Попытаемся кратко проанализировать преимущества и недостатки различных типов АВР с позиций перечисленных требований.
Тиристорные (электронные) АВРАппараты этого типа имеют минимально возможное время переключения при синфазных сетях (не более 3мс), а при несинфазных сетях могут обеспечивать включение резервного ввода в момент перехода его входного напряжения через нуль (с целью ограничения возможных бросков тока при коммутации). Отсутствие в схеме механических элементов позволяет получить высокую надежность электронных АВР.
В то же время при больших токах нагрузки тепловыделение тиристорных АВР может достигать нескольких киловатт (потребуются принудительная вентиляция или кондиционирование помещения электрощитовой), а блокировка от возможных замыканий двух входов между собой может быть только электронной.Кроме того, стоимость тиристорных АВР примерно в два раза выше, чем стоимость электромеханических аппаратов той же мощности.
Электромеханические АВР на контакторахЭти устройства наиболее распространены и имеют достаточно высокое быстродействие среди электромеханических аппаратов (десятки - сотни миллисекунд), уступая только тиристорным. При двухвходовой схеме АВР существует возможность ввести в дополнение к электрической механическую блокировку контакторов.
Электромеханические АВР на автоматических выключателях с электроприводомТакие АВР несколько уступают предыдущим по быстродействию и также позволяют осуществить механическую и электрическую блокировки при двухвходовой схеме.К недостаткам можно отнести более сложную схему и более высокую стоимость этих устройств.
Электромеханические АВР на управляемых переключателях с электроприводомХарактеризуются наибольшим временем переключения, по сравнению с предыдущими типами аппаратов (до 2,5с). К достоинством этих АВР можно отнести конструктивную невозможность замыкания между собой двух входов, а также наличие ручного управления, которое выполняется независимо от напряжения на сетевых вводах.Стоимость АВР на управляемых переключателях при мощностях более 100кВА значительно ниже, чем стоимость аппаратов на контакторах и автоматических выключателях.
У всех рассмотренных типов АВР при необходимости могут быть реализованы функции контроля верхнего и нижнего уровня напряжений, введены элементы регулировки задержек и схемы управления работой ДЭС.Резюмируя все выше сказанное, можно сделать следующие выводы:
Для СГЭ, имеющей два независимых ввода электроснабжения-Целесообразно использовать АВР электромеханического типа, которые могут быть выполнены на контакторах, управляемых автоматических выключателях или управляемых переключателях с электроприводом.
-Схема АВР должна предусматривать регулировки задержек переключения, порогов срабатывания во всем диапазоне входных напряжений.
-Желательно наличие механической блокировки, исключающей возможность замыкания двух входов друг на друга.
-При использовании в качестве резервного источника дизель-электрической станции схема АВР должна содержать необходимые элементы для управления ее работой (автоматический пуск и останов ДЭС, возможность регулировки различных временных параметров, в том числе задержки обратного переключения на сеть, времени работы ДЭС на холостом ходу для охлаждения и т.п.).
Для СГЭ, имеющей три независимых ввода электроснабжения-Трехвходовая схема может быть реализована путем последовательного соединения двух двухвходовых АВР, при этом каждый из этих аппаратов должен быть выполнен с учетом требований, указанных выше.
-АВР на контакторах и управляемых автоматических выключателях могут быть реализованы как трехвходовые (что уменьшит суммарную стоимость оборудования на 20-30% за счет меньшего числа коммутирующих элементов), однако при этом невозможно обеспечить полноценную механическую блокировку между тремя входами.
Остановимся на некоторых практических рекомендациях, которые подтверждены в различных проектах, реализованных специалистами холдинга "Электросистемы".
- СГЭ мощностью до 100кВА, имеющая в своем составе ИБП и работающая от двух сетевых входов.
В этом случае могут быть предложены автоматические коммутаторы серии АК фирмы "ППФ БИП-сервис", представляющие собой АВР контакторного типа.
Эти аппараты имеют:
-механическую и электронную блокировку контакторов;
-автоматические выключатели на каждом входе, обеспечивающие защиту сетей от перегрузок и коротких замыканий нагрузки;
-регулировку диапазона контролируемых напряжений;
-контроль правильности чередования фаз;
-возможность установки приоритета любого из входов;
-индикацию режима работы и состояния входов;
-регулировку задержки времени переключения.
Такой перечень функциональных возможностей позволяет успешно применять коммутаторы серии АК в системах, содержащих ИБП.
- СГЭ мощностью более 100кВА, имеющая в своем составе ИБП и работающая от двух сетевых входов.
Для таких систем более целесообразно использовать автоматические коммутаторы серии АКП фирмы "ППФ БИП-сервис", которые представляют собой АВР на управляемых переключателях с электроприводом.
Эти аппараты имеют все перечисленные выше особенности, но кроме того, как указывалось выше, позволяют управлять переключением входов вручную при любом напряжении или его отсутствии. Переключатели оснащены механическими замками, позволяющими заблокировать их в любом из возможных состояний, что может быть в некоторых случаях важно для потребителя.
- СГЭ, работающая от одного сетевого ввода и имеющая в качестве резервного питания ДЭС.
Для такой конфигурации может быть применена панель переключения нагрузки типа TI, также представляющая собой АВР контакторного типа, но имеющая в своем составе все необходимые элементы для управления автоматизированной ДЭС. Изделия этого типа, как правило, рекомендуются фирмами - изготовителями дизель-генераторов, в частности, фирмой F.G.Wilson.
- СГЭ, имеющая в своем составе ИБП и работающая от двух сетевых входов и резервной ДЭС.
Здесь могут быть предложены следующие варианты построения АВР:
-каскадное соединение АВР серии АК или АКП и панели переключения TI;
-трехвходовой коммутатор серии АК с функцией управления ДЭС;
-трехвходовой коммутатор серии АКП с функцией управления ДЭС.
СГЭ,реализованная по первому варианту (рис.1), по существу, является комбинацией двух рассмотренных выше схем для двух сетевых вводов и для сетевого ввода и ДЭС.
Очевидно, однако, что эта схема обладает некоторой избыточностью (например, для коммутаторов типа АК необходимо четыре контактора), поэтому схемы трехвходовых АВР могут быть экономически более привлекательны.
В то же время следует повторно отметить то обстоятельство, что для трехвходовой контакторной схемы невозможна полноценная механическая блокировка всех входов между собой, что определяется конструктивными особенностями контакторов. В связи с этим в трехвходовых контакторных АВР целесообразно установить электрическую и механическую блокировку между ДГ и каждым из сетевых вводов, а между сетевыми вводами предусмотреть только электрическую блокировку. Именно по такому принципу выполнены трехвходовые коммутаторы серии АК (см. рис.2).
Схема трехвходового коммутатора серии АКП (рис.3), как отмечалось ранее, исключает возможность замыкания входов между собой за счет конструкции переключателей и одновременно дешевле, чем два отдельных каскадно соединенных АВР.
В настоящей статье рассмотрены лишь некоторые частные вопросы, которые могут возникать при создании оптимальной структуры СГЭ
Более подробно ознакомиться с характеристиками щитового оборудования, в том числе упомянутых автоматических коммутаторов серий АК и АКП, а также тиристорных коммутаторов серии АКТ, можно на сайте www.bip.serviсe.ru.