Что такое АВР (автоматический ввод резерва)?

При отключении сети щит АВР (автоматический ввод резерва, англ. ATS — Automatic Transfer Switch) автоматически запускает генератор и переключает на него нагрузку. Генератор запускается через несколько секунд после отключения; как правило, нагрузка переводится на генератор в течение 10–15 секунд. При восстановлении сети нагрузка возвращается на сеть, а генератор после нескольких минут работы на охлаждение автоматически останавливается.

Большинство проблем с щитами АВР на объектах связано с неправильным числом полюсов, нулевыми выдержками времени или щитами, которые не были испытаны при пусконаладке.

Что входит в щит АВР?

• Коммутационный аппарат: контактор, автоматический выключатель с моторным приводом или переключатель с моторным приводом. Он подключает нагрузку либо к сети, либо к генератору.
• Блок управления: контролирует напряжение, частоту и порядок чередования фаз сети. Управляет выдержками времени. Подаёт генератору команды «пуск» и «стоп».
• Механическая и электрическая блокировка: сеть и генератор никогда не могут быть одновременно подключены к нагрузке. От этого зависит безопасность всей системы.
• Измерения и сигнализация: напряжение, ток, информация о состоянии. Многие модели также поддерживают дистанционный мониторинг.

Международным стандартом для коммутационного оборудования переключения является IEC 60947-6-1. Категория применения коммутационного аппарата должна соответствовать типу нагрузки. На объекте с большой долей двигательной нагрузки эта деталь имеет значение.

Как происходит переключение? Выдержки времени

Этап	Что происходит?	Типичная настройка (ориентировочно)
1. Обнаружение отключения	Сеть пропадает или выходит за допустимые пределы	Выдержка 1–5 с
2. Пуск двигателя	Команда на пуск подаётся генератору	Несколько секунд
3. Установившийся режим	Напряжение и частота стабилизируются	Несколько секунд
4. Переключение	Нагрузка переводится на генератор	Всего обычно ~10–15 с
5. Восстановление сети	Контролируется стабильность сети	Обычно несколько минут
6. Обратное переключение	Нагрузка возвращается на сеть	—
7. Охлаждение	Генератор работает без нагрузки и останавливается	Обычно 3–5 мин

Значения приведены для примера. Фактические настройки выполняются с учётом объекта, панели управления генератора и соответствующих нормативных требований.

Помните о двух моментах. Первое: в течение этих 10–15 секунд нагрузка остаётся без питания. Серверы, медицинское оборудование или ПЛК не допускают такого перерыва; для них решением является совместная работа ИБП и генератора. Второе: выдержка при восстановлении сети предусмотрена не случайно. Если сразу вернуть нагрузку на сеть, которая несколько раз пропадает и появляется, двигатели и оборудование будут получать удар за ударом.

Типы переключения

• Переключение с разрывом (break-before-make): сначала отключается один источник, затем подключается другой. Это наиболее распространённое решение. Во время переключения возникает кратковременный перерыв питания.
• Переключение с паузой (centre-off): переключатель кратковременно задерживается в положении «0». На крупных насосных и вентиляторных двигателях это даёт время для затухания остаточного напряжения и снижает пусковой ток.
• Переключение без разрыва (make-before-break): при восстановлении сети два источника очень короткое время работают параллельно, и нагрузка переводится без перерыва. Для этого необходимы синхронизация и дополнительная защита. Для параллельной работы с сетью может потребоваться разрешение распределительной сетевой компании. Подробнее — в нашей статье о синхронной (параллельной) работе.

Как выбрать подходящий АВР?

1. Ток. В трёхфазной сети 400 В:

I (А) = кВА × 1 000 ÷ (√3 × 400) ≈ кВА × 1,44

Генератор	Номинальный ток (ориентировочно)	Типичный номинал АВР
50 кВА	72 А	80–100 А
100 кВА	144 А	160 А
250 кВА	361 А	400 А
500 кВА	722 А	800 А
1 000 кВА	1 443 А	1 600 А

Выбирайте ближайший стандартный номинал выше расчётного тока. Кабели и защитные аппараты также должны соответствовать этому току.

2. Число полюсов. 3 или 4 полюса? Ответ зависит от системы заземления объекта. В системах, где нейтраль генератора заземлена отдельно, как правило, требуется 4-полюсный АВР. Эту тему мы рассматриваем в статье о заземлении генератора.

3. Стойкость к токам короткого замыкания. АВР должен соответствовать току короткого замыкания в точке подключения и вышестоящему защитному аппарату.

4. Совместимость управления. Блок управления должен взаимодействовать с панелью генератора. Выдержки времени, тестовый режим и выходы сигнализации должны быть настраиваемыми.

5. Объём резервирования. Всё здание или только ответственные нагрузки? Выделение ответственных нагрузок на отдельный щит часто позволяет обойтись генератором и АВР меньшей мощности. Потребность можно оценить с помощью калькулятора мощности.

Типичные ошибки на объекте

• Число полюсов выбирается без учёта заземления. В результате при переводе нагрузки на генератор без видимой причины срабатывают устройства защитного отключения (УЗО).
• Выдержка на обнаружение отключения установлена на ноль. Генератор запускается даже при провале напряжения в сети длительностью несколько сотен миллисекунд. Десятки лишних пусков в день.
• Время охлаждения сокращено. Турбокомпрессор и двигатель останавливаются горячими. Привычка, которая сокращает ресурс.
• Порядок чередования фаз не проверен. При переключении на генератор насос вращается в обратную сторону. Обычно это обнаруживается при первом реальном отключении.
• АВР никогда не испытывался. Генератор запускают каждый месяц, но без нагрузки. Переключение впервые проверяется при реальном отключении — и иногда не срабатывает.

Контрольный список

• Рассчитан ли номинальный ток и выбран ли ближайший больший стандартный номинал АВР?
• Определены ли в проекте система заземления и решение о 3 или 4 полюсах?
• Согласованы ли стойкость к токам короткого замыкания и вышестоящий защитный аппарат?
• Предусмотрена ли механическая и электрическая блокировка?
• Настроены ли выдержки времени (обнаружение, возврат, охлаждение)?
• Проверен ли порядок чередования фаз?
• Испытана ли связь с панелью управления генератора?
• Включено ли периодическое испытание переключения в план технического обслуживания?

Периодические испытания

Только реальное переключение показывает, что АВР работает. При плановом техническом обслуживании генератор следует запускать под нагрузкой, проверять переключение и обратное переключение, а также выдержки времени и сигнализацию. По возможности следует имитировать реальное отключение, отключив сетевой автомат. Объём работ описан на странице планового технического обслуживания.

Следующий шаг

Команда Terex Diesel поможет подобрать щит АВР в соответствии с мощностью генератора и особенностями вашего объекта. Информация о продукции — на странице щит АВР; по вашему проекту — свяжитесь с нами.