Устройства автоматического включения резерва (АВР) и панели переключения нагрузок предназначены для переключения источников электроснабжения, питающих нагрузку, при отключениях питания на одном вводе АВР (панели переключения).
Ïðîñòåéøàÿ ñõåìà ÀÂÐ ïîêàçàíà íà ðèñ. 4.6.  íîðìàëüíîì ðåæèìå íàãðóçêà ïèòàåòñÿ îò èñòî÷íèêà 1. Ïðè åãî îòêàçå êîììóòàöèîííûé àïïàðàò â öåïè èñòî÷íèêà 1 ðàçìûêàåòñÿ, à êîììóòàöèîííûé àïïàðàò â öåïè èñòî÷íèêà 2 çàìûêàåòñÿ, ïîñëå ÷åãî ïèòàíèå íàãðóçêè ïåðåâîäèòñÿ íà èñòî÷íèê 2.
Ðèñ. 4.6. Ñõåìà àâòîìàòè÷åñêîãî âêëþ÷åíèÿ ðåçåðâà
Ôóíêöèîíàëüíî è êîíñòðóêòèâíî óñòðîéñòâî ÀÂÐ è ïàíåëè ïåðåêëþ÷åíèÿ íàãðóçîê-ðàçëè÷èé íå èìåþò. Ðàçíèöà çàêëþ÷àåòñÿ òîëüêî â òîì, ÷òî ïàíåëè ïåðåêëþ÷åíèÿ íàãðóçîê âõîäÿò â íîìåíêëàòóðó îïöèé ÄÃÓ è ìîãóò êîìïëåêòíî ïîñòàâëÿòüñÿ. Òåðìèí «óñòðîéñòâî àâòîìàòè÷åñêîãî âêëþ÷åíèÿ ðåçåðâà» áîëåå ïîëíî îòðàæàåò ñòîÿùåå çà íèì ïîíÿòèå è ïðèìåíÿåòñÿ â ñëó÷àÿõ, êîãäà ïåðåêëþ÷àþòñÿ èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ ðàçëè÷íûõ âèäîâ, òàêèõ êàê òðàíñôîðìàòîðíûå ïîäñòàíöèè, äèçåëü-ãåíåðàòîðíûå óñòàíîâêè, ÈÁÏ, ñåêöèè ÃÐÙ è ò.ä.  äàëüíåéøåì áóäåì ïîëüçîâàòüñÿ òåðìèíîì «ÀÂл.
ÀÂÐ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé âòîðîé âàæíåéøèé ýëåìåíò ÑÃÝ. Áåç ÀÂÐ íåâîçìîæíî îðãàíèçîâàòü àâòîìàòè÷åñêîå ïåðåêëþ÷åíèå ïèòàíèÿ íà ÄÃÓ ïðè îòêàçå îñíîâíîãî èñòî÷íèêà ýëåêòðîñíàáæåíèÿ. Ïðèìåíÿåìûå â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ïåðåêèäíûå ðóáèëüíèêè íå ÿâëÿþòñÿ àâòîìàòè÷åñêèìè àïïàðàòàìè è òðåáóþò ïîñòîÿííîãî ïðèñóòñòâèÿ íà îáúåêòå îïåðàòèâíîãî ïåðñîíàëà äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ íåîáõîäèìûõ ïåðåêëþ÷åíèé. Äëÿ èíòåëëåêòóàëüíîãî çäàíèÿ ÑÃÝ ñ ïðèìåíåíèåì ïåðåêèäíûõ ðóáèëüíèêîâ íå ÿâëÿåòñÿ ïðèåìëåìûì ðåøåíèåì.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ðåøåíèÿ íà îñíîâå ÀÂÐ ìîãóò ÿâëÿòüñÿ àëüòåðíàòèâîé ðåøåíèÿì íà îñíîâå ÈÁÏ ïðè ïîñòðîåíèè ÑÁÝ. Ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ îíè ïîçâîëÿþò îòêàçàòüñÿ îò ÄÃÓ.
Ñóùåñòâóþùèå òèïû ÀÂÐ ðàññìîòðåíû íèæå.
Òèðèñòîðíûå (ýëåêòðîííûå) ÀÂÐ (Static Transfer Switch, STS) èìåþò ìèíèìàëüíî âîçìîæíîå âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ïðè ñèíôàçíûõ ñåòÿõ — íå áîëåå 3 ìñ, à â íåñèíôàçíûõ ñåòÿõ ìîãóò îáåñïå÷èâàòü âêëþ÷åíèå ðåçåðâíîãî ââîäà â ìîìåíò ïåðåõîäà åãî âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ÷åðåç íîëü (ñ öåëüþ îãðàíè÷åíèÿ âîçìîæíûõ áðîñêîâ òîêà ïðè êîììóòàöèè). Ïî ñâîåìó óñòðîéñòâó òèðèñòîðíûå ÀÂÐ ïîâòîðÿþò ñòàòè÷åñêèé áàéïàñ ÈÁÏ, ñ òîé ëèøü ðàçíèöåé, ÷òî â íèõ èìååòñÿ ìèíèìóì ïàðà ñòàòè÷åñêèõ êëþ÷åé. Âàðèàíòîì STS ÿâëÿþòñÿ èçáûòî÷íûå ïåðåêëþ÷àòåëè.
Îòñóòñòâèå â ñõåìå ìåõàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü âûñîêóþ íàäåæíîñòü òèðèñòîðíûõ (ýëåêòðîííûõ) ÀÂÐ.  òî æå âðåìÿ ïðè áîëüøèõ òîêàõ íàãðóçêè òåïëîâûäåëåíèå òèðèñòîðíûõ ÀÂÐ ìîæåò äîñòèãàòü íåñêîëüêèõ êèëîâàòò (ïîòðåáóåòñÿ ïðèíóäèòåëüíàÿ âåíòèëÿöèÿ èëè êîíäèöèîíèðîâàíèå ïîìåùåíèÿ ýëåêòðîùèòîâîé). Áëîêèðîâêà îò âîçìîæíûõ çàìûêàíèé äâóõ âõîäîâ ìåæäó ñîáîé ìîæåò áûòü òîëüêî ýëåêòðîííîé, â òî âðåìÿ êàê îðãàíû Ýíåðãîíàäçîðà, êàê ïðàâèëî, òðåáóþò íàëè÷èÿ ìåõàíè÷åñêîé áëîêèðîâêè. Áëîêèðîâêà ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ èñêëþ÷åíèÿ ïîäà÷è íàïðÿæåíèÿ ñ îäíîãî ââîäà ÀÂÐ íà äðóãîé ïðè ïåðåêëþ÷åíèè. Ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ÀÂÐ äîëæíî ðàáîòàòü ïî ëîãèêå ÈËÈ. Áëîêèðîâêà ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ êàê ýëåêòðè÷åñêèìè (ýëåêòðîííûìè), òàê è ìåõàíè÷åñêèìè ñðåäñòâàìè. Íîðìàòèâíûìè äîêóìåíòàìè òðåáîâàíèÿ ê ìåõàíè÷åñêîé áëîêèðîâêå ââîäîâ ÀÂÐ íå ðåãëàìåíòèðóþòñÿ è óñòàíàâëèâàþòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåñòíûìè èíñòðóêöèÿìè è ðóêîâîäÿùèìè äîêóìåíòàìè.
Îäíîêðàòíîñòü äåéñòâèÿ ÀÂÐ òðåáóåòñÿ äëÿ èñêëþ÷åíèÿ åãî ïîâòîðíîãî âêëþ÷åíèÿ â ñëó÷àå êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ íà íàãðóçêå.
Ñòîèìîñòü òèðèñòîðíûõ ÀÂÐ ïðèìåðíî â äâà ðàçà âûøå, ÷åì ñòîèìîñòü ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèõ àïïàðàòîâ òîé æå ìîùíîñòè.
Êàê óæå îòìå÷àëîñü, òèðèñòîðíûå ÀÂÐ ìîãóò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê àëüòåðíàòèâà ÈÁÏ. Ìàëîå âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ïðè äâóñòîðîííåì ïèòàíèè ïðèáëèæàåò òèðèñòîðíûé ÀÂÐ ê ÈÁÏ òèïà off-line. Íî, ïîñêîëüêó ðåçåðâíûå èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ íàõîäÿòñÿ âíå ïðåäåëîâ îáúåêòà è îáåñïå÷åíèå êà÷åñòâà ýëåêòðîýíåðãèè òðåáóåò äîïîëíèòåëüíûõ ìåðîïðèÿòèé, ïðèìåíåíèå òèðèñòîðíûõ ÀÂÐ â òàêîì êà÷åñòâå øèðîêîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ íå ïîëó÷èëî.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ èñïîëüçóþò òèðèñòîðíûå ÀÂÐ äëÿ ðåçåðâèðîâàíèÿ êðèòè÷åñêîé íàãðóçêè ñ îðãàíèçàöèåé äâóñòîðîííåãî ïèòàíèÿ îò ðàçíûõ ãðóïï ÈÁÏ (ðèñ. 4.7, à) èëè îò ÈÁÏ è ÄÃÓ (ðèñ. 4.7, á).
Ðèñ. 4.7. Ðåçåðâèðîâàíèå ñ ïðèìåíåíèåì òèðèñòîðíûõ ÀÂÐ
Ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèå ÀÂÐ íà êîíòàêòîðàõ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû è èìåþò äîñòàòî÷íî âûñîêîå áûñòðîäåéñòâèå (äåñÿòêè-ñîòíè ìèëëèñåêóíä) ñðåäè ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèõ àïïàðàòîâ, óñòóïàÿ òîëüêî òèðèñòîðíûì. Ïðè äâóõâõîäîâîé è òðåõâõîäîâîé ñõåìå ÀÂÐ ñóùåñòâóåò âîçìîæíîñòü ââåñòè â äîïîëíåíèå ê ýëåêòðè÷åñêîé ìåõàíè÷åñêóþ áëîêèðîâêó êîíòàêòîðîâ. Ìåõàíè÷åñêàÿ áëîêèðîâêà âûïîëíÿåòñÿ íà áàçå ïðîñòîãî è íàäåæíîãî ðû÷àæíîãî ìåõàíèçìà. Êîëè÷åñòâî ââîäîâ ïðèíöèïèàëüíî íå îãðàíè÷åíî è îïðåäåëÿåòñÿ ëîãèêîé ðàáîòû ñèñòåìû àâòîìàòèêè, óïðàâëÿþùåé êîíòàêòîðàìè. Íà ðèñ. 4.8, 4.9 èçîáðàæåíû òðåõâõîäîâûå ÀÂÐ, îáåñïå÷èâàþùèå ïèòàíèå íàãðóçêè îò äâóõ îñíîâíûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ (ââîä 1 è ââîä 2) è îò ðåçåðâíîé äèçåëü-ýëåêòðîñòàíöèè (ÄÝÑ).
Òðåõâõîäîâûå ÀÂÐ íà áàçå äâóõâõîäîâûõ (ðèñ. 4.8), êàê ïðàâèëî, âûïîëíÿþòñÿ íà íîìèíàëüíûå òîêè äî 630 À. Ýòî ñâÿçàíî ñ êîíñòðóêòèâíûì èñïîëíåíèåì êîíòàêòîðîâ è óïðàâëÿåìûõ âûêëþ÷àòåëåé. Ïðè òîêàõ, áîëüøèõ 630 À, òðåõâõîäîâûå ÀÂÐ âûïîëíÿþòñÿ íåïîñðåäñòâåííî íà òðåõ àïïàðàòàõ (ðèñ. 4.9). Ìåõàíè÷åñêàÿ áëîêèðîâêà ïðè ýòîì ïðîèçâîäèòñÿ ñïåöèàëüíûì òðîñîâûì áëîêèðîâî÷íûì ìåõàíèçìîì.
Ðèñ. 4.8. Òðåõâõîäîâîå ÀÂÐ íà áàçå
äâóõâõîäîâûõ ñ ìåõàíè÷åñêîé áëîêèðîâêîé
(èñòî÷íèê: èçäàíèå êîìïàíèè «Ýëåêòðîñèñòåìû»)
Ðèñ. 4.9. Òðåõâõîäîâîå ÀÂÐ
ñ ìåõàíè÷åñêîé áëîêèðîâêîé
(èñòî÷íèê: èçäàíèå êîìïàíèè «Ýëåêòðîñèñòåìû»)
Ðèñ. 4.10. ÀÂÐ íà óïðàâëÿåìûõ
âûêëþ÷àòåëÿõ ñ ýëåêòðîïðèâîäîì
(èñòî÷íèê: èçäàíèå êîìïàíèè
«Ýëåêòðîñèñòåìû»)
Ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèå ÀÂÐ íà àâòîìàòè÷åñêèõ âûêëþ÷àòåëÿõ ñ ýëåêòðîïðèâîäîì (ðèñ. 4.10) óñòóïàþò ïðåäûäóùèì ïî áûñòðîäåéñòâèþ è òàêæå ïîçâîëÿþò îñóùåñòâèòü ìåõàíè÷åñêóþ è ýëåêòðè÷åñêóþ áëîêèðîâêè ïðè äâóõâõîäîâîé (ðû÷àæíàÿ áëîêèðîâêà) è òðåõâõîäîâîé (òðîñîâàÿ áëîêèðîâêà) ñõåìàõ. Ê íåäîñòàòêàì ìîæíî îòíåñòè áîëåå ñëîæíóþ ýëåêòðè÷åñêóþ ñõåìó è áîëåå âûñîêóþ ñòîèìîñòü ýòèõ óñòðîéñòâ ïðè ìîùíîñòÿõ íèæå 100 êÂÀ.
Ê äîñòîèíñòâàì ýòèõ ÀÂÐ ìîæíî îòíåñòè êîíñòðóêöèþ, îáåñïå÷èâàþùóþ íåâîçìîæíîñòü çàìûêàíèÿ ìåæäó ñîáîé äâóõ âõîäîâ, à òàêæå íàëè÷èå ðó÷íîãî óïðàâëåíèÿ, êîòîðîå îáåñïå÷èâàåòñÿ íåçàâèñèìî îò íàïðÿæåíèÿ íà ñåòåâûõ ââîäàõ. Ñòîèìîñòü ÀÂÐ íà óïðàâëÿåìûõ ïåðåêëþ÷àòåëÿõ ïðè ìîùíîñòÿõ áîëåå 100 êÂÀ íèæå, ÷åì ñòîèìîñòü àïïàðàòîâ íà êîíòàêòîðàõ è àâòîìàòè÷åñêèõ âûêëþ÷àòåëÿõ.
Ó âñåõ ðàññìîòðåííûõ òèïîâ ÀÂÐ ïðè íåîáõîäèìîñòè ìîãóò áûòü ðåàëèçîâàíû ôóíêöèè êîíòðîëÿ óðîâíÿ íàïðÿæåíèÿ, ââåäåíû ýëåìåíòû ðåãóëèðîâêè çàäåðæåê è ñõåìû óïðàâëåíèÿ ðàáîòîé ÄÝÑ. Êîíòðîëü óðîâíÿ íàïðÿæåíèÿ íåîáõîäèì äëÿ ðàáîòû àâòîìàòèêè ïî çàäàííîìó àëãîðèòìó: åñëè íàïðÿæåíèå íà ðàáî÷åì âõîäå ÀÂÐ óïàëî íèæå óñòàíîâëåííîãî óðîâíÿ, òî àâòîìàòèêà îïðåäåëÿåò ýòî êàê îòêëþ÷åíèå íàïðÿæåíèÿ è ïðîèçâîäèò ïåðåêëþ÷åíèå íàãðóçêè íà òîò âõîä, ãäå óðîâåíü íàïðÿæåíèÿ íàõîäèòñÿ â äîïóñòèìîì äèàïàçîíå. Çàäåðæêè âðåìåíè íà îñóùåñòâëåíèå ïåðåêëþ÷åíèÿ óñòàíàâëèâàþòñÿ äëÿ èñêëþ÷åíèÿ èçëèøíèõ ïåðåêëþ÷åíèé íà ðåçåðâíûé âõîä è îáðàòíî â ñëó÷àå êðàòêîâðåìåííîãî ïðîïàäàíèÿ íàïðÿæåíèÿ è åãî ïîñëåäóþùåãî âîññòàíîâëåíèÿ. Óïðàâëåíèå ðàáîòîé ãåíåðàòîðà íåîáõîäèìî äëÿ âûäà÷è ñèãíàëà íà çàïóñê ÄÃÓ ïî ïðîøåñòâèè íåîáõîäèìîé âûäåðæêè (çàäåðæêè) âðåìåíè â ñëó÷àå îòêëþ÷åíèÿ ââîäîâ îò ýíåðãîñèñòåìû.
Ðåçþìèðóÿ ñêàçàííîå, ìîæíî ñäåëàòü ñëåäóþùèå âûâîäû:
- öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü ÀÂÐ ýëåêòðîìåõàíè÷åñêîãî òèïà, êîòîðûå ìîãóò áûòü âûïîëíåíû íà êîíòàêòîðàõ, óïðàâëÿåìûõ àâòîìàòè÷åñêèõ âûêëþ÷àòåëÿõ èëè óïðàâëÿåìûõ ïåðåêëþ÷àòåëÿõ ñ ýëåêòðîïðèâîäîì;
- æåëàòåëüíî íàëè÷èå ìåõàíè÷åñêîé áëîêèðîâêè, èñêëþ÷àþùåé âîçìîæíîñòü çàìûêàíèÿ äâóõ âõîäîâ äðóã íà äðóãà;
- ïðè èñïîëüçîâàíèè â êà÷åñòâå ðåçåðâíîãî èñòî÷íèêà ÄÝÑ ñõåìà ÀÂÐ äîëæíà ñîäåðæàòü íåîáõîäèìûå ýëåìåíòû äëÿ óïðàâëåíèÿ åå ðàáîòîé (àâòîìàòè÷åñêèé ïóñê è îñòàíîâ ÄÝÑ, âîçìîæíîñòü ðåãóëèðîâêè ðàçëè÷íûõ âðåìåííûõ ïàðàìåòðîâ, â òîì ÷èñëå çàäåðæêè îáðàòíîãî ïåðåêëþ÷åíèÿ íà ñåòü, âðåìåíè ðàáîòû ÄÝÑ íà õîëîñòîì õîäó äëÿ îõëàæäåíèÿ è ò.ï.);
- òðåõâõîäîâàÿ ñõåìà ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíà ïóòåì ïîñëåäîâàòåëüíîãî ñîåäèíåíèÿ äâóõ äâóõâõîäîâûõ ÀÂÐ;
- ÀÂÐ íà êîíòàêòîðàõ è óïðàâëÿåìûõ àâòîìàòè÷åñêèõ âûêëþ÷àòåëÿõ ìîãóò áûòü ðåàëèçîâàíû êàê òðåõâõîäîâûå (÷òî óìåíüøèò ñóììàðíóþ ñòîèìîñòü îáîðóäîâàíèÿ íà 20...30% çà ñ÷åò ìåíüøåãî ÷èñëà êîììóòèðóþùèõ ýëåìåíòîâ), îäíàêî ïðè ýòîì íåâîçìîæíî îáåñïå÷èòü ïîëíîöåííóþ ìåõàíè÷åñêóþ áëîêèðîâêó ìåæäó òðåìÿ âõîäàìè.