Автоматичне включення резерву (АВР) призначене для перемикання споживачів з пошкодженого джерела живлення на справний, резервний. У системах сільського електропостачання пристрої АВР застосовують на двотрансформаторних підстанціях 35 - 110/10 кВ (місцеві АВР) і на лініях 10 кВ з двостороннім харчуванням, які працюють в розімкнутому режимі (мережеві АВР).
До схем АВР пред'являються наступні основні вимоги:
• АВР повинно забезпечуватися при непередбаченому припинення електропостачання але будь-якої причини і при наявності напруги на резервному джерелі живлення;
• АВР повинно здійснюватися з мінімально можливим часом дії;
• АВР повинно бути одноразовим;
• АВР повинно забезпечувати швидке відключення резервного джерела при включенні на стійке к.з. для цього рекомендується виконувати прискорення захисту після АВР (аналогічно тому, як це робиться після АПВ);
• в схемі АВР повинен бути передбачений контроль справності ланцюга включення резервного устаткування.
Для пуску АВР при зникненні напруги основного джерела використовується реле мінімальної напруги. У деяких випадках роль пускового органу виконує реле часу з повертаються якорем (в нормальному режимі реле часу знаходиться постійно під напругою і якір притягнуть).
Уставка спрацьовування цих реле зазвичай, якщо немає конкретних даних, вибирається з умови
Час спрацювання пускового органу пристрою АВР (tср.АВР) вибирається за такими умовами: • по відбудові від часу спрацьовування тих захистів, в зоні дії яких пошкодження можуть викликати зменшення напруги нижче прийнятого за умовою
де tс.з - найбільший час спрацьовування зазначених захистів;
# 916; t - щабель селективності, яка приймається 0,6 с при використанні реле часу зі шкалою до 9 з і рівною 1,5 ... 2 з зі шкалою до 20 с;
• за погодженням дії АВР з іншими пристроями автоматики (наприклад, АПВ лінії, по якій здійснюється подача енергії від основного джерела живлення)
де tс.з.л - найбільший час дії захисту лінії (елемента системи електропостачання), що передає енергію споживачам, для яких здійснюється АВР;
t1АПВ - час циклу неуспішного АПВ цієї лінії;
tзап - запас по часу, що дорівнює 2 - 3,5 с.
У сільських електричних мережах застосовуються мережеві АВР. які забезпечують резервування споживачів, підключених до ліній з двостороннім живленням, які працюють в розімкнутому (умовно-замкнутому) режимі (рис. 1, а).
Мережеві АВР є комплекс апаратів, в який входять:
• сам пристрій АВР, перемикаюче харчування мережі на резервне джерело шляхом включення вимикача пункту АВР (3В, рис. 1), який відключений в нормальному режимі роботи схеми;
• пристрої, що забезпечують при необхідності автоматичну перебудову релейного захисту перед зміною режиму роботи мережі при АВР;
• пристрій ділильної автоматики мінімальної напруги (діє па відключення 1В і 5В, рис. 1, а), яке запобігає подачу напруги від резервного джерела на пошкоджений робочий джерело живлення (на робочу лінію, трансформатор і т. П.), А також на деякі інші пристрої.
Мал. 1 Схема мережевого АВР для сільських мереж 10 кВ (на вимикачі з пружинним приводом): a - пояснює первинна схема мережі 10 кВ; б - схема ланцюга напруги пускового органу АВР; в - схема АВР і управління аиключателя 3 (пункту АВР).
На малюнку 1, в показана схема мережевого АВР для вимикачів з пружинним приводом, найбільш поширеним в сільських мережах 10 кВ. На пункті АВР (рис. 1, а) встановлена осередок (шафа) КРУН з вимикачем 3В, обладнаним мережевим АВР і релейного захистом.
Дія пускового органу АВР забезпечується від трансформаторів напруги ТН1 і ТН2 (по два або по одному ТН з кожного боку), які є джерелами оперативного струму для всіх пристроїв пункту АВР. При цьому харчування шинок управління 1ШУ і 2ШУ (рис. 1, в) здійснюється або від ТН1, або від ТН2 з автоматичним перемиканням на ТН неушкодженою лінії.
При зникненні живлення, наприклад з боку підстанції А, спрацьовують реле напруги 1РН, 2РН. При наявності напруги з боку підстанції Б запускається реле часу 1РВ і через заданий час замикає контакт 1РВ в ланцюзі електромагніту включення ЕВ вимикача 3В.
Якщо пружини приводу заведені (контакт КГП1 замкнутий), вимикач включається. При успішному АВР через замкнувшийся допоміжний контакт 3ВЗ включається двигун і заводить пружини приводу. При неуспішному АВР (включення на к.з. з наступним відключенням від захисту) контакт ЗВЗ залишається розімкненим і пружини не заведені (тривалість повного заводу пружин 6. 20 с). Цим забезпечується однократність АВР.
В даному випадку для підготовки приводу до включення необхідно вручну перевести пристрій 2ОУ в положення 2-3. При несправності в ланцюгах TН1 або ТН2 відключається відповідний автомат АВ н своїм допоміжним контактом АВ1 або АВ2 виводить з дії пристрій АВР для роботи в сторону пошкодженої ТН.
Якщо уставки tср.АВР при зникненні напруги з боку джерел А і Б істотно відрізняються, то встановлюють друге реле 2РВ (на схемі не показано), так що реле 1РВ запускається по ланцюгу 1PH, 2РН, АВ1, а реле 2РВ - по ланцюгу 3РН, 4РН, АВ2.
Роботу схеми АВР трансформаторів перевіряють на стенді (рис.2).
Мал. 2. Схема пристрою АВР (включення секційного вимикача) на двохтрансформаторної підстанції.
Принципова схема АВР, показана на малюнку 2, дозволяє за допомогою секційного вимикача СВ автоматично подавати живлення на шини секції I або II при аварійному відключенні трансформаторів Т1 або Т2.
Розглянемо роботу схеми при включенні резервного живлення на шини секції I.
Споживачі секції I нормально харчуються від трансформатора T1, а автоматичне резервування їх харчування здійснюється включенням СВ.
Автоматичне резервне живлення подається при зникненні напруги на шинах секції I внаслідок:
• відключення джерела живлення або лінії електропередачі з боку T1;
• короткого замикання всередині трансформатора і на шинах секції I;
• ненавмисного відключення трансформатора T1.
Схема АВР працює тільки при замкнутих контактах перемикача П. Обмотка реле одноразового включення пристрою АВР (РОР) знаходиться під напругою і його контакт замкнутий до тих пір, поки включений вимикач 1В1.
При зникненні напруги на шинах секції I реле мінімальної напруги замикає свої розмикаючих контакти. Через його замкнуті контакти реле часу 1РВ отримує харчування і через певну витримку часу подає імпульс на відключення трансформатора T1 (вимикачів 1В і 1В1).
Зазвичай реле часу діє на проміжне реле, яке своїми контактами включає оперативні ланцюга вимикача. Після відключення вимикачів обмотка РОР знеструмлюється, але повернення його контактів в початкове положення відбувається з деякою витримкою часу. Час повернення трохи більше часу включення вимикача СВ. Тому імпульс на включення СВ встигає пройти через контакт РОР і включити його, завдяки чому шини секції I отримують живлення від трансформатора Т2. Після розмикання контакту РОР ланцюг імпульсу на включення вимикача розривається, чим забезпечується однократність дії пристрою АВР.
Для виключення помилкових дій пристроїв АВР при згорянні запобіжників в ланцюзі трансформатора напруги ТН ставлять два реле мінімальної напруги РН з послідовним з'єднанням їх контактів. Крім того, можна включити послідовно ще одне реле напруги, яке живиться від резервного джерела і дозволяє діяти пристрою АВР при зникненні напруги на основній секції для даних споживачів тільки при наявності напруги на шипах резервного живлення.