Автоматический запуск генератора при отключении электричества

Генератор с автозапуском при отключении электричества: система автозапуска. Как выбрать электрогенератор с автозапуском после отключения электричества. Схема автозапуска генератора после выключения электричества.

Подключение генератора. Варианты схем АВР для генератора

Сразу скажу, что генератор тут ни при чём, это в данном случае всего лишь источник резервного питания. В качестве этого источника может быть не только генератор, но и вторая фаза, и фаза с другой подстанции или другой линии. Схемы Автоматического включения резерва (АВР) универсальны и могут работать в разных ситуациях.

В принципе, что тут подключать? У генератора есть обычная розетка, в комплекте штепсельная вилка, какие проблемы? Но куда идёт провод от вилки? И как сделать так, чтобы схема подключения была удобной, правильной, а главное – безопасной?

Самое опасное в подключении генератора – это когда встретятся напряжения с генератора и из города. Или напряжение с генератора пойдёт в город, где на линии работает бригада в полной уверенности, что сеть обесточена. А ПЗ (переносное заземление) не наложено(

Казалось бы, что проще – поставить переключатель, и нет проблем.

1. Схема подключения генератора через переключатель

1. Схема подключения генератора через переключатель

В конце статьи – фото с примером такого переключателя.

Так многие и делают, и я так делаю, в зависимости от финансовых возможностей клиента. Только не надо забывать о двух важных вещах:

  1. Не переключать под нагрузкой!
  2. Правильно подобрать защиту и ток рубильника (переключателя).

Но мы не ищем лёгких путей, нам подавай автоматику и защиту от аварий и человеческого фактора.

Поэтому предлагаю рассмотреть второй вариант схемы:

2. Схема подключения генератора через реле

2. Схема подключения генератора через реле контроля напряжения. Простейшая схема АВР.

Во второй схеме АВР применяется реле контроля напряжения KV. Фактически это обычное реле, которое находится во включенном состоянии, когда напряжение из города в норме. И перекидной контакт будет в левом по схеме положении.

Когда напряжение из города пропадает, реле выключается, и схема приобретает изображенный вид – нагрузка питается от генератора.

Реле контроля напряжения – основа любой схемы АВР. Для однофазных схем это обычное реле, которое питается от основной фазы.

Для трехфазных схем применяется трехфазное реле контроля фаз, которое подробно описано в другой моей статье.

Идём далее, совершенствуем схему АВР для автоматического подключения генератора:

3. Схема подключения генератора через реле и контакторы

3. Схема подключения генератора через реле и контакторы. АВР с усилением

Третья схема отличается от второй тем, что она может пропускать через себя гораздо бОльший ток. Реле напряжения KV используется только по своему назначению – автоматически переключает нагрузку, подавая питание на катушку соответствующего пускателя.

Когда напряжение из города есть, KV включено, оно своим нормально открытым (НО) контактом включает контактор КМ1, и фаза L1 поступает на нагрузку (выход схемы L).

Что такое НО и НЗ (NO и NC) контакты – рекомендую прочитать статьи на Самэлектрике про Датчики и про Пневматические приставки.

Когда напряжение из города поступать перестаёт, KV выключается, и своим НЗ контактом включает контактор КМ2, и фаза L2 поступает на нагрузку.

Схема прекрасная, и даже рабочая. Но использовать её крайне опасно. Из-за отсутствия защит от замыкания “фаза L1 на фазу L2”. Такое замыкание может произойти из-за неисправности (залипания контактов, заклинивания реле или контакторов), или из-за пресловутого человеческого фактора – что если колхозный электрик решит нажать пускатель КМ2, когда включен КМ1?

По статистике, в случае правильного отношения к плановым профилактическим работам, 90% неисправностей и аварий происходит из-за человеческого фактора!

Так вот, чтобы на порядок уменьшить вероятность аварий, на практике применяется такая схема АВР для генератора:

4. Схема АВР для генератора с электрической и механической блокировками

4. Схема АВР для генератора с электрической и механической блокировками

Отличие её от схемы 3 всего лишь в том, что в неё введены защиты от одновременного включения контакторов КМ1 и КМ2. Защита имеет две ступени – электрическая и механическая.

Электрическая блокировка реализована на НЗ контактах КМ1 и КМ2, которые взаимоисключают одновременное включение пускателей.

А механическая (обозначена на схеме перевернутым треугольником) обеспечивается конструкцией пускателей. Пускатель в данном случае должен быть обязательно реверсивным, подробнее читайте в статье про схему включения реверсивного пускателя.

Ну а практическая схема автоматики, будет выглядеть так:

5. Схема с блокировками и защитами

5. Схема АВР для подключения генератора с блокировками и защитами

Добавились двухполюсные защитные автоматы QF1 и QF2, и ещё силовой контакт, рвущий нолевой провод N1 в случае отключения города.

Рвать “городской” ноль нужно для дополнительной безопасности. Дело в том, что на выходе генератора нет понятия “рабочий ноль” и “фаза”, и названы они так могут быть условно. И в случае залипания “фазного” контакта, когда ноль N1 не разорван (как в схеме 4) в городскую линию пойдёт напряжение 220В.

Эту схему я и собрал, сейчас покажу как.

О заземлении

Прежде чем что-либо делать с электричеством, нужно позаботиться о наличии хорошего заземления в вашем доме. Просто так взять и подключить обычный бытовой бензиновый/дизельный/газовый генератор к электросети дома не получится. Нужно соблюдать меры предосторожности. Первая из них – ваш генератор должен быть хорошо заземлен. Тогда у вас есть хорошие шансы не получить удар током, когда статика от вашего любимого свитера пробъёт изоляцию обмотки генератора. Вообще, к работающему генератору не стоит без нужды прикасаться.

Стоит помнить, что в сети не всегда 220В. Коммутация на линиях, грозовые разряды вдалеке, статические разряды дают такие наводки, что в сети нередки короткие импульсы в несколько киловольт. С этим борются установкой разрядников и УЗИП на вводе в дом, но это очень редкая практика в РФ. Так что пусть искра в землю уходит, и не через вас – сделайте по всему дому хорошее заземление. Без этого делать что-либо дальше просто нельзя!

АВР для генератора: что это такое

АВР – расшифровывается как автоматическое включение (ввод) резерва. Под резервом подразумевается какой-либо генератор, вырабатывающий электрический ток, в случае прекращения энергоснабжения объекта. Основной функцией АВР является своевременное переключение нагрузки между двумя источниками. Некоторые АВР настраиваются вручную, однако большинство устройств управляются автоматически, по сигналу о потере напряжения, в том числе и АВР для бензогенератора.

Одним из важнейших показателей, необходимых для автоматического управления служит напряжение, которое контролирует первичная обмотка. Сам переключатель обеспечивает изоляцию резервного генератора от переменного тока, поступающего из общей электрической сети. В этот период генератор находится во включенном состоянии и обеспечивает подачу временного питания потребителям.
АВР для генератора
Работа автоматического ввода резерва осуществляется следующим образом:

  • При отключении электричества через АВР генератору поступает команда о начале работы.
  • После поступления на устройство сигнала о готовности генератора, АВР осуществляет его соединение с домашней электрической сетью.
  • При возобновлении подачи электроэнергии в частный дом, АВР получает соответствующий сигнал и отключает резервное устройство.
  • Одновременно автоматически переключается проводка между генератором и домашней сетью.

В случае необходимости можно выполнить настройку переключений с целью обеспечения питания только наиболее важных электрических цепей и участков. В качестве приоритетных назначаются системы отопления помещений, охлаждения оборудования и другие дополнительные схемы. Более сложные распределения применяются для крупных систем резервных установок, образующих мягкую нагрузку, плавно переходящую из синхронизированного генератора туда и обратно. Как правило эти установки применяются для того, чтобы сократить величину пиковых нагрузок.

Назначение

Данное устройство необходимо только по одной лишь причине – бесперебойное питание всех электроприборов конечного пользователя вне зависимости от внешних факторов. Восстанавливать снабжение теперь не надо при помощи специальной бригады.

Человеческий фактор нигде и никто не отменял. Серьезные подстанции всегда вводятся в работу не с одного места, а двух. Причем они разделены на секции. Всё это работает в, так называемых, электросистемах высшей категории

Это необходимая мера предосторожности, чтобы можно было быстро запустить резервные мощности, о которых может даже не узнать конечный потребитель.

Схема подключения авр не такая уж и сложная, как это могло показаться на первый взгляд. Например, вы хотите осветить важный государственный объект особого назначения. Нужно сделать так, чтобы при отключении основного источника и запуске другого, свет не пропал в этот самый эпизод.

Устройство АВР

Более эффективные приборы также могут быть использованы, включая флуоресцентное освещение и пропановый холодильник. Как правило, требуется не менее четырех-шести параллельных блоков 6-вольтовых батарей, чтобы поглотить мощность либо на зарядное устройство, либо на инвертор.

Это обеспечивает достаточное накопление энергии. Чтобы рассчитать емкость аккумулятора для накопления энергии, возьмите 25 процентов мощности в ваттах (вольт-ампер) в нормальных условиях и 50 процентов в аварийных условиях. Максимальная безопасная скорость зарядки для предотвращения перегрева и повреждения аккумулятора использует уровень заряда / 10. Спрос на системы резервного питания растет.

Меньше электростанций строится из-за экологических проблем или противодействия сообщества. Существует растущая потребность в аварийном резервном питании. Тенденции в области аварийного резервного питания становятся все более убедительными.

Что собой представляет АВР и как он запускает резервное питание

Щит АВР (другое название – шкаф АВР) – электронное устройство, прямая задача которого ввести в действие резервный источник подачи электричества. Ввод происходит в том случае, если стационарная сеть обесточивается. Проще говоря, «выключают свет». Причиной выключения может быть, как авария на городской магистрали, так и профилактические работы или же веерное (запланированное) отключение. То есть – тока нет, включается резервная подача. Активация однократная. Важный момент – автоматическая активация не происходит, пока в стационарной сети есть ток, иначе приборы начнут получать параллельное питание.

Шкаф АВР может быть полностью автоматическим или частично (автоматика +ручной режим). Во втором случае вам придется выключать генератор самостоятельно. При этом схемы АВР автоматически переключают нагрузку на мини-электростанцию для того, чтобы она дала питание всей электросистеме в доме.

Время срабатывания автоматики разное, зависит от модели станции, как правило – несколько секунд. Для подачи напряжения подключают два (можно три) источника тока, независимых друг от друга. Перед тем, как настроить управление, подключаются приборы. В современных шкафах АВР установлена защита запасного источника, поэтому они безопасны и долговечны. Установка их производится в любом комфортном месте, в основном — на стене. Возможна в доме ( нутренний щит) или на улице – внешний шкаф.

В щитке управления АВР можно установить:

  1. Перекидной рубильник (дешево и просто);
  2. Специальный блок АВР на контакторах (дороже, но надежнее).

Правила безопасности при работе с электрогенератором

Даже если вы давно имеете дело с автономными генераторами, не пренебрегайте правилами безопасности. Возгорание агрегата с полным баком неминуемо приведёт к большому пожару. Чтобы защитить себя, окружающих и имущество, следуйте простым рекомендациям.

  • Всегда запускайте прибор только вхолостую, без нагрузки. Чтобы случайно не запустить его с подключенными устройствами, после завершения работы всегда отключайте и запитанную технику и убирайте её.
  • Если имеется функция дистанционного запуска, пользуйтесь ею только после осмотра самого агрегата, проверки уровня масла и топлива, отключения ранее запитанных приборов.
  • У каждого генератора есть показатель мощности двигателя. Не стоит рисковать и заниматься параллельным подключением большего количества устройств, чем он способен «потянуть». Подобная экономия может привести к незапланированным расходам на покупку нового генератора взамен вышедшего из строя.
  • Если ваш аппарат имеет воздушную систему охлаждения, то обеспечьте ему во время работы приток свежего воздуха, чтобы он не перегревался. Этот совет особенно актуален летом на жаре.
  • Слишком частые включения и выключения вредят агрегату. Если вы знаете, что через 10 минут электричество снова понадобится, то не стоит выключать двигатель.
  • Чересчур длительный простой вредит прибору, поэтому включайте его на пару часов каждые 3-4 недели, даже если он вам пока не нужен.

Требования к АВР

Предполагается соответствие АВР таким условиям:

  • обеспечивать переход на запасной режим подключения, если возникнет нештатная ситуация;
  • максимально оперативно восстанавливать энергоснабжение;
  • сохранять обязательность разового переключения – не допускать несколько переключений из-за КЗ или по другому поводу;
  • главный ввод должен выключаться автоматически, до подключения резервного входа.

Данное устройство должно контролировать характеристики сети, срабатывая при их отклонении от номинального значения.

Как расшифровывается АВР в электрике

Автоматический ввод резерва – ситуация, при которой вместо основного источника питания в ход идёт запасной. В дополнение к обычным, но непредсказуемым перебоям в электроснабжении, вызванным погодой или стихийными бедствиями, назревает кризис из-за быстро снижающейся маржи резервов коммунальных услуг. Спрос на электроэнергию растет с каждым годом, но производственные мощности не идут с ним в ногу. Это потому, что на строительство электростанций и линий электропередач уходят годы.

Обычно длительные сроки реализации крупных проектов дополнительно увеличиваются из-за задержек в регулировании и публичного противодействия. Конечным результатом является то, что резервная маржа – избыточная способность коммунальных предприятий производить электроэнергию сверх нормального спроса – значительно снижается. В периоды пикового спроса (например, в жаркие летние дни) с каждым годом все чаще возникают перебои с подачей электроэнергии, перебои в подаче электроэнергии и отключение электроэнергии. Из-за этого потребность домовладельцев и предприятий иметь аварийное резервное питание на месте будет только возрастать.

Генераторы на солнечной, ветряной или водяной энергии могут также использоваться в качестве систем возобновляемой энергии, сокращая использование генераторов. Перебои в подаче электроэнергии происходят как неприятные прерывания, отключения, кратковременные отключения и длительные отключения. Неприятные прерывания, которые обычно варьируются от кратковременных отключений до скачков напряжения, могут помешать доступу к данным в автономном режиме и даже повредить хранимую информацию.

Переходные повышенные напряжения могут повредить физические компоненты системы. Отключения – это вызванные коммунальными предприятиями снижения напряжения на линиях электропередачи для снижения нагрузки на оборудование для коммунальных генераторов. Большинство отключений происходит в летнее время и снижает производительность кондиционера, когда охлаждение наиболее необходимо. Отключение может привести к дальнейшим проблемам с оборудованием.

Как быстро запустить электрогенератор осенью или зимой

Когда на улице холодно и генератор остыл за ночь, запустить его обычным способом может быть проблематично. Однако есть несколько лайфхаков, которые помогут завести прибор даже в минусовую температуру.

  • При запуске придерживайте форсунку под точным углом, предотвращающим попадание топлива на свечу.
  • Приобретите специальное средство для холодного пуска мотора и впрысните его в карбюратор.
  • Более долгий, но самый простой и надёжный способ – занести генератор в тёплое помещение и постепенно отогреть его.

О схеме управления

Когда я занимался созданием АВР у меня было несколько особых требований к его работе:

  • У меня не так часто отключают электричество, поэтому я решил, что мне не нужен автозапуск генератора, а вот от автоматической остановки генератора я решил не отказываться: когда сеть восстанавливается, генератор сам затихает и сразу понятно, что теперь с питанием всё хорошо, да и бензин экономится
  • После старта генератора ему надо дать время прогреться и только после прогрева давать ему нагрузку. Т.е. мне нужен был таймер включения АВР после подачи напряжения от генератора
  • После восстановления напряжения в сети часто происходили повторные отключения через короткий промежуток времени, поэтому мне нужен был таймер, который бы выждал перед переходом с генератора на сеть некоторое время и не глушил сразу генератор
  • Генератору, говорят, полезно перед выключением немного поработать без нагрузки. И для этого мне тоже нужен был таймер

Таким образом вырисовывалась картина, что мне нужен контроллер с несколькими таймерами. В те времена я увлекался кодингом на AVR, поэтому решил сделать такой контроллер на Atmega 8a.

Хорошо бы, чтоб контроллер работал долго и надёжно. Кроме того, чтобы сделать полную гальваническую развязку и снабдить контроллер сторожевым таймером я ничего более не придумал. Ну и сделать схему и программу максимально простыми. Поскольку делалось всё для себя, то все настройки и калибровки решил оставить в коде — весь UI свелся к одному светодиоду )

Основная задача контроллера – мониторить напряжение на вводах и, при необходимости, переключать вводы. При этом приоритетным является ввод от деревенской сети.

Тут стоит отметить, что качество сети таково, что колебания от 150 в до 250 в вполне обычное явление. Поэтому понятие что есть хорошее питание от сети очень размыто. Через какое-то время я решил эту проблему, когда поставил на весь дом один мощный тиристорный стаблизатор напряжения на 11 кВт. Но, важно, стабилизатор можно ставить только до АВР, а не после! Включать стабилизатор для генератора категорически не рекомендуется. Есть опасность, что при определенной комбинации нагрузок, особенно всяких мощных насосов, система из генератора и стабилизатора станет неустойчивой и войдет в автоколебания.

После некоторых раздумий нарисовал такую схему в Eagle.

3snrv9ux0nbon6t1wf1vslf9h-c.jpeg

В схеме есть два идентичных трансформаторных источника питания, при наличии напряжения на любом из вводов схема обеспечена питанием. Между вводами возможно напряжение в 600в, поэтому изоляция трансформаторов должна быть хорошей. Питание берется после пакетников QF3 и QF4 соответственно.

У каждого источника есть резистивный делитель напряжения, защищенный от перенапряжения стабилитроном – с него производится путём нехитрых расчётов измерение напряжение сети с помощью АЦП микроконтроллера.

Для коммутации катушек контакторов применяется стандартная схема из даташита для управления семисторами. 2 штуки ). Катушки — это индуктивная нагрузка, поэтому цепи снаббера на выходе из резистора и конденсатора обязательны.

У меня был релейный модуль с али, который используется для останова генератора. На схеме он просто прямоугольник с тремя выводами.

Из особенностей еще в качестве генератора опорного напряжения использован TL431. В остальном всё включено стандартно для Atmega 8. Есть светодиоды для индикации наличия напряжения питания на вводах и один светодиод статуса устройства. Тактируется схема с помощью внешнего кварца на 16 МГц.

Eagle мне породил вот такую печатную плату. Никаких SMD, симисторы и стабилизатор с легкими радиаторами.

48c6iwzgd0ea_4r-hua23bfriz4.jpeg

Два тороидальных трансформатора установлены прямо на плате. Плату изготовил традиционным радиолюбительским способом с помощью фоторезиста. После монтажа покрыл тремя слоями акрилового лака. Надеюсь не пробьет его высокое напряжение.

Дополнение к статье. Переключатель.

Привожу фото переключателя TDM МП-63, с помощью которого можно вручную производить переключение улица-генератор. Схема – вначале статьи, только там однополюсный переключатель, рвущий фазу.

Переключатель на фото переключает и фазу, и ноль:

Переключатель для коммутации источника напряжения

Переключатель для коммутации источника напряжения. Стоит в среднем положении.

Внимание! 63А на корпусе – это не тепловой ток, и переключатель не “выбивает”, как обычный автомат! Это максимальный рабочий ток.

Переключатель для коммутации источника напряжения. Выходы нуля и фазы

Переключатель для коммутации источника напряжения. Выходы нуля и фазы

Переключатель для коммутации источника напряжения. Входы нуля и фазы города и генератора

Переключатель для коммутации источника напряжения. Входы нуля и фазы города и генератора

Почему я настоятельно рекомендую использовать именно двухполюсный переключатель и переключать не только фазу, но и ноль – подробнее уже написал в этой статье.

Область применения АВР

В продуктовых магазинах используются сканеры и компьютерные системы управления, и они не могут работать без питания. Другие предприятия всех видов также зависят друг от друга. Системы резервного источника энергии дороги, поэтому одним из наиболее важных факторов при составлении бюджета является определение того, соответствует ли система потребностям бизнеса. Тип выбранной системы резервного копирования во многом зависит от того, какой тип сбоя может повлиять на бизнес и где находится само пространство. В сельской местности питание часто подается от базового единого сервисного участка через воздушные распределительные линии. Эти линии могут быть подвержены дорожно-транспортным происшествиям, которые способны привести к отключению электроэнергии в нескольких местах.

В сфере коммунальных услуг существует множество тенденций, поскольку к поставщикам коммунальных услуг предъявляются все более высокие требования. Технология зависит от хорошего качества и надежной мощности. Все больше отраслей обращают внимание на резервное питание, потому что сегодня просто отсутствие питания – это не единственный ответ, ключом является бесперебойное питание. Меньший генератор может быть подключен к инвертору или зарядному устройству и блоку аккумуляторов для оптимизации эффективности.

Инструкция на генератор Huter

• Huter 2500 3000 manual

/ Паспорт и инструкция по эксплуатации на электрогенераторы Huter 2500, 3000, L, LX, pdf, 935.27 kB, скачан: 2567 раз./

• Библиотека схем АВР

/ Схемы однофазных и трехфазных промышленных АВР от фирмы Стандартэнерго, pdf, 465.55 kB, скачан: 3295 раз./

Небольшой pdf файл про АВР от EKF:

• АВР EKF

/ АВР — что и как, теория и практика, pdf, 2.98 MB, скачан: 589 раз./

Понравилось? Поставьте оценку, и почитайте другие статьи блога!

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5

(

19

оценок, среднее:

4,58

из 5)

loading.gif

Загрузка…

Внимание! Автор блога не гарантирует, что всё написанное на этой странице — истина.
За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!

Список использованной литературы

  • Левченко М.Т. Хомяков М.Н. «Автоматическое включение резерва» 1971
  • Александров А.М. «Выбор уставок срабатывания защит асинхронных электродвигателей» 1998
  • А.А. Усольцев «Электрические машины» 2013
  • Кацман М.М. «Электрические машины»  2013

Возможные ошибки

Помимо подключения к розетке мощной энергостанции, владелец дома способен допустить следующие ошибки:

  • Установить агрегат в непродуваемом подвале, что чревато перегревом и концентрацией токсичных выхлопных газов.
  • Поставить генератор под открытым небом – устройство способны испортить снег или дождь.
  • Не сделать заземление.
  • Неверно подобрать сечение кабеля ввода.
  • Выполнять переключения рубильника либо реверсивного устройства под нагрузкой.

Все эти ошибки способны вызвать короткое замыкание в цепи генератора с непредсказуемыми последствиями.

Возможности электрогенератора и характеристики


Портативный электрогенератор для квартиры и отдыха на природе

Генератор с автозапуском при отключении электричества нормально включается лишь при наличии блока ATS, при своей работе не нуждающегося во вмешательстве человека. Эти изделия представлены на рынке различными моделями, отличающимися своими характеристиками, среди которых выделяются:

  • возможность автоматического включения при ухудшении качества электрического питания;
  • высокая скорость переключения на АВР;
  • автоматическое возвращение к безаварийному режиму работы (отключение при восстановлении сети).

При выборе конкретной модели устройства с заявленными параметрами исходят из потребностей отдельного пользователя. В бытовых условиях отсутствие этих возможностей обычно не влечет за собой тяжелых последствий. Но на производствах с непрерывным циклом и в ряде случаев, связанных с опасностью для жизни людей (в операционных медучреждений, например) эти факторы имеют решающее значение.
Сложность использования этих устройств в домашних условиях объясняется также их высокой стоимостью.

Обзор моделей

Существует огромное количество вариантов исполнения автоматических выключателей. Каждый из них имеет свои особенности.

Среди всех моделей отметим следующие:

ВА 47-63

Дешевый вариант исполнения, который имеет рабочий ток 10 А. Стоимость рассматриваемой модели составляет 100 рублей.

ВМ40 С 16

Распространенный вариант исполнения, который имеет рабочий ток 16 А. Его стоимость около 240 рублей. Может использоваться также для ручного включения или автоматического обрывания сети.

А 3124

Вариант исполнения для трехфазной сети. Имеет номинальный рабочий ток 160 А. Работает в сети 380 В. При этом, стоимость рассматриваемой модели составляет 1200 рублей.

Огромное количество моделей можно встретить в продаже в интернет-магазине. При выборе, кроме технических характеристик также следует учитывать популярность фирмы-производителя. Хорошая продукция никогда не будет стоить дешево. Провести быстрый поиск можно по указанным параметрам в поле поиска.
Опубликовано в Энергия

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...