Systém napájení: návrh, instalace, provoz. Autonomní napájecí systémy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Zlepšení kvality údržby budov a průmyslových komplexů vedlo k širokému využívání zdrojů elektřiny a související infrastruktury. V moderních podnicích zahrnují funkce systémů zásobování energií největší odpovědnost, protože sebemenší porucha v napájení zařízení může vést k narušení výrobních procesů. A to je jen část rizik, která je třeba ve fázi zpracování projektu napájecí soustavy minimalizovat. Neméně významné jsou otázky optimalizace této infrastruktury, protože náklady na energetické zdroje se zpravidla stávají nejdražší položkou v odhadu údržby podniků.

Účel napájecích systémů

Obvykle odborníci spolu s primárními úkoly takových systémů zdůrazňují jejich složení a vlastnosti. Oddělení těchto parametrů však umožní přesněji určit součásti a úkoly napájecích systémů. Jejich hlavním účelem je poskytovat spotřebitelům energetické zdroje. Jako druhý může fungovat jak malý soukromý objekt, tak velký podnik.regionální význam. Celkově napájecí systém funguje jako spojovací prvek mezi zdrojem a přijímači energie.

Struktura a základní prvky

Síťový zdroj může být reprezentován jako třísložkový systém. Jedná se přímo o zdroj energie, distribuční infrastrukturu a způsob zásobování elektrickou energií. Pro propojení mezi těmito komponenty poskytuje zařízení napájecího systému širokou škálu zařízení a pomocných prvků:

• elektrická vedení (poskytují přenos energie do přijímačů);
• odstupňované rozvodny (provádějí primární přeměnu energie z jejích zdrojů);
• distribuční stanice (plní důležitou funkci síťové distribuce energie pro zásobování několika spotřebitelů);
• převodníky (provádějí přípravu elektrického toku pro konečné použití);
• nadzemní vedení a kabely (spojovací prvky tvořící síť v energetické infrastruktuře);
• vodiče (poskytují konečnou dodávku energie do svých přijímačů).

Růdy generátorů

Elektrárny jsou spíše navrženy pro autonomní napájecí systémy různých typů. Jedná se o zařízení, která obsahují motor, který generuje proud. Moderní elektrárny fungují na tři hlavní druhy paliva – benzín, plyn a naftu.

Generátory na benzin se běžně používají jakoredundantní systémy a jsou počítány pro krátkou dobu provozu. Takové stanice jsou levnější a snadněji se udržují, ale vysoké náklady na palivo neumožňují jejich použití v intenzivních režimech. Výkonnější dieselový napájecí systém těží z nízkých nákladů na údržbu (o 20 % nižší ve srovnání s benzínovými protějšky), ale samotné zařízení a instalace jsou dražší. Plynové napájení našlo své místo v servisu velkých průmyslových zařízení – mezi výhody takové infrastruktury patří cenová dostupnost paliva a životnost.

Design

V procesu vytváření modelu budoucího napájecího systému je zapotřebí několik fází, včetně vypracování plánu silové elektriky, trasování, určení umístění a parametrů zařízení. Moderní design napájecích systémů zahrnuje následující práce:

• vytvořte plán uspořádání zařízení;
• vytváření dodavatelských a distribučních sítí;
• výběr kabelů, projekční práce na jejich parametrech;
• vytváření kabelových hlášení;
• směrování drátu;
• spec development;
• příprava rozmístění elektrických rozvodů a souvisejících zařízení.

Při provádění většiny projektových operací musí specialisté určit elektrické zatížení a vypočítat elektrickou síť, která bude sloužit k přenosu a distribuci elektřiny mezi jejími přijímači. Také převzato dověnujte pozornost faktorům poptávky a instalované kapacitě.

Výběr vybavení

Když je projekt připraven, přistoupí specialisté k výběru technických prostředků, které implementují systém napájení. Základní údaje, na základě kterých se zařízení vybírá, poskytuje návrh napájecích systémů na základě výpočtů a provozních podmínek. Komponenty komplexu určují jeho trvanlivost a spolehlivost. K dnešnímu dni seznam zařízení pro tyto účely zahrnuje kabelové a elektroinstalační výrobky, vysokonapěťová zařízení, nevýbušnou elektrotechniku, osvětlovací výrobky, generátory a elektrárny, transformátory, výkonovou elektroniku a různé komponenty.

Instalace

Jedná se o poslední fázi vytváření komplexu napájecích zdrojů, který zahrnuje montáž a instalaci zařízení. Instalace se provádí s přihlédnutím k projektovým datům a charakteristikám podniku - například v případě realizace úkolu ve výrobních zařízeních odborníci berou v úvahu možnost postupné instalace jednotlivých komponent bez nutnosti zastavit pracovní postup. Ve stejné fázi se provádí automatizace napájecích systémů na úkor ovládacích panelů a speciálních ovladačů. Dále se provedou operace uvedení do provozu a provedou se nezbytné úpravy předpisů pro údržbu a provoz.

Principy řízení a provozu

Při zvažování provozu napájecích systémů je to důležitévzít v úvahu skutečnost, že napájecí zdroje a související elektrická zařízení musí produkovat tolik zdrojů, kolik spotřebitelé vyžadují. Jinými slovy, provoz elektráren a sítí se počítá s možnými změnami zatížení přijímačů. Racionální provoz napájecích systémů zajišťuje speciální školení pracovníků dispečinku, kteří budou schopni přesně sledovat poptávku přijímačů po elektřině. Na základě těchto indikátorů služba vybírá optimální počet generátorů při snižování zátěže nebo naopak spouští záložní stanice při zvýšení energetické potřeby.

Je důležité vzít v úvahu, že výkon a bezpečnost pracovních procesů v podniku závisí na kvalitě služeb energetického systému. Poruchy v napájení mohou způsobit nehody, prostoje na dopravnících a další nepříjemné situace a jevy, v jejichž důsledku nelze vyloučit výskyt obětí a podprodukci vyráběných produktů.

Kritéria pro kvalitu napájení

Odpovědnost systémů, které poskytují energii podnikům, vyžaduje udržování dostatečných ukazatelů jejich výkonnosti. V tomto ohledu je údržba zásobovacích zařízení založena na následujících zásadách:

• Zajištění hladkého provozu generátorů, sítí a souvisejících komponentů napájení. Mimochodem, spolehlivost napájecích systémů je jedním z primárních hodnocení jejich kvality, stejně jako udržovatelnosti s životností.
• Stabilita realizace plánu provýroba elektřiny a její následná distribuce pokrývající požadovaná maxima pro spotřebitelské zátěže.
• Zachování kvality energie dodávané do přijímačů. Musí splňovat požadavky na napájecí elektrické zařízení, pokud jde o frekvenci a napětí.

Pro dosažení optimálních pracovních podmínek je systém napájení řízen ovládacími panely. Ty jsou zase vybaveny nástroji, díky kterým se provádí ovládání, seřizování, řízení elektráren, elektrických vedení a snižovacích rozvoden.

Provozní režimy

Jakýkoli napájecí komplex poskytuje individuální ochranné prostředky pro případ nouze. Zpravidla se jedná o systémy reléové ochrany, což vedlo k rozdělení režimů provozu elektrizační soustavy na tři typy: normální, nouzový a pohavarijní. První režim se vyznačuje nepřetržitým napájením. Za takových provozních podmínek zásobuje energetický systém průmyslových podniků zdroj v dostatečném objemu a požadované kvalitě. V nouzovém režimu je narušen běžný provoz systému a trvá až do okamžiku, kdy je vyřazena i poškozená součást. Pohavarijní provoz napájecího systému pokračuje, dokud nebude obnoven normální provoz celého komplexu.

Klasifikace systémů napájení

Existuje několik zásad pro oddělení energetických systémů, které zásobují spotřebitele elektřinou. Záleží naZdrojový napájecí systém může být elektrochemický, dieselelektrický a jaderný. Tyto komplexy se také liší v konfiguraci, například existují centralizované, decentralizované a kombinované. Neméně významné jsou v klasifikaci charakteristiky proud, stejnosměrný a střídavý.

Systémy napájení se používají v různých podmínkách a na různých zařízeních. V tomto ohledu stojí za zvážení jejich mobilita (stacionární, nositelná a přenosná) a příslušnost ke spotřebiteli. Ale možná hlavní rozdělení souvisí s účelem. Existují tedy záložní, záložní a nouzové systémy. Záložní napájecí systém podniku plní své funkce pravidelně a je zpravidla hlavním zdrojem elektrické energie. Záložní systémy naopak častěji fungují jako pomocná infrastruktura napájení - nahrazují hlavní komplex. Nouzové napájení obvykle poskytuje možnost servisu nejkritičtějších zařízení během několika hodin nebo dnů.

Autonomní napájecí systémy

Koncept autonomních systémů vychází z potřeby pojistit napájení proti případným výpadkům páteřních sítí a jiným situacím vyšší moci. Typicky se autonomní napájecí systémy používají v podnicích se zavedeným výrobním procesem a potřebou nepřetržitého napájení. V podstatě se jedná o dodávku elektřiny s nezávislým ovládáním. Je důležité si uvědomit, že autonomní napájení je odolné,ale zároveň vyžaduje vyšší náklady na instalaci a údržbu. Na druhou stranu se tento přístup ospravedlňuje z hlediska spolehlivosti a stability dodávek energie.