Sustav napajanja: projektiranje, instalacija, rad. Autonomni sustavi napajanja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Poboljšanje kvalitete održavanja zgrada i industrijskih kompleksa dovelo je do široke upotrebe izvora električne energije i pripadajuće infrastrukture. U suvremenim poduzećima funkcije sustava opskrbe energijom uključuju najveću odgovornost, budući da najmanji kvar u opskrbi električnom energijom opreme može dovesti do poremećaja proizvodnih procesa. A to je samo dio rizika koje je potrebno minimizirati u fazi razvoja projekta sustava opskrbe električnom energijom. Ništa manje značajna su pitanja optimizacije ove infrastrukture, jer trošak energetskih resursa u pravilu postaje najskuplja stavka u procjeni održavanja poduzeća.

Namjena sustava napajanja

Obično stručnjaci, uz primarne zadaće takvih sustava, ističu njihov sastav i karakteristike. Ali odvajanje ovih parametara omogućit će točnije određivanje komponenti i zadataka sustava napajanja. Njihova glavna svrha je opskrbiti potrošače energetskim resursima. I mali privatni objekt i veliko poduzeće mogu djelovati kao potonje.regionalnog značaja. Općenito, sustav napajanja djeluje kao spojna komponenta između izvora i primatelja energije.

Struktura i sastavni elementi

Kompleks napajanja može se predstaviti kao trokomponentni sustav. To je izravno izvor energije, distribucijska infrastruktura i sredstva za opskrbu električnom energijom. Za međusobnu povezanost ovih komponenti, uređaj sustava napajanja predviđa širok raspon opreme i pomoćnih elemenata:

• elektrovodi (omogućuju prijenos energije do prijemnika);
• postepene trafostanice (izvode primarnu pretvorbu energije iz svojih izvora);
• distribucijske stanice (obavljaju važnu funkciju mrežne distribucije energije za opskrbu nekoliko potrošača);
• postrojenja za pretvaranje (izvode pripremu električnog toka za krajnju upotrebu);
• nadzemni vodovi i kabeli (spojni elementi koji čine mrežu u elektroenergetskoj infrastrukturi);
• provodnici (pružaju konačnu opskrbu energijom svojim prijemnicima).

Različiti generatori

Elektrane su više dizajnirane za autonomne sustave napajanja različitih tipova. To su uređaji koji uključuju motor koji stvara struju. Moderne elektrane rade na tri glavne vrste goriva - benzin, plin i dizel.

Generatori na benzin se obično koriste kaoredundantni sustavi i izračunati su za kratka razdoblja rada. Takve stanice su jeftinije i lakše se održavaju, ali visoki troškovi goriva ne dopuštaju im korištenje u intenzivnim načinima rada. Snažniji dizelski sustav napajanja ima koristi od niskih troškova održavanja (20% manje u usporedbi s benzinskim), ali su sama oprema i instalacija skuplji. Opskrba plinom je našla svoje mjesto u servisiranju velikih industrijskih objekata - prednosti takve infrastrukture uključuju pristupačnost goriva i trajnost.

Dizajn

U procesu izrade modela budućeg sustava napajanja potrebno je nekoliko faza, uključujući izradu elektroenergetskog plana, trasiranje, određivanje lokacije i parametara opreme. Moderni dizajn sustava napajanja uključuje sljedeće radove:

• kreirajte plan rasporeda opreme;
• izrada opskrbne i distribucijske mreže;
• odabir kabela, projektantski rad na njihovim parametrima;
• kreiranje kabelskog izvješćivanja;
• provođenje žice;
• razvoj specifikacije;
• priprema rasporeda električnih instalacija i prateće opreme.

Prilikom izvođenja većine projektnih operacija, stručnjaci moraju odrediti električna opterećenja i izračunati električnu mrežu, koja će služiti za prijenos i distribuciju električne energije između svojih prijamnika. Također uzeti upozornost na čimbenike potražnje i instalirani kapacitet.

Izbor opreme

Kada je projekt spreman, stručnjaci prelaze na odabir tehničkih sredstava koja implementiraju sustav napajanja. Osnovne podatke na temelju kojih se odabire oprema osigurava projektiranje sustava napajanja na temelju proračuna i radnih uvjeta. Komponente kompleksa će odrediti njegovu trajnost i pouzdanost. Do danas popis opreme za takve namjene uključuje kabelske i kabelske proizvode, visokonaponsku opremu, elektrotehniku otpornu na eksploziju, proizvode za rasvjetu, generatore i elektrane, transformatorska postrojenja, energetsku elektroniku i razne komponente.

Instalacija

Ovo je završna faza u stvaranju kompleksa napajanja, koja uključuje montažu i instalaciju opreme. Instalacija se provodi uzimajući u obzir podatke projekta i karakteristike poduzeća - na primjer, u slučaju provedbe zadatka u proizvodnim pogonima, stručnjaci uzimaju u obzir mogućnost postupne instalacije pojedinih komponenti bez potrebe za zaustaviti tijek rada. U istoj fazi, automatizacija sustava napajanja provodi se na račun upravljačkih ploča i posebnih regulatora. Zatim se provode operacije puštanja u pogon i potrebne su izmjene i dopune propisa o održavanju i radu.

Načela upravljanja i rada

Kada se razmatra rad sustava napajanja, važno jeuzeti u obzir činjenicu da opslužujući izvori energije i pripadajuća električna oprema moraju proizvoditi onoliko resursa koliko je potrebno potrošačima. Drugim riječima, rad elektrana i mreža izračunava se za moguće promjene opterećenja prijamnika. Racionalan rad sustava opskrbe električnom energijom omogućuje posebnu obuku osoblja dispečerskog centra koje će moći precizno pratiti potražnju prijamnika za električnom energijom. Na temelju ovih pokazatelja servis odabire optimalan broj generatora prilikom smanjenja opterećenja ili, naprotiv, pokreće rezervne stanice kada se potrebe za energijom povećavaju.

Važno je uzeti u obzir da izvedba i sigurnost radnih procesa u poduzeću ovise o kvaliteti usluge elektroenergetskog sustava. Poremećaji u opskrbi električnom energijom mogu uzrokovati nesreće, zastoje na pokretnim trakama i druge neugodne situacije i pojave, zbog čega se ne može isključiti pojava žrtava i nedovoljna proizvodnja proizvedenih proizvoda.

Kriteriji za kvalitetu napajanja

Odgovornost sustava koji osiguravaju snagu poduzećima, zahtijeva održavanje dovoljnih pokazatelja njihove uspješnosti. U tom smislu, održavanje opskrbnih instalacija temelji se na sljedećim načelima:

• Osiguravanje nesmetanog rada generatora, mreža i povezanih komponenti napajanja. Inače, pouzdanost sustava napajanja jedna je od primarnih ocjena njegove kvalitete, kao i održivosti uz trajnost.
• Stabilnost provedbe plana zaproizvodnja električne energije i njezina naknadna distribucija, pokrivajući potrebne maksimume za potrošačka opterećenja.
• Očuvanje kvalitete energije koja se isporučuje prijemnicima. Mora zadovoljavati zahtjeve opskrbne električne opreme u pogledu frekvencije i napona.

Za postizanje optimalnih radnih uvjeta, sustavom napajanja upravljaju upravljačke ploče. Potonji su pak opremljeni alatima, zahvaljujući kojima se provode upravljanje, podešavanje, upravljanje elektranama, dalekovodima i padajućim trafostanicama.

Načini rada

Svaki kompleks napajanja osigurava individualnu zaštitnu opremu u slučaju nužde. U pravilu se radi o sustavima relejne zaštite, što je dovelo do podjele načina rada elektroenergetskog sustava u tri vrste: normalni, hitni i nakon nesreće. Prvi način rada karakterizira neprekidno napajanje. U takvim uvjetima rada, sustav opskrbe električnom energijom industrijskih poduzeća opskrbljuje resurse u dovoljnoj količini i potrebne kvalitete. U hitnom načinu rada normalan rad sustava je poremećen i traje do trenutka kada se i oštećena komponenta onesposobi. Rad sustava napajanja nakon nesreće nastavlja se sve dok se ne uspostavi normalan rad cijelog kompleksa.

Klasifikacije sustava napajanja

Postoji nekoliko principa za odvajanje elektroenergetskih sustava koji opskrbljuju potrošače električnom energijom. Ovisno oizvorni sustav napajanja može biti elektrokemijski, dizel-električni i nuklearni. Takvi su kompleksi također različiti po konfiguraciji, na primjer, postoje centralizirani, decentralizirani i kombinirani. Ništa manje značajne u klasifikaciji nisu karakteristike struje, istosmjerne i izmjenične.

Sustavi napajanja koriste se u različitim uvjetima i na različitim objektima. U tom smislu vrijedi razmotriti njihovu mobilnost (stacionarnu, nosivu i prenosivu) i pripadnost potrošaču. Ali možda se glavna podjela odnosi na svrhu. Dakle, postoje sustavi pripravnosti, rezervni i hitni. Rezervni sustav napajanja poduzeća redovito obavlja svoje funkcije i u pravilu je glavni izvor električne energije. Sigurnosni sustavi, naprotiv, češće djeluju kao pomoćna infrastruktura napajanja - za zamjenu glavnog kompleksa. Napajanje u nuždi obično pruža mogućnost servisiranja najkritičnijih objekata unutar nekoliko sati ili dana.

Autonomni sustavi napajanja

Koncept autonomnih sustava proizlazi iz potrebe da se osigura opskrba električnom energijom od mogućih kvarova u glavnim mrežama i drugih situacija više sile. Obično se autonomni sustavi napajanja koriste u poduzećima s uspostavljenim proizvodnim procesom i potrebom za neprekidnim napajanjem. U biti, to je opskrba električnom energijom s neovisnom kontrolom. Važno je napomenuti da je autonomno napajanje izdržljivo,ali u isto vrijeme zahtijeva veće troškove za ugradnju i održavanje. S druge strane, ovaj pristup opravdava se s obzirom na pouzdanost i stabilnost opskrbe energijom.