Блок АВР для генератора: принцип работы, характеристика, автоматический ввод резерва своими руками

АВР для генератора: устройство, принцип работы, схемы подключения

Управление источником резервного питания ручным запуском во многих случаях оправдано. Однако, для обеспечения непрерывного процесса функционирования электрического оборудования существует необходимость в бесперебойном питании. Актуальность вопроса автоматизации вводу резерва довольно часто выходит на первый план. С этой целью применяются устройства автоматического включения резерва (АВР). Современные устройства АВР для генератора – это надёжные приборы, исключающие участие человека в управлении резервным питанием.

Автоматическое управление запуском генераторов в случае пропадания сети позволяет возобновлять подачу электричества практически мгновенно или с небольшой задержкой. Таким образом, обеспечивается непрерывное функционирование электрооборудования, остановка которого может повлечь нежелательные последствия или спровоцировать аварийный режим в работе контролируемой системы. Оборудование дизельных и бензиновых генераторов электронным блоком автозапуска объективно является необходимой мерой для повышения безопасности эксплуатации отдельных электрических приборов.

Что такое АВР

Это блок, состоящий из нескольких узлов, который в автоматическом режиме переключает нагрузку между основным и резервным источником тока. Некоторые однофазные и трёхфазные модели бензиновых и дизельных генераторов оборудованы АВР изначально. Для переключения нагрузки потребуется только установить специальный переключатель после электросчётчика. Положение силовых контактов управляется основным источником электроэнергии.

Практически все модели с запуском электростанции от аккумулятора можно оборудовать автономными системами АВР. При этом для монтажа блоков резервного ввода применяются шкафы АВР. При этом щиты АВР (рисунок 1) можно размещать непосредственно возле газовых генераторов либо устанавливать блоки в общем электрическом щите.

Рисунок 1. Пример электрического щита АВР

Основная функция блока АВР заключается в том, чтобы осуществить автоматический запуск электростанции после исчезновения электрического тока в общей сети, а затем подключить нагрузку к резервному электроснабжению. При возобновлении подачи электроэнергии блоком автоматики нагрузка переключается на основную электрическую сеть, а резервный источник отключается.

Классификация устройств АВР:

• по количеству резервных секций;
• классу напряжения;
• типу резервной сети (применение в однофазных сетях или для трехфазных потребителей);
• мощности обслуживаемой нагрузки;
• времени задержки переключения.

Электрическую схему АВР можно настроить таким образом, чтобы обеспечить энергией не всей локальной сети, а лишь тех линий, которые являются критическими. Некоторые схемы позволяют учитывать приоритетность линий. В первую очередь питанием обеспечиваются те цепи, которые обеспечивают электричеством важные системы жизнеобеспечения. Такой подход позволяет рационально распределить нагрузки.

Устройство и принцип работы

АВР для генератора состоит из трёх взаимосвязанных основных блоков:

• семейства контакторов, коммутирующих вводные и нагрузочные цепи;
• логических и индикационных устройств;
• блока релейных переключателей, предназначенных для управления генератором.

С целью повышения надёжности резервной энергосистемы устройства АВР могут комплектоваться дополнительными блоками. Например, включение в схему инверторов позволяет выровнять провалы в напряжениях, исключить временные задержки, сделать выходной ток более качественным.

Включение резервной линии обеспечивает контактная группа. За наличием вводного напряжения следит реле контроля фаз.

Рассмотрим принцип работы системы резервного питания на примере упрощённой схемы (рис. 2). В штатном режиме, когда питание осуществляется от основной сети, контакторный блок направляет электроэнергию на линии потребителей. На схеме показан дополнительный блок – инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный, напряжением 220 В.

Рис. 2. Упрощённая схема резервного питания

Сигнал о наличии вводного напряжения подаётся на блок логических и индикационных устройств. В номинальном режиме вся система находится в устойчивом состоянии. При аварии в основной сети (напряжение падает ниже установленного уровня) насыщение соленоида реле контроля фаз становится недостаточным для удерживания контактов в рабочем (нормально замкнутом) состоянии. Происходит разъединение контактов и отключение нагрузки от линии электропередач.

Если система оборудована инвертором, как показано на схеме, он переходит в режим генерации переменного тока, напряжением 220 В. Таким образом, потребители получают стабильное напряжение даже при полном отсутствии тока в коммерческой сети.

Если параметры линий электропередач не восстанавливаются в заданный промежуток времени, контролёр подаёт сигнал на запуск генератора. При поступлении от альтернатора стабильного напряжения, контакторы переключаются на резервную линию.

Автоматическое включение потребительской сети происходит следующим образом: на реле контроля фаз поступает напряжение, переключающее контакторы на основную линию. Цепь резервного питания разъединяется. Сигнал от контролёра поступает на механизм управления подачей топлива, который закрывает заслонку в бензиновом двигателе или перекрывает дизтопливо в системе питания дизеля. Электростанция отключается.

При полном автоматическом переключении участие оператора не требуется. Система надёжно защищена от взаимодействия встречных токов и КЗ. Для этого применяются дополнительные реле и механизмы блокировок, которые не показаны на схеме.

При необходимости оператор может переключать линии вручную с панели контролёра. Он также может изменять настройки блока управления, включать ручной или автоматический режим работы. Фото панели показано на рис. 3.

Рис. 3. Панель контролёра резервного питания

В АВР могут реализовываться несколько режимов функционирования:

• ручной;
• автоматический;
• полуавтоматический.

Ручной режим чаще всего используют наладчики при настройке АВР.

Схемы подключения АВР и их описание

Основная функция АВР – автоматическое переключение вводов, причём таким способом, чтобы исключить встречные токи.

Простая схема на рис. 4 объясняет принцип переключения.

Рисунок 4. Схема АВР

Контакты КМ1и КМ2 взаимосвязаны. После размыкания одного контакта, замыкается другой. Они не могут быть одновременно включены.

Существует множество различных схем подключения автоматического ввода резерва, но принцип их построения всегда такой: АВР устанавливают между вводом и потребителями. Обычно после электросчётчика. Сам щит с автоматикой может располагаться где угодно, но принцип его подключения именно такой. Этот принцип наглядно иллюстрирует схема на рис. 5.

Рис. 5. Наглядная схема подключения АВР

Детальная схема подключения блока автоматического запуска генератора показана на рисунке 6. На схеме К1 и К2 – это контакторы. Цифрами в кружках обозначены номера клемм. Пользуясь этой схемой не сложно подключить такой блок самостоятельно.

Рис. 6. Детальная схема подключения блока автозапуска генератора (БАГ)

Принципиальная схема подключения АВР для частного дома показана на рис. 7.

Рис. 7. Принципиальная схема

В данной схеме применено АЗУ, обеспечивающее стабильное напряжение и непрерывное питание в локальной сети.

В качестве примера приводим две схемы для трёхфазного тока (рис. 8). На изображении В показано одностороннее исполнение(дополнительное реле напряжения PH). При таком подключении генератор запускается в автоматическом режиме, после прекращения подачи электроэнергии. Другими словами, ввод от генератора является резервным.

На изображении А – исполнение двухстороннее. Обе секции имеют одинаковый приоритет. Такое подключение позволяет переключать линии, не зависимо от наличия напряжения в каждой из них.

Рис. 8. Подключение АВР для трёхфазного тока

Выбор схемы зависит от поставленной задачи, которую вы намерены решить.

Самостоятельное изготовление АВР

Если вы приобрели генератор с электростартером, то можете самостоятельно автоматизировать процесс ввода резерва. Для этого необходимо подобрать схему, отвечающую особенностям вашей домашней сети. После этого купите все необходимые детали, с учётом мощностей потребителей.

3 схемы автоматического ввода резерва для дома. Ввод 1 — Ввод 2 — Генератор.

При сборке схемы автоматического ввода резерва можно выбрать три варианта. Два более простых и один посложнее.

Рассмотрим каждый из вариантов схемы поподробнее.

Простейшая схема АВР для двух однофазных вводов собирается всего лишь на одном магнитном пускателе. Для этого понадобится контактор с двумя парами контактов:

• нормально разомкнутым

• нормально замкнутым

Если таковых в вашем контакторе не оказалось, можно использовать специальную приставку.

Только учтите, что контакты у большинства из них не рассчитаны на большие токи. А если вы решите подключать через АВР нагрузку всего дома, то уж точно не стоит этого делать, используя блок контакты расположенные по бокам стандартных пускателей.

Для этих целей лучше выбирать аппаратуру, изначально в своей конструкции имеющую именно силовые замкнутые и разомкнутые контакты. Подойдут такие марки как VS 463-33 или ESB-63-22, МК-103 от DeKraft, КМ ИЭК.

Вот самая простая схема АВР:

Катушка магнитного пускателя подключается на один из вводов. В нормальном режиме напряжение поступает на катушку, она замыкает контакт КМ1-1, а контакт КМ1-2 размыкается.

SF1 и SF2 в схеме – это однополюсные автоматические выключатели.

Напряжение через контактор поступает к потребителю. Дополнительно в схеме могут быть подключены сигнальные лампы. Они визуально будут показывать какой из вводов в данный момент подключен. Немного измененная схемка с лампочками:

Если напряжение на первом вводе исчезло, контактор отпадает. Его контакты КМ1-1 размыкаются, а КМ2-1 замыкаются. Напряжение начинает поступать к потребителю с ввода №2.

Если вам в нормальном режиме просто нужно проверить работоспособность схемы, то выключите автомат SF1 и смотрите как реагирует сборка. Все ли работает исправно.

Самое главное здесь изначально проконтролировать на какой ток рассчитаны эти самые нормально замкнутые и разомкнутые контакты.

При этом обратите внимание, что эту простейшую схему можно собрать двумя способами:

• без разрыва ноля

• с разрывом нулевого провода

Без разрыва можно применять в том случае, если у вас есть две независимые линии эл.передач или кабельных ввода, от которых вы собственно и подключаете весь дом. А вот когда резервной линией является какой-то автономный источник энергии – ИБП или генератор, то здесь придется разрывать как фазу, так и ноль.

Так как основная сеть в 90% случаев выполнена с глухозаземленной нейтралью, а от генератора или ИБП идет с изолированной. Здесь объединять нулевой рабочий проводник от сети, с нулем от генератора нельзя.

Естественно, что все контакторы подключаются после счетчика kWh. QF – это модульные автоматы в щитке дома.

Если у вас второй источник питания подает напряжение не автоматически, например бензиновый генератор без пусковой аппаратуры. Который нужно сначала вручную завести, прогреть и только потом переключиться, то схемку можно немного изменить, добавив туда одну единственную кнопку.

За счет нее не будет происходить автоматического переключения. Вы сами выберите для этого нужный момент, нажав ее когда потребуется. Монтируется эта кнопка SB1 параллельно катушке контактора.

Когда у вас напряжение на основном вводе не исчезает на долго, а периодически пропадает и появляется (причины могут быть разными), в этом случае не желательны постоянные переключения контакторов туда-обратно. Здесь целесообразно использовать специальную приставку к контактору типа ПВИ-12 с задержкой времени.

Трехфазная схема практически аналогична однофазной.

Только особо следите за правильной фазировкой АВС. Она должна совпадать на вводе-1 с вводом-2. Иначе 3-х фазные двигатели после переключения будут крутиться в обратную сторону.

Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.

Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:

• 3 нормально разомкнутые

• 1 нормально замкнутый КМ1

Катушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.

Второй контактор при этом отключен, так как нормально замкнутый разъем КМ1, будет в этот момент размокнут, и питание на катушку второго пускателя поступать не будет. При исчезновении напряжения на первом вводе, отпадает контактор-1 и включается контактор-2. Потребитель остается со светом.

Самый главный плюс этих схем – их простота. А минусом является то, что подобные сборки называть схемами автоматизации можно с очень большой натяжкой.

Стоит лишь исчезнуть напряжению на той фазе, которая питает катушку включения и вы легко можете получить встречное КЗ.

Можно конечно усовершенствовать всю систему, выбрав катушку контактора не на 220В, а на 380В. В этом случае будет осуществлен контроль уже по двум фазам.

Но на 100% вы все равно себя не обезопасите. А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более.

Кроме того, вы никак не будете защищены от слишком низкого напряжения. Пускатель №1 может отключиться, только если U на входе будет ниже 110В. Во всех остальных случаях, ваше оборудование будет продолжать получать не качественную электроэнергию, хотя казалось бы, рядом и есть второй исправный ввод.

Чтобы повысить надежность, придется усложнять схему и включать в нее дополнительные элементы:

• реле напряжения

• реле контроля фаз и т.п.

Поэтому в последнее время, для сборки схем АВР, все чаще стали применяться специальные реле или контроллеры – ”мозги” всего устройства. Они могут быть разных производителей и выполнять функцию не только включения резервного питания от одного источника.

Вдруг перед вами стоит более сложная задача. Например, нужно чтобы схема управляла сразу двумя вводами и вдобавок еще генератором. Причем генератор должен запускаться автоматически.

Алгоритм работы здесь следующий:

1.При неисправном вводе №1 происходит автоматическое переключение на ввод №2.
2.При отсутствии напряжения на обоих вводах осуществляется запуск генератора и переключение всей нагрузки на него.

Как и на чем реализовать подобный ввод резерва? Здесь можно применить схему АВР на базе AVR-02 от компании ФиФ Евроавтоматика.

На сегодняшний день, стоимость таких устройств сопоставима с ценой хорошего корпуса эл.шкафа от ABB. Но там вы получите пустую железную коробку, а здесь умные мозги, которые будут управлять и защищать всю ваше домашнюю электросеть.

В принципе есть смысл один раз потратиться и защитить себя и свое оборудование раз и навсегда.

Данное устройство является многофункциональным и с помощью него можно построить 8 разных схем АВР. Чаще всего применяются три из них:

Принцип работы авр

Нельзя гарантировать бесперебойную работу энергосистемы, поскольку всегда существует вероятность воздействия на нее техногенных или природных внешних факторов. Именно поэтому токоприемники, относящиеся к первой и второй категории надежности, положено подключать к двум или более независимым источникам энергоснабжения. Для переключения нагрузок между основными и резервными питаниями используются системы АВР.

Что такое АВР и его назначение?

В подавляющем большинстве случаев такие системы относятся к электрощитовым вводно-коммутационным распредустройствам. Их основная цель — оперативное подключение нагрузки на резервный ввод, в случае возникновения проблем с энергоснабжением потребителя от основного источника питания. Чтобы обеспечить автоматическое переключение на работу в аварийном режиме, система должна отслеживать напряжение питающих вводов и ток нагрузки.

Расшифровка аббревиатуры АВР

Данное сокращение это первые буквы полного названия системы – Автоматический Ввод Резерва, как нельзя лучше объясняющее ее назначение. Иногда можно услышать расшифровку «Автоматическое Включение Резерва», такое определение не совсем корректное, поскольку под ним подразумевается запуск генератора в качестве резервного источника, что является частным случаем.

Классификация

Вне зависимости от исполнения, блоки, шкафы или АВР принято классифицировать по следующим характеристикам:

• Количество резервных секций. На практике чаще всего встречаются АВР на два питающих ввода, но чтобы обеспечить высокую надежность электроснабжения, может быть задействовано и больше независимых линий.Шкаф АВР на три ввода
• Тип сети. Большинство устройств предназначено для коммутации трехфазного питания, но встречаются и однофазные блоки АВР. Они применяются в бытовых сетях электроснабжения для запуска двигателя генератора.
• Класс напряжения. Устройства могут быть предназначены для работы в цепях до 1000 или использоваться при коммутации высоковольтных линий.
• Мощностью коммутируемой нагрузки.
• Время срабатывания.

Требования к АВР

• Обеспечение подачи питания потребителю электроэнергии от резервного ввода, если произошло непредвиденное прекращение работы основной линии.
• Максимально быстрое восстановление электропитания.
• Обязательная однократность действия. То есть, недопустимо несколько включений-отключений нагрузки из-за КЗ или по иным причинам.
• Включение выключателя основного питания должно производиться автоматикой АВР до подачи резервного электропитания.
• Система АВР должна контролировать цепь управления резервным оборудованием на предмет исправности.

Устройство АВР

Существует два основных типа исполнения, различающиеся приоритетом ввода:

1. Одностороннее. В таких АВР один ввод играет роль рабочего, то есть используется, пока в линии не возникнут проблемы. Второй – является резервным, и подключается, когда в этом возникает необходимость.
2. Двухстороннее. В этом случае нет разделения на рабочую и резервную секцию, поскольку оба ввода имеют одинаковый приоритет.

В первом случае большинство систем имеют функцию, позволяющую переключиться на рабочий режим питания, как только в главном вводе произойдет восстановление напряжения. Двухсторонние АВР в подобной функции не нуждаются, поскольку не имеет значения от какой линии запитывается нагрузка.

Принцип работы автоматического ввода резерва

Вне зависимости от варианта исполнения АВР в основу работы системы заложено отслеживание параметров сети. Для этой цели могут использоваться как реле контроля напряжения, так и микропроцессорные блоки управления, но принцип работы при этом остается неизменным. Рассмотрим его на примере самой простой схеме АВР для бесперебойного электроснабжения однофазного потребителя.

Рис. 4. Простая схема однофазной АВР

Обозначения:

• N – Ноль.
• A – Рабочая линия.
• B – Резервное питание.
• L – Лампа, играющая роль индикатора напряжения.
• К1 – Катушка реле.
• К1.1 – Контактная группа.

В штатном режиме работы напряжение подается на индикаторную лампу и катушку реле К1. В результате нормально-замкнутый и нормально-разомкнутый контакты меняют свое положение и на нагрузку подается питание с линии А (основной). Как только напряжение в на входе А пропадает, лампочка гаснет, катушка реле перестает насыщаться, и положение контактов возвращается в исходное (так, как показано на рисунке). Эти действия приводят к включению нагрузки в линию В.

Как только на основном вводе восстанавливается напряжение, реле К1 производит перекоммутацию на источник А. Исходя из принципа работы, данную схему можно отнести к одностороннему исполнению с наличием возвратной функции.

Представленная на рисунке 4 схема сильно упрощена, для лучшего понимания происходящих в ней процессов, не рекомендуем брать ее за основу для контроллера АВР.

Варианты схем для реализации АВР с описанием

Простые

Ниже представлен вариант схемы АВР, переключающей подачу электричества в дом с основной линии на генератор. В отличие от приведенного выше примера, здесь предусмотрена защита от короткого замыкания, а также электрическая и механическая блокировка, исключающая одновременную работу от двух вводов.

Схема АВР для дома

Обозначения:

• AB1 и AB2 – двухполюсные автоматические выключатели на основном и резервном вводе.
• К1 и К2 – катушки контакторов.
• К3 – контактор в роли реле напряжения.
• K1.1, K2.1 и K3.1 – нормально-замкнутые контакты контакторов.
• К1.2, К2.2, К3.2 и К2.3 – нормально-разомкнутые контакты.

После переводов автоматов АВ1 и АВ2 алгоритм работы блока АВР будет следующим:

1. Штатный режим (питание от основной линии). Катушка К3 насыщается и реле напряжения срабатывает, замыкая контакт К3.2 и размыкая К3.1. В результате напряжение поступает на катушку пускателя К2, что приводит к замыканию К2.2 и К2.3 и размыканию К2.1. Последний играет роль электрической блокировки, не допускающей подачи напряжения на катушку К1.
2. Аварийный режим. Как только напряжение в главной линии исчезает или «падает» ниже допустимого предела, катушка К3 перестает насыщаться и контакты реле принимают исходную позицию (так, как показано на схеме). В результате на катушку К1 начинает поступать напряжение, что приводит к изменению положения контактов К1.1 и К1.2. Первый играет роль электрической защиты, не допуская подачи напряжения на катушку К2, второй снимает блокировку подачи питания на нагрузку.
3. Чтобы работала механическая блокировка (на схеме отображена в виде перевернутого треугольника) необходимо использовать реверсивный пускатель, где ее наличие предполагается конструкцией электромеханического прибора.

Теперь рассмотрим два варианта простых АВР для трехфазного напряжения. В одном из них энергоснабжение будет организовано по односторонней схеме, во втором применено двухстороннее исполнение.

Рисунок 6. Пример односторонней (В) и двухсторонней (А) реализации простого трехфазного АВР

Обозначения:

• AB1 и AB2 – трехполюсные автоматы защиты;
• МП1 и МП2 – магнитные пускатели;
• РН – реле напряжения;
• мп1.1 и мп2.1 – групповые нормально-разомкнутые контакты;
• мп1.2 и мп2.2 – нормально-замкнутые контакты;
• рн1 и рн2 – контакты РН.

Рассмотрим схему «А», у которой два равноправных ввода. Чтобы не допустить одновременное подключение линий применяется принцип взаимной блокировки, реализованный на контакторах МП1 и МП2. От какой линии будет питаться нагрузка, определяется очередностью включения автоматов АВ1 и АВ2. Если первым включается АВ1, то срабатывает пускатель МП1, при этом разрывается контакт мп1.2, блокируя поступление напряжение на катушку МП2, а также замыкается контактная группа мп1.1, обеспечивающая подключение источника 1 к нагрузке.

При отключении источника 1 контакты пускателя ПМ1 возвращаются в исходное положение, что приводит в действие контактор ПМ2, блокирующий катушку первого пускателя и включающий подачу питания от источника 2. При этом нагрузка будет оставаться подключенной к этому вводу, даже если работоспособность источника 1 пришла в норму. Переключение источников можно делать в ручном режиме манипулируя выключателями АВ1 и АВ2.

В тех случаях, когда требуется одностороння реализация, применяется схема «В». Ее отличие заключается в том, что в цепь управления добавлено реле напряжения (РН), возвращающее подключение на основной источник 1, при восстановлении его работы. В этом случае размыкается контакт рн2, отключающий пускатель МП2 и замыкается рн1, позволяя включиться МП1.

Промышленные системы

Принцип работы промышленных систем энергообеспечения остается неизменным. Приведем в качестве примера схему типового шкафа АВР.

Схема типового промышленного шкафа АВР

Обозначения:

• AB1, АВ2 – трехполюсные устройства защиты;
• S1, S2 – выключатели для ручного режима;
• КМ1, КМ2 – контакторы;
• РКФ – реле контроля фаз;
• L1, L2 – сигнальные лампы для индикации режима;
• км1.1, км2.1 км1.2, км2.2 и ркф1 – нормально-разомкнутые контакты.
• км1.3, км2.3 и ркф2 – нормально-замкнутые контакты.

Приведенная схема АВР практически идентична, той, что была представлена на рисунке 6 (А). Единственное отличие заключается в том, что в последнем случае используется специальное реле контролирующее состояние каждой фазы. Если «пропадет» одна из них или произойдет перекос напряжений, то реле переключит нагрузку на другую линию, и восстановит исходный режим при стабилизации основного источника.

АВР в высоковольтных цепях

В электрических сетях с классом напряжения более 1кВ реализация АВР более сложная, но принцип работы системы практически не меняется. Ниже в качестве примера приведен упрощенный вариант схемы понижающей ТП 110,0/10,0 киловольт.

Упрощенная схема ТП 110/10 кВ

Из приведенной схемы видно, в ней нет резервных трансформаторов. Это говорит о том, что каждая из шин (Ш1 и Ш2) подключена к своему питающему трансформатору (T1, T2), каждый из которых может на определенное время стать резервным, приняв на себя дополнительную нагрузку. В штатном режиме секционный выключатель СВ10 разомкнут. АВР контролирует работу ТП через ТН1 Ш и ТН2 Ш.

Когда перестает поступать питание на Ш1, АВР выполняет отключение выключателя В10Т1 и производит включение секционного выключателя СВ10. В результате такого действия обе секции работают от одного трансформатора. При восстановлении источника система ввод резерва перекоммутирует систему в исходное состояние.

Микропроцессорные бесконтакторные системы

Завершая тему нельзя не упомянуть о АВР с микропроцессорными блоками управления. В таких устройствах, как правило, используются полупроводниковые коммутаторы, которые более надежны, чем аппараты, выполняющие переключение с помощью контакторов.

Электронный блок АВР

Основные преимущества бесконтакторных АВР несложно перечислить:

• Отсутствие механических контактов и всех связанных с ними проблем (залипание, пригорание и т.д.).
• Отпадает необходимость в механической блокировке.
• Более широкий диапазон управления параметрами срабатывания.

К числу недостатков следует отнести сложный ремонт электронных АВР. Самостоятельно реализовать схему устройства также не просто, для этого потребуются знания электротехники, электроники и программирования.

Принцип действия АВР основан на контроле тока в цепи.

Это может быть реализовано с помощью любых реле напряжения либо цифровых логических блоков защиты.

Но принцип работы всё равно остаётся таким же.

Это однолинейная схема, на которой видно, что мониторинг наличия напряжения осуществляется контактором КМ. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, а её замыкающий контакт в цепи главного ввода тоже замкнут и размыкающий контакт в цепи запасного ввода разомкнут.

Как работает АВР на подстанциях

Схема работы:

Виды АВР

Большинство устройств должны быть жестко подключены к сетевой среде. Это открывает больше возможностей для электрических подрядчиков. Блоки, как правило, состоят из одно- или трехфазной системы электропитания, и все они требуют какой-то жесткой проводки системы к электрической инфраструктуре здания. Это станет хорошим рынком для оптимизации работы электрических подрядчиков. Дизельные генераторы могут храниться в помещении более безопасно и в течение более длительного периода времени без ухудшения качества. Если генератор работает на 50 % или более от его мощности, эффективность увеличивается. Агрегаты без аккумуляторных батарей работают непрерывно, что приводит к увеличению затрат на эксплуатацию за киловатт-час электроэнергии. Генератор должен находиться в диапазоне от 120 до 200 процентов от максимальной скорости зарядки аккумулятора от зарядного устройства до аккумулятора.

АВР однофазный с двумя контактами

Светодиодные АВР

Схема АВР на 3 ввода

АВР одностороннего или двухстороннего действия

Тиристорный АВР

Статический АВР

АВР с моторным приводом

Стоечный авр

Вакуумный АВР

Принципиальная электрическая схема АВР

Если агрегат имеет верхние клапаны и масляный фильтр, он может удвоить свою эффективность и работать 1500 часов (около шести месяцев по восемь часов в день). Некоторые системы превосходят структурные возможности большинства офисных зданий, и полная поддержка создает трудности при хранении, поэтому в коммерческом офисном здании может быть сложно установить дизельный генератор. Если компания ожидает значительного роста в течение следующих нескольких лет, необходимо изучить структуру здания, чтобы учесть этот рост и определить его потребности.

Скоростной, трёхфазный и дизельные агрегаты на 600 об / мин, которые потребляют меньше топлива, чем модели с более низкой скоростью вращения (1800 об / мин), работают дольше, потребляют меньше топлива и имеют четыре полюса вместо двух. Микропроцессорный центр управления контролирует постоянное напряжение в сети. Как только напряжение упадет ниже заданного значения, двигатель генератора запустится автоматически. Когда питание восстанавливается, генератор передает электроэнергию обратно в электроэнергию. Растет потребность в более надежных системах. Важно найти централизованную систему для подачи электроэнергии, когда в противном случае она становится недоступной. Все больше и больше людей находят способы оптимизировать эффективность в своих домах или офисах.

Схемы АВР

Если аварийное резервное копирование требуется в течение коротких периодов или только в выходные дни, может быть предпочтительным бензиновый или пропановый генератор. Все более популярная система – это тихоходный дизель-генератор мощностью 10 кВт промышленного класса, обеспечивающий круглосуточную работу.

При подключении к 275-галлонному резервуару для отопления дома он может работать без перерыва в течение полутора недель при полной нагрузке или трех недель при половинной нагрузке. Большинство генераторов настроены на подачу резервного источника бесперебойного питания сразу же после сбоя питания.

Наиболее распространенным источником энергии для жилых помещений является газ, пропан, природный газ или дизельный генератор. Дизельные агрегаты, которые стоят дороже, как правило, являются наиболее эффективными.

Схема АВР на контакторах

Схема АВР для генератора с автозапуском

Схема АВР на пускателях

Схема ГРЩ с АВР

Схема ВРУ с АВР на 2 ввода

Схема АВР с реле контроля фаз

Однолинейная схема АВР

Схема АВР на автоматах с электроприводом

Особенности работы АВР частного дома

Наиболее распространен способ с двумя вводами, где первый из них имеет приоритет. При подключении к сети бытовые нагрузки большей частью работают на одной фазе. При ее пропадании не всегда удобно подключать генератор. Достаточно подключить другую линию в качестве резервной. При трехфазном вводе питание контролируется с помощью реле на каждой из фаз. При выходе напряжения за пределы нормы контактор фазы отключается, и дом питается от двух оставшихся фаз. Если из строя выходит еще одна линия, вся нагрузка перераспределяется на одну фазу.

Для небольшого коттеджа или дачи применяют ДГУ мощностью не более 10 кВт для щита, работающего на 25 кВт. Такого генератора вполне достаточно, чтобы обеспечить дом необходимым минимумом электричества на короткое время. При возникновении аварийной ситуации реле контроля напряжения переключает шину потребителя на резервное питание и подает сигнал на запуск ДГУ. При возобновлении основного питания реле переключается на него, после чего генератор останавливается.

Расширение функций АВР

Для управления автоматическими выключателями по выбранным алгоритмам применяются программируемые логические контроллеры (ПЛК). В них уже заложена программа АВР, которую только требуется настроить для реализации того или иного режима работы. Использование ПЛК, например, контроллера АС500, дает возможность упростить электрические схемы, хотя на первый взгляд устройство кажется сложным. Управление АВР можно расположить на дверце щита в виде набора переключателей, кнопок и индикации.

В типовом решении уже предусмотрено программное обеспечение. Оно устанавливается в ПЛК.

Схема изготовления блока АВР для генератора своими руками

Среди огромного разнообразия источников энергии большую популярность получили генераторы электрического тока. Такие агрегаты всё чаще применяются в загородных домах и на дачах, а также во многих других местах, где есть проблемы со светом. Именно поэтому потребители нередко приобретают качественные блоки АВР для генераторов, созданные для автоматического включения резервного питания.

Характеристика агрегата

Устройство АВР — это средство автоматического включения резервного питания, представленное в виде высококачественного генератора, вырабатывающего ток, если внезапно пропало централизованное электроснабжение. Основная задача блока состоит в том, чтобы своевременно и как можно быстрее переключать нагрузки между двумя источниками.

Некоторые модели АВР разработаны так, что все настройки потребитель должен вносить самостоятельно, но чаще всего в продаже можно встретить оборудование, работающее в автоматическом режиме. Активация устройства происходит в тот момент, когда поступает сигнал о потере напряжения. В быту использование такого агрегата имеет множество положительных отзывов.

Блок АВР запрограммирован таким образом, что его работа зависит от уровня напряжения на определённом объекте, этот пункт контролируется первичной обмоткой. Наличие специального переключателя обеспечивает надёжную изоляцию генератора от негативного воздействия переменного тока, который проникает из общей электросети. В этот промежуток времени источник бесперебойного питания находится во включенном состоянии, что гарантирует стабильную подачу временного питания всем потребителям. Слаженная работа генератора с АВР осуществляется по следующей схеме:

1. После прекращения подачи электроэнергии через блок к источнику бесперебойного питания поступает команда о начале работы.
2. Когда устройство получит ответ о том, что генератор полностью готов к выполнению своей основной функции, АВР осуществляет его соединение с домашней электросетью.
3. С возобновлением централизованной подачи тока в частный дом на автоматический ввод резерва поступает сигнал о том, что резервное устройство должно быть отключено.
4. Проводка между домашней сетью и генератором одновременно переключается в автоматическом режиме.

Если специалист обладает необходимым опытом, то он может выполнить индивидуальную настройку переключений, чтобы обеспечить электроэнергией только самые важные участки.

В качестве приоритетных объектов назначают системы отопления помещений, охлаждающее оборудование и другие схемы.

Для мощных резервных установок можно смело применять более сложные распределения электроэнергии, которые будут формировать мягкую нагрузку, плавно переходящую из синхронизированного агрегата и обратно. Сами производители утверждают, что такие генераторы всё чаще применяются в тех ситуациях, когда нужно сократить итоговую величину пиковых нагрузок.

Принцип работы

За несколько лет на рынке появилось множество разнообразных агрегатов для автоматического резервирования, которые оснащаются мощным микропроцессорным контроллером. Несмотря на огромный ассортимент, наибольшим спросом пользуются модели с управляющим реле-контроллером. Устройство непрерывно анализирует сигналы датчиков напряжения, а также своевременно обнаруживает сбой в питании и инициирует процедуру быстрого запуска генератора.

Если начинающий мастер будет рассматривать схему подключения АВР с точки зрения электротехники, то эта задача может показаться слишком сложной. Всё дело в том, что различные технические сложности и неизбежные временные задержки затрудняют мгновенное получение резервной электроэнергии. Чтобы такое оборудование прекрасно справлялось со своими основными задачами и не подводило в самый ответственный момент, нужно заранее ознакомиться с его функциональными возможностями:

1. Современные модели АВР могут использоваться не только с бензиновыми, электрическими, газовыми, но и с дизельными генераторами.
2. Пользователь всегда может выбрать наиболее подходящий тип резервной сети — однофазную или трёхфазную.
3. В системе предусмотрен постоянный контроль температуры двигателя.
4. Обеспечение полного цикла работы резервного источника: автоматизированный запуск генератора в тот момент, когда исчезло централизованное электроснабжение или уровень напряжения превысил все допустимые показатели. Предусмотрены многочисленные полезные функции, которые непрерывно контролируют работу генератора, защищают его от перегрузки. При появлении основного электричества происходит остановка и последующее охлаждение бесперебойного источника.
5. Наличие тестового еженедельного запуска генератора (мастер может настроить точную дату и время для проведения этой процедуры).
6. Удобное управление приводом воздушной заслонки.
7. Всегда можно активировать экономный режим работы оборудования.
8. Фиксированный контроль напряжения аккумуляторных батарей. Эта функция позволяет запускать генератор только при полной разрядке АКБ генератора.
9. Некоторые модели АВР обладают расширенной функциональностью для подключения вспомогательных модулей: GSM-модем, БИП.
10. Качественный счётчик, который показывает оставшееся время до проведения планового технического обслуживания.

Самостоятельное изготовление блока АВР

Качественный автоматический ввод резерва для генератора отличается высокой стоимостью, поэтому многие домашние мастера решают изготовить это устройство своими руками, используя те самые детали, что и в стандартных заводских агрегатах. Основной и самой дорогой частью является многофункциональный контроллер.

Для обеспечения силовой части мастера задействуют контакторы, которые используются для гарантированного переключения с главной линии на локальную сеть. Чтобы компактно разместить все детали, нужно подготовить довольно вместительный шкаф или же щит, который больше всего будет подходить по размеру к изготавливаемому агрегату.

Традиционная схема АВР всегда оснащается автоматизированным контролирующим механизмом, который работает за счёт нормального постоянного напряжения. Качественная реализация этой идеи возложена на блок питания. Чаще всего специалисты применяют стандартный аккумулятор повышенной мощности, так как при повышенных нагрузках маломощный агрегат быстро разряжается.

Именно блок питания контролирует уровень выходящего напряжения. Стоит отметить, что все комплектующие детали нужно покупать исключительно в проверенных торговых магазинах, отдавая своё предпочтение известным производителям. Чтобы во время сборки не допустить самых распространённых ошибок, необходимо использовать профессиональную схему АВР для генератора. Своими руками можно изготовить высококачественную модель, которая будет отвечать всем эксплуатационным требованиям.

Выбирая контроллер, необходимо проверить наличие инверсной воздушной заслонки. Этот узел особенно полезен в тех ситуациях, когда потребитель использует генератор с механической заслонкой.

Покупая прочные контакторы, нужно ориентироваться на показатели пропускной способности. Когда в оборудовании отсутствует электромеханическая защита, её нужно приобрести отдельно.

Когда все элементы есть в наличии, можно смело приступать к изготовлению АВР. Начинать нужно с монтажа всех элементов и узлов во внутренний отсек электрического щита. Этот процесс должен происходить таким образом, чтобы не образовались пересечения между проводниками, а все контакты и клеммы были легкодоступны. Далее происходит подключение силовой части и контроллеров.

Параллельное включение резервного генератора с централизованной электросетью считается недопустимым. В противном случае бесперебойный источник питания может быть сильно повреждён вплоть до полной поломки всех узлов. Чтобы оградить оборудование от столь негативных последствий, нужно приобрести специальные щиты, которые обеспечивают как ручное, так и автоматическое переключение на ввод резерва. В продаже можно встретить универсальные разновидности сильноточных коммутаторов нагрузки, а также многофункциональные автоматические регуляторы напряжения используемого генератора.

В процессе подключения обязательно учитывается наличие двух мощных кабелей, которые входят в щит автоматического резерва. Один из них должен быть рассчитан на основную сеть, а второй — на резервную линию электросети. Их поочерёдное использование обусловлено различными алгоритмами работы оборудования. Но на выходе к потребителю протягивается только один силовой кабель.

Отличительные функции

Современные блоки АВР обеспечивают автоматический запуск генератора в случае пропадания напряжения на основной линии. При этом такой агрегат управляет работой стартера, топливным клапаном, предпусковым подогревом свечи установки и приводом воздушной заслонки. Когда напряжение на основной линии восстанавливается, АВР самостоятельно отключает подачу нагрузки от генератора, за счёт чего происходит постепенное охлаждение всей установки. Помимо этого, автоматический ввод резерва отличается и другими функциями:

1. В состав блока обязательно входит зарядное устройство аккумуляторной батареи генератора.
2. Некоторые модели позволяют контролировать температуру картера двигателя бензиновой установки с целью непрерывного управления воздушной заслонкой в зависимости от уровня нагрева двигателя. Благодаря такой функции предотвращается перегрев основного рабочего узла.
3. Более дорогие модели оснащаются мощными аккумуляторами, которые хорошо справляются с большими нагрузками.
4. Блок АВР можно подключить к персональному компьютеру (интерфейс RS 485). Пользователь может выполнить точную настройку констант и параметров, которые будут считывать все текущие измерения.
5. Установка GSM-модема позволит дистанционно запускать и останавливать генератор через SMS-сообщения. Специалист может в удобное для себя время контролировать режим работы блока, а также считывать актуальные телеметрические данные.
6. Наличие встроенного байпаса. Когда из строя выходит основной управляющий контроллер, генератор можно запустить и самостоятельно.
7. Наличие кнопки «Аварийный стоп». Генератор может быть остановлен в принудительном порядке, если произошла непредвиденная ситуация.

Дополнительные временные задержки

Когда основное питание восстановлено, то небольшая задержка просто необходима, так как это позволит убедиться в достаточной нагрузке для отключения резервного источника. Чаще всего ее продолжительность варьируется от 1 до 30 минут. АВР должна автоматически обойти существующую временную задержку и вернуться к основной линии электросети. Помимо этого, оборудование нуждается в охлаждении двигателя. Всё это время система управления контролирует разгруженный мотор до полной его остановки.

Опытные мастера утверждают, что лучше всего переключать нагрузку на резервный генератор в тот момент, когда достигнуты соответствующие уровни частоты и напряжения. В редких случаях конечный потребитель хочет добиться последовательного переключения на резервный генератор.

Чтобы достичь такого эффекта от установки, нужно обустроить сразу несколько схем АВР для бесперебойного источника электроэнергии, которые срабатывают с индивидуальными временными задержками. Только в этом случае все нагрузки могут быть подключены к генератору в любом порядке. Главное, чтобы все детали были качественными и отлично выполняли поставленные задачи.

Как я делал себе АВР для генератора

Несколько лет назад делал себе АВР (автоматический ввод резерва) для работы на даче от генератора. Сейчас многие ИТ-шники переходят на удалёнку, работают с дач, где качество электропитания может оставлять лучшего. Поэтому решил написать о своем опыте самодельного АВР на микроконтроллере ATmega8A. Если тема интересна, добро пожаловать под кат, будет много букв и кода.

О заземлении

Прежде чем что-либо делать с электричеством, нужно позаботиться о наличии хорошего заземления в вашем доме. Просто так взять и подключить обычный бытовой бензиновый/дизельный/газовый генератор к электросети дома не получится. Нужно соблюдать меры предосторожности. Первая из них – ваш генератор должен быть хорошо заземлен. Тогда у вас есть хорошие шансы не получить удар током, когда статика от вашего любимого свитера пробъёт изоляцию обмотки генератора. Вообще, к работающему генератору не стоит без нужды прикасаться.

Стоит помнить, что в сети не всегда 220В. Коммутация на линиях, грозовые разряды вдалеке, статические разряды дают такие наводки, что в сети нередки короткие импульсы в несколько киловольт. С этим борются установкой разрядников и УЗИП на вводе в дом, но это очень редкая практика в РФ. Так что пусть искра в землю уходит, и не через вас – сделайте по всему дому хорошее заземление. Без этого делать что-либо дальше просто нельзя!

О генераторах

К слову, у многих бытовых бензиновых генераторов обмотки никак не соединены с землёй. И это вполне нормально, когда вы питаете от генератора один электроинструмент. Но когда вам надо подключить генератор к дому, нужно сделать нулевой провод (N) и провод фазы (L). Для этого один из выводов генератора заземляется и из этой точки заземления уже независимо нужно вести в дом два провода – один будет нейтралью N, а второй – защитным заземлением (PE). При выборе генератора нужно обратить внимание, можно ли заземлять его выход, порой это запрещено в инструкции к генератору, тогда такой генератор вам не подойдёт.

Часто в Сети можно увидеть схемы подключения генератора без заземления и разделения линий N и PE. Не делайте так, дольше проживёте. Такие схемы хорошо работают до первого неудачного стечения обстоятельств. В типичных блоках питания современных электронных приборов стоят конденсаторы с линий L, N на землю. Если N не заземлить у генератора, то за счёт этих конденсаторов на линии N будет, если повезёт, 110 вольт относительно земли. Кстати, многие газовые котлы в таком режиме вообще перестают работать. Про влияние статики без присутствия заземления я уже писал выше.

О схемах АВР

Есть несколько разных схем реализации АВР. Дальше я буду писать о наиболее безопасной с моей точки зрения схеме однофазного АВР. Я не советую экономно делать АВР на одном контакторе или же с коммутацией только одного фазного провода. Только вместе с нейтралью.

На приведенной схеме питание от сети и от генератора подаётся через вводы 1 и 2. Они защищены спаренными автоматами. Через дополнительные автоматы питаются схемы коммутации и индикации. Видно, что катушки реле взаимно блокируются электрически. За включение того или иного ввода отвечает для упрощения не показанный на схеме микроконтроллер, который замыкает цепи в точке коммутации ТК1 или ТК2.

Принципиальным моментом является наличие в АВР 2х схем блокировок – взаимной механической блокировки коммутирующих вводы контакторов и взаимной электрической блокировки контакторов. Самодельщики ради экономии, бывает, в своих конструкциях пренебрегают этими блокировками, а зря. Схема без блокировок может проработать некоторое время, но в какой-то момент контакты пригорят, возвратные пружины ослабнут и случится КЗ между вводами. Во-первых, это грозит большим бабахом, если обе линии окажутся под напряжением, но это не самая большая проблема. Гораздо важнее, что ваш генератор неожиданно для ремонтирующих проводку электриков может выдать в общую сеть напряжение – при неблагоприятном стечении обстоятельств ремонтирующие линию электрики могут погибнуть. Для вас это уже уголовная статья.

О контакторах

Таким образом, использование обычных реле для нас отпадает, подойдут только специализированные контакторы. Для больших мощностей есть ещё вариант с моторизованными приводами, но это дорого и для типичного домашнего применения избыточно.

Чтобы сделать механическую блокировку, нужно выбрать контакторы, которые могут работать в паре. Обычно взаимная блокировка достигается установкой одинаковых контакторов рядом друг с другом и установкой дополнительной опции – механического блокиратора. Он продаётся отдельно от контакторов и стоит копейки.

Взаимная электрическая блокировка возможна, если на контакторе есть дополнительные сигнальные контакты, работающие на размыкание. Иногда они сразу встроены в контактор, иногда их можно докупить и установить как опцию.

Ведущие производители контакторов имеют в своих линейках такое оборудование. Так что найти и купить комплект не представляет особого труда. Правда цены на брендовые контакторы на порядок выше наших/китайских. Поскольку количество циклов коммутации не ожидается большим, то выбор китайских контакторов вполне оправдан. К недостаткам можно отнести только то, что катушки контактора во время работы довольно сильно гудят.

Еще по поводу коммутируемой мощности. Контакты контактора должны выдерживать максимальную мощность, которую вам разрешено потреблять в доме. У меня это 10 кВт, поэтому контакторы я выбирал на допустимый ток через один контакт примерно в 50 ампер. Стоит отметить, что по какой-то причине коммутируемая мощность для типичного трехфазного контактора указывается в паспорте суммарная для всех трёх фаз, поэтому надо внимательно смотреть, какой допустимый ток именно через один контакт.

О схеме управления

Когда я занимался созданием АВР у меня было несколько особых требований к его работе:

• У меня не так часто отключают электричество, поэтому я решил, что мне не нужен автозапуск генератора, а вот от автоматической остановки генератора я решил не отказываться: когда сеть восстанавливается, генератор сам затихает и сразу понятно, что теперь с питанием всё хорошо, да и бензин экономится
• После старта генератора ему надо дать время прогреться и только после прогрева давать ему нагрузку. Т.е. мне нужен был таймер включения АВР после подачи напряжения от генератора
• После восстановления напряжения в сети часто происходили повторные отключения через короткий промежуток времени, поэтому мне нужен был таймер, который бы выждал перед переходом с генератора на сеть некоторое время и не глушил сразу генератор
• Генератору, говорят, полезно перед выключением немного поработать без нагрузки. И для этого мне тоже нужен был таймер

Хорошо бы, чтоб контроллер работал долго и надёжно. Кроме того, чтобы сделать полную гальваническую развязку и снабдить контроллер сторожевым таймером я ничего более не придумал. Ну и сделать схему и программу максимально простыми. Поскольку делалось всё для себя, то все настройки и калибровки решил оставить в коде — весь UI свелся к одному светодиоду )

Основная задача контроллера – мониторить напряжение на вводах и, при необходимости, переключать вводы. При этом приоритетным является ввод от деревенской сети.

Тут стоит отметить, что качество сети таково, что колебания от 150 в до 250 в вполне обычное явление. Поэтому понятие что есть хорошее питание от сети очень размыто. Через какое-то время я решил эту проблему, когда поставил на весь дом один мощный тиристорный стаблизатор напряжения на 11 кВт. Но, важно, стабилизатор можно ставить только до АВР, а не после! Включать стабилизатор для генератора категорически не рекомендуется. Есть опасность, что при определенной комбинации нагрузок, особенно всяких мощных насосов, система из генератора и стабилизатора станет неустойчивой и войдет в автоколебания.

После некоторых раздумий нарисовал такую схему в Eagle.

В схеме есть два идентичных трансформаторных источника питания, при наличии напряжения на любом из вводов схема обеспечена питанием. Между вводами возможно напряжение в 600в, поэтому изоляция трансформаторов должна быть хорошей. Питание берется после пакетников QF3 и QF4 соответственно.

У каждого источника есть резистивный делитель напряжения, защищенный от перенапряжения стабилитроном – с него производится путём нехитрых расчётов измерение напряжение сети с помощью АЦП микроконтроллера.

Для коммутации катушек контакторов применяется стандартная схема из даташита для управления семисторами. 2 штуки ). Катушки — это индуктивная нагрузка, поэтому цепи снаббера на выходе из резистора и конденсатора обязательны.

У меня был релейный модуль с али, который используется для останова генератора. На схеме он просто прямоугольник с тремя выводами.

Из особенностей еще в качестве генератора опорного напряжения использован TL431. В остальном всё включено стандартно для Atmega 8. Есть светодиоды для индикации наличия напряжения питания на вводах и один светодиод статуса устройства. Тактируется схема с помощью внешнего кварца на 16 МГц.

Eagle мне породил вот такую печатную плату. Никаких SMD, симисторы и стабилизатор с легкими радиаторами.

Два тороидальных трансформатора установлены прямо на плате. Плату изготовил традиционным радиолюбительским способом с помощью фоторезиста. После монтажа покрыл тремя слоями акрилового лака. Надеюсь не пробьет его высокое напряжение.

О программе управления

Код программы довольно длинный, извините.

Программа разработана с помощью бесплатного AVR Studio и использует стандартные библиотеки AVR.

В основном цикле программа проверяет напряжение на входах вводов, оценивает состояние включения контакторов, учитывает работу программных таймеров, производит необходимые корректировки включая или выключая реле и контакторы, затем уходит в спячку. Для отладки сделан вывод отладочной печати в последовательный порт микроконтроллера.

Для контроля зависаний предусмотрен сторожевой таймер.

Все циклы измерений сделаны на прерываниях и с использованием аппаратных таймеров. Счетчик секунд сделан на таймере 1. По прерыванию таймера 1 обновляются программные таймеры, отвечающие за задержки включения и отключения контакторов и реле генератора.
Второй таймер используется для создания эффекта мигания светодиода статуса. Предусмотрено три паттерна мигания. Значения из паттерна мигания берутся в прерывании таймера 2. По миганию можно судить о состоянии контроллера.

Два АЦП также работают по таймерам и усредняют по 2500 сэмплов измерений напряжения. Для перевода измерений в реальные вольты предусмотрены калибровочные константы. Их значения надо исправить в ходе настройки АВР.

Кроме того, есть еще ряд констант, которые нужно определить в ходе наладки.

Реле останова генератора при работе от генератора держится включенным, блокируя поступление напряжения на цепь останова генератора. После завершения работы таймера работы генератора на холостом ходу, реле выключается и на цепь останова генератора через это реле начинает поступать ток. На самом генераторе стоит специальный блок, который после появления напряжения с некоторой задержкой замыкает цепь зажигания на массу, что приводит к останову генератора. Этот же блок содержит цепь подзаряда аккумулятора генератора. Если кому интересны детали, напишите в комментах, я сделаю отдельный пост об этом блоке. В нём нет кода, всё аппаратно.

Если кто-то надумает повторить АВР, то стоит подкорректировать значения настроек. Готовую прошивку не публикую, так как программу всё равно надо править в ходе настройки АВР.

Надо сказать, что мой АВР работает уже 4 года без проблем, так что схема можно считать проверенная как и код.

Как обеспечить автоматический запуск генератора при отключении электричества

Когда в доме пропадает свет, люди ведут себя по-разному, так как для кого-то это просто невозможность посмотреть телевизор, а для кого-то блокировка деятельности, особенно, если у человека есть какая-то мастерская, оборудованная электроприборами. Понятно, что во втором случае автоматическое включение генератора при отключении электричества будет насущной потребностью. И в этой статье речь пойдет именно об автоматическом, а не ручном запуске резерва.

ABP для генератора

Аббревиатура ABP, с которой вам придется сталкиваться, если вы хотите наладить автоматический запуск генератора, расшифровывается как автоматическое включение (ввод) резерва. Необходимо ли подобное устройство для дома – решать, конечно, придется вам, но если в хозяйстве имеется мастерская, оборудованная электроприборами, и она приносит доход, то, скорее всего, решение будет положительным.

Современные ABP, обеспечивающие бесперебойную подачу электроэнергии при помощи дизельного, газового или карбюраторного устройства, абсолютно не нуждаются во вмешательстве человека в запуск и работу на протяжении всего процесса обслуживания. При выборе ABP вам придётся обратить внимание на скорость его реагирования, то есть, это может быть мгновенный запуск или с незначительной задержкой. Но, как бы там, ни было, какая-то пауза будет в любом случае, так как двигатель должен запуститься, хотя для автозапуска генератора уйдет не больше секунды.

Про ABP в деталях

Автоматический ввод резерва представляет собой устройство автозапуска для генераторов, которое переключает потребление энергии с основного источника питания на резервный и наоборот. На рынке электротехники можно встретить дизельные, газовые и карбюраторные модели двухфазных и трехфазных генераторов, в которых интеграция ABP предусмотрена заводом-производителем. Все, что потребуется от пользователя, это установка специального переключателя, где положение клемм управляется трансформаторной подстанцией от основного источника электроэнергии.

Установить блок ABP можно не только для карбюраторного, дизельного или газового генератора, но и для источника бесперебойного питания (ИБП), работающего от аккумуляторов. Для этого понадобиться специальный шкаф для ввода резерва, но также его можно разместить на общем щите в электрическом шкафу. Примечательно, если используется газовый генератор, то шкаф с выносным ABP можно размещать в непосредственной близости к такому агрегату.

Если говорить об основной задаче ввода резерва, то она состоит в переключении клемм с основного источника питания при его отключении на клеммы от резерва, а также включение клемм для автозапуска генератора. Когда основная сеть возобновляет подачу электроэнергии, двигатель агрегата отключается, а контакты перебрасываются обратно, на централизованное распределение электроэнергии.

Видео описание

Генератор с автозапуском для дома и дачи. Автономное и практичное решение.

Виды ABP

Все блоки автоматического ввода резерва можно классифицировать по следующим признакам:

• напряжение;
• секции ввода резерва (количество);
• тип сети (одно- и двухфазные);
• мощность.

Схему подключения автоматического запуска генератора можно настроить так, чтобы запускалась не вся разводка, питаемая основным источником, а лишь те блоки, где отключение может быть критичным. Например, в больнице так подключают реанимацию и операционную, а в частном секторе – мастерскую и/или пилораму. Сделать это несложно: при монтаже разводки жизненно важные или технически критичные блоки выводятся отдельно от всех остальных, поэтому ABP врезают непосредственно в эту цепь.

Устройство ABP

Все системы автоматического запуска генератора состоят из трех основных блоков.

• Контакторы или клеммы, для коммутации входных и нагрузочных цепей;
• Логические и индикационные устройства.
• Блоки реле, ответственных за управление (пуск/стоп) генератором.

ABP может стать палочкой-выручалочкой не только при отключении основной ЛЭП, но и при провалах напряжения, что иногда может происходить на загородных участках из-за слабых трансформаторных подстанций. То есть, включение в схему функции запуска при падении напряжения до 90% (вместо 220 V – 200 V) от потребности. Это позволит работать электродвигателям без перебоев и лишней нагрузки. При таком варианте системы автозапуска генератора позволяют сэкономить на ремонте и закупке нового оборудования. За пуск схемы резерва отвечает контактная группа, а за входным напряжением наблюдает РКФ или реле контроля фаз.

Теперь при помощи схемы, расположенной выше, немного подробнее рассмотрим, как дизель или бензогенератор с автоматическим запуском позволяет устранять провалы (полное отключение или понижение) в напряжении от основного источника питания. Здесь тоже все очень просто: когда стабильно поступает ≈220 V, реле контроля фаз удерживает клеммы в обычном замкнутом состоянии. При какой-либо поломке со стороны ЛЭП насыщение соленоида РКФ становится слабым и не может удержать эти клеммы, следовательно, они размыкаются. В тех ситуациях, когда присутствует инвертор, как это указано на вышеприведенной схеме, он начитает генерировать ≈220 V, которые необходимы потребителю. Если основное питание не могут восстановить в течение времени, установленного в зависимости от мощности аккумуляторов, то контроллер подает команду для автозапуска к генератору.

Как только на контакторный блок поступает напряжение от основной трансформаторной подстанции, система автоматического запуска генератора срабатывает в обратном порядке – клеммы переключаются и вся схема запитывается по предусмотренному проекту. Если говорить проще, то сигнал при восстановлении трансформатора от ЛЭП дает команду на заслонку топливного шланга, будь то бензин, соляр или газ. Заслонка блокирует подачу топлива и двигатель останавливается.

Важно! В тех случаях, когда для критического оборудования, запуск которого будет осуществляться от автоматического ввода резерва, нужна чистая синусоида, возникает потребность в инверторе, который конвертирует аппроксимацию в чистую линию. Об этом вы сможете узнать из другой статьи.

Когда по схеме запрограммирован полный автоматический запуск генератора, то необходимость присутствия оператора в процессе не потребуется, если не считать планового техобслуживания устройства. Вся система ввода резерва полностью защищена от встречных токов и короткого замыкания. Но на схеме, которую мы использовали для рассмотрения работы ABP, не показаны вспомогательные реле и блокирующие устройства, отвечающие за безопасность. Вы просто ознакомились с принципом работы в общих чертах.

Все перечисленное выше вовсе не означает, что автоматическое управление запуском генераторов без участия оператора не допускает стороннего вмешательства человека. При возникновении внеплановой ситуации такое вмешательство не только возможно, но и необходимо. Это говорит о том, что на пульте управления ABP есть специальные кнопки, которыми можно менять настройки, то есть, самостоятельно переводить устройство из одного режима работы в другой и обратно.

В ABP, как минимум, можно реализовать три режима работы:

• Ручной запуск.
• Автоматический запуск.
• Полуавтоматический запуск.

Видео описание

Переделка генератора под автозапуск.

Описание возможных методов подключения ABP

Когда осуществляется подключение генератора с автозапуском, самое главное в этом процессе позаботиться о том, чтобы исключить малейшую возможность попадания в схему встречных токов. Это может случиться при неправильном срабатывании контакторов, то есть, питание пойдет с двух источников. Вверху есть простенькая схема с клеммами K1 и K2, которые всегда должны находиться в разном положении. Когда включается один, другой обязательно размыкается и наоборот. На данный момент в интернете можно найти не одну схему, указывающую, как происходит автозапуск для бензогенератора, но общий принцип с учетом положения K1 и K2 никогда не изменится.

Также никогда не меняется место расположения ABP на схеме, хотя физически его можно повесить где угодно – даже на потолке. Суть врезки заключается в том, что автомат всегда будет между электросчетчиком и подстанцией и никто не станет ставить его после счетчика, чтобы не пришлось платить за электроэнергию, которую вы сами и производите.

Когда речь идет о частном доме, то автозапуск для генератора можно собрать по схеме, расположенной выше. Да, вы видите именно принципиальный варрант установки ABP, но для того, чтобы составить конкретную схему монтажа, нужно в точности знать расположение, вид и мощность оборудования, которое должно запускаться от резерва. Так что, если проявите немного смекалки, то подтянете эту схему к потребностям вашего здания и электроприборов, расположенных в нем.

Прежде чем самостоятельно собирать систему по принципиальной схеме, изучите этот вариант в деталях, как показано на изображении вверху. Здесь K1 и K2, это контакторы, о которых мы говорили выше, а обведенные окружностями цифры показывают номера клемм. То есть, если вы разберетесь с тремя схемами, приведенными в этом разделе (Описание возможных методов подключения ABP), то сами сможете установить автоматический запуск генератора для своего дома.

Можно ли подключать сварку при работе ABP

Вы, наверное, понимаете, что автозапуск бензогенератора, это хорошо, только вот не все мощное оборудование карбюраторный агрегат сможет вытянуть. Для примера мы рассмотрим выбор такого устройства, которого будет достаточно для работы электрической сварки, как одного из самых мощных потребителей энергии, возможных в бытовых условиях. При этом будем рассматривать компромиссные решения, когда главным прибором будет не только сварочный аппарат, но и генератор с дизелем, газом или карбюратором. Кстати, не меньшая мощность потребуется для столярной мастерской, если она укомплектована профессиональным оборудованием.

Итак, если ваша система автозапуска бензинового генератора оборудована инвертором и при этом выходная мощность агрегата, указанная в документах или на корпусе, совпадает с потребляемой мощностью сварки, это еще не все. Существуют не только основные, но и дополнительные величины, влияющие на напряжение:

• потребляемая мощность сварочного аппарата;
• диапазон напряжения;
• maximum инвертора по сварочному току;
• параметры вольтажа дуги;
• предполагаемая длительность рабочего процесса;
• КПД.

Примечание: также важно учитывать состояние электрической проводки в здании и режимы сварочных работ, предусмотренные на то время, когда осуществится автоматический запуск генератора при отключении электричества.

Очень важно учитывать фактор ложной информации, то есть не особо мощные инверторы, подключенные в схему ABP не всегда способны выдать 220 V. Но в таких случаях обращаемся к техническим параметрам сварочного аппарата и, если агрегат способен работать при напряжении 150-200 V, значит, все в порядке и проблем у вас не возникнет.

Когда заранее известно, что при отключении основного источника питания будет совершен автоматический ввод резерва, и при этом будут производиться сварочные работы, не лишним будет изучить таблицу, приведенную выше. Так вы сможете подобрать оптимальное соотношение для генератора с ABP и аппарата электросварки.

Совет: при выборе соотношения мощности генератора и сварочного аппарата лучше всего, если на выходе будет запас, то есть, при вводе резерва вы получите больше, чем нужно для работы оборудования.

Заключение

Следовательно, автозапуск генератора не представляет какой-то особой сложности, особенно, если заводом-изготовителем на агрегате предусмотрен интегрированный блок ABP. Если приобретение такой модели покажется вам дорогим удовольствием, то всегда можно установить наружный ввод резерва, используя схемы, предложенные в этой статье.

Как собрать АВР своими руками.

Доброго времени суток. На этот раз, в рубрике «Советы и рекомендации», публикация о том, как собрать АВР своими руками. Прежде чем приступать к сборке, давайте разберем схему и принцип работы АВР.

Как собрать АВР своими руками. Назначение АВР.

АВР – Автоматический Ввод Резерва. Служит для автоматического переключения питания с основного ввода на резервный в случае аварийного отключения основного ввода.

Принцип работы АВР на 2 ввода 380 или 220 вольт.

Итак, пред Вами схема простейшего в электрике АВР. Преимущество такого построения в его простоте, а значит надежности. Как видно из схемы, в блоке АВР минимум комплектующих. Как собрать АВР своими руками.

Возможно, Вас заинтересует – «Расчет трансформаторов тока 10 кВ».

Теперь мы имеем представление о том, как работает АВР. Принцип работы автоматического ввода резерва в ВРУ на подстанциях примерно такой же. С разницей в том, что вместо контакторов стоят мощные автоматические выключатели с мотор-приводами.

Как собрать АВР своими руками.

Если Вы знакомы с азами электрики, то можете попробовать сделать АВР сами, опираясь на схему. Но лучше, конечно, поручить это специалисту с опытом сборки электрических щитов.

Для сборки блока АВР своими руками нам потребуются:

1. Пускатели трехполюсные с блоками дополнительных контактов (1НО и 1НЗ) – 2 шт. Мощность выбирается по вводному автоматическому выключателю, установленному в Вашем щитке.
2. Автоматические выключатели: Трехполюсные, по току соответствующие контакторам – 2шт (QF1, QF2) и 1шт. для защиты реле контроля напряжения – 3п С6А (QF3). Однополюсный – В6А – 1шт (QF4).
3. Реле контроля напряжения CM-PVE или аналог (KV).
4. Модульный контактор с катушкой 220в и тремя контактами (2НО и 1НЗ) (KL1). Как собрать АВР своими руками.
5. Сигнальные ламы на 220в по одной красного и зеленого цвета (HL1, HL2).
6. Металлический шкаф с монтажной платой и с размерами соответствующими устанавливаемому оборудованию (не должно быть все впритык, а также слишком много свободного места).
7. DIN-рейка – примерно 0,5м.
8. Клеммы на DIN-рейку – по желанию, можно обойтись и без них, подключая кабели непосредственно на автоматы и контакторы.

Ниже приведено примерное расположения аппаратуры в щите. Далее все просто, сначала производим разводку силовых линий монтажным проводом ПВ3 или ПуГВ, (сечение не ниже приходящего от сети кабеля), а затем, цепей управления таким же проводом только 1мм2. ПуГВ и ПВ3 обязательно прессуются в наконечники НШВИ.

Примерное расположение аппаратуры в щите.

Схема АВР с автоматическим запуском генератора.

На рисунке, расположенном ниже, схема АВР с автоматическим запуском генератора. Как видно, схема АВР почти не изменилась. Единственным дополнением стало наличие еще одного нормально-разомкнутого контакта реле KL1, который дает сигнал для запуска генератора. Также добавился блок автоматического запуска БАЗГ-10, который в автоматическом режиме производит пуск, контроль работы и остановку генератора.

Базг-10

Вам должно быть интересно – «Какие бывают клеммы для силовых кабелей».

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что собрать АВР своими руками достаточно просто. Удачи…