КАТЕГОРИИ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

КАТЕГОРИИ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Электрическая энергия представляет собой главный ресурс, необходимый для осуществления деятельности предприятий. Промышленное технологическое оборудование, применяемое в различных отраслях производства, имеет электрический привод.

Создание нормальных бытовых условий также невозможно без электричества.

Перерывы в обеспечении потребителей электрической энергии приводят к остановке деятельности предприятий и организаций различного профиля, прекращению работы транспортных средств на электрической тяге, неработоспособности систем регулирования движения автотранспорта, вызывающей коллапс на автодорогах.

Отключения электричества у потребителей бытового сектора вызывают дискомфорт населения, лишая его освещения, а нередко и возможности обогреть жильё и приготовить пищу.

Аварийное отключение электроприёмника может приводить к различным последствиям в зависимости от характера отключаемого объекта. Причём эти последствия могут быть несопоставимыми.

Например, отсутствие подачи электроэнергии, пусть даже достаточно длительное, в жилом секторе может вызвать дискомфорт или, в худшем случае, порчу продуктов в холодильнике.

Если же полностью исчезнет питание авиационного диспетчерского центра или операционного больничного отделения, это может привести к авиационным катастрофам и гибели людей на операционном столе.

Совершенно очевидно, что подходы к обеспечению надёжности снабжения потребителей электрической энергией должны быть увязаны с потенциальной опасностью, возникающей при их аварийном отключении.

Законодательством РФ в области энергетики определены градации электроприёмников по категориям надёжности электроснабжения. Категорийность объекта должна определяться ещё на стадии проектирования.

При этом принимаются во внимание:

  • особенности технологических циклов данного производства;
  • условия работы оборудования;
  • наличие на производстве опасных факторов;
  • прогнозирование ситуаций, которые могут возникнуть при перерыве электропитания конкретного потребителя.

ТРЕБОВАНИЯ ПУЭ К ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЮ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) подразделяют все электроприёмники потребителей по признаку тяжести последствий перерывов в электропитании на 3 группы: 1, 2 и 3 категории надёжности электроснабжения.

Рассмотрим подробнее характеристики электроприёмников различных категорий обеспечения надёжности электроснабжения и технические требования ПУЭ, предъявляемые к организации их электропитания.

Категории электроприемников по надежности электроснабжения

В соответствии с правилами технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей к электрическим сетям, утвержденных Постановлением Правительства РФ №861 от 27.12.2004 г., категория надежности электроснабжения электроприемников потребителей определяется в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств к электрическим сетям. При этом ПУЭ 7 не устанавливает конкретные требования к времени восстановления энергоснабжения электроприемников I или II категории надежности. Для III категории надежности электроснабжения установлено время восстановления не более суток (24 часа).

При этом потребителем должны приниматься во внимание:

  • особенности технологических циклов производства;
  • условия работы оборудования;
  • наличие на производстве опасных факторов;
  • прогнозирование ситуаций, которые могут возникнуть при перерыве электропитания конкретного потребителя.

Категории надёжности электроснабжения здания/объекта

Существует таблица, где отображается категория надёжности жилых домов, общежитий, учрежденческих зданий и объектов:

  • Жилой дом, где есть наличие электроплит, относят ко 2 группе.
  • Дом, в котором 8 квартир и имеются электроплиты – 3-я группа.
  • Садовые участки – 3.
  • Помещение с противопожарным оборудованием – 1.
  • Общежитие, где проживают больше 50 человек – 2. Меньше 50–3.
  • Индивидуально тепловой пункт и ЦТП – 1.
  • Здания, где работают больше 2 тысяч человек – 1.
  • Высотные здания больше 16 этажей – 1.
  • Санаторные здания и дома отдыха – 1.
  • Госстрах и финансовые учреждения с наличием охранной сигнализации и противопожарных устройств – 1.
  • Библиотеки с охранным обустройством – 1.
  • Библиотеки, где хранятся одна тыс. экземпляров книг – 2.
  • Сохранность экземпляров книг до 100 единиц – 3.
  • Дошкольные и школьные учреждения с охранным оборудованием – 1.
  • Гостиницы с охранным и противопожарным обустройством – 1.
  • Столовые, кафе и другие помещения для приёма пищи – 1.
  • Здания бытового обслуживания (парикмахерские, где больше 15 человек, ателье, когда 50 людей и химчистки с производительностью в 500 кг) – 2.
  • Музеи федерального, краевого и республиканского значения – 1.
  • Медицинские здания с интенсивной терапией, операционной, палатой недоношенных детей – 1.
  • Временные объекты – 3.

Здание, которое имеет 3 группу и питание происходит по одной линии, следует охранное и пожарное оборудование подключать к автономным источникам.

Трансформаторные подстанции используются для общественных зданий встроенные или пристроенные.

Жилое здание может питаться от пристроенных подстанций только в том случае, если они наполнены жидким диэлектриком.

Использование ТП в жилом корпусе и школьном заведении запрещено.

Размещать ТП следует таким образом, чтобы была возможность круглосуточного доступа для организаций и персонала, которые занимаются обслуживанием.

ПУЭ Глава 1.2 Электроснабжение и электрические сети

1.2.1. Настоящая глава Правил распространяется на все системы электроснабжения. Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящей главы, должны соответствовать также требованиям специальных правил.

1.2.2. Энергетической системой (энергосистемой) называется совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

1.2.3. Электрической частью энергосистемы называется совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы.

1.2.4. Электроэнергетической системой называется электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

1.2.5. Электроснабжением называется обеспечение потребителей электрической энергией.

Системой электроснабжения называется совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей, электрической энергией.

1.2.6. Централизованным электроснабжением называется электроснабжение потребителей от энергосистемы.

1.2.7. Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных (ВЛ) и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

1.2.8. Приемником электрической энергии (электроприемником) называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

1.2.9. Потребителем электрической энергии называется электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

1.2.10. Независимым источником питания электроприемника или группы электроприемников называется источник питания, на котором сохраняется напряжение в пределах, регламентированных настоящими Правилами для послеаварийного режима, при исчезновении его на другом или других источниках питания этих электроприемников.

К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;

2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.2.11. При проектировании систем электроснабжения и реконструкции электроустановок должны рассматриваться следующие вопросы:

1) перспектива развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжения;

2) обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их ведомственной принадлежности;

3) ограничение токов КЗ предельными уровнями, определяемыми на перспективу;

4) снижение потерь электрической энергии.

При этом должны рассматриваться в комплексе внешнее и внутреннее электроснабжение с учетом возможностей и экономической целесообразности технологического резервирования.

Читайте также  Планировка участка 8 соток

При решении вопросов резервирования следует учитывать перегрузочную способность элементов электроустановок, а также наличие резерва в технологическом оборудовании.

1.2.12. При решении вопросов развития систем электроснабжения следует учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы.

1.2.13. При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях.

1.2.14. Требования 1.2.11 — 1.2.13 должны быть учтены на всех промежуточных этапах развития энергосистем и систем электроснабжения потребителей.

1.2.15. Проектирование электрических сетей должно осуществляться с учетом вида их обслуживания (постоянное дежурство, дежурство на дому, выездные бригады и др.).

1.2.16. Работа электрических сетей 3 — 35 кВ должна предусматриваться с изолированной или заземленной через дугогасящие реакторы нейтралью.

Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:

в сетях 3 — 20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на ВЛ, и во всех сетях 35 кВ — более 10 А;

в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на ВЛ: при напряжении 3 — 6 кВ — более 30 А; при 10 кВ — более 20 А; при 15 — 20 кВ — более 15 А;

в схемах 6 — 20 кВ блоков генератор — трансформатор (на генераторном напряжения — более 5 А.

При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих дугогасящих реакторов.

КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.2.17. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории:

Электроприемники I категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники III категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

1.2.18. Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимой непрерывности технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников I категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

1.2.19. Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 сут. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 сут. допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

1.2.20. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сут.

УРОВНИ И РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ, КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

1.2.21. Для электрических сетей следует предусматривать технические мероприятия по обеспечению качества напряжения электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-87 «Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения».

1.2.22. Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на тех шинах напряжением 6 — 20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100 % номинального в период наименьших нагрузок этих сетей.

1.2.23. Устройства компенсации реактивной мощности, устанавливаемые у потребителя, должны обеспечивать потребление от энергосистемы реактивной мощности в пределах, указанных в условиях на присоединение электроустановок этого потребителя к энергосистеме.

1.2.24. Выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях следует производить в соответствии с действующей инструкцией по компенсации реактивной мощности.

Контакты

Email:

Также к ним относят потребителей, перерыв в снабжении которых приводит к загрязнению окружающей среды опасными для жизни и здоровья людей веществами. В бытовом примере это системы канализации:
Вторая категория надежности электроснабжения

При перерыве питания потребителей данной группы может произойти:

  • Массовые простои рабочих и техники;
  • Массовый недоотпуск продукции предприятия;
  • К остановке электротранспорта;

Для таких приемников тоже предусматривают резервное питание, но в отличии от электроприемников 1-й категории, могут допускаться перерывы в электроснабжении для ручного ввода резервного питания или для выезда ремонтной бригады для переключений в ручном режиме на подстанции, где нет постоянного дежурного персонала. Если автоматический ввод резерва (АВР) не несет за собой больших финансовых затрат, он может применяться и для потребителей 2-й категории.

Эта группа является самой многочисленной для всех отраслей промышленности. Она не однородна. В данной группе может присутствовать нагрузки которые ближе по своим технологическим требованиям к электроприемникам 1-ой категории, а некоторые ближе к 3-й категории. К вопросам бесперебойности питания данной категории нужно подходить особо внимательно и не применять резервирование постоянно, как это требует первая категория электроснабжения.

Эти обстоятельства получили свое отражение в ПУЭ, которые при определенных обстоятельствах допускают не создавать специального резервирования для потребителей 2-й категории. Уровень надежности питания определяют в основном с помощью технико-экономических расчетов исходя из минимальных затрат вызываемых при остановке производства.

Читайте также  Тротуарная плитка из резины

2 категория надежности

Ко 2 категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Для таких приемников также должно предусматриваться резервное питание, но переключение на него может производиться вручную дежурным персоналом или оперативной выездной бригадой.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены поврежденного трансформатора за время не более 4 ч допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

Сколько категорий надежности электроснабжения выделено правилами устройства электроустановок (ПУЭ 7 издание)?

7 издание ПУЭ выделяет:

  1. Первую категорию надежности.
  2. Вторую категорию надежности.
  3. Третью категорию надежности.

К каждой категории относится определенный перечень электроприемников.

Первая категория надежности электроснабжения (1 категория надежности)

Первая категория присваивается в тех случаях, когда:

  1. Потребитель нуждается в беспрерывной поставке электроэнергии;
  2. Отключение электроэнергии даже на несколько минут повлечет за собой угрозу для здоровья людей, их жизни, безопасности страны;
  3. У пользователя имеются энергопринимающие устройства, предотвращение работы которых в связи отключения электроэнергии может вызвать взрыв или пожар.

К 1 категории относят электроприемники:

  • медицинских учреждений, в которых даже недолгое отсутствие электроэнергии может причинить для жизни больных;
  • противопожарного оборудования в медицинских учреждениях;
  • котельных, что являются основным источником тепла для потребителей 1 категории;
  • подпиточных, а также сетевых насосов в котельных, что относятся к 2 категории и оснащены водогрейными котлами мощностью больше чем 10 Гкал/ч;
  • насосных станций для водопроводов, обеспечивающих населенные пункты с чисельностью более 50 000 человек;
  • насосных станций для канализаций, что имеют аварийный выпуск как минимум раз 2 суток;
  • насосных артезианских скважин 3 категорий, что работают на общую водопроводную сеть;
  • аварийное или эвакуационное оборудование, лифты, состоящих как минимум с 17 этажей;
  • противопожарных систем, сигнализации, лифты в помещениях высотой минимум 17 этажей, учреждений, где работает минимум 2 тысячи человек и отелей на 1 тысячу мест;
  • учреждений, финансирующих союзными или республиканскими организациями;
  • библиотек и архивов, где фонд составляет примерно 100 тысяч единиц;
  • выставок, музеев регионального значения, а также сигнализации и противопожарные системы в этих зданиях;
  • противопожарных устройств в образовательных учреждениях, где проходят обучения минимум 1 тыс. человек;
  • противопожарных систем, пожарных насосов, аварийного и эвакуационного оборудования в спортивных зданиях на 800 мест;
  • заведения общественного питания минимум на 500 мест;
  • сигнализации и противопожарного оборудования в магазинах с площадью минимум 2 тысячи м2;
  • тяговых систем для электроснабжения 3 категории для электрического транспорта в городе;
  • вычислительных центров, выполняющих задачи, процессы и проблемы 1 категории;
  • пунктов для диспетчеров в сетях газоснабжения, электрических сетях, сетях освещения и водного хозяйства;
  • централизованной охраны;
  • тепловых пунктов, что обслуживают здания на 17 и больше этажей;
  • ЦП в городах с общей нагрузкой минимум 10 тысяч кВ•А.

Схема электроснабжения для 1 категории состоит из 2 независимых источников питания. Если в случае аварии 1 такой источник перестанет работать, электроснабжение будет осуществляться по 2 источнику.

Вторая категория надежности электроснабжения (2 категория надежности)

К 2 категории электроснабжения зачисляют:

  • жилые помещения, оснащенные электроплитами;
  • жилые помещения на 6 и больше этажей, оснащенные газовыми плитами;
  • общежития, в которых проживает от 50 человек;
  • предприятия и организации, где трудится от полусотни до 2 тысяч человек;
  • аптеки, а также медицинские заведения;
  • учреждения для детей;
  • спортивные учреждения с накрытием на 300-800 посадочных мест;
  • спортивные сооружения без накрытия, имеющие как минимум 20 рядов;
  • заведения общественного питания на 100-500 мест;
  • торговые точки, имеющие площадь для торговли 250-2000 м2;
  • прачечные, бани и химчистки;
  • организации, занимающиеся обслуживанием транспорта города;
  • ателье и бытовые комбинаты на минимум 50 рабочих мест;
  • парикмахерские и салоны красоты на минимум 10 рабочих мест;
  • насосные станции для водопроводов в населенных пунктах от 50 до 50 тысяч человек;
  • насосные станции для канализаций с возможностью аварийного выпуска как минимум раз в сутки, сооружения для канализаций и водопроводов;
  • учебные учреждения на 200-1000 человек;
  • здания, где размещаются выставки и музеи местного значения;
  • отели на 200-1000 спальных мест;
  • библиотеки и архивные организации, где начисляется от 10 тысяч до 1 миллиона единиц;
  • лаборатории, а также центры, проводящие вычисления;
  • ЦТП, расположенных в микрорайонах;
  • пункты диспетчеров, расположенных в жилых районах;
  • осветительные установки для дорог и туннелей;
  • ТП и ЦП в городах, имеющие общую нагрузку от 400 до 10 тысяч кВ•А.

Для схемы электроснабжения 2 категории также используют 2 независимых источника питания.

В случае выхода из строя электроприемника из этой категории может снизиться количество производимых товаров, случиться простой оборудования или нарушиться привычный ритм жизни городского населения.

Третья категория надежности электроснабжения (3 категория надежности)

В перечень электроприемников, которые относятся к 3 категории, относят:

  1. Магазины.
  2. Офисные здания.
  3. Небольшие здания предприятий.

При желании потребитель может изменить категорию надежности электроснабжения.

Первая категория

Зачастую люди часто интересуются, почему некоторые потребители электроэнергии никогда не испытывают проблем с энергоснабжением. Ответ на этот вопрос дают ПУЭ, а именно прописанные в них категории электроприемников по надежности электроснабжения. В соответствии с правилами, для потребителей этой группы перебои в подаче электроэнергии недопустимы, так как станут причиной серьезных неприятностей:

  • Появление большого количества бракованной продукции.
  • Риски для жизни человека становятся крайне высокими.
  • Нарушение работоспособности дорогого оборудования и его выход из строя.
  • Прерываются сложнейшие техпроцессы.
  • Возникают проблемы с работой коммунальных служб.

К 1 категории электроснабжения в основном причислены объекты промышленной сферы, прекращения деятельности на которых может стать причиной появления серьезных проблем, например, остановка вентиляторов шахты.

Вполне очевидно, что в этом случае не только остановится процесс добычи полезных ископаемых, но и жизнь работников объекта окажется под угрозой.

К этой группе относятся в основном предприятия химической и металлургической промышленности. В остальных отраслях количество потребителей рассматриваемой группы существенно меньше. Например, на металлургических предприятиях с неполным производственным циклом (доменные цеха и т. д. ) около 80% электрооборудования причислено к первой категории. В свою очередь, на предприятиях этой же отрасли с полным циклом производства, процент таких электроустановок составляет от 25 до 40 процентов.

Во время работы над проектом системы электроснабжения важно изучить особенности техпроцесса производства потребителя. Здесь крайне важно рассмотреть и проанализировать различные ситуации, не завышая при этом мощности объекта. Кроме этого, следует предусмотреть и систему резервной подачи электроэнергии. Примером электроустановок этого типа могут быть следующие:

  • Подъемные машины, установленные в шахтах для экстренной эвакуации людей в случае аварийной ситуации.
  • Насосы охлаждения доменных печей.
  • Канализационные системы.

Приемники, не подходящие под определения 1-й и 2-й категорий (например, приемники второстепенных цехов, не определяющих технологический процесс основного производства).

Рисунок 6. Приемники третьей категории.

Вопрос о надежности электроснабжения потребителей связан с числом источников питания, схемой электроснабжения и категорией потребителей.

Приемники 1-й категории должны иметь не менее двух независимых источников питания. Приемники 2-й категории могут иметь один-два источника питания (решается конкретно в зависимости от значения, которое имеет данное промышленное предприятие в народном хозяйстве страны, и местных условий). Приемники 3-й категории, как правило, могут иметь один источник питания, но если по местным условиям можно обеспечить питание без существенных затрат от второго источника, то применяется резервирование питания и для этой категории приемников.

Читайте также  Как приклеить гипсокартон к стене

Классификация приемников электрической энергии и их общие характеристики

Около 70% всей вырабатываемой в нашей стране электрической энергии потребляется промышленными предприятиями.

Приемники электроэнергии промышленных предприятий делятся на следующие группы:

1. Приемники трехфазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц.

2. Приемники трехфазного тока напряжением выше 1000 В, частотой 50 Гц.

3. Приемники однофазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц.

4. Приемники, работающие с частотой, отличной от 50 Гц, питаемые от преобразовательных подстанций и установок.

5. Приемники постоянного тока, питаемые от преобразовательных подстанций и установок.

Для всех приемников перечисленных выше групп необходимо знать:

1) требования, предъявляемые действующими Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) к надежности питания приемников (1-я, 2-я и 3-я категории);

3) режим работы (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный);

3) места расположения приемников электроэнергии и являются ли они стационарными или передвижными.

В настоящее время электроснабжение промышленных предприятий ведется на переменном трехфазном токе. Для питания групп приемников постоянного тока сооружаются преобразовательные подстанции, на которых устанавливаются преобразовательные агрегаты: полупроводниковые выпрямители, ртутные выпрямители, двигатели-генераторы и механические выпрямители.

Преобразовательные агрегаты питаются от сети трехфазного тока и являются поэтому приемниками трехфазного тока.

Приемники постоянного тока, имеющие индивидуальные преобразовательные агрегаты: электропривод по системе генератор-двигатель, ионный электропривод и т.п., являются с точки зрения электроснабжения приемниками трехфазного тока.

Часто встречающимися приемниками постоянного тока, требующими питания от преобразовательных подстанций, являются: электрифицированный транспорт, некоторые установки, использующие явление электролиза, некоторые электродвигатели подъемно-транспортных и вспомогательных механизмов.

Согласно ПУЭ электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, подразделяются на электроустановки напряжением до 1000 В и электроустановки напряжением выше 1000 В.

Электротехнические установки напряжением до 1000 В выполняются как с глухо заземленной, так и с изолированной нейтралью, а установки постоянного тока — с глухо заземленной и изолированной нулевой точкой.

По частоте тока приемники электроэнергии делятся на приемники промышленной частоты (50 Гц) и приемники с высокой (выше 10 кГц), повышенной (до 10 кГц) и пониженной (ниже 50 Гц) частотами.

Большинство приемников использует электрическую энергию нормальной промышленной частоты. Установки высокой и повышенной частоты применяются для нагрева под закалку, ковку и штамповку металлов, а также для плавки металлов. К приемникам с повышенной частотой относятся, например, электрические двигатели в текстильной промышленности при производстве искусственного шелка (частота 133 Гц).

Для преобразования переменного тока промышленной частоты в токи высокой и повышенной частоты служат двигатели-генераторы (электромашинные преобразователи), а также тиристорные или ионные преобразователи. Для получения повышенной частоты до 10 кГц применяют преимущественно тиристорные преобразователи (инверторы). Для получения частот 10 кГц и выше применяются ламповые генераторы. От ионных генераторов можно получать до 2800 Гц. К приемникам с пониженной частотой относятся коллекторные электродвигатели, применяемые для транспортных целей (16 2/3 Гц), перемешиватели жидкого металла (до 25 Гц) и индукционные нагревательные устройства для отливки крупных деталей. Переменный ток пониженной частоты в промышленных установках широкого применения не имеет.

Приемники электрической энергии могут быть подразделены на группы по сходству режимов, т.е. по сходству графиков нагрузки. Деление потребителей на группы позволяет более точно находить суммарную электрическую нагрузку.

Различают три характерные группы электроприемников:

1. Приемники, работающие в режиме с продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме электрическая машина или аппарат может работать продолжительное время без повышения температуры отдельных частей машины или аппарата свыше допустимой. Примерами приемников, работающих в этом режиме, являются электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов и т. п.

2. Приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения. Период остановки машины или аппарата настолько длителен, что машина практически успевает охладиться до температуры окружающей среды. Примерами данной группы приемников являются электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков (механизмы подъема поперечины, зажимы колонн, двигатели быстрого перемещения суппортов и др.), гидравлических затворов и т. п.

3. Приемники, работающие в режиме повторно-кратковременной нагрузки. В этом режиме кратковременные рабочие периоды машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения. Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ) и длительностью цикла. В повторно-кратковременном режиме электрическая машина или аппарат может работать с допустимой для них относительной продолжительностью включения неограниченное время, причем превышение температур отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений. Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т. п.

Для перечисленных выше режимов работы приемников в соответствии с ГОСТ 183-74 электропромышленность выпускает электродвигатели, рассчитанные на указанные условия работы.

В действительности график нагрузки каждого приемника отличается от заданного при проектировании. На режим работы приемника влияют технологические особенности каждой отрасли промышленности. График нагрузки приемника является основным показателем, по которому его следует классифицировать.

Рисунок 7. Правильный и качественный монтаж, так же напрямую влияет на надежность электроснабжения.

Кроме разделения потребителей по режимам работы следует учитывать несимметричность нагрузки или неравномерность загрузки фаз. К симметричным нагрузкам относятся электродвигатели и трехфазные печи. К несимметричным нагрузкам (одно- и двухфазным) следует отнести электрическое освещение, однофазные к двухфазные печи, однофазные сварочные трансформаторы и т. п. в том случае, когда распределить их симметрично по фазам не удается.