Що таке щит АВР (ATS)? Як генератор автоматично вмикається при відключенні електрики

Щит АВР (автоматичне введення резерву, англ. Automatic Transfer Switch, ATS) — це система автоматичного перемикання, яка при зникненні мережевої напруги запускає генератор, переводить на нього навантаження, а після відновлення мережі повертає навантаження назад. Завдяки АВР будівля, завод чи лікарня отримують живлення протягом кількох секунд, і нікому не потрібно йти до генератора.

У цій статті розповідаємо, що всередині щита АВР, які кроки відбуваються від моменту відключення до відновлення мережі, чим AMF відрізняється від ATS і як розрахувати струм для правильного вибору АВР. Приклади наводимо на основі контролера Datakom D-300 MK3, який встановлюється на генератори Erk Power.

Для чого потрібен щит АВР?

Сам по собі генератор лише виробляє електрику. Систему, яка вирішує, коли будівля живиться від генератора, а коли від мережі, і безпечно виконує це перемикання, називають щитом АВР. Він має три основні завдання:

• Контроль мережі: постійно вимірює напругу та частоту, виявляє повне відключення, просідання напруги або втрату фази.
• Керування генератором: подає команду на запуск під час відключення та на зупинку після повернення мережі.
• Безпечне перемикання навантаження: переводить навантаження з одного джерела на інше, не допускаючи одночасного підключення мережі та генератора до однієї лінії.

Останній пункт критичний для безпеки. З’єднання мережі та генератора може пошкодити генератор і становить загрозу для електриків, які працюють на мережі. Тому щити АВР мають механічне та електричне блокування.

Що робить АВР крок за кроком при відключенні електрики?

У будівлі з автоматичним генератором під час відключення відбувається така послідовність:

1. Виявлення відключення. Контролер фіксує падіння напруги мережі або втрату фази.
2. Коротка затримка. Регульована затримка не дає генератору даремно запускатися при короткочасних просіданнях.
3. Запуск генератора. Двигун запускається, система чекає, поки оберти, напруга та частота стабілізуються.
4. Переведення навантаження на генератор. Мережевий комутатор розмикається, генераторний замикається. Будівля живиться від генератора.
5. Подальший контроль мережі. Після появи напруги система знову чекає, щоб переконатися в стабільності мережі.
6. Повернення навантаження на мережу. Генераторний комутатор розмикається, мережевий замикається.
7. Охолодження та зупинка генератора. Двигун деякий час працює без навантаження, охолоджується, а потім зупиняється й чекає наступного відключення.

У системах із дизельним генератором час від відключення до переведення навантаження на генератор зазвичай становить від кількох секунд до 15 секунд залежно від налаштувань і прогрітості двигуна. Усі затримки налаштовуються на контролері.

Чим AMF відрізняється від ATS?

Ці терміни часто вживають як синоніми, але вони описують різні функції:

Коротко: AMF вирішує, ATS виконує. Контролер Datakom D-300 MK3, що використовується в генераторах Erk Power, виконує функції AMF і ATS в одному пристрої.

Що всередині щита АВР?

• Комутаційний елемент: для малих і середніх потужностей — два зблоковані контактори, для великих струмів — моторизовані автомати.
• Контролер: вимірює напругу мережі та генератора, керує таймерами, веде журнал аварій.
• Блокування: механічне та електричне, що запобігає одночасному підключенню двох джерел.
• Захист: запобіжники та захист вимірювальних і керувальних кіл.
• Комутація нейтралі: 3- або 4-полюсне виконання обирається залежно від системи заземлення об’єкта.

Що можна контролювати за допомогою Datakom D-300 MK3?

Datakom D-300 MK3, стандартний для генераторів Erk Power, у застосуванні АВР показує на одному екрані:

• Напругу мережі та генератора, фазні струми, частоту
• Активну, повну та реактивну потужність, коефіцієнт потужності та лічильники енергії
• Тиск масла, температуру двигуна, напругу акумулятора та напрацювання
• Захист від підвищеної та зниженої напруги й частоти, надструму, зворотної потужності та порушення чергування фаз
• Понад 400 записів подій; дистанційний моніторинг через RS-485, Modbus RTU та опційний GSM-модем

Як вибрати щит АВР: таблиця струмів за кВА

Найважливіший критерій вибору щита АВР — струм, який він повинен пропускати. У трифазній мережі 400 В струм повного навантаження генератора приблизно дорівнює кВА × 1,44. Номінальний струм АВР не повинен бути меншим за це значення.

Значення струмів у таблиці відповідають нашим технічним паспортам: наприклад, резервний струм у паспорті моделі 300 кВА становить 432 А. Рекомендовані номінали мають загальний характер; остаточний вибір слід робити на етапі проєктування з урахуванням перерізу кабелів, струму короткого замикання та майбутніх навантажень.

Окрім струму, дайте відповідь на такі запитання:

• Чи потрібно комутувати нейтраль? (3 або 4 полюси)
• Чи допустима коротка перерва при поверненні на мережу, чи потрібне безперервне повернення?
• Щит встановлюватиметься в приміщенні чи на вулиці? (ступінь захисту)
• Чи потрібен дистанційний моніторинг або підключення до системи автоматизації будівлі?

Чи забезпечує АВР безперервне живлення?

Ні. АВР не перекриває кілька секунд між відключенням і підхопленням навантаження генератором. Для навантажень, які не витримують такої перерви — комп’ютерів, серверів, медичного обладнання, — у системі має бути ДБЖ. ДБЖ живить перші секунди, а після запуску генератора навантаження переходить на нього.

На великих об’єктах, де кілька генераторів мають працювати разом, замість АВР або разом із ним використовують синхронні системи. У синхронній системі генератори працюють паралельно й розподіляють навантаження відповідно до потреби.

П’ять типових помилок зі щитом АВР

• Занижений струм: якщо генератор замінили на потужніший, а АВР залишили старий, щит перегрівається і зростає ризик аварії.
• Відсутність перевірок: якщо АВР не перевіряти під навантаженням хоча б раз на місяць, несправність виявиться лише під час реального відключення. Для цього в контролері є тестовий режим.
• Забутий акумулятор: навіть бездоганний АВР не допоможе, якщо слабкий акумулятор не дає генератору запуститися.
• Неправильні затримки: надто коротка затримка запускає генератор даремно, надто довга — подовжує відключення.
• Ігнорування нейтралі та заземлення: кількість полюсів, що не відповідає системі заземлення об’єкта, спричиняє проблеми із захистом.

Щоб розрахувати, скільки палива генератор витратить під час відключення, скористайтеся нашою таблицею витрати палива за кВА.

Erk Power виробляє дизельні генератори з ручним керуванням або в автоматичному виконанні з АВР. Щоб разом визначити потужність і номінал АВР для вашого об’єкта, заповніть форму запиту пропозиції.

Часті запитання