Elektroapgādes sistēma: projektēšana, uzstādīšana, ekspluatācija. Autonomās barošanas sistēmas

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Ēku un industriālo kompleksu uzturēšanas kvalitātes uzlabošana ir novedusi pie elektroenerģijas avotu un ar to saistītās infrastruktūras plašas izmantošanas. Mūsdienu uzņēmumos energoapgādes sistēmu funkcijas ir saistītas ar vislielāko atbildību, jo mazākā kļūme iekārtu barošanā var izraisīt ražošanas procesu traucējumus. Un tā ir tikai daļa no riskiem, kas elektroapgādes sistēmas projekta izstrādes stadijā ir jāsamazina. Ne mazāk nozīmīgi ir šīs infrastruktūras optimizācijas jautājumi, jo energoresursu izmaksas parasti kļūst par dārgāko posteni uzņēmumu uzturēšanas tāmē.

Elektroapgādes sistēmu mērķis

Parasti eksperti kopā ar šādu sistēmu primārajiem uzdevumiem izceļ to sastāvu un īpašības. Bet šo parametru atdalīšana ļaus precīzāk noteikt barošanas sistēmu sastāvdaļas un uzdevumus. To galvenais mērķis ir nodrošināt patērētājus ar energoresursiem. Kā pēdējais var darboties gan neliels privātais objekts, gan liela mēroga uzņēmums.reģionālā nozīme. Kopumā barošanas sistēma darbojas kā savienojoša sastāvdaļa starp enerģijas avotu un uztvērējiem.

Struktūra un to veidojošie elementi

Barošanas kompleksu var attēlot kā trīskomponentu sistēmu. Tas ir tieši enerģijas avots, sadales infrastruktūra un elektroenerģijas piegādes līdzekļi. Šo komponentu savstarpējai savienošanai barošanas sistēmas ierīce nodrošina plašu aprīkojuma un palīgelementu klāstu:

• elektrības līnijas (nodrošina jaudas pārvadi uztvērējiem);
• pakāpju apakšstacijas (veic primāro enerģijas pārveidošanu no tās avotiem);
• sadales stacijas (veic svarīgu tīkla enerģijas sadales funkciju, lai apgādātu vairākus patērētājus);
• pārveidotāju iekārtas (veic elektriskās plūsmas sagatavošanu gala lietošanai);
• gaisvadu līnijas un kabeļi (savienojošie elementi, kas veido tīklu elektroenerģijas infrastruktūrā);
• vadītāji (nodrošina galīgo enerģijas piegādi tā uztvērējiem).

Ģeneratoru dažādība

Elektroelektrostacijas vairāk paredzētas dažāda veida autonomām barošanas sistēmām. Tās ir ierīces, kas ietver motoru, kas ģenerē strāvu. Mūsdienu spēkstacijas darbina trīs galvenos degvielas veidus – benzīnu, gāzi un dīzeļdegvielu.

Ar benzīnu darbināmi ģeneratori parasti tiek izmantoti kāliekām sistēmām un tiek aprēķinātas īsiem darbības periodiem. Šādas stacijas ir lētākas un vieglāk kopjamas, taču augstās degvielas izmaksas neļauj tās izmantot intensīvos režīmos. Jaudīgāka dīzeļdegvielas barošanas sistēma gūst labumu no zemām uzturēšanas izmaksām (par 20% mazāk, salīdzinot ar benzīna līdziniekiem), taču pati iekārta un uzstādīšana ir dārgākas. Gāzes elektroapgāde ir atradusi savu vietu lielu rūpniecisko objektu apkalpošanā – šādas infrastruktūras priekšrocības ietver degvielas pieejamību un izturību.

Dizains

Nākotnes elektroapgādes sistēmas modeļa izveides procesā ir nepieciešami vairāki posmi, tajā skaitā jaudas elektrības plāna izstrāde, izsekošana, iekārtu atrašanās vietas un parametru noteikšana. Mūsdienu elektroapgādes sistēmu dizains ietver šādus darbus:

• izveidojiet aprīkojuma izkārtojuma plānu;
• piegādes un sadales tīklu izveide;
• kabeļu izvēle, projektēšanas darbi pie to parametriem;
• kabeļu pārskatu izveide;
• vadu maršrutēšana;
• specifiskā attīstība;
• elektroinstalācijas un saistīto iekārtu izvietojuma sagatavošana.

Veicot lielāko daļu projektēšanas darbību, speciālistiem jānosaka elektriskās slodzes un jāaprēķina elektrotīkls, kas kalpos elektroenerģijas pārvadīšanai un sadalei starp tā uztvērējiem. Arī ņemts vērāpievērsiet uzmanību pieprasījuma faktoriem un uzstādītajai jaudai.

Aprīkojuma izvēle

Kad projekts ir gatavs, speciālisti pāriet uz elektroapgādes sistēmu ieviešamo tehnisko līdzekļu izvēli. Pamatdatus, uz kuru pamata tiek izvēlēts aprīkojums, nodrošina elektroapgādes sistēmu projektēšana, pamatojoties uz aprēķiniem un ekspluatācijas apstākļiem. Kompleksa sastāvdaļas noteiks tā izturību un uzticamību. Līdz šim šādiem nolūkiem paredzēto iekārtu sarakstā ir iekļauti kabeļu un elektroinstalācijas izstrādājumi, augstsprieguma iekārtas, sprādziendrošas elektrotehnika, apgaismes produkti, ģeneratori un spēkstacijas, transformatoru stacijas, spēka elektronika un dažādas sastāvdaļas.

Instalēšana

Šis ir pēdējais posms elektroapgādes kompleksa izveidē, kas ietver iekārtu montāžu un uzstādīšanu. Uzstādīšana tiek veikta, ņemot vērā projekta datus un uzņēmuma īpašības - piemēram, ja uzdevums tiek īstenots ražošanas iekārtās, speciālisti ņem vērā iespēju pakāpeniski uzstādīt atsevišķus komponentus bez nepieciešamības apturēt darbplūsmu. Tajā pašā posmā elektroapgādes sistēmu automatizācija tiek veikta uz vadības paneļu un īpašu kontrolieru rēķina. Tālāk tiek veiktas nodošanas ekspluatācijā darbības un nepieciešamie grozījumi apkopes un ekspluatācijas noteikumos.

Pārvaldības un darbības principi

Apsverot elektroapgādes sistēmu darbību, ir svarīgiņem vērā to, ka apkalpojošajiem barošanas avotiem un saistītajām elektroiekārtām ir jāsaražo tik daudz resursa, cik patērētāji pieprasa. Citiem vārdiem sakot, elektrostaciju un tīklu darbība tiek aprēķināta iespējamām uztvērēju slodžu izmaiņām. Elektroapgādes sistēmu racionāla darbība paredz speciālu dispečeru centra personāla apmācību, kas spēs precīzi uzraudzīt uztvērēju pieprasījumu pēc elektroenerģijas. Pamatojoties uz šiem rādītājiem, dienests izvēlas optimālo ģeneratoru skaitu, samazinot slodzes, vai, gluži pretēji, palaiž rezerves stacijas, kad palielinās enerģijas vajadzības.

Svarīgi ņemt vērā, ka darba procesu veiktspēja un drošība uzņēmumā ir atkarīga no energosistēmas pakalpojumu kvalitātes. Strāvas padeves traucējumi var izraisīt negadījumus, dīkstāves uz konveijeriem un citas nepatīkamas situācijas un parādības, kā rezultātā nav izslēgta cietušo parādīšanās un saražotās produkcijas nepietiekama ražošana.

Barošanas avota kvalitātes kritēriji

Atbildība par sistēmām, kas nodrošina uzņēmumus ar jaudu, liek uzturēt pietiekamus to darbības rādītājus. Šajā sakarā piegādes iekārtu uzturēšana balstās uz šādiem principiem:

• Ģeneratoru, tīklu un saistīto barošanas avota komponentu netraucētas darbības nodrošināšana. Starp citu, elektroapgādes sistēmu uzticamība ir viens no primārajiem to kvalitātes, kā arī apkopes un izturības novērtējumiem.
• Plāna īstenošanas stabilitāte parelektroenerģijas ražošana un tās turpmākā sadale, aptverot nepieciešamos maksimumus patērētāju slodzēm.
• Uztvērējiem piegādātās enerģijas kvalitātes saglabāšana. Tam jāatbilst barošanas elektroiekārtu prasībām frekvences un sprieguma ziņā.

Lai sasniegtu optimālus darba apstākļus, barošanas sistēmu kontrolē vadības paneļi. Pēdējie savukārt tiek nodrošināti ar instrumentiem, kuru dēļ tiek veikta spēkstaciju, elektrolīniju un pakāpju apakšstaciju vadība, regulēšana, vadība.

Darbības režīmi

Jebkurš elektroapgādes komplekss paredz individuālos aizsardzības līdzekļus avārijas gadījumā. Parasti tās ir releju aizsardzības sistēmas, kuru rezultātā energosistēmu darbības režīmi tika sadalīti trīs veidos: parastajā, avārijas un pēcavārijas. Pirmajam režīmam ir raksturīga nepārtraukta barošana. Šādos darbības apstākļos rūpniecības uzņēmumu elektroapgādes sistēma nodrošina resursu pietiekamā apjomā un nepieciešamajā kvalitātē. Avārijas režīmā tiek traucēta normāla sistēmas darbība un tā ilgst līdz brīdim, kad tiek atspējota arī bojātā sastāvdaļa. Elektroapgādes sistēmas pēcavārijas darbība turpinās, līdz tiek atjaunota visa kompleksa normāla darbība.

Elektroapgādes sistēmu klasifikācijas

Pastāv vairāki principi energosistēmu atdalīšanai, kas apgādā patērētājus ar elektroenerģiju. Atkarībā noavota barošanas sistēma var būt elektroķīmiska, dīzeļdegviela-elektriska un kodolenerģija. Šādi kompleksi atšķiras arī pēc konfigurācijas, piemēram, ir centralizēti, decentralizēti un kombinēti. Klasifikācijā ne mazāk nozīmīgi ir strāvas, tiešās un maiņstrāvas raksturlielumi.

Barošanas sistēmas tiek izmantotas dažādos apstākļos un dažādās telpās. Šajā sakarā ir vērts apsvērt to mobilitāti (stacionāru, valkājamu un transportējamu) un piederību patērētājam. Bet varbūt galvenais sadalījums ir saistīts ar mērķi. Tātad, ir gaidīšanas sistēmas, rezerves un avārijas sistēmas. Uzņēmuma rezerves elektroapgādes sistēma regulāri pilda savas funkcijas un parasti ir galvenais elektroenerģijas avots. Rezerves sistēmas, gluži pretēji, biežāk darbojas kā papildu barošanas avota infrastruktūra - lai aizstātu galveno kompleksu. Avārijas barošanas avots parasti nodrošina viskritiskāko objektu apkalpošanu dažu stundu vai dienu laikā.

Autonomās barošanas sistēmas

Autonomo sistēmu jēdziens izriet no nepieciešamības apdrošināt barošanas avotu pret iespējamiem traucējumiem mugurkaula tīklos un citās nepārvaramas varas situācijās. Parasti autonomās elektroapgādes sistēmas tiek izmantotas uzņēmumos ar noteiktu ražošanas procesu un nepieciešamību pēc nepārtrauktas barošanas. Būtībā tā ir elektroenerģijas piegāde ar neatkarīgu vadību. Ir svarīgi atzīmēt, ka autonomais barošanas avots ir izturīgs,bet tajā pašā laikā prasa lielākas uzstādīšanas un apkopes izmaksas. No otras puses, šī pieeja attaisno sevi, ņemot vērā energoapgādes uzticamību un stabilitāti.