Sistem napajanja: projektovanje, instalacija, rad. Autonomni sistemi napajanja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Unapređenje kvaliteta održavanja zgrada i industrijskih kompleksa dovelo je do široke upotrebe izvora električne energije i prateće infrastrukture. U modernim poduzećima funkcije sistema za opskrbu energijom uključuju najveću odgovornost, jer i najmanji kvar u opskrbi električnom energijom opreme može dovesti do poremećaja proizvodnih procesa. A ovo je samo dio rizika koje je potrebno minimizirati u fazi izrade projekta elektroenergetskog sistema. Ništa manje značajna su pitanja optimizacije ove infrastrukture, jer troškovi energenata po pravilu postaju najskuplja stavka u predračunu za održavanje preduzeća.

Namjena sistema napajanja

Obično stručnjaci, uz primarne zadatke takvih sistema, ističu njihov sastav i karakteristike. Ali razdvajanje ovih parametara omogućit će preciznije određivanje komponenti i zadataka sistema napajanja. Njihova glavna svrha je da potrošačima obezbijede energetske resurse. I mali privatni objekat i veliko preduzeće mogu djelovati kao potonje.regionalnog značaja. Općenito, sistem napajanja djeluje kao komponenta povezivanja između izvora i prijemnika energije.

Struktura i sastavni elementi

Kompleks napajanja može se predstaviti kao trokomponentni sistem. Ovo je direktno izvor energije, distributivna infrastruktura i način snabdijevanja električnom energijom. Za međupovezivanje ovih komponenti, uređaj sistema za napajanje predviđa širok spektar opreme i pomoćnih elemenata:

• elektrovodi (obezbeđuju prenos energije do prijemnika);
• postepene trafostanice (izvode primarnu konverziju energije iz svojih izvora);
• distributivne stanice (obavljaju važnu funkciju mrežne distribucije energije za opskrbu nekoliko potrošača);
• postrojenja za pretvaranje (izvršiti pripremu električnog toka za krajnju upotrebu);
• nadzemni vodovi i kablovi (spojni elementi koji čine mrežu u elektroenergetskoj infrastrukturi);
• provodnici (obezbeđuju konačno snabdevanje energijom svojim prijemnicima).

Različiti generatori

Elektrane su više dizajnirane za autonomne sisteme 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 sistemi i izračunati su za kratke periode rada. Takve stanice su jeftinije i lakše se održavaju, ali visoki troškovi goriva ne dopuštaju im da se koriste u intenzivnim režimima. Snažniji dizel sistem napajanja ima koristi od niskih troškova održavanja (20% manje u odnosu na benzinske), ali su sama oprema i instalacija skuplji. Napajanje plinom je našlo svoje mjesto u servisiranju velikih industrijskih objekata - prednosti takve infrastrukture uključuju pristupačnost goriva i izdržljivost.

Dizajn

U procesu kreiranja modela budućeg sistema napajanja potrebno je nekoliko faza, uključujući izradu elektroenergetskog plana, trasiranje, određivanje lokacije i parametara opreme. Savremeni dizajn sistema napajanja obuhvata sledeće radove:

• kreirajte plan rasporeda opreme;
• izrada opskrbnih i distributivnih mreža;
• odabir kablova, projektantski radovi po njihovim parametrima;
• kreiranje izvještavanja o kablovima;
• provođenje žice;
• specification development;
• priprema rasporeda električnih instalacija i prateće opreme.

Prilikom izvođenja većine projektantskih operacija, stručnjaci moraju odrediti električna opterećenja i izračunati električnu mrežu, koja će služiti za prijenos i distribuciju električne energije između svojih prijemnika. Takođe uzeti u obzirobratite pažnju na faktore potražnje i instalirani kapacitet.

Izbor opreme

Kada je projekat gotov, stručnjaci prelaze na izbor tehničkih sredstava koja implementiraju sistem napajanja. Osnovne podatke na osnovu kojih se bira oprema daje projektovanje sistema napajanja na osnovu proračuna i uslova rada. Komponente kompleksa će odrediti njegovu trajnost i pouzdanost. Do danas spisak opreme za te namjene uključuje kablovske i žičane 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 vrši uzimajući u obzir podatke projekta i karakteristike preduzeća - na primjer, u slučaju implementacije zadatka u proizvodnim pogonima, stručnjaci uzimaju u obzir mogućnost fazne instalacije pojedinačnih komponenti bez potrebe za zaustavite tok posla. U istoj fazi, automatizacija sistema napajanja vrši se na račun kontrolnih panela i posebnih kontrolera. Zatim se izvode operacije puštanja u rad i potrebne su izmjene i dopune propisa o održavanju i radu.

Principi upravljanja i rada

Kada se razmatra rad sistema napajanja, važno jeuzeti u obzir činjenicu da opslužujući izvori energije i pripadajuća električna oprema moraju proizvesti onoliko resursa koliko je potrebno potrošačima. Drugim riječima, rad elektrana i mreža se računa za moguće promjene opterećenja prijemnika. Racionalno funkcionisanje sistema napajanja obezbeđuje posebnu obuku osoblja dispečerskog centra koje će biti u stanju da precizno prati potražnju prijemnika za električnom energijom. Na osnovu ovih pokazatelja, servis bira optimalan broj generatora prilikom smanjenja opterećenja ili, naprotiv, pokreće rezervne stanice kada se potrebe za energijom povećavaju.

Važno je uzeti u obzir da učinak i sigurnost radnih procesa u preduzeću zavise od kvaliteta usluge elektroenergetskog sistema. 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.

Kriterijumi za kvalitet napajanja

Odgovornost sistema koji obezbeđuju snagu preduzećima, zahteva održavanje dovoljnih pokazatelja njihovog učinka. S tim u vezi, održavanje opskrbnih instalacija zasniva se na sljedećim principima:

• Osiguravanje nesmetanog rada generatora, mreža i povezanih komponenti napajanja. Inače, pouzdanost sistema napajanja je jedna od primarnih ocjena njegovog kvaliteta, kao i održivost uz izdržljivost.
• Stabilnost implementacije plana zaproizvodnja električne energije i njena naknadna distribucija, pokrivajući potrebne maksimume za potrošačka opterećenja.
• Očuvanje kvaliteta energije koja se isporučuje prijemnicima. Mora ispunjavati zahtjeve električne opreme za napajanje u pogledu frekvencije i napona.

Da bi se postigli optimalni uslovi rada, sistem za napajanje se kontroliše preko kontrolnih panela. Potonji su pak opremljeni alatima, zahvaljujući kojima se vrši kontrola, podešavanje, kontrola elektrana, dalekovoda i podstanica.

Načini rada

Bilo koji kompleks napajanja obezbeđuje individualnu zaštitnu opremu u slučaju nužde. U pravilu se radi o sistemima relejne zaštite, što je dovelo do podjele režima rada elektroenergetskog sistema na tri tipa: normalni, hitni i postakcidentni. Prvi način rada karakterizira neprekidno napajanje. U takvim uslovima rada, sistem napajanja industrijskih preduzeća snabdeva resurse u dovoljnom obimu i potrebnom kvalitetu. U hitnom režimu normalan rad sistema je poremećen i traje do trenutka kada se i oštećena komponenta onesposobi. Rad sistema napajanja nakon havarije nastavlja se sve dok se ne uspostavi normalan rad cijelog kompleksa.

Klasifikacije sistema napajanja

Postoji nekoliko principa za razdvajanje elektroenergetskih sistema koji snabdevaju potrošače električnom energijom. U zavisnosti odIzvorni sistem napajanja može biti elektrohemijski, dizel-električni i nuklearni. Takvi kompleksi su također različiti po konfiguraciji, na primjer, postoje centralizirani, decentralizirani i kombinirani. Ništa manje značajne u klasifikaciji su karakteristike struje, jednosmerne i naizmenične.

Sistemi napajanja se koriste u različitim uslovima 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 sistemi pripravnosti, rezervni i hitni. Rezervni sistem napajanja preduzeća obavlja svoje funkcije redovno i po pravilu je glavni izvor električne energije. Backup sistemi, naprotiv, češće djeluju kao pomoćna infrastruktura za napajanje - zamjenjuju glavni kompleks. Hitno napajanje obično pruža mogućnost servisiranja najkritičnijih objekata u roku od nekoliko sati ili dana.

Autonomni sistemi napajanja

Koncept autonomnih sistema proizilazi iz potrebe da se osigura napajanje od mogućih kvarova u glavnim mrežama i drugih situacija više sile. Obično se sistemi autonomnog napajanja koriste u preduzećima sa uspostavljenim proizvodnim procesom i potrebom za neprekidnim napajanjem. U suštini, ovo je snabdevanje električnom energijom sa nezavisnom kontrolom. Važno je napomenuti da je autonomno napajanje izdržljivo,ali u isto vrijeme zahtijeva veće troškove za instalaciju i održavanje. S druge strane, ovaj pristup se opravdava s obzirom na pouzdanost i stabilnost snabdijevanja energijom.