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).

Простейшая схема АВР показана на рис. 4.6. В нормальном режиме нагрузка пита­ется от источника 1. При его отказе коммутационный аппарат в цепи источника 1 размыкается, а коммутационный аппарат в цепи источника 2 замыкается, после че­го питание нагрузки переводится на источник 2.

Рис. 4.6. Схема автоматического включения резерва

Функционально и конструктивно устрой­ство АВР и панели переключения нагрузок-различий не имеют. Разница заключается толь­ко в том, что панели переключения нагрузок входят в номенклатуру опций ДГУ и могут ком­плектно поставляться. Термин «устройство ав­томатического включения резерва» более пол­но отражает стоящее за ним понятие и применя­ется в случаях, когда переключаются источники питания различных видов, таких как транс­форматорные подстанции, дизель-генератор­ные установки, ИБП, секции ГРЩ и т.д. В даль­нейшем будем пользоваться термином «АВР».

АВР представляет собой второй важней­ший элемент СГЭ. Без АВР невозможно орга­низовать автоматическое переключение питания на ДГУ при отказе основного ис­точника электроснабжения. Применяемые в некоторых случаях перекидные ру­бильники не являются автоматическими аппаратами и требуют постоянного при­сутствия на объекте оперативного персонала для осуществления необходимых переключений. Для интеллектуального здания СГЭ с применением перекидных ру­бильников не является приемлемым решением. В некоторых случаях решения на ос­нове АВР могут являться альтернативой решениям на основе ИБП при построении СБЭ. При определенных условиях они позволяют отказаться от ДГУ.

Существующие типы АВР рассмотрены ниже.

Тиристорные (электронные) АВР (Static Transfer Switch, STS) имеют минималь­но возможное время переключения при синфазных сетях — не более 3 мс, а в несин­фазных сетях могут обеспечивать включение резервного ввода в момент перехода его входного напряжения через ноль (с целью ограничения возможных бросков тока при коммутации). По своему устройству тиристорные АВР повторяют статический байпас ИБП, с той лишь разницей, что в них имеется минимум пара статических ключей. Ва­риантом STS являются избыточные переключатели.

Отсутствие в схеме механических элементов позволяет получить высокую на­дежность тиристорных (электронных) АВР. В то же время при больших токах на­грузки тепловыделение тиристорных АВР может достигать нескольких киловатт (потребуется принудительная вентиляция или кондиционирование помещения электрощитовой). Блокировка от возможных замыканий двух входов между собой может быть только электронной, в то время как органы Энергонадзора, как прави­ло, требуют наличия механической блокировки. Блокировка применяется для ис­ключения подачи напряжения с одного ввода АВР на другой при переключении. Можно сказать, что АВР должно работать по логике ИЛИ. Блокировка может осуществляться как электрическими (электронными), так и механическими средства­ми. Нормативными документами требования к механической блокировке вводов АВР не регламентируются и устанавливаются в соответствии с местными инструк­циями и руководящими документами.

Однократность действия АВР требуется для исключения его повторного вклю­чения в случае короткого замыкания на нагрузке.

Стоимость тиристорных АВР примерно в два раза выше, чем стоимость электромеханических аппаратов той же мощности.

Как уже отмечалось, тиристорные АВР могут рассматриваться как альтернатива ИБП. Малое время переключения при двустороннем питании приближает тиристорный АВР к ИБП типа off-line. Но, поскольку резервные источники питания находятся вне пределов объекта и обеспечение качества электроэнергии требует до­полнительных мероприятий, применение тиристорных АВР в таком качестве широ­кого распространения не получило. В некоторых случаях используют тиристорные АВР для резервирования критической нагрузки с организацией двустороннего пи­тания от разных групп ИБП (рис. 4.7, а) или от ИБП и ДГУ (рис. 4.7, б).

Рис. 4.7. Резервирование с применением тиристорных АВР

Электромеханические АВР на контакторах наиболее распространены и име­ют достаточно высокое быстродействие (десятки-сотни миллисекунд) среди элек­тромеханических аппаратов, уступая только тиристорным. При двухвходовой и трехвходовой схеме АВР существует возможность ввести в дополнение к элек­трической механическую блокировку контакторов. Механическая блокировка вы­полняется на базе простого и надежного рычажного механизма. Количество вводов принципиально не ограничено и определяется логикой работы системы автомати­ки, управляющей контакторами. На рис. 4.8, 4.9 изображены трехвходовые АВР, обеспечивающие питание нагрузки от двух основных источников питания (ввод 1 и ввод 2) и от резервной дизель-электростанции (ДЭС).

Трехвходовые АВР на базе двухвходовых (рис. 4.8), как правило, выполняют­ся на номинальные токи до 630 А. Это связано с конструктивным исполнением контакторов и управляемых выключателей. При токах, больших 630 А, трехвхо­довые АВР выполняются непосредственно на трех аппаратах (рис. 4.9). Механическая блокировка при этом производится специальным тросовым блокировоч­ным механизмом.

Рис. 4.8. Трехвходовое АВР на базе

двухвходовых с механической блокировкой

(источник: издание компании «Электросистемы»)