Sistem de alimentare cu energie: proiectare, instalare, exploatare. Sisteme de alimentare autonome

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Îmbunătățirea calității întreținerii clădirilor și ansamblurilor industriale a condus la utilizarea pe scară largă a surselor de energie electrică și a infrastructurii aferente. În întreprinderile moderne, funcțiile sistemelor de alimentare cu energie implică cea mai mare responsabilitate, deoarece cea mai mică defecțiune a alimentării cu energie a echipamentelor poate duce la întreruperea proceselor de producție. Și aceasta este doar o parte din riscurile care trebuie reduse la minimum în etapa de dezvoltare a proiectului sistemului de alimentare cu energie. Nu mai puțin semnificative sunt problemele de optimizare a acestei infrastructuri, deoarece costul resurselor energetice, de regulă, devine cel mai scump articol din deviz pentru întreținerea întreprinderilor.

Scopul sistemelor de alimentare cu energie

De obicei, experții, împreună cu sarcinile principale ale unor astfel de sisteme, evidențiază compoziția și caracteristicile acestora. Dar separarea acestor parametri va face posibilă determinarea mai precisă a componentelor și sarcinilor sistemelor de alimentare cu energie. Scopul lor principal este de a oferi consumatorilor resurse energetice. Atât un mic obiect privat, cât și o întreprindere la scară largă pot acționa ca acesta din urmă.semnificație regională. În general, sistemul de alimentare acționează ca o componentă de conectare între sursa și receptorii de energie.

Structură și elemente constitutive

Complexul de alimentare poate fi reprezentat ca un sistem cu trei componente. Aceasta este direct sursa de energie, infrastructura de distribuție și mijloacele de furnizare a energiei electrice. Pentru interconectarea dintre aceste componente, dispozitivul sistemului de alimentare cu energie electrică asigură o gamă largă de echipamente și elemente auxiliare:

• linii electrice (oferă transmisie de energie la receptoare);
• substații descendente (realizează conversia primară a energiei din sursele sale);
• stații de distribuție (îndeplinesc o funcție importantă de distribuție în rețea a energiei pentru alimentarea mai multor consumatori);
• instalații convertitoare (efectuează pregătirea fluxului electric pentru utilizarea finală);
• linii aeriene și cabluri (elemente de conectare care formează o rețea în infrastructura energetică);
• conductori (oferă alimentarea finală cu energie receptorilor săi).

Soiuri de generatoare

Centralele electrice sunt mai mult concepute pentru sisteme de alimentare autonome de diferite tipuri. Acestea sunt dispozitive care includ un motor care generează curent. Centralele electrice moderne funcționează cu trei tipuri principale de combustibil - benzină, gaz și motorină.

Generatoarele alimentate cu benzină sunt utilizate în mod obișnuit casisteme redundante și sunt calculate pentru perioade scurte de funcționare. Astfel de stații sunt mai ieftine și mai ușor de întreținut, dar costurile ridicate ale combustibilului nu permit utilizarea lor în regimuri intensive. Un sistem de alimentare diesel mai puternic beneficiază de costuri reduse de întreținere (cu 20% mai puțin față de omologii pe benzină), dar echipamentul în sine și instalația sunt mai scumpe. Alimentarea cu gaz și-a găsit locul în deservirea instalațiilor industriale mari - avantajele unei astfel de infrastructuri includ accesibilitatea și durabilitatea combustibilului.

Design

În procesul de creare a unui model al unui viitor sistem de alimentare cu energie electrică sunt necesare mai multe etape, inclusiv elaborarea unui plan de energie electrică, trasarea, determinarea locației și parametrilor echipamentelor. Designul modern al sistemelor de alimentare cu energie include următoarele lucrări:

• creați un plan de amenajare a echipamentului;
• realizarea rețelelor de aprovizionare și distribuție;
• selectarea cablurilor, lucrul de proiectare asupra parametrilor acestora;
• crearea rapoartelor prin cablu;
• traseu cablu;
• dezvoltare specificații;
• pregătirea aspectului cablajului electric și a echipamentelor aferente.

La efectuarea majorității operațiunilor de proiectare, specialiștii trebuie să determine sarcinile electrice și să calculeze rețeaua electrică, care va servi la transmiterea și distribuirea energiei electrice între receptoarele acesteia. De asemenea luate înatenție la factorii de cerere și capacitatea instalată.

Alegerea echipamentului

Când proiectul este gata, specialiștii procedează la selectarea mijloacelor tehnice care implementează sistemul de alimentare. Datele de bază pe baza cărora echipamentul este selectat sunt furnizate de proiectarea sistemelor de alimentare cu energie electrică bazată pe calcule și condiții de funcționare. Componentele complexului vor determina durabilitatea și fiabilitatea acestuia. Până în prezent, lista de echipamente pentru astfel de scopuri include cabluri și produse de cablare, echipamente de în altă tensiune, inginerie electrică rezistentă la explozie, produse de iluminat, generatoare și centrale electrice, centrale de transformare, electronice de putere și diverse componente.

Instalare

Aceasta este etapa finală în crearea unui complex de alimentare cu energie electrică, care include asamblarea și instalarea echipamentelor. Instalarea se realizează ținând cont de datele proiectului și de caracteristicile întreprinderii - de exemplu, în cazul implementării sarcinii la unitățile de producție, specialiștii iau în considerare posibilitatea instalării în etape a componentelor individuale fără a fi nevoie de opri fluxul de lucru. În aceeași etapă, automatizarea sistemelor de alimentare cu energie electrică se realizează în detrimentul panourilor de control și controlerelor speciale. În continuare, se efectuează operațiunile de punere în funcțiune și se fac modificările necesare la reglementările de întreținere și exploatare.

Principii de management și funcționare

Când luați în considerare funcționarea sistemelor de alimentare cu energie, este importantluați în considerare faptul că sursele de alimentare și echipamentele electrice asociate trebuie să producă atâtea resurse cât necesită consumatorii. Cu alte cuvinte, funcționarea centralelor și rețelelor este calculată pentru posibilele modificări ale sarcinilor receptorului. Funcționarea rațională a sistemelor de alimentare cu energie oferă o pregătire specială a personalului centrului de dispecer, care va putea monitoriza cu exactitate cererea de energie electrică a receptorilor. Pe baza acestor indicatori, serviciul selectează numărul optim de generatoare la reducerea sarcinilor sau, dimpotrivă, lansează stații de rezervă atunci când necesarul de energie crește.

Este important de luat în considerare că performanța și siguranța proceselor de lucru în întreprindere depind de calitatea serviciului de către sistemul de alimentare. Întreruperile sursei de alimentare pot provoca accidente, întreruperi ale benzilor transportoare și alte situații și fenomene neplăcute, în urma cărora nu poate fi exclusă apariția victimelor și subproducția produselor fabricate.

Criterii pentru calitatea sursei de alimentare

Responsabilitatea sistemelor care furnizează energie întreprinderilor necesită menținerea unor indicatori suficienti ai performanței acestora. În acest sens, întreținerea instalațiilor de alimentare se bazează pe următoarele principii:

• Asigurarea bunei funcționări a generatoarelor, rețelelor și componentelor de alimentare aferente. Apropo, fiabilitatea sistemelor de alimentare cu energie electrică este una dintre principalele evaluări ale calității sale, precum și întreținerea și durabilitatea.
• Stabilitatea implementării planului pentrugenerarea de energie electrică și distribuția sa ulterioară, acoperind maximele necesare pentru sarcinile consumatorilor.
• Pastrarea calitatii energiei furnizate receptorilor. Trebuie să îndeplinească cerințele echipamentelor electrice de alimentare în ceea ce privește frecvența și tensiunea.

Pentru a obține condiții optime de lucru, sistemul de alimentare este controlat de panouri de control. Aceștia din urmă, la rândul lor, sunt prevăzuți cu instrumente, datorită cărora se efectuează controlul, reglarea, controlul centralelor electrice, liniilor electrice și substațiilor descendente.

Moduri de operare

Orice complex de alimentare asigură echipament individual de protecție în caz de urgență. De regulă, acestea sunt sisteme de protecție cu relee, care au dus la împărțirea modurilor de funcționare a sistemului de alimentare în trei tipuri: normal, de urgență și post-accident. Primul mod este caracterizat de alimentare neîntreruptă. În astfel de condiții de funcționare, sistemul de alimentare cu energie electrică al întreprinderilor industriale furnizează resursa în volum suficient și la calitatea necesară. În modul de urgență, funcționarea normală a sistemului este întreruptă și durează până în momentul în care componenta deteriorată este și ea dezactivată. Funcționarea post-accident a sistemului de alimentare cu energie continuă până la restabilirea funcționării normale a întregului complex.

Clasificarea sistemelor de alimentare cu energie

Există mai multe principii pentru separarea sistemelor de putere care alimentează consumatorii cu energie electrică. Depinzând desistemul de alimentare cu energie electrică poate fi electrochimic, diesel-electric și nuclear. Astfel de complexe sunt, de asemenea, diferite în configurație, de exemplu, există centralizate, descentralizate și combinate. Nu mai puțin semnificative în clasificare sunt caracteristicile curentului, continuu și alternativ.

Sistemele de alimentare cu energie electrică sunt utilizate în diferite condiții și în diferite facilități. În acest sens, merită luată în considerare mobilitatea lor (staționară, purtabilă și transportabilă) și apartenența consumatorului. Dar poate că diviziunea principală se referă la scop. Deci, există sisteme de așteptare, de rezervă și de urgență. Sistemul de alimentare de rezervă al întreprinderii își îndeplinește funcțiile în mod regulat și, de regulă, este principala sursă de energie electrică. Sistemele de rezervă, dimpotrivă, acționează mai des ca o infrastructură auxiliară de alimentare cu energie - pentru a înlocui complexul principal. Sursa de alimentare de urgență oferă de obicei posibilitatea de a întreține cele mai critice instalații în câteva ore sau zile.

Sisteme autonome de alimentare cu energie

Conceptul de sisteme autonome provine din necesitatea asigurării sursei de alimentare împotriva eventualelor defecțiuni în rețelele backbone și a altor situații de forță majoră. În mod obișnuit, sistemele autonome de alimentare cu energie sunt utilizate în întreprinderile cu un proces de producție stabilit și nevoia de alimentare neîntreruptă. În esență, aceasta este furnizarea de energie electrică cu control independent. Este important de reținut că sursa de alimentare autonomă este durabilă,dar în același timp necesită costuri mai mari de instalare și întreținere. Pe de altă parte, această abordare se justifică având în vedere fiabilitatea și stabilitatea aprovizionării cu energie.