Электроснабжение потребителей первой категории: требования, схемы, надёжность
Потребители первой категории — это электроприёмники, перерыв в электроснабжении которых создаёт опасность для жизни людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса. К ним относятся больницы, котельные, системы пожаротушения, аварийное освещение, насосные станции, ряд промышленных производств.
Разберём, какие требования предъявляются к электроснабжению таких потребителей, из каких элементов состоят схемы и как обеспечивается требуемая надёжность.
Классификация электроприёмников
Первая категория
Электроприёмники, перерыв питания которых может повлечь опасность для жизни, угрозу государства, значительный материальный ущерб, брак продукции, расстройство сложного процесса. К ним относятся:
- хирургические и реанимационные отделения больниц;
- пожарные насосы, системы дымоудаления;
- аварийное и эвакуационное освещение;
- диспетчерские пункты энергетических объектов;
- системы аварийного охлаждения АЭС и химических производств;
- центральные тепловые пункты жилых районов в холодный период.
Особая группа первой категории
Выделяются электроприёмники особой группы первой категории — те, для которых нужна бесперебойная подача питания без какого-либо перерыва. К ним относятся системы аварийного охлаждения реакторов, противопожарные устройства, аварийное освещение на объектах с массовым пребыванием людей. Для них требуется третий независимый источник питания.
Вторая и третья категории
Вторая категория — перерыв питания приводит к массовому недоотпуску продукции и простою рабочих мест. Третья — все остальные потребители, для которых допустимы перерывы, необходимые для ремонта сети.
Требования к электроснабжению
Первая категория
Основное требование — питание от двух независимых источников. При отказе одного второй автоматически или вручную подхватывает нагрузку. Перерыв питания допускается только на время автоматического переключения.
Особая группа
Требуется третий независимый источник, например, аккумуляторная батарея или дизельный генератор, который включается автоматически при потере питания от основных источников. Перерыв полностью исключается.
Схемы электроснабжения
Два независимых ввода
Наиболее распространённая схема: потребитель получает питание по двум кабельным линиям от разных секций шин подстанции или от разных подстанций. При нормальном режиме нагрузка питается от одного ввода, второй находится в резерве.
Секционированная система шин
Подстанция с двумя секциями шин и секционным выключателем. При отказе одной секции секционный выключатель включается, и нагрузка питается от второй.
Схема с АВР
Автоматический ввод резерва обеспечивает переключение нагрузки на второй источник без участия персонала. Типовое решение: два ввода через два выключателя с механической или электрической блокировкой и устройством АВР.
Резервное питание от дизельного генератора
Дизельная электростанция подключается к вводу через АВР и включается при отключении основных источников. Время запуска и набора нагрузки должно соответствовать допустимому перерыву питания.
Источники бесперебойного питания
ИБП обеспечивает мгновенное переключение без перерыва питания, но имеет ограниченное время работы. Применяются для особой группы — компьютерных систем, контроллеров, аварийного освещения.
Элементы надёжности
Независимость источников
Источники считаются независимыми, если отказ одного не вызывает отказ другого. Для этого используются разные трансформаторы, разные кабельные линии, проложенные раздельно, и разные фидеры.
Резервирование элементов
Резервируются:
- линии электропередачи и кабельные вводы;
- трансформаторы и коммутационные аппараты;
- системы шин и секционные выключатели;
- цеп управления и питания автоматики.
Автоматическое восстановление питания
Автоматика включает:
- АВР на стороне потребителя;
- АПВ линий;
- автоматический пуск резервных генераторов;
- автоматическое включение резервного питания ИБП.
Проектирование и эксплуатация
Проектные решения
При проектировании учитываются:
- классификация электроприёмников по надёжности питания;
- мощность и характер нагрузки каждого потребителя;
- варианты внешнего электроснабжения;
- необходимость резервных источников;
- время допустимого перерыва для каждого приёмника;
- стоимость реализации каждого варианта.
Эксплуатационные мероприятия
- периодическая проверка работы АВР и автоматики;
- испытания резервных линий под нагрузкой;
- проверка и обслуживание дизельных генераторов;
- контроль состояния аккумуляторов ИБП;
- учёт отключений и анализ их причин;
- тренировки персонала по действиям при потере питания.
Типичные проблемы
- Ложная независимость источников. Два ввода от одного трансформатора или одной кабельной линии.
- Не проверенная автоматика. АВР не срабатывает при реальном отключении.
- Неисправные резервные генераторы. Оборудование есть, но не работает.
- Разряженные батареи ИБП. Автономность не соответствует проектной.
- Не распределённая по категориям нагрузка. Потребители первой категории получают питание общего щита вместе с третьей категорией.
Заключение
Электроснабжение потребителей первой категории строится на принципе резервирования и автоматического восстановления. Два независимых источника, правильно организованная автоматика, резервное оборудование и отработанные действия персонала — та основа, которая обеспечивает бесперебойность там, где перерыв питания недопустим. Ответственное отношение к проектированию и регулярная проверка работоспособности всех элементов схемы превращают требования в реальную надёжность.
That was amazing