АВР для генератора: устройство, принцип работы, схемы подключения. Автоматический ввод резерва - что это и как правильно выбрать? Блок управления запуском бензиново генератора

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 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 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 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 .

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

Вам понадобится:

1. Универсальный контроллёр.
2. Контакторы (для самой простой схемы – не менее 2-х).
3. Электрический шкаф.
4. Трёхуровневый переключатель рабочих режимов.
5. Блок питания на 1 – 3 Ампера.
6. Автоматика для пуска/остановки двигателя генератора (если он не оборудован таковой).
7. Соединительные кабели, рабочие инструменты.

Этапы работы:

1. Установка шкафа. Выберите подходящее место для электрощита (желательно ближе к основному вводу).
2. Монтаж деталей. Размещайте все узлы так, чтобы был доступ ко всем контакторам и клеммам.
3. Подключение линий. Строго следуйте схемам и соблюдайте назначение клемм. Пользуйтесь обозначениями на крышках и корпусах приборов. Следите, чтобы провода не пересекались. В последнюю очередь присоединяйте провода ввода, разумеется, при отключённом вводном автомате.
4. После монтажа обязательно протестируйте работоспособность блока АВР.

Выбор АВР

Приведенная ниже таблица поможет вам определиться с выбором типа АВР.

Таблица 1

Полезное видео

Статические тиристорные системы возбуждения DExS.GEN предназначены для питания обмотки возбуждения генераторов мощностью до 60 МВт автоматически регулируемым током во всех эксплуатационных режимах. Выполняет функции управления, защиты, индикации режимов работы системы возбуждения.

Системы возбуждения DExS.GEN представляют собой тиристорные возбудительные устройства с прямым цифровым управлением, изготовленные на современной элементной базе. Системы возбуждения отвечают требованиям ГОСТ 21558-2000 и обладают развитыми сервисными функциями, облегчающими наладку и эксплуатацию.

Общие сведения:

Системы возбуждения DExS.GEN могут быть выполнены как в одноканальном исполнении, так и с резервированием системы управления и силовой части. Для систем с резервированием ввод в работу резервного канала (при возникновении неисправности основного канала или по команде оператора) происходит «безударно», не оказывая влияния на работу генератора.

Конструкция системы возбуждения:

Конструктивно система возбуждения выполнена в одном металлическом шкафу одностороннего обслуживания степенью защиты IP22 (по требованию — IP31, IP54).

Шкаф системы возбуждения содержит:

• Аппараты защиты силовых цепей;
• Аппараты защиты цепей управления;
• Микропроцессорный регулятор возбуждения (для двухканальных систем — два независимых регулятора возбуждения);
• Тиристорный преобразователь (для систем с резервированием силовой части — два независимых тиристорных преобразователя);
• Пусковые сопротивления с тиристорным ключом;
• Цепи резервирования питания цепей управления;
• Органы управления и индикации на передней двери шкафа.

Комплект поставки:

В комплект системы возбуждения входит*:

• Шкаф управления;
• Шкаф ввода;
• Шкаф тиристорного преобразователя;
• Шкаф гашения поля;
• Шкаф ввода рабочего и резервного возбуждения;
• Преобразовательный трансформатор;
• Защитное сопротивление ротора;
• Коммутационная ячейка для преобразовательного трансформатора;
• Комплект технической документации на русском языке: паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации, комплект схем и чертежей, описание сервисного программного обеспечения (на электронном носителе);
• Электронный носитель с документацией и сервисным ПО;
• Комплект ЗИП (состав согласно техническим требованиям Заказчика);
• Цифровой комплекс для наладки обслуживания системы возбуждения «STAT» с ноутбуком.

*В зависимости от параметров системы возбуждения и требований Заказчика состав оборудования, входящего в поставку может быть изменен. Точный комплект поставки указывается в паспорте на изделие.

Режимы работы системы возбуждения:

Система возбуждения обеспечивает:

• Начальное возбуждение до заданной уставки от источника оперативного постоянного тока =220 В или сети собственных нужд 0,4 кВ 50Гц.
• Холостой ход генератора.
• Автоматическую подгонку напряжения генератора к напряжению сети с точностью ±0,5% для обеспечения включения в сеть методом точной синхронизации.
• Автономную и параллельную работу с энергосистемой и нагрузками и перегрузками допустимыми для генератора.
• Разгрузка генератора по реактивной мощности до величины близкой к нулю при нормальном останове агрегата.
• Быстрое гашение поля генератора путём перевода работающего тиристорного выпрямителя в режим инвертирования при штатной остановке генератора и при аварийном отключении генератора при условии исправности тиристорного выпрямителя.
• При аварийном отключении генератора гашение поля дополнительно обеспечивается принудительным вводом в цепь обмотки гасящих сопротивлений.
• Автоматический и ручной режим регулирования.
• Переход из автоматического режима в ручной и обратно осуществляется безударно.
• Переход с основного регулятора на резервный и обратно осуществляется безударно (для двухканальных систем возбуждения).
• Автоматический безударный переход с основного тиристорного преобразователя на резервный (для систем возбуждения с резервированием силовой части).
• Основным режимом работы регулятора является стабилизация напряжения статора генератора со статизмом по реактивному току.
• Форсировку возбуждения с заданной кратностью по напряжению и току при нарушениях в энергосистеме, вызывающих снижение напряжения на шинах станции.
• Ограничение форсировочного значения тока возбуждения возбудителя на заданном уровне и по длительности.
• Ограничение перегрузки по току возбуждения возбудителя.
• Ограничение минимального возбуждения по заданной диаграмме допустимых режимов.
• Выдачу оперативной и аварийной сигнализации.
• Отключение возбуждения автоматически при отключении выключателя генератора под действием защит системы возбуждения или генератора.
• Местное или дистанционное изменение уставки по напряжению в диапазоне от 80 до 110% в автоматическом режиме регулятора и от 0 до 110% в ручном режиме, относительно номинального напряжения генератора.
• Поддержка напряжения на выводах генератора с точностью не хуже ±0,5% относительно установленной статической характеристики (с заданной уставкой).

Защиты системы возбуждения

Система возбуждения обеспечивает следующие виды защит:

• От потери возбуждения;
• От повышения напряжения статора генератора в режиме холостого хода;
• От снижения частоты напряжения статора генератора в режиме холостого хода;
• От превышения предельного тока возбуждения возбудителя;
• От неисправности канала управления тиристорным выпрямителем;
• От коротких замыканий на выходе преобразователя;
• От перегрузки по току возбуждения;
• От снижения сопротивления изоляции обмотки возбуждения.

Параметры и диапазон настроек приводятся в технической документации на систему возбуждения.

Срабатывание защит отображается на дисплее, записывается в журнал событий регулятора, фиксируется на выходных реле и передаётся в схему защит в виде дискретного сигнала или по цифровому интерфейсу.

Синхронизация с сетью (опция)

По согласованию с Заказчиком возбудитель может комплектоваться устройством синхронизации с сетью, при этом обеспечивается:

• Автоматическая синхронизация
• Ручная точная синхронизация

Автоматическая и ручная точная синхронизация действуют как при местном, так и при дистанционном управлении. Дополнительно для обеспечения синхронного включения генератора в сеть в синхроноскоп встроено реле контроля синхронизма, выходной сигнал этого реле последовательно соединяется с сигналом на включение сетевого выключателя.

Телеуправление (опция)

Возбудитель имеет возможность телеуправления. Телеуправление – управление, осуществляемое оперативным персоналом с удалённого узла пункта управления или диспетчерским персоналом из диспетчерского центра с использованием кодированного сигнала передаваемого по каналам связи.

По средствам телеуправления система возбуждения может принимать следующие команды:

• Увеличить уставку;
• Уменьшить уставку;
• Включить возбуждение;
• Отключить возбуждение (гашение);
• Включить регулирование по Uг (напряжению генератора);
• Включить регулирование по Q;
• Переключение регуляторов с основного на резервный и обратно;
• Сброс защит;
• Включить автономный режим;
• Включить ручной режим регулятора;
• Отключить ручной режим (включить автоматический режим) регулятора.

При необходимости объём команд согласуется с Заказчиком на стадии рабочего проектирования. Телеуправление может быть организовано с помощью специализированных сетевых карт по протоколам MODBUS RTU, MODBUS TCP/IP, PROFIBUS DP (интерфейсы RS485 и Ethernet) по согласованию с Заказчиком.

Система возбуждения обеспечивает все необходимые измерения и информационный обмен с АСУ ТП станционного уровня и взаимодействие с системами агрегатного уровня включая: измерение и выдачу сигналов по току и напряжению статора генератора, цепи возбуждения, а также частоты генератора на ГЩУ и на собственную лицевую панель, при этом предусмотрена связь с АСУ ТП станции и агрегатным уровнем по последовательному интерфейсу RS485 и (или) Ethernet. Тип протокола, тип интерфейса и объём необходимой информации, передаваемой в АСУ, должен оговариваться отдельно с каждым Заказчиком на стадии рабочего проектирования. 

Дискретные сигналы

Дискретные сигналы о состоянии технологического оборудования выводится в виде двоичных сигналов «0» «1». При этом в качестве сигнала «1» могут применяться напряжения переменного тока 220В, постоянного тока 220, 48, 24В. Каналы ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов гальванически развязаны между собой и относительно «земли».

Система управления возбуждением

Система управления возбуждением осуществляет автоматизированное управление устройствами системы возбуждения, обеспечивая функции контроля оборудования системы возбуждения.

Система возбуждения генератора выполнена по одноканальной или двухканальной (со 100% резервированием систем управления и тиристорных выпрямителей) схемам. Питание цепей управления резервируется от источника оперативного постоянного тока 220В и(или) от сети собственных нужд ~220B, в зависимости от исполнения.

В двухканальных системах каждый регулятор (АRV1 и АRV2) представляет собой полнофункциональную систему управления возбуждением генератора, обладает собственным набором аналоговых датчиков (с индивидуальной гальванической изоляцией), дискретных входов и выходов, аппаратами защиты. При повреждении работающего канала осуществляется автоматический, безударный переход на исправный регулятор.

Каждый канал обеспечивает автоматическое и ручное регулирование возбуждения, переключение между ручным и автоматическим режимами регулирования осуществляется безударно. Переключение режимов (Автоматический/Ручной) осуществляется с помощью ключа на лицевой панели шкафа (в режиме местного управления) или от ГЩУ (в режиме дистанционного управления). Также, включение ручного режима осуществляется автоматически — при потере измерительных цепей напряжения и одновременной неготовности резервного канала. Регулирование напряжения генератора, независимо от номера активного канала и режима регулирования, выполняется одним ключом на лицевой панели или ГЩУ.

Система управления состоит из следующих взаимосвязанных модулей:
1. Два независимых микропроцессорных регулятора возбуждения DExS (для двухканальных систем);
2. Коммуникационный модуль iCM;
3. Панель оператора DExS.OP.CM3;
4. Система резервирования питания собственных нужд.

Автоматический регулятор возбуждения DExS

Система управления представляет собой многопроцессорный блок управления возбуждением DExS, реализующий прямое цифровое управление тиристорным возбудителем. Применены быстродействующие процессоры цифровой обработки сигналов с блоком FPU (блок вычислений чисел с плавающей точкой).

Преимущества DExS:

• Представляет собой моноблочный встраиваемый модуль, обеспечивающий полный функционал для управления возбуждением генератора. Включает полный набор входов/выходов:
• Аналоговые входы допускают прямое измерение сигналов от базовых датчиков (ток и напряжение статора и ротора).
• 16 дискретных входов и 16 дискретных выходов =24В.
• СИФУ — 6 усилителей управляющих импульсов тиристоров.
• Высокая точность вычислений регуляторов за счёт применения чисел с плавающей точкой.
• Высокая скорость вычислений. Обработка всех аналоговых сигналов и регулятора возбуждения выполняется с постоянной частотой 10КГц.
• Полностью отсутствуют подстроечные элементы. Все уставки хранятся в энергонезависимой памяти и многократно продублированы с функцией автоматического восстановления неисправного блока уставок из резервной копии.
• Дополнительный съёмный ключ резервной копии уставок.
• Усилители импульсов тиристоров с контролем проводимости вентилей.
• Автоматическая фазировка СИФУ – корректно работает с любой фазировкой.
• Автоматическое непрерывное измерение сопротивления изоляции ротора в диапазоне 0-2000 кОм с шагом 62 Ом.
• Встроенный осциллограф 10.000 выборок в секунду для 32 каналов (32 любых выбранных 16-разрядных регистра) с настраиваемыми сценариями автозапуска, количеством пред- и поствыборок. Используется для ПНР и в качестве аварийного осциллографа. Аварийные осциллограммы переписываются в энергонезависимую память после остановки генератора.

Коммуникационный модуль iCM

Благодаря модулю iCM, внешним потребителям данных (АСУ ТП, КИПиА, панель оператора) два регулятора DExS (для систем с резервированием) представляются как одно устройство.

Коммуникационный модуль iCM предоставляет следующие сервисы:

• Синхронизация уставок регуляторов DExS (уставки DExS должны быть полностью идентичны в течение всей работы возбудителя).
• Двухсторонний обмен информацией между двумя DExS и внешними потребителями данных (панель оператора, ПЛК). Для доступа со стороны АСУ ТП, iCM оснащён:
• Ethernet 10/100T Мбит, протокол MODBUS TCP/IP
• RS485 протокол MODBUS RTU
• Передача данных «от» и «в» цепи КИПиА от централизованного источника, посредством:
• 2 входа 4-20мА
• 2 выхода 4-20мА
• 12 дискретных входов =24В
• 8 дискретных выходов =24В 150мА
• Первичное накопление данных статистики и осциллографирование на micro-SD карту объёмом до 4ГБ (8 суток непрерывной записи).

Панель оператора DExS.OP.CM3

Щитовые приборы предоставляют оперативную информацию об основных параметрах системы, при этом являются энергонезависимыми индикаторами (не требуют дополнительного источника питания).
Панель оператора увеличивает информационные возможности. Панель оператора отображает детальную информацию о работе системы возбуждения и генератора, позволяет изменять уставки, просматривать архивы событий и статистику, копировать необходимую информацию на внешние накопители.

Просмотр статистики и осциллограмм из регистратора событий возможен с помощью ПО Ajuster (по интерфейсу) и панели оператора. Панель оператора предоставляет расширенный сервис по регистрации событий:

• запись осциллограмм и статистики на SD-карту (можно извлечь для расследования инцидентов);
• осциллограмма — это непрерывная запись 30 суток с частотой 100 записей всех параметров регулятора в секунду;
• осциллограмму и статистику можно скопировать на USB Flash-диск или по сети на диск удалённого сервера;
• доступ к файлам возможен через Ethernet по защищённому SSH протоколу;
• с помощью панели оператора можно просмотреть осциллограмму любого события, в пределах произвольно заданного интервала времени «до» и «после» события.

Тиристорные преобразователи

Тиристорный преобразователь (выпрямитель) выполнен по мостовой схеме: при номинальном токе возбуждения до 400А применяются тиристорные модули, установленные на охладители с естественным воздушным охлаждением; выпрямители свыше 400А изготавливаются на таблеточных тиристорах, охлаждение которых производится комбинированным способом.

Комбинированный способ охлаждения совмещает естественное и принудительное охлаждение. Специальный модуль термоконтроля измеряет температуру тиристорных сборок в нескольких точках с помощью цифровых датчиков температуры и включает вентиляторы только при нагреве свыше заданной уставки и отключает после вентиляторы охлаждения сборок до заданной температуры.

В системах возбуждения с резервным тиристорным преобразователем каждый тиристорный выпрямитель имеет автоматический выключатель на вводе и разъединитель в цепи постоянного тока. Сигналы от выключателя и разъединителя заведены в регулятор и при отключении коммутационной аппаратуры (при срабатывании защиты или в ручную), происходит автоматический переход на резервный выпрямитель.

Гашение поля

Гашение поля генераторов свыше 12,5 МВт может осуществляться управляемым симисторным ключ с блоком гасящих резисторов, а также, по заказу, устанавливается автомат гашения поля (АГП) — в данном случае, цепь гашения поля размещена в отдельном шкафу.

Силовой трансформатор

Питание тиристорных выпрямителей основного и резервного канала осуществляется от преобразовательного трансформатора TE, который может быть подключён к шинам генератора по схеме самовозбуждения либо питаться от источника 0,4 кВ.

Гарантии изготовителя

Изготовитель гарантирует соответствие системы возбуждения техническому заданию при соблюдении условий транспортировки, хранения, вводу в эксплуатацию и эксплуатации согласно установленной технической документации.

Гарантийный срок эксплуатации 36 месяцев.

Внимание! Система автоматического запуска (АВР) может быть установлена на любую электростанцию с электростартом.

АВР (автоматика) для дизель генератора и бензогенератора

Если электростанция ( или бензогенератор) используется для резервного (аварийного) электроснабжения, она может работать как в ручном, так и в автоматическом режиме. Ручной режим бензинового или дизель генератора предполагает включение и выключение электростанции по команде человека. Автоматический режим дает возможность не участвовать человеку в работе . В случае отсутствия подачи электроэнергии, автоматика сама запустит электрогенератор и выключит его при восстановлении электроснабжения. Эти функции выполняет автомат ввода резерва (АВР) .

Функции АВР

Степень автоматизации дизель генераторов и сложность АВР может быть разной. От простого включения и выключения электрогенератора до сложных схем управления и мониторинга всех процессов и состояния электростанции.

Кроме простейших функций, используемых при работе с бензиновыми генераторами, автоматика электростанции может включать в себя:

• автоматическое поддержание температуры охлаждающей жидкости или воздуха внутри кожуха как во время работы станции, так и в режиме ожидания,
• слежение за качеством подаваемой электроэнергии (напряжение, частота и т.д.)
• контроль наличия топлива и масла с автоматической и их подкачкой,
• сообщение о запуске генератора по сотовой связи,
• дистанционная передача (вплоть до спутниковой связи) полной информации о состоянии электростанции на пульт дежурного,
• контроль и поддержание в рабочем состоянии аккумуляторной батареи,

Простые схемы обычно используются при автоматизации электроснабжения небольших коттеджей и дач. Более сложные системы автоматизации применяются при поддержании электропитания промышленных объектов.

В автоматическом режиме электрогенератор включается через несколько секунд после пропадания электроснабжения и выключается после его восстановления.

Этапы запуска генератора в автоматическом режиме

Общий порядок работы электрогенератора в автоматическом режиме имеет несколько этапов необходимых для эксплуатации в соответствии со всеми инструкциями и требованиями ГОСТа в части запуска и остановки электростанции:

• Сразу после отключения электроснабжения происходит запуск двигателя и выход его на рабочий режим без нагрузки.
• Если генератор не запустился с первого раза, автоматика выдаст команду еще на несколько попыток запуска с определенным интервалом.
• После выхода работы электростанции на рабочий режим система подключит объект к генератору.
• Если во время работы электрогенератора будут происходить кратковременное восстановление основного электропитания, автоматика будет поддерживать электроснабжение от генератора.
• После восстановления основного электроснабжения произойдет отключение генератора с переходом на основной канал электропитания.
• После этого генератор работает еще некоторое время с целью стабилизации работы двигателя и подстраховки от отключения основного источника.

Для переключения электропитания используется автоматический переключатель нагрузки. Он имеет все необходимые системы защиты от перегрузки и от встречно-параллельной работы генератора и сети.

С помощью автоматического переключателя нагрузки можно решить и еще одну проблему. Например, если объект имеет трехфазный ввод, а трехфазных потребителей нет, при использовании трехфазного генератора, может возникнуть перекос фаз. Это может привести к выходу из строя генератора. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать однофазный генератор, а объединение фаз будет выполнено на автоматическом переключателе нагрузки. Использование однофазного генератора и трехфазного автоматического переключателя нагрузки повысит эффективность и надежность работы генератора.

ООО «Независимые энергетические системы» на протяжении многих лет занимается производством на базе контроллеров собственного производства. В состав контроллера входят высококачественные комплектующие , что обуславливает высокую надежность наших блоков АВР.

В состав блока АВР электрогенератора входят:

1. Плата контроллера автозапуска и автоматического ввода резерва электрогенератора собственного производства.
2. Силовые ключи(контакторы)
3. Зарядное устройство для зарядки аккумуляторной батареи электрогенератора.
4. Переключатели выбора режимов работы блока.
5. Кнопка-гриб аварийной остановки.

Основные функции

• Обеспечение полного цикла работы электрогенетратора: автоматический запуск электрогенератора в случае проподания напряжения основного ввода, либо выхода напряжения основного ввода за установленный диапазон; прорев электрогенератора и подключение потребителей; контроль работы электрогенератора, защита от перегрузки; охлаждение и останов электрогенератора при появлении напряжения основного ввода.
• Выбор типа резервируемой сети: однофазная сеть - однофазный электрогенератора, трехфазная сеть - однофазный электрогенератор, трехфазная сеть - трехфазный электрогенератор.
• Работа с бензиновыми , дизельными и газовыми электрогенераторами .
• Управление приводом воздушной заслонки(соленоид с возвратной пружиной, двигатель постоянного тока) бензиновых и газовых электрогенераторов.
• электрогнератора(опция).
• Контроль напряжения аккумуляторных батарей источника бесперебойного питания(ИБП). Запуск электрогенератора при разряде АКБ ИБП.
• Тестовый еженедельный запуск генератора , в установленное время и день недели.
• Экономный режим работы электрогенератора(устанавливается время работы и время простоя электрогенератора)
• Счетчик моточасов и счетчик времени до проведения ТО
• Встроенный журнал событий и журнал аварий с указанием даты и времени.
• Подключение к ПК для считывания/изменения параметров и режимов работы блока автоматики.
• Расширение функицональности установкой дополнительных модулей: , .

Сводная таблица характеристик

Отличительные особенности

В этих генераторах статическая система, состоящая из неподвижных элементов (силового трансформатора, выпрямителей и т. д.), преобразует переменный ток на выводах генератора в постоянный для питания обмотки возбуждения и регулирования напряжения генератора.
Схема генератора со статической системой возбуждения (рис. 1) состоит из обмоток статора 1, обмоток ротора 2 и статической системы возбуждения (блока возбуждения и блока управления). Блок возбуждения состоит из силового трансформатора 3, селеновых выпрямителей 4, блока конденсаторов 5 и силовых выпрямителей питания 6. Элементы блока возбуждения смонтированы на литом основании, которое крепится к станине генератора и закрывается сверху колпаком. Блок управления 7 состоит из переключателей работы ПВ, резистора уставки напряжения РУ и отдельно стоящих резисторов для регулирования статизма 8. С помощью блоков 7 и 8, установленных на отдельном щите, управляют выходными параметрами генератора. Принцип работы генератора аналогичен работе генератора с машинной системой возбуждения, за исключением работы статической системы.

Рис. 1. Принципиальная схема генератора со статической системой возбуждения.

Для поддержания напряжения на выводах генератора неизменным при любой нагрузке необходимо, чтобы ток возбуждения генератора изменялся в соответствии со значением и характером его нагрузки. В статической системе возбуждения (рис. 1) использован принцип фазового компаундирования. В обмотке w2 компаундирующего трансформатора 3 и селеновых выпрямителях 4 происходит сложение и выпрямление двух составляющих тока возбуждения: от обмотки w1 пропорциональной напряжению генератора, и от обмотки wc, пропорциональной току генератора, сдвинутых относительно друг друга под углом, зависящим от характера нагрузки (cosφ).
Система статического возбуждения автоматически обеспечивает изменение тока возбуждения при изменении значения и характера нагрузки генератора. Так как выпрямители 4 имеют нелинейное сопротивление, что не обеспечивает начального самовозбуждения, в системе предусмотрен резонансный контур, образованный емкостью Хс конденсаторов С4-С6, подключенных к обмотке wK, и индуктивностью рассеяния XL первичной обмотки w-,. Специальным подбором параметров при частоте 50 Гц обеспечивают XL=XC, и тогда ток возбуждения уже не будет зависеть от сопротивления выпрямителей 4 и обмотки возбуждения в процессе начального самовозбуждения.
Параметры трансформатора 3 обеспечивают стабильность напряжения генератора при cos φ от 0,4 до 1,0 с точностью ±5%.
Для более точной стабилизации напряжения (±3%) служит специальная обмотка управления w„ в которую подается постоянный ток. При протекании постоянного тока по обмотке w, образуется магнитный поток, который замыкается по сердечнику трансформатора 3. С изменением протекающего по обмотке шу постоянного тока изменяется постоянный магнитный поток сердечника 3 и, следовательно, ток возбуждения генератора в обмотке Wz- Так как обмотка wy питается постоянным током от двух последовательно встречных источников: выпрямителя 4 (ток /в пропорционален напряжению возбуждения генератора) и выпрямителя питания 6 через резистор РУ и сопротивление статизма СС1 (ток /вп не зависит от нагрузки и неизменен для любого режима), то /у=/вп-(-/в) и, следовательно, напряжение возбуждения генератора будет увеличиваться с ростом нагрузки.
При нагрузке с меньшим cos φ напряжение возбуждения возрастает больше, чем при нагрузках с большим cos φ, и, следовательно, ток подмагничивания трансформатора 3 (Лш>/в) при реактивных нагрузках генератора будет уменьшаться больше, чем при активных. Благодаря этому осуществляется коррекция параметров системы фазового компаундирования и достигается большая точность регулирования напряжения генератора по нагрузке, чем при неуправляемом варианте фазового компаундирования.
Уставку напряжения генератора регулируют резистором РУ, включенным последовательно в цепь обмотки доу, а составляющую тока управления /Е можно корректировать резистором СС1.
Статическая система возбуждения обладает следующими достоинствами: отсутствием движущихся частей, высокой механической прочностью конструкций, надежностью и высокой точностью регулирования напряжения, небольшими эксплуатационными затратами.
Для начального возбуждения генераторы могут иметь резонансную систему с конденсаторами (генераторы типов ДГФ, ЕСС, ГСФ-100-БК, ОС, ГСС-104-4Б), или аккумуляторную батарею (ЕСС-5, ГСФ-100М, ГСФ-200), или генератор начального возбуждения (СГДС-11-46-4), или трансформатор напряжения (ЕСС-5). Принцип работы статической системы возбуждения одинаков для всех типов генераторов, за исключением схем начального возбуждения.
Техническая характеристика генераторов со статической системой возбуждения приведена в табл.

Технические характеристики генераторов ДЭС со статической системой возбуждения

Продолжение табл.

Генераторы ГСФ

Генераторы серии ГСФ имеют мощность 100 и 200 кВт, исполнение фланцевое, защищенное, на двух щитовых подшипниках, соединение с двигателем с помощью муфты и фланцевого подшипникового щита.

Устройство и принцип работы генератора ГСФ и генератора ДГФ аналогичны. Начальное возбуждение у генераторов ГСФ-200 и ГСФ-100М осуществляется подачей импульса постоянного тока от аккумуляторной батареи; начальное, возбуждение генератора ГСФ-100 БК осуществляется с помощью резонансной системы с конденсаторами.

Генераторы ГСС

В ДЭС используется только четырехполюсный генератор ГСС-104-4Б 10-го габарита и 4-й габаритной длины.
Исполнение генератора брызгозащищенное. с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках. Генератор сопрягается с приводным двигателем эластичной муфтой. Устройство и принцип действия этого генератора аналогичны устройству и принципу действия генератора ДГФ.

Генераторы СГДС

Серия СГДС имеет устройство, аналогичное устройству генератора СГД, но обмотка возбуждения питается от статической системы самовозбуждения, состоящей из трансформаторов фазового компаундирования, блока силовых выпрямителей, отдельного выпрямителя и генератора начального возбуждения. Работа системы возбуждения этого генератора аналогична работе статической системы возбуждения других генераторов.