Автоматическое включение генератора при отключении электричества

Содержание

Полуавтоматический переход на другой источник

Этот метод подразумевает автоматизацию тех или иных (не всех) процессов переключения. Участие человека в таком типе переключения все равно необходимо, но сама коммутация становится намного проще и безопаснее как для человека, так и для оборудования.

Автомат переключения на резерв

Этот узел, который несложно собрать своими руками, предназначен для автоматического переключения нагрузки с основного на резервный источник при пропадании первого и наоборот. Для его реализации понадобится электромагнитный пускатель или реле, срабатывающие от 220 В и с контактами, выдерживающими ток домовых потребителей. В качестве примера взято электромагнитное реле РЭК77/3 с тремя группами переключающих контактов:

Электромагнитное реле РЭК77/3 с обмоткой 220 В / 50 Гц

Устройство выдерживает ток до 10 А, и вполне может использоваться в качестве автоматического переключателя на небольшом объекте или в частном доме. Схема же автомата будет выглядеть следующим образом:

Здесь реле исполняет роль автоматического перекидного выключателя. Одна группа контактов переключает фазу, другая — ноль, третья не используется. Обмотка реле питается от основной сети. В исходном положении в линии «Сеть» присутствует напряжение, реле включено и подает напряжение на нагрузку. При пропадании сети реле отпускает и переключает нагрузку на питание от генератора. При возобновлении электроснабжения реле К1 вновь срабатывает, и схема возвращается к питанию от основного источника.

С запуском бензогенератора

Эта конструкция в состоянии самостоятельно запустить генератор. Единственное условие — сам генератор должен иметь стартер и дистанционную систему пуска хотя бы кнопкой. Для реализации этой идеи понадобится еще одно реле и пусковой таймер произвольной конструкции:

Подключение бензогенератора к сети дома, схема с автостартом

Здесь реле К1 исполняет те же функции — переключает нагрузку при пропадании основного напряжения. Но дополнительно оно своей третьей группой контактов подает напряжение на стартер и реле времени. Реле периодически пытается завести генератор, с его запуском появляется напряжение на резервной линии. При этом срабатывает реле К2 и своими контактами отключает систему автозапуска бензогенератора.

Принцип работы AVR 02

Как же работает схема собранная на базе AVR-02? Вот основные ее элементы:

КМ1.1, КМ2.1, КМ3.1 – это силовые контакты пускателей

KV1 – реле контроля трехфазной сети

контакты №18,19,20 – предназначены для контроля аварийных цепей в мотор приводах

Если произошла неисправность в мотор приводе, на них поступает напряжение и работа реле блокируется.

S1 – это что-то вроде кнопки, с помощью которой можно подать сигнал и принудительно заблокировать работу AVR-02

Вдруг вам понадобится провести какие-либо пусконаладочные работы. Здесь можно использовать модульный вариант от ИЭК КМУ11.

SB1 – кнопка Reset

Нужна для сброса, после поступления сигнала на контакты №18,19,20. Нажимаете ее и работа реле восстанавливается.

КМ4 – промежуточное реле

Благодаря его контактам, напряжение на катушки может поступать как от двух вводов, так и от генератора. Можно использовать тип РК-1Р.

Рассмотрим три алгоритма работ и три ситуации для данного АВР.

Типы моделей электрогенераторов

В настоящее время существует ряд типов электрических генераторов. Среди них:

Асинхронные агрегаты. За счёт простоты и надёжности конструкции эти системы пользуются большим спросом. Важные узлы надёжно спрятаны от воздействия влаги и пыли. Их разумно эксплуатировать при выполнении сложных задач и интенсивных нагрузках. В качестве питания для электрических двигателей асинхронный тип использовать не следует; Синхронные. Недостатки, характерные для предыдущего типа, здесь отсутствуют. Также синхронные модели способны обеспечить поддержание более точного напряжению

При выборе следует обратить внимание на бесщёточные конструкции, которые обладают более хорошим качеством тока и отсутствием интенсивных радиопомех; Инверторные модели отличаются дорогой стоимостью и относительно низкой мощностью. Однофазные устройства не популярны за счёт низких рабочих показателей. В свою очередь, трёхфазные модели намного лучше

Из недостатков инверторных моделей дорогая стоимость оборудования и плохие эксплуатационные свойства;

В свою очередь, трёхфазные модели намного лучше. Из недостатков инверторных моделей дорогая стоимость оборудования и плохие эксплуатационные свойства;

Однофазные и трёхфазные генераторы

Подключать трёхфазные генераторы необходимо лишь в тех случаях, если система бесперебойного питания используется в качестве единственного источника электрической энергии. Во всех остальных случаях намного разумнее остановить свой выбор на 1-фазном варианте. Трёхфазные модели стоят в разы дороже, чем однофазные, но, чтобы осуществить подключение однофазного генератора к трёхфазной сети, необязательно быть опытным электриком.

Достаточно выбрать относительно простую в плане конструктивных особенностей модель, которая позволит рационально распределить мощность оборудования. 3-фазные системы не пользуются большим спросом по причине отсутствия нормального распределения нагрузок. Чтобы избежать перегрева, коротких замыканий и прочих негативных последствий, такие установки нужно правильно настраивать. Если допустимая нагрузка превышена на 25 процентов, система быстро выйдет из строя.

Если речь идёт об обустройстве резервного источника электрического питания, намного разумнее применить однофазный генератор.

Схема АВР с реле контроля напряжения

Схема АВР на 2 пускателя Вторая схема немного посложнее.

В данной схеме катушка реле питается от основного ввода, и в нормальном режиме его сердечник притянут, левый по схеме контакт К1 замкнут, правый разомкнут. В состав устройства ввода резервного напряжения, как правило, входит некоторое количество реле. Так как оба ввода в работе, отпадает необходимость следить за готовностью резервной линии к принятию нагрузки.

Схема работает аналогично. Схема АВР Как видно, предложенная схема АВР отличается простотой: для ее сборки потребуется всего два магнитных пускателя, значение номинального тока величина которых должна превышать токи нагрузки.

Основным источником служит линия подстанции, а резервным — другая линия, получающая питание от другой электростанции, либо от автономного источника питания, например от промышленного генератора на жидком топливе или от батареи аккумуляторов, как это часто бывает в частных домах. Так решается задача определения напряжения в основной линии. Это один из самых надежных способов создать бесперебойную подачу электричества. При пропадании напряжения на главном вводе К1.

Схема АВР с реле контроля фаз.

Комментарии к статье: 2 Простые схемы АВР на контакторах Электроснабжение любого объекта должно быть бесперебойным, но внезапные отключения электроэнергии, к сожалению, не исключены. Она состоит из двух однополюсных автоматических выключателей, одного контактора и одного двухполюсного автоматического выключателя.

Задачу можно было бы считать решенной, но пуск мотора на углеводородном топливе состоит из нескольких этапов. АВР на одном контакторе Для однофазной домашней сети подойдет схема автоматического ввода резерва, выполненная на одном контакторе. В нашем случае это реле. Причем генератор должен запускаться автоматически.

Таким образом, питание потребителя будет включено от резервного ввода через замкнувшиеся силовые контакты магнитного пускателя КМ2. В случае, когда напряжение идет на ввод 1, а на нём происходит аварийная ситуация, нагрузка переходит на ввод 2. Принципы их построения одинаковы как для потребителей электроэнергии I, так и II категории. Данные аппараты могут устанавливаться в отдельных шкафах. Практически все реле контроля фаз имеют одинаковое устройство: индикация нормального и аварийного состояния сети, измерительная и силовая часть.

В основном, это программируемый контроллер в блоке с выходными реле. Оно необходимо для контроля напряжения 3-х фазной сети правильное чередование фаз и их номинальное значение. АВР, это устройство, являющееся составляющей релейных защит и систем автоматики, и служит для обеспечения бесперебойного питания потребителей электрической энергии.
Схемы управления магнитным пускателем

Переключение с использованием рубильника в качестве выключателя

При внедрении данного варианта переключение домашней электропроводки с городской цепи на генератор выполняет рубильник. Он представляет собой специализированный выключатель, обеспечивающий непрерывное питание электроприборов. Контакты заводятся по такой схеме: верхний провод – магистральная цепь, ниже (посредине) – домашняя цепь питания, а в самом низу – контакт от заземляющего контура. Самое элементарное заземление — квадрат из железной проволоки и штырь (или труба) на 2-4 метра в землю. Для страховки от перегрузки на каждой цепи устанавливают автоматы.

Схема АВР для генератора предусматривает три рабочих положения реверсивного рубильника:

  • «Первое» -1 – ток идет от основной сети;
  • «Нулевое» — питание отсутствует, оба источника отключены;
  • «Второе» — включена резервная электростанция, питание подключенных потребителей тока происходит от нее.

При выключении электричества в магистрали, происходит вот такой пошаговый процесс:

  • отключение автомата на магистральной цепи;
  • положение рубильника перебрасывается на «2» — питание от резерва;
  • далее автоматически выключается нагрузка;
  • происходит запуск резервной электростанции;
  • от резерва ток поступает на рубильник, что автоматом включает нагрузку.

Как только в городской цепи появляется снова ток, все этапы выполняются в обратном порядке, а рубильник занимает конечное положение «1».

Автоматический ручной автозапуск резервного генератора

Если есть навыки, то можно реализовать схему, автоматически запускающую бензиновый электрогенератор, когда сеть обесточивается. Используют модель резервной станции с запуском/ остановкой ключом. Для изделия со стартером, когда надо дергать за шнур, теоретически это тоже можно сделать, но такой вариант слишком сложный, не стоит затраченных усилий.

Для лучшего понимания принципа функционирования автозапуска надо ознакомиться с порядком манипуляций, которые выполняют обычно:

  1. По прошествии 1–2 мин. после того, как отключилась главная линия, открывают воздухозабор мотора, заводят его. Задержка нужна на всякий случай, чтобы исключить ситуации, когда свет моргнул и сразу появился снова.
  2. Ждут 2 мин. — это прогрев, переключают нагрузку с магистрали на генератор, задвигают воздушную заслонку.
  3. После возобновления работоспособности основной линии через 30–60 сек. глушат резервный источник, переключают нагрузку на нее.

Реализация автоматизации

Для реализации автоматизации описанного алгоритма потребуется смонтировать по 4 шт. реле паузы, ЭМ пускателелей, магнитных толкателей с концевиками (напоминают сервоузлы для автомобильных замков). Фактически это будет самодельный АВР.

В ЭМ пускателе есть катушка (КМ), и нормально расцепленные контакты силовые (КМк) и 2 управляющих (КМнр1 — 2), а также 2 нормально замкнутые управляющие (КМнз1 — 2).

Алгоритм схемы с автозапуском:

  1. Когда основная линия становится нерабочей, на КМ4 смыкаются контакты КМ4нз2, активируется зажигание мотора.
  2. На КМ1 расцепляются КМк1 — линия отключается от домашней сети.
  3. Одновременно сходятся КМ1нз1 и 2, сервопривод отводит воздухозатвор, подается импульс для реле задержки 1. Через 1 мин. контакт ключа будет замкнут, стартер произведет запуск.
  4. Старт инициирует активацию КМ3, размыкаются КМ3нз1 и 2, стартер останавливается, обесточивается Серовопривод-1. Одновременно сходятся КМ1нз2 — импульс поступает на другое реле задержки, через 2 мин. стартует Сервопривод-2, воздухозаборник закроется, сработает КМ2, что замкнет КМк2, ток дальше подается на объект резервной станцией.

Для обратного перехода через 1–2 мин. после возобновления магистрали надо разомкнуть КМ2, мотор заглушить. Для этого применяют реле задержки 3 и пускатель КМ4, размыкающий КМ4нз1 и 2. Когда катушка КМ2 отключается, замыкается КМ2нз1, включающий после паузы в 2 мин.  посредством временного реле (4) КМ1. Резервный источник обесточен, в режиме ожидания, энергоснабжение осуществляется по главной линии.

Если убрать реле задержки, сервоприводы воздухозаборника, то схема упростится, но это целесообразно делать, только при качественном, надежном запуске, когда все элементы отлажены.

Минус описываемого совершенствования — нет реакции на внештатные обстоятельства, даже на незначительные. Например, при заклинивании воздухозабора, ДВС будет функционировать на повышенных оборотах, а также при его неисправности, если он не запускается, сядет АКБ, и это в лучшем случае.

Выбор АВР

Приведенная ниже таблица поможет вам определиться с выбором типа АВР.

Таблица 1

Тип АВР Особенности устройства Действие
Одностороннего действия Две секции. Одна рабочая, а одна резервная Подключает резервную линию в случае пропадания напряжения на основной
Двухстороннего действия Секции равнозначные Можно подключить любую линию, не зависимо от наличия напряжения
С восстановлением Контролирует наличие напряжения на основном вводе после переключения на резервное питание При появлении напряжения на основной линии переводит схему (с небольшой задержкой) в исходное состояние
Без восстановления Переключает секции после пропадания напряжения на основном вводе Для перевода в основной режим требуется вмешательство оператора

Что такое автоматический ввод резерва и назначение

Сбои, отключения питания, скачки напряжения и перебои в работе приводят к простоям, и во многих случаях это время простоя – дорогостоящее. Стратегии внедрения резервного питания больше не являются обязательными. Они являются необходимым способом обеспечения надежного питания. Это спокойствие требует тщательно спланированных подходов. Прежде чем выбирать систему, определите общие требования к мощности для элементов, которые будут работать на генераторе. Стартовые ватты также требуют рассмотрения, поскольку они могут колебаться в пределах от 50 до 300 процентов больше, чем требуемые обычные ватты. Элементы, которые излучают тепло, такие как тостеры и духовки, не требуют дополнительных ватт при запуске.

Что такое АВР в генераторе

Это система аварийного питания. Она запускается, если генератор не может обеспечивать энергией сеть из-за перебоя. Даже при одинаковом расходе топлива и маленький генератор, использующий 100-процентную мощность и не имеющий резервной мощности, и больший генератор с 50-процентной мощностью могут закончиться. Может быть полезно увеличить электрические нагрузки при выборе генератора для стиральной машины, кондиционера или водяного насоса, которые используют большие электрические нагрузки, чем телевизоры и радиоприемники. Редкие большие нагрузки могут быть запущены непосредственно с генератора, что устраняет необходимость в инверторе и дополнительной емкости аккумулятора. Во время большого скачка мощности зарядное устройство батареи будет отключено, а мощность генератора и инвертора будет добавлена к общей доступной выходной мощности.

Классификация АВР и варианты реализации

Осуществляться резервное питание и его автоматический ввод может от отдельного генератора, аккумуляторной батареи либо отдельной линии.

В свою очередь все системы АВР по своему действию делятся на:

  1. Односторонние. Одна секция или же ввод является рабочим (основным), а второй резервный. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.
  2. Двухсторонние. Когда существуют две раздельно питающиеся секции и соответственно две линии являются рабочими, и при отключении одной любой из них, другая является резервной.

Также АВР может быть с восстановлением питания по нормальной схеме и без него. Во втором случае происходит полное погашение нерабочей сети и даже при повторном возобновлении питания схема не будет работать как прежде по двум линиям.

Особенности работы с бытовыми генераторами

Для того чтобы организовать автоматический ввод резерва в доме можно в качестве источника резервного питания использовать автономный генератор. Он даст возможность длительное время обеспечить электрической энергией целый дом, а величина подключаемой нагрузки зависит от мощности самого генератора. Вот схема подключения:

Введение генератора в качестве источника электроэнергии вместо сетевого напряжения можно практиковать в однофазной и трёхфазной сети с учетом модели генератора. Однако для того, чтобы этот процесс был полностью автоматизирован необходимо, чтобы генератор был оснащён стартером, а также понадобится специальный блок, состоящий из набора коммутационных устройств, включающих стартер только на время запуска и отключающих при возобновлении подачи сетевого напряжения. Выглядит он вот так:

Такой блок для генератора совместим с любым типом двигателя и имеет три положения: «Стоп», «Включен, «Запуск». Правда, в зимнее время необходим прогрев двигателя внутреннего сгорания, но этот блок можно запрограммировать, учитывая и эту особенность. Крепится он на дин рейку в распределительном щитке.

На видео доходчиво объясняется схема, по которой можно сделать автоматический ввод резерва для генератора своими руками:

АВР на аккумуляторах

С развитием преобразователей, трансформирующих постоянный ток в переменный, появляется возможность использовать, например, автомобильный аккумулятор в качестве источника резервного питания. Помимо аккумулятора, понадобится приобрести современный автомобильный инвертор, преобразующий 12 Вольт постоянного напряжения в 220 Вольт переменного.

Правда, этот источник вряд ли можно использовать для силовой нагрузки, но цепи освещения он может легко обеспечить стабильным напряжением на время непродолжительной аварии на линии. При этом длительность работы будет зависеть от мощности потребителей и емкости аккумуляторов.

Для увеличения ёмкости можно параллельно подключить несколько аккумуляторных батарей. Схема соединения самой системы АВР может быть реализована с помощью пускателя.

Пускатель включается в основную цепь, а при проблемах в сети его подвижная часть отпадает, тем самым его размыкающий блок-контакт, введённый в цепь аккумулятора, запускает систему автоматического электроснабжения. Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов.

Применение логического контроллера

Для двух сетей электроснабжения трехфазным питанием применяются уже готовые блоки АВР с применением логического цифрового контролера, который может учитывать множество параметров, требуемых для создания идеальной системы. На нём имеется вся нужная маркировка и инструкция по управлению и подключению.

Правда, перед тем как подключить модуль и приобрести его, нужно задуматься, имеется ли резервный источник питания с более надёжным электроснабжением. Так как нет смысла подключать его к одной и той же системе трёхфазной сети, то есть питающейся от одного трансформатора 6/0,4 кВ.

Промышленные системы АВР

Среди отечественных производителей комплексных систем автоматического включения резерва выделяется предприятие ОАО «Контактор», которое поставляет на российский рынок шкафы АВР с различной логикой (секционированное и несекционированное питание, с возможностью подключения дополнительного автономного генератора и т.д.) и элементной базой (схема управления может быть как релейной, так и микропроцессорной).

Силовая часть системы собрана на автоматических выключателях ВА50-45Про номинальным током до 6300 Ампер, производителем которых является тот же «Контактор». Данные устройства предназначены для работы на стороне 0.4 кВ. Схемы АВР в установках выше 1000В тоже широко применяются, но это уже отдельная история.

Блок авр на 2 ввода

Определенный интерес представляет моноблочная конструкция системы автоматического ввода резерва от китайской фирмы ANDELI под названием HATS7. Удобная панель управления позволяет настроить алгоритм работы под нужды клиента, силовая часть системы, показанной на фото слева, рассчитана на токи до 160А. Ну так как китайский ампер будет поменьше нашего (шутка), я бы не пробовал его на длительных токах выше 100А. Панель управления может быть вынесена за пределы щита в более удобное место — например, на дверцу щита. Данный блок АВР можно настроить на работу с двумя линиями либо с одной линией и автономным генератором. Силовая часть — это два автомата либо контактора, которыми управляет приводной механизм. Естественно, электрическая и механическая блокировка имеется. Каким образом это делается на автоматах — смотрите на рисунке справа.

АВР на реверсивном рубильнике с электроприводом

Такая конструкция интересна прежде всего тем, что потребляет электроэнергию только в момент переключения, в отличие от контакторов, реле и т.п. Здесь практически исключена какая-либо вероятность электрического контакта одного ввода с другим. Например, разъединитель с автоматическим переключением серии NH40SZ может работать в следующих режимах:

  • Сетевой источник питания – резервный источник питания, автоматическое переключение, самовозврат
  • Основной – основной источник питания, автоматическое переключение и самовозврат с тестированием потери фазы
  • Основной – основной источник питания, автоматическое переключение и самовозврат с тестированием перенапряжения и минимального напряжения
  • Основной источник питания – генератор, автоматическое переключение и самовозврат с тестированием перенапряжения, минимального напряжения и частоты

Схема генератора Фубаг

Обновление от 1 марта 2018 г.

прислал ценную информацию, а именно – схему генератора Fubag BS 8500A ES. Ему посчастливилось раздобыть схему в сервисном центре, а потом он сам её старательно перерисовал. Вот эта схема:

Схема электрическая генератора Fubag BS 8500

Что добавил Александр, в дополнение:

Читатель Георгий, (см. комментарии от 11 марта 2018 г.) прислал свой вариант схемы.

Его можно посмотреть ниже, а также скачать в исходном качестве.

Схема бензинового Fubag – Георгий 12 мар 2018

Обновление по схемам от 10 августа 2018 г.

Читатель Иван прислал ещё схемы на генератор Фубаг:

АВР Фубаг – схема электрическая

ЭЛЕКТРОСХЕМА генератора BS6600AES1

Скачать все схемы генератора Фубаг

Схемы на генератор (в нескольких вариантах) можно скачать прямо отсюда:

• Схемы на генератор

Сервисмены, заинтересованные в продвижении Fubag, отзовитесь! Важна техподдержка ваших клиентов!

Требования к оборудованию резервного питания

Необходимость перехода на резервный источник, как правило, вызвана либо аварийной, либо нештатной ситуацией. В связи с этим нередко все переключения осуществляются неквалифицированным персоналом и зачастую в сложных условиях — в темноте, тесноте, под открытым небом. Именно поэтому требования к резервирующему оборудованию достаточно жесткие:

Безопасность для оператора. Все резервное электрооборудование не должно иметь открытых токоведущих и движущихся частей (за исключением приводных ручек), а его металлические шасси и кожухи нужно заземлить. Отправляя даже неподготовленного человека на переключение, вы должны быть уверены, что он не попадет под напряжение и не повредит руки какими-нибудь фиксаторами или тягами, даже работая при плохом освещении.
Безопасность для электрооборудования. Схема коммутации должна быть такой, чтобы даже при не полностью или не в той последовательности выполненном переключении оператор не смог создать аварийной ситуации — подать встречное напряжение, переключить не все фазы, вызвать короткое замыкание и пр. Все это обеспечит сохранность основных и резервных цепей даже при неумелых или ошибочных действиях человека.
Оперативность. Переход на резервный генератор должен требовать минимум манипуляций и производиться по возможности быстро. Сами устройства коммутации должны быть максимально доступны, чтобы к ним не нужно было взбираться по стремянкам или лазить по люкам

Это особенно важно для ответственных объектов и специального электрооборудования (холодильные установки, системы микроклимата, котлы, печи и пр.).
Наглядность и простота. Конструкция переключателей и рубильников должна быть максимально простой, а схема переключения — наглядной и интуитивно понятной. Это существенно сокращает вероятность ошибки человека и выхода из строя оборудования

Такие схемы проще обслуживать, а ремонт при их поломке будет стоить дешевле.

Это существенно сокращает вероятность ошибки человека и выхода из строя оборудования. Такие схемы проще обслуживать, а ремонт при их поломке будет стоить дешевле.

Стоит отметить, что каким бы методом переключения на резервное питание вы ни пользовались, ручным или автоматическим, все условия должны быть по возможности максимально соблюдены. Ведь именно от этого будет зависеть не только обеспечение бесперебойного питания объекта, но и безопасность людей.