Автоматическое устройство ввода резерва (АВР) для дизельных генераторов

Надёжность электроснабжения является критически важным фактором для промышленных предприятий, объектов связи, транспорта, медицинских учреждений и инфраструктурных комплексов. Перерывы в подаче электроэнергии могут приводить к остановке технологических процессов, материальному ущербу и рискам для безопасности людей. Одним из ключевых элементов систем резервного электроснабжения на базе дизель-генераторных установок (ДГУ) является автоматическое устройство ввода резерва — АВР.

Назначение и принцип работы АВР

Автоматическое устройство ввода резерва предназначено для автоматического восстановления электропитания потребителей за счёт подключения резервного источника энергии при отключении или недопустимом отклонении параметров основного источника. При восстановлении нормальных параметров основного питания АВР, в зависимости от заложенной логики, возвращает нагрузку на исходный ввод.

В системах с ДГУ АВР обеспечивает автоматический запуск генератора, контроль его выхода на номинальные параметры и последующее подключение нагрузки. Это позволяет минимизировать перерыв электроснабжения, который в типовых схемах составляет доли секунды и, как правило, не превышает 0,3–0,8 секунды с момента принятия решения о переключении.

Область применения

АВР широко применяется в системах электроснабжения потребителей первой и второй категории надёжности. К ним относятся объекты, для которых перерыв питания может привести к угрозе жизни людей, значительным экономическим потерям, нарушению сложных технологических процессов или массовым простоям оборудования и персонала. Для таких объектов автоматическое резервирование питания является не дополнительной опцией, а обязательным элементом системы электроснабжения.

Основные требования к устройствам АВР

К устройствам автоматического ввода резерва предъявляется ряд обязательных требований, обеспечивающих корректную и безопасную работу системы:

• минимально возможное время срабатывания после исчезновения напряжения основного источника;
  
  
• гарантированное срабатывание при потере питания независимо от причины, за исключением случаев короткого замыкания, при которых работа АВР должна быть заблокирована;
  
  
• устойчивость к кратковременным просадкам напряжения, возникающим, например, при пуске мощных электродвигателей у потребителя;
  
  
• однократность срабатывания, исключающая многократные попытки подключения резерва при неустранённой аварии.
  
  

Соблюдение этих требований позволяет предотвратить развитие аварийных режимов и повреждение оборудования.

Классификация АВР

Устройства автоматического ввода резерва классифицируются по нескольким признакам, ключевым из которых является принцип действия и логика работы.

По схеме электроснабжения различают односторонние и двухсторонние АВР. В односторонних схемах предусмотрен один основной и один резервный источник, при этом резерв подключается только при отказе основного. В двухсторонних схемах любая из линий может выполнять роль как рабочего, так и резервного ввода.

По наличию функции автоматического восстановления выделяют АВР с восстановлением и без восстановления. В первом случае после возобновления параметров основного источника питание потребителей автоматически возвращается на исходную схему с заданной выдержкой времени. Во втором случае возврат на основной ввод осуществляется только по команде оператора.

Логика работы АВР

В зависимости от требований объекта и особенностей электроснабжения применяются различные варианты логики работы АВР. Наиболее распространённой является схема с приоритетом первого ввода, при которой нагрузка в нормальном режиме питается от основного источника, а при аварии автоматически переводится на резервный. После восстановления параметров основного питания происходит обратное переключение.

Аналогично реализуется схема с приоритетом второго ввода, когда основным считается резервный источник. Также применяются АВР с ручным выбором приоритета, где оператор может задавать приоритет ввода с панели управления, и схемы без фиксированного приоритета, при которых система сохраняет питание от того источника, который был задействован последним.

Функциональные возможности щитов АВР

Современные щиты АВР обеспечивают комплексный контроль и управление системой электроснабжения. В их функции входит постоянный мониторинг наличия и качества напряжения на основном и резервном вводах, контроль чередования фаз, сравнение текущих параметров с допустимыми пределами, а также визуальная индикация состояния системы.

При возникновении аварийной ситуации щит АВР автоматически выполняет переключение нагрузки на резервный источник, а после восстановления основного питания — возвращает систему в доаварийное состояние с заданной временной задержкой. Дополнительно предусмотрена возможность ручного управления и отказа от использования одного из источников по команде оператора.

Реализация и элементы АВР

Реализация схем автоматического ввода резерва осуществляется с использованием средств релейной защиты и автоматики. В зависимости от уровня напряжения это могут быть реле минимального напряжения, контакторы, магнитные пускатели или микропроцессорные контроллеры АВР, объединяющие функции измерения, логической обработки и управления коммутационными аппаратами.

В высоковольтных сетях АВР работает на основе сигналов от трансформаторов напряжения и реле, при этом перед выполнением переключения проверяется отсутствие неустранённого короткого замыкания, наличие напряжения на резервном участке и состояние вводных выключателей. В низковольтных системах, в том числе при работе с ДГУ, чаще применяются специализированные контроллеры, обеспечивающие более гибкую настройку алгоритмов работы.

Роль АВР в системах с ДГУ

Использование АВР в составе дизель-генераторной установки позволяет реализовать раздельное электроснабжение с быстрым восстановлением питания без необходимости параллельной работы источников. Это особенно важно в случаях, когда параллельная работа невозможна из-за ограничений по мощности, настройкам релейной защиты или особенностям оборудования.

При корректном проектировании АВР учитываются мощность генератора, допустимая нагрузка и приоритеты потребителей. В ряде случаев дополнительно реализуется логика отключения наименее ответственных нагрузок, что позволяет сохранить работоспособность критически важных систем.

Заключение

Автоматическое устройство ввода резерва является неотъемлемой частью систем резервного электроснабжения на базе ДГУ. Оно обеспечивает оперативное и безопасное переключение питания, минимизирует перерывы в работе оборудования и повышает общую надёжность энергоснабжения объекта. Грамотный выбор и корректная настройка АВР с учётом категории потребителей, характеристик источников питания и условий эксплуатации являются ключевыми факторами стабильной и бесперебойной работы системы электроснабжения.