обесточенную.
Именно через секционный выключатель реализуется резервирование между двумя трансформаторами.
Что происходит после восстановления питания
Когда напряжение на основном трансформаторе восстанавливается, дальнейшая работа зависит от алгоритма, заложенного в АВР.
Возможны два варианта:
-
автоматический возврат на нормальную схему;
-
возврат только после команды персонала.
При автоматическом возврате система отключает секционный выключатель и снова переводит каждую секцию на свой трансформатор.
На ответственных объектах иногда предусматривается ручное подтверждение возврата, чтобы исключить повторные переключения при нестабильной сети.
Нужна ли выдержка времени
АВР обычно не переключает питание мгновенно после кратковременного провала напряжения.
В алгоритме задается определенная выдержка времени.
Это позволяет не реагировать на очень короткие просадки или переходные процессы.
Выдержка выбирается с учетом:
-
характера нагрузки;
-
требований объекта;
-
работы защит;
-
допустимого времени перерыва питания.
Для разных объектов настройки могут отличаться.
Может ли один трансформатор питать обе секции
Да, но только если его мощности достаточно.
При проектировании двухтрансформаторной БКТП обязательно проверяется возможность работы одного трансформатора на нагрузку обеих секций.
Если суммарная нагрузка слишком большая, может применяться:
-
отключение части неответственных потребителей;
-
ограничение нагрузки;
-
приоритетное питание только критических цепей.
Поэтому схема АВР должна проектироваться совместно с расчетом нагрузки.
АВР по высокой или низкой стороне
В БКТП автоматический ввод резерва чаще всего реализуется по стороне 0,4 кВ, но конкретное решение зависит от схемы объекта.
АВР может быть организован:
-
между двумя вводами 0,4 кВ;
-
между секциями шин;
-
на стороне среднего напряжения;
-
с дополнительным резервным источником.
Например, резервом может выступать не второй трансформатор, а дизель-генератор.
Какие аппараты используются
В составе системы АВР могут применяться:
-
автоматические выключатели;
-
контакторы;
-
секционные аппараты;
-
реле контроля напряжения;
-
программируемые контроллеры;
-
устройства РЗА;
-
промежуточные реле;
-
цепи сигнализации.
На современных объектах логика АВР часто реализуется через контроллер или микропроцессорное устройство.
Какие блокировки необходимы
Корректная работа системы невозможна без блокировок.
Они должны исключать ошибочные операции.
Обычно контролируется:
-
положение вводных выключателей;
-
положение секционного выключателя;
-
наличие напряжения;
-
готовность оборудования;
-
отсутствие аварийного отключения.
Если резервный трансформатор неисправен, АВР не должен подключать к нему дополнительную нагрузку.
Что происходит при коротком замыкании
Важно понимать, что АВР не должен автоматически включать резерв на секцию, если отключение произошло из-за короткого замыкания и повреждение не устранено.
Поэтому алгоритм АВР связан с работой защит.
Если ввод отключился по аварийному сигналу, автоматика должна определить причину и не допустить повторной подачи напряжения на поврежденный участок.
Почему АВР повышает надежность
Без АВР при отказе одного трансформатора персоналу пришлось бы вручную выполнять переключения.
Это занимает время и увеличивает продолжительность перерыва в электроснабжении.
Автоматический ввод резерва позволяет:
-
быстрее восстановить питание;
-
снизить зависимость от действий персонала;
-
повысить надежность объекта;
-
сохранить работу важных потребителей.
Особенно это важно для промышленных предприятий, бизнес-центров, медицинских учреждений, складов и других объектов с повышенными требованиями к электроснабжению.
Что нужно учитывать при проектировании АВР
При разработке схемы необходимо учитывать:
-
мощность каждого трансформатора;
-
нагрузку каждой секции;
-
категорию надежности;
-
допустимость питания двух секций от одного трансформатора;
-
токи короткого замыкания;
-
селективность защит;
-
время переключения;
-
алгоритм возврата;
-
необходимость отключения неприоритетной нагрузки.
АВР нельзя рассматривать отдельно от всей системы электроснабжения.
Пример работы
Рассмотрим простой пример.
БКТП имеет два трансформатора Т1 и Т2.
В нормальном режиме:
Т1 → секция 1
Т2 → секция 2
секционный выключатель — отключен
При потере напряжения на Т1:
ввод Т1 отключается → секционный выключатель включается → Т2 начинает питать секции 1 и 2.
После восстановления Т1 система возвращается к нормальному режиму в соответствии с заданным алгоритмом.
Важность испытаний АВР
После монтажа систему необходимо проверить.
Во время пусконаладки имитируются различные ситуации:
-
исчезновение напряжения на первом вводе;
-
исчезновение напряжения на втором вводе;
-
отсутствие резервного питания;
-
восстановление основного источника;
-
аварийное отключение.
Проверяется не только сам факт переключения, но и правильная последовательность работы всех выключателей и блокировок.
Заключение
Система АВР в двухтрансформаторной БКТП обеспечивает автоматическое резервирование питания между двумя секциями шин.
При отказе одного трансформатора автоматика отключает поврежденный или обесточенный ввод и подключает резерв через секционный выключатель.
Надежность такой системы зависит от правильного расчета нагрузки, настройки защит, блокировок и алгоритма управления.
KazElectroSnab комплектует двухтрансформаторные БКТП с учетом схемы электроснабжения, требований по резервированию и технических условий конкретного объекта.
