АВР для дизельного генератора: как работает автоматический ввод резерва

Для многих объектов недостаточно просто установить дизельный генератор. Важно, чтобы при отключении основной сети электростанция автоматически запустилась и восстановила питание без участия персонала.

Для этого используется АВР — автоматический ввод резерва.

Система АВР контролирует состояние основной электрической сети, запускает дизельную электростанцию при аварии и переключает нагрузку на резервный источник питания.

Компания ДИЗАЛЬТ комплектует дизельные генераторы системами автоматического ввода резерва с учётом мощности и схемы электроснабжения объекта.

Что такое АВР

АВР — комплекс коммутационного оборудования и автоматики, предназначенный для автоматического переключения потребителей между основным и резервным источниками электроэнергии.

В системе резервного электроснабжения источниками обычно являются:

• городская или промышленная электрическая сеть;

• дизельная электростанция.

Пока параметры внешней сети находятся в допустимых пределах, объект получает электроэнергию от неё.

Если сеть пропадает или напряжение выходит за установленные пределы, автоматика запускает ДГУ.

Как работает АВР с дизельным генератором

Типовой цикл работы можно разделить на несколько этапов.

1. Контроль основной сети

Контроллер постоянно измеряет параметры электроснабжения.

В зависимости от оборудования система может отслеживать:

• наличие напряжения;

• величину напряжения;

• частоту;

• чередование фаз;

• обрыв одной из фаз;

• перекос напряжений.

2. Обнаружение аварии

Если параметры выходят за допустимые пределы, запускается таймер задержки.

Задержка позволяет избежать запуска ДГУ из-за кратковременного провала напряжения.

3. Запуск дизельной электростанции

После подтверждения аварии АВР передаёт сигнал контроллеру ДГУ.

Дизельный двигатель запускается и выходит на номинальную частоту вращения.

4. Подключение нагрузки

Когда напряжение и частота генератора стабилизировались, автоматика отключает объект от основной сети и подключает его к дизельной электростанции.

5. Работа от ДГУ

Пока внешняя сеть отсутствует, объект питается от дизельного генератора.

Автоматика продолжает контролировать оба источника питания.

6. Возврат основной сети

После восстановления сети АВР выдерживает установленную задержку, чтобы убедиться в стабильности её параметров.

После этого нагрузка переключается обратно на основной источник.

7. Охлаждение двигателя

Дизельный генератор некоторое время продолжает работать без нагрузки.

Это необходимо для постепенного охлаждения двигателя и турбокомпрессора.

После завершения цикла ДГУ автоматически останавливается.

Для чего нужна задержка запуска ДГУ

Кратковременные провалы напряжения могут продолжаться всего несколько секунд.

Если запускать дизельную электростанцию при каждом таком событии, количество запусков двигателя значительно увеличится.

Поэтому автоматика предусматривает настраиваемую задержку.

Например, если электроснабжение восстановилось через несколько секунд, дизельный генератор не запускается.

Если авария продолжается дольше установленного времени, АВР инициирует запуск станции.

Из чего состоит шкаф АВР

Конструкция АВР зависит от мощности объекта и схемы электроснабжения.

Обычно шкаф включает:

• контроллер;

• автоматические выключатели или контакторы;

• силовую коммутационную аппаратуру;

• реле контроля фаз;

• цепи управления;

• защитные устройства;

• индикацию состояния.

На мощных объектах могут применяться моторизированные автоматические выключатели.

Для небольших мощностей часто используются контакторные схемы.

Контакторный или автоматический АВР

Выбор коммутационной аппаратуры зависит от мощности нагрузки и требований проекта.

АВР на контакторах

Такие системы отличаются простотой и высокой скоростью переключения.

Обычно применяются на небольших и средних мощностях.

АВР на моторизированных автоматических выключателях

Позволяет одновременно выполнять коммутацию и защиту силовых линий.

Используется на объектах с более высокой мощностью и сложными требованиями к распределению электроэнергии.

Конкретная схема подбирается на основании расчётных токов и параметров электроустановки.

Почему нельзя подключать ДГУ и сеть одновременно

В стандартной резервной схеме источник централизованной сети и генератор не должны быть электрически соединены одновременно.

Если допустить параллельное подключение без специально предназначенной системы синхронизации, это может привести к серьёзной аварии и повреждению оборудования.

Поэтому шкаф АВР имеет электрические и механические блокировки, исключающие одновременное включение двух источников.

Исключением являются специально спроектированные системы параллельной работы, в которых используется автоматика синхронизации.

Что происходит, если ДГУ не запустилась

Современный контроллер дизельной электростанции контролирует процесс запуска.

Если двигатель не запускается с первой попытки, система может выполнить несколько повторных попыток.

При возникновении неисправности формируется аварийный сигнал.

Причинами могут быть:

• разряженный аккумулятор;

• отсутствие топлива;

• неисправность стартера;

• низкая температура;

• аварийный сигнал двигателя;

• неисправность системы управления.

Поэтому резервную ДГУ необходимо периодически проверять даже в том случае, если отключения сети происходят редко.

Автоматический тестовый запуск

Для повышения надёжности системы можно настроить регулярный автоматический запуск дизельной электростанции.

Например, контроллер может запускать ДГУ один раз в неделю.

Это позволяет проверить:

• состояние аккумуляторной батареи;

• запуск двигателя;

• давление масла;

• рабочую температуру;

• напряжение генератора;

• отсутствие аварий.

В зависимости от проекта тестирование может выполняться без нагрузки или с подключением объекта к генератору.

АВР для трёхфазного дизельного генератора

Большинство промышленных ДГУ мощностью от нескольких десятков киловатт имеют трёхфазное исполнение 400 В.

В этом случае АВР должен контролировать каждую фазу.

Система определяет:

• исчезновение любой из фаз;

• неправильное чередование фаз;

• превышение допустимого напряжения;

• понижение напряжения;

• отклонение частоты.

Это позволяет запускать резервный генератор не только при полном отключении электроснабжения, но и при аварийном качестве сети.

Нужно ли устанавливать АВР всегда

Не каждому объекту необходим автоматический запуск.

Если дизельная электростанция используется на строительной площадке или периодически подключается вручную, установка АВР может быть нецелесообразна.

Но для резервного электроснабжения объектов, где персонал не может постоянно контролировать состояние сети, автоматический ввод резерва значительно повышает надёжность системы.

Особенно востребован АВР на:

• производствах;

• складах;

• коммерческих объектах;

• серверных;

• объектах связи;

• медицинских учреждениях;

• инженерной инфраструктуре;

• объектах с круглосуточным режимом работы.

Как подобрать АВР для дизельной электростанции

При выборе системы необходимо учитывать не только мощность самого генератора.

Расчёт выполняется по рабочему току и параметрам объекта.

Необходимо определить:

• мощность нагрузки;

• номинальный ток;

• количество фаз;

• схему заземления;

• тип коммутационной аппаратуры;

• количество источников питания;

• алгоритм переключения;

• необходимость удалённого контроля.

Если объект имеет сложную систему электроснабжения, могут использоваться несколько вводов, секционирование шин и несколько резервных источников.

АВР и несколько дизельных генераторов

На крупных объектах применяются системы из нескольких ДГУ.

Например, две или более дизельные электростанции могут работать параллельно и автоматически подключаться в зависимости от текущей нагрузки.

В этом случае используется более сложная система управления, включающая:

• синхронизацию генераторов;

• распределение нагрузки;

• автоматический запуск дополнительных ДГУ;

• отключение лишних агрегатов;

• контроль мощности.

Такое решение позволяет повысить резервирование и более эффективно использовать установленную мощность.

Комплектация ДГУ с АВР в компании ДИЗАЛЬТ

Компания ДИЗАЛЬТ поставляет и комплектует дизельные электростанции системами автоматического ввода резерва.

Оборудование подбирается под конкретную мощность и схему электроснабжения объекта.

ДГУ с АВР может быть выполнена:

• в открытом исполнении;

• в шумозащитном кожухе;

• в блок-контейнере;

• с увеличенным топливным баком;

• с системой удалённого мониторинга.

Грамотно спроектированная система резервного электроснабжения позволяет автоматически восстановить питание объекта при аварии внешней сети и минимизировать влияние перебоев электроснабжения на работу оборудования и предприятия.