Вводы резерва EKF

Вводы резерва EKF: технические решения для обеспечения бесперебойного электроснабжения

В современных системах электросроснабжения, где требования к надежности и бесперебойности работы критически важного оборудования (серверные, ЦОДы, медицинские учреждения, производственные линии, объекты инфраструктуры) крайне высоки, применение систем автоматического ввода резерва (АВР) является обязательным. Компания EKF, как один из ведущих производителей электротехнической продукции в России, предлагает широкий спектр готовых решений и комплектующих для построения таких систем. Под термином «вводы резерва EKF» подразумевается комплекс устройств на базе продукции EKF, предназначенный для автоматического переключения питания нагрузки с основного источника на резервный и обратно при исчезновении напряжения или выходе его параметров за допустимые пределы.

Принцип действия и основные функции системы АВР на базе компонентов EKF

Основная задача АВР – обеспечить непрерывность электроснабжения. При отказе основного ввода (исчезновение напряжения, длительное снижение или повышение напряжения, обрыв фазы, недопустимый перекос фаз) система в автоматическом режиме, без участия оператора, замыкает цепь резервного источника питания. Когда напряжение на основном вводе восстановлено и стабильно в течение заданного времени, происходит обратное переключение. Ключевые функции, реализуемые решениями EKF:

• Контроль наличия и качества напряжения на всех вводах по всем трем фазам.
• Автоматическое переключение нагрузки на исправный источник питания.
• Защита от включения под нагрузку (механическая и электрическая блокировки между аппаратами).
• Приоритет основного ввода – возврат нагрузки на него после восстановления.
• Задержки времени на срабатывание (на отключение неисправного ввода и на включение резервного) и на возврат (для стабилизации сети).
• Индикация состояния и режимов работы.
• Интеграция в системы диспетчеризации через интерфейсы связи (опционально).

Архитектурные решения и компонентная база

EKF предлагает решения для АВР различной степени готовности: от отдельных компонентов для сборки шкафов под конкретный проект до полностью готовых шкафов управления (ШУ) «под ключ».

1. Контроллеры АВР – «мозг» системы

Это программируемые реле или микропроцессорные устройства, осуществляющие мониторинг сети и выдающие команды на исполнительные аппараты. EKF производит специализированные контроллеры серии EKF AVK.

• AVK-1M: Одномоторное реле для систем с двумя источниками (основной/резерв) и одним двигательным приводом (рубильник с мотором).

AVK-2M: Двухмоторное реле для систем с двумя независимыми двигательными приводами (например, на два автоматических выключателя с моторными приводами).

• AVK-3M: Трехмоторное реле для систем АВР трех вводов (например, два ввода сети + дизель-генератор).

Контроллеры AVK имеют широкие настройки уставок по напряжению, времени, возможность работы в схемах с испытанием резервного источника перед подключением нагрузки (функция «CHECK»).

2. Исполнительные аппараты

Для непосредственного коммутирования цепей используются:

• Автоматические выключатели в литом корпусе (АВВ) серий EKF PROxima, ОПС и др., оснащенные моторными приводами (например, EKF MPR-40, MPR-32) для дистанционного и автоматического включения/отключения.
• Рубильники с моторным приводом серии EKF ОТ, ОП.
• Контакторы и пускатели в схемах АВР на меньшие токи или в качестве вспомогательных элементов.

Между механизмами выключателей или рубильников устанавливаются механические блокировки (например, EKF MBR), исключающие одновременное включение двух вводов.

3. Готовые шкафы АВР

EKF выпускает серийные решения в виде шкафов управления АВР, что значительно сокращает сроки проектирования и монтажа. Примеры:

• ШУ АВР-2/М: Шкаф АВР на два ввода с моторными приводами на базе автоматических выключателей.
• ШУ АВР-3/М: Шкаф АВР на три ввода (два сетевых + генератор).

Шкафы поставляются в сборе, настроенные и испытанные на заводе. Комплектация включает контроллер AVK, автоматические выключатели с моторами, блоки питания, элементы индикации и управления.

Типовые схемы АВР на базе продукции EKF

Схема АВР на два ввода (сеть-сеть)

Наиболее распространенная схема. Используется при наличии двух независимых трансформаторных подстанций или двух разных фидеров. Контроллер (AVK-1M или AVK-2M) контролирует напряжение на обоих вводах. При пропадании на основном вводе, после выдержки времени, отключает выключатель основного ввода (В1) и включает выключатель резервного ввода (В2). Обратное переключение происходит автоматически после восстановления основного ввода.

Схема АВР с участием дизель-генераторной установки (ДГУ)

Применяется, когда резервным источником является генератор. Схема, как правило, трехвходовая: Ввод 1 (основная сеть), Ввод 2 (резервная сеть), Ввод 3 (ДГУ). Контроллер (AVK-3M) реализует более сложную логику:
1. При пропадании основного ввода – попытка переключения на резервную сеть (Ввод 2).
2. Если резервная сеть также отсутствует или недоступна – подача команды на запуск ДГУ.
3. После выхода ДГУ на номинальные параметры – переключение нагрузки на него.
4. При восстановлении сетевого ввода с более высоким приоритетом – переключение на него с последующей остановкой ДГУ после выдержки времени на охлаждение.

Ключевые технические параметры для выбора и проектирования

При выборе компонентов и готовых решений EKF для АВР необходимо учитывать следующие параметры:

Таблица 1. Основные параметры для выбора системы АВР

Параметр	Описание	Типовые значения/варианты EKF
Номинальный ток	Максимальный длительный ток нагрузки	Определяет номинал автоматических выключателей, рубильников, сечение шин (63А, 100А, 250А, 400А, 630А и выше)
Номинальное напряжение	Рабочее напряжение системы	~400 В (3-фазное), ~230 В (1-фазное)
Количество вводов	Число независимых источников питания	2 или 3 ввода
Тип резерва	Характер резервного источника	Вторая независимая сеть, ДГУ, ИБП
Способ коммутации	Тип используемых аппаратов	Автоматические выключатели с моторными приводами, рубильники с моторными приводами
Время переключения	Интервал между исчезновением питания на одном вводе и появлением на другом	Зависит от логики контроллера и скорости срабатывания аппаратов (от 0.3 до нескольких секунд)
Напряжение управления	Питание цепей управления, контроллера, моторных приводов	~230 В AC, ~24 В DC
Степень защиты оболочки (IP)	Защита от проникновения пыли и воды	IP31, IP41, IP54 для шкафов
Климатическое исполнение	Условия окружающей среды	У3, УХЛ3, УХЛ4

Особенности монтажа, настройки и эксплуатации

Монтаж шкафов АВР должен производиться квалифицированным персоналом в соответствии с ПУЭ и проектной документацией. Важные аспекты:

• Механическая блокировка должна быть установлена корректно и проверена на невозможность одновременного включения.
• Электрическая блокировка (через нормально-замкнутые контакты приводов) дублирует механическую.
• Настройка контроллера AVK выполняется согласно инструкции: установка порогов срабатывания по напряжению (Umin, Umax), времен задержек (t-off, t-on, t-return), приоритета вводов.
• Испытания проводятся в обязательном порядке: проверка работы от имитации пропадания напряжения, проверка блокировок, проверка взаимодействия с ДГУ (если есть).
• Техническое обслуживание включает визуальный осмотр, контроль затяжки соединений, проверку механизмов блокировок, тестовые переключения по графику.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем разница между контроллером AVK-1M и AVK-2M?

AVK-1M предназначен для управления одним моторным приводом, который переключает общий механизм (например, рубильник на два направления). AVK-2M управляет двумя независимыми моторами, установленными на двух отдельных аппаратах (например, на двух автоматических выключателях). Выбор зависит от выбранной силовой схемы коммутации.

Можно ли использовать для АВР обычные автоматические выключатели без моторных приводов?

Нет, для автоматического переключения необходим дистанционный привод. Ручное управление не соответствует принципу автоматического ввода резерва. Моторный привод (MPR) обеспечивает получение команд от контроллера AVK и дистанционное управление из щита или от системы диспетчеризации.

Какие задержки времени необходимо настраивать и зачем?

• Задержка на отключение (t-off): Защищает от ложных срабатываний при кратковременных провалах или помехах в сети (обычно 1-10 сек).
• Задержка на включение резерва (t-on): Обеспечивает паузу между отключением одного ввода и включением другого для гашения дуги и гарантии разрыва цепи (0.1-1 сек).
• Задержка на возврат (t-return): Время стабилизации восстановившегося основного напряжения перед обратным переключением (от нескольких секунд до десятков минут).

Как система АВР EKF взаимодействует с дизель-генератором?

Взаимодействие осуществляется через сухие контакты (реле). Контроллер AVK выдает команду «Пуск ДГУ» при необходимости. От ДГУ на контроллер приходит сигнал «Готовность ДГУ» (наличие напряжения и частоты в норме) и «Авария ДГУ». Для корректной работы требуется согласование интерфейсов и временных циклов (время запуска ДГУ, прогрев, охлаждение).

Что такое функция «CHECK» в контроллерах AVK и когда она применяется?

Функция «CHECK» (проверка) используется в схемах с генератором. Перед переключением нагрузки на ДГУ контроллер сначала подключает к нему небольшую тестовую нагрузку (через отдельный контактор), проверяя, что генератор выходит на стабильные параметры. Только после успешной проверки нагрузка переключается полностью. Это защищает основную нагрузку от нестабильного напряжения незаведенного генератора.

Можно ли интегрировать шкаф АВР EKF в систему SCADA?

Да, большинство готовых шкафов и контроллеров AVK имеют дискретные выходы для сигнализации (положение «Вкл/Выкл», «Авария», «Режим Авто/Ручной») и могут быть оснащены дополнительными модулями связи (например, MODBUS RTU) для передачи всех параметров и статусов в верхний уровень АСУ ТП.

Заключение

Решения для автоматического ввода резерва от компании EKF представляют собой комплексные, надежные и гибкие системы, построенные на отечественной компонентной базе. Широкий ассортимент – от отдельных контроллеров и моторных приводов до готовых шкафов «под ключ» – позволяет реализовать схему АВР любой сложности для объектов коммерческой и промышленной энергетики. Ключевыми преимуществами являются соответствие российским стандартам, доступность технической поддержки, сервиса и запасных частей, а также модульность, упрощающая проектирование, монтаж и дальнейшее обслуживание систем гарантированного электроснабжения.