Меню Рубрики

Установка ибп с авр

Совместное включение АВР, ИБП и ДГУ

В данной статье поговорим о нескольких простых правилах сопряжения АВР, ДГУ, ИБП в систему бесперебойного питания.

АВР и кратковременные проседания напряжения

Кратковременные исчезновения напряжения в сети случаются многократно В течение короткого промежутка времени. Поэтому достаточно важным моментом есть определение и установка правильного времени задержки на вкл./выкл. В АВР ASCO время задержки может варьироваться системно:- при исчезновении сети — 150мс;- при возврате — 50мс;Кроме того, возможны ручные регулировки в сторону увеличения времени срабатывания до 30 мин.Поскольку нагрузка должна получать чистое электропитание непрерывно, между этой нагрузкой и АВР вам потребуется установить ИБП с достаточным временем автономной работы. Иначе нагрузка может обесточиться.

Рабочий диапазон напряжений для АВР и ИБП

Автомат ввода резерва переключается на резервный контур электропитания когда напряжение в сети упадет ниже определенного уровня, называемого порогом переключения АВР (обычно 140-160 В). Например, для АВР с порогом 160 В, переключение на резервное электропитание произойдет когда реально напряжение в сети опустится ниже 160 В. При напряжении же в интервале 160-230 В ваш АВР будет оставаться подключенным к основной электросети.

С другой стороны, у источников бесперебойного питания также есть свои пороги перехода на батареи, выше которых величина напряжения выравнивается системно, а ниже которых питание нагрузки идет от подключенных к ИБП батарей.

Если не согласовать нижние пороги для АВР и ИБП, то может получиться парадоксальная ситуация, когда АВР считает внешнее напряжение нормальным, а ИБП считает это же напряжение низким и недостаточным, питая нагрузку от подключенных к нему батарей. Очевидно такая ситуация приведет к разряду батарей ИБП и нарушению работы вашей электросети.

Поэтому обязательно согласуйте нижние пороги инсталлируемого в инфраструктуру АВР и прочих компонентов этой инфраструктуры.

Время старта и время останова ДГУ составляет порядка нескольких минут. В течение этого времени крайне нежелательно подавать на дизель-генератор полную нагрузку или пытаться запустить его вновь.

Поэтому при монтаже АВР обязательно выставьте время задержки для АВР не меньше того времени, который требуется для запуска или остановки ДГУ. Поскольку опять-таки нагрузка должна все это время бесперебойно питаться, емкости встроенных батарей ИБП может не хватить. Поэтому внимательно рассчитайте суммарную мощность вашей нагрузки, и, зная время старта/останова ДГУ, определите необходимую емкость дополнительных внешних аккумуляторных батарей, которые потребуется подключить к вашему источнику бесперебойного питания.

С другой стороны если ваша нагрузка будет возвращать помехи во внешнюю электросеть, то это несинусоидальное напряжение может попасть также и на ДГУ, что негативно скажется на работе установки. Поэтому тип ИБП, который вы устанавливаете между АВР и нагрузкой, должен быть обязательно «On-Line», так как только такие источники питания дают корректное чистое синусоидальное напряжение.

Типичная схема инфраструктуры с АВР

На основе вышерассмотренных требований к АВР, мы теперь можем составить проект надежной схемы бесперебойного электропитания, которую мы рекомендуем нашим заказчикам.

Итак, к выходу АВР ASCO мы подключаем On-Line ИБП (Liebert GXT или Liebert NX в зависимости от нагрузки) с подсоединенным к нему блоком внешних батарей, емкости которых хватает на 7-10 минут резервной работы. К одному из входов АВР подключается внешняя электросеть, к другому входу подключается дизель-генератор. После того как будут заданы все необходимые программные настройки для АВР, подобная схема надежно гарантирует безопасность электропитания вашей организации.

Вы можете создать техническое задание на построение системы гарантированного питания своими силами. Но её детализация и воплощение в жизнь, дальнейшая разработка проекта и его реализация должны быть обязательно поручены высококвалифицированным специалистам. В любом случае, надеюсь что изложенные в данной статье простые советы принесут вам пользу и помогут в вашей дальнейшей работе.

источник

Некоторые особенности использования АВР при построении систем гарантированного электроснабжения

При проектировании систем гарантированного электроснабжения (СГЭ), предназначенных для обеспечения работы электроприемников первой категории и особой группы первой категории надежности, возникает задача выбора типа устройства автоматического ввода резерва (АВР).

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к этим устройствам при построении СГЭ.

1. Как известно (гл.1.2 ПУЭ), электроприемники первой категории надежности должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания , а для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого источника.

2. В обоих случаях в качестве одного из резервирующих источников питания может использоваться автоматизированная дизель-электрическая электростанция, что требуется учитывать при выборе конкретной схемы АВР.

3. При использовании АВР должны быть приняты меры, исключающие возможность замыкания между собой двух независимых источников питания друг на друга, причем в дополнение к требованиям ПУЭ службы энергонадзора, как правило, требуют наличия не только электрической, но и механической блокировки коммутирующих элементов.

Читайте также:  Установка бизнес терминала на свое

4. Максимальное время переключения резерва зависит от характеристик потребителей электроэнергии, но при наличии в системе источников бесперебойного питания (ИБП) не имеет определяющего значения. Для исключения ложных срабатываний при переключениях АВР на стороне высокого напряжения должна быть предусмотрена возможность регулировки задержки переключения при неисправностях одной из сетей.

5. Важное значение имеет наличие регулировки порогов срабатывания АВР в диапазоне контролируемого напряжения для каждого ввода. Так, например, в случае подключения к выходу АВР ИБП согласование между собой диапазонов входных напряжений обоих устройств позволяет обеспечить своевременное переключение на резервную сеть при отклонении напряжений основной питающей сети за заданные значения и тем самым исключить длительную работу ИБП на батареях при исправной резервной сети.

6. Желательно наличие индикации состояния и возможности ручного управления АВР.

Попытаемся кратко проанализировать преимущества и недостатки различных типов АВР с позиций перечисленных требований.

Тиристорные (электронные) АВР

Аппараты 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 контакторах

Эти 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 электроприводом

Такие 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 электроприводом

Характеризуются 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».

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. СГЭ, имеющая в своем составе ИБП и работающая от двух сетевых входов и резервной ДЭС.

Здесь могут быть предложены следующие варианты построения АВР:


    a) каскадное соединение АВР серии АК или АКП и панели переключения TI;
    b) трехвходовой коммутатор серии АК с функцией управления ДЭС;
    c) 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.

Материал подготовил Феоктистов С.Г.,
начальник отдела проектирования
ТХ «Электросистемы»

источник

Резервное электроснабжение дома: ИБП, генератор, автозапуск

Периодические отключения электричества способны вывести из строя всю систему отопления и повлиять на работу бытовой техники. Организация резервного питания дома только на первый взгляд сложная задача. В этой статье мы расскажем вам, как самостоятельно организовать резервное электроснабжение дома.

Практически в любом хозяйстве можно найти ряд устройств, которые было бы неплохо обеспечить резервным питанием. Сюда можно отнести холодильник, водонасосное оборудование, отопительный котел, компьютеры и устройства телефонии. Внезапно прерванная подача питания или скачки напряжения сокращают срок работы двигателей, возможен выход из строя блоков питания электронных устройств.

Существует два способа снизить влияние городской электросети на ритм своего быта. Для этого используют или источники бесперебойного питания (ИБП), или аварийные электрические генераторы.

Использование ИБП в домашнем хозяйстве

Почти все современные настольные компьютеры снабжены блоками бесперебойного питания для защиты от потери данных. Схожие по устройству приборы, но более мощного класса, могут быть использованы для питания бытовой техники во время аварийного обесточивания. Специфика их использования распространяется вплоть до организации аккумуляторных хранилищ, способных обеспечить весь дом электроэнергией в течение одного-двух дней.

И все же в быту наиболее широко применяются ИБП, защищающие отдельный потребитель или несколько, объединенных в выделенную линию, к которой может быть подключена также котельная или дежурное освещение. Это в корне меняет план электроснабжения дома, может потребоваться прокладка дополнительной проводки.

Инверторная система бесперебойного питания: 1 — сеть; 2 — батарейный инвертор; 3 — аккумуляторный банк; 4 — потребители

Перед приобретением ИБП следует составить список аварийных потребителей и рассчитать их мощность, потребляемую за наиболее продолжительный период, на который возможно отключение энергии. При этом обязательно учитывается как режим работы оборудования, так и прошлые опыты простоя без электричества.

Например, в резервном питании нуждаются:

  1. Холодильник — 400 Вт, время работы — 6 ч.
  2. Циркуляционный насос — 95 Вт, время работы — 24 ч.
  3. Газовый котел и автоматика котельной — 85 Вт, время работы — 24 ч.
  4. Зарядка ноутбука и телефонов — 200 Вт, время работы — 4 ч.

Таким образом, можно определить общее потребление приборов: 2,4 + 2,28 + 2,04 + 0,8 = 7,52 кВт/ч в сутки. Чтобы учесть и компенсировать временную деградацию аккумуляторов ИБП, к этому значению нужно добавить 30%, в итоге необходимая суточная емкость батареи ИБП составит почти 9,8 кВт/ч. Сделав поправку на время аварийной работы, вы получите необходимую мощность устройства. Учитывайте, что устройства такого класса мощности весьма дорогостоящие и делать дополнительный запас мощности не всегда нужно: поскольку ИБП не будет работать под полной нагрузкой, расчетной емкости хватит вполне.

Конфигурации защищенных сетей

При необходимости организовать резервное питание одному-двум потребителям, разумно использовать локальные ИБП. Так не потребуется переделка проводки в доме, нужно только корректно выбрать место установки прибора, а он довольно громоздкий.

В целом при нагрузке свыше 3 кВА/ч имеет смысл устанавливать одно устройство резервного питания для всех потребителей, организовав для них выделенную линию. Покупка одного мощного ИБП выгоднее нескольких менее мощных, в этом случае расходы на монтаж новой проводки вполне оправданы.

Другой плюс высокомощных ИБП — возможность самостоятельно определить режим и характеристики выходного тока для более продолжительной автономной работы. Встроенный контроллер заряда в таких устройствах существенно продлевает жизнь батарей и поддерживает их в полной готовности даже во время длительного простоя. Большинство устройств имеют интерфейс связи с ПК для отслеживания журнала работы и диагностики, а встроенный стабилизатор напряжения исключит скачки напряжения и сетевые помехи.

Длительная автономная работа — подключаем генератор

Есть два пути повышения времени автономной работы: наращивание парка аккумуляторных батарей и использование автономного источника электроэнергии. Первый вариант более дорогостоящий и использовать его следует лишь в тех условиях, где установка ДВС-генератора невозможна, например, в квартирах или офисах. Возникает спорный вопрос: а зачем нужен ИБП при наличии генератора?

Практика показывает, что параллельное использование этих устройств имеет свои плюсы:

  1. Электроснабжение осуществляется абсолютно беспрерывно.
  2. Характеристики тока, генерируемого портативными электростанциями, далеки от идеальных. Стабилизатор ИБП сглаживает помехи, имеет УЗИП электронного типа.
  3. При работе от генератора не нужны устройства высокого класса мощности, достаточно чтобы они соответствовали пиковой нагрузке при одновременно включенных потребителях. В случае, рассмотренном выше, будет достаточно ИБП мощностью 1 кВА/ч.

В отдельных случаях имеет смысл использовать генераторы с функцией автозапуска. В момент перехода на питание от аварийного генератора и при возникновении нештатных ситуаций (генератор заглох, кончилось топливо), питание переключается на ИБП. В нормальном же режиме генерируемого электричества будет достаточно для поддержки полного заряда батарей и включения всех потребителей в работу.

Гибридная система бесперебойного питания: 1 — сеть; 2 — инвертор; 3 — генератор; 4 — аккумуляторный банк; 5 — потребители

Построение схемы на многофункциональном АВР

Комфорт от применения ИБП достаточно высок, чтобы многие владельцы задумались о резервном питании всей электросети, а не отдельных потребителей. Для этого также есть несколько путей решения.

При невозможности установить генератор функцию резервного питания на себя берет сборка аккумуляторных батарей достаточной емкости. Тип аккумулятора определяется режимом работы: гелиевые имеют наибольшую цикличность и рассчитаны на частые включения, свинцово-кислотные AGM-аккумуляторы дешевле, их оптимально использовать для работы в режиме байпаса.

Аккумуляторный парк собирается из нескольких параллельно подключенных необслуживаемых аккумуляторов емкостью в 100–200 А/ч. Суммарная емкость парка должна соответствовать общему энергопотреблению в пересчете на низкое напряжение, то есть в рассмотренном выше случае потребление приборов от сети 230 В составило 9,8 кВт/ч или кВА/ч. При напряжении 12 В это эквивалентно общему потреблению в 816 А/ч, так определяется суммарная емкость парка. При сборке нужно учитывать также собственное энергопотребление системы и потери в проводах низкого напряжения, это примерно 5–7% от первоначальной мощности. Все функции по управлению системой бесперебойного питания берет на себя инвертор с электронным управлением. Стоимость устройства надлежащего качества (MeanWell) на 1 кВт пиковой мощности составляет 400–600 $, от 3 до 5 кВт — 1200–1400 $. К слову, комплексные устройства с теми же параметрами обходятся как минимум в 2–3 раза дороже.

Резервная система с блоком АВР: 1 — сеть; 2 — генератор; 3 — аккумуляторный банк; 4 — щит автоматического ввода резерва (АВР); 5 — многофункциональный инвертор; 6 — потребители

При наличии генератора аккумуляторный парк можно существенно сократить до одного-двух часов бесперебойной работы. Но потребуется установка устройства АВР с функцией запуска генератора. Подойдут и простейшие щиты отечественного производства, такие как ЩАПг-3–1–50 «Техэнерго» (

20 000 руб.) или сборки АВР самостоятельного исполнения.

источник