Maitinimo sistema: projektavimas, montavimas, eksploatavimas. Autonominės maitinimo sistemos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Gerinant pastatų ir pramoninių kompleksų priežiūros kokybę, buvo plačiai naudojami elektros š altiniai ir susijusi infrastruktūra. Šiuolaikinėse įmonėse energijos tiekimo sistemų funkcijos apima didžiausią atsakomybę, nes menkiausias įrangos maitinimo sutrikimas gali sutrikdyti gamybos procesus. Ir tai tik dalis rizikos, kurią reikia sumažinti elektros energijos tiekimo sistemos projekto rengimo etape. Ne mažiau svarbūs yra šios infrastruktūros optimizavimo klausimai, nes energijos išteklių sąnaudos, kaip taisyklė, tampa brangiausiu elementu įmonių išlaikymo sąmatoje.

Maitinimo sistemų paskirtis

Paprastai ekspertai kartu su pagrindinėmis tokių sistemų užduotimis pabrėžia jų sudėtį ir charakteristikas. Tačiau šių parametrų atskyrimas leis tiksliau nustatyti maitinimo sistemų komponentus ir užduotis. Jų pagrindinis tikslas – aprūpinti vartotojus energijos ištekliais. Pastaruoju gali veikti ir mažas privatus objektas, ir didelė įmonė.regioninės reikšmės. Apskritai, maitinimo sistema veikia kaip jungiamasis komponentas tarp energijos š altinio ir imtuvų.

Struktūra ir sudedamieji elementai

Maitinimo kompleksą galima pavaizduoti kaip trijų komponentų sistemą. Tai tiesiogiai energijos š altinis, paskirstymo infrastruktūra ir elektros tiekimo priemonės. Šių komponentų tarpusavio sujungimui maitinimo sistemos įtaisas numato platų įrangos ir pagalbinių elementų asortimentą:

• elektros linijos (suteikia energijos perdavimą imtuvams);
• žemyn pastotės (atlieka pirminį energijos konvertavimą iš jos š altinių);
• paskirstymo stotys (atlieka svarbią energijos paskirstymo tinkle funkciją, kad aprūpintų kelis vartotojus);
• keitiklių įrenginiai (atlikti elektros srauto paruošimą galutiniam naudojimui);
• oro linijos ir kabeliai (jungiamieji elementai, kurie sudaro tinklą elektros infrastruktūroje);
• laidininkai (pateikia galutinį energijos tiekimą jo imtuvams).

Generatorių įvairovė

Elektrinės stotys labiau skirtos įvairių tipų autonominėms maitinimo sistemoms. Tai įrenginiai, kuriuose yra variklis, generuojantis srovę. Šiuolaikinės elektrinės varomos trimis pagrindinėmis kuro rūšimis – benzinu, dujomis ir dyzelinu.

Benzinu varomi generatoriai dažniausiai naudojami kaipperteklinės sistemos ir yra skaičiuojamos trumpiems veikimo laikotarpiams. Tokios stotys yra pigesnės ir lengviau prižiūrimos, tačiau didelės kuro sąnaudos neleidžia jų naudoti intensyviais režimais. Galingesnė dyzelinio maitinimo sistema pasižymi mažomis priežiūros sąnaudomis (20 % mažesnės, palyginti su benzininiais analogais), tačiau pati įranga ir įrengimas yra brangesni. Dujų energijos tiekimas rado savo vietą aptarnaujant didelius pramonės objektus – tokios infrastruktūros pranašumai yra kuro įperkamumas ir ilgaamžiškumas.

Dizainas

Būsimos elektros tiekimo sistemos modelio kūrimo procese reikalingi keli etapai, įskaitant galios elektros plano parengimą, sekimą, įrangos vietos ir parametrų nustatymą. Šiuolaikinis maitinimo sistemų projektavimas apima šiuos darbus:

• sukurkite įrangos išdėstymo planą;
• tiekimo ir paskirstymo tinklų sukūrimas;
• laidų parinkimas, jų parametrų projektavimo darbai;
• kabelinių ataskaitų kūrimas;
• laidų nukreipimas;
• specifinis kūrimas;
• elektros laidų ir susijusios įrangos išdėstymo parengimas.

Atlikdami daugumą projektavimo darbų, specialistai turi nustatyti elektros apkrovas ir apskaičiuoti elektros tinklą, kuris tarnaus elektrai perduoti ir paskirstyti tarp jo imtuvų. Taip pat įtrauktadėmesį į paklausos veiksnius ir įrengtus pajėgumus.

Įrangos pasirinkimas

Parengę projektą, specialistai imasi elektros energijos tiekimo sistemą įgyvendinančių techninių priemonių parinkimo. Pagrindinius duomenis, kuriais remiantis parenkama įranga, pateikia elektros energijos tiekimo sistemų projektavimas, pagrįstas skaičiavimais ir eksploatavimo sąlygomis. Komplekso komponentai lems jo ilgaamžiškumą ir patikimumą. Iki šiol tokiems tikslams skirtos įrangos sąraše yra kabelių ir laidų gaminiai, aukštos įtampos įranga, sprogimui atspari elektrotechnika, apšvietimo gaminiai, generatoriai ir elektrinės, transformatorinės, galios elektronika ir įvairūs komponentai.

Įdiegimas

Tai paskutinis maitinimo komplekso kūrimo etapas, apimantis įrangos surinkimą ir montavimą. Diegimas atliekamas atsižvelgiant į projekto duomenis ir įmonės ypatybes - pavyzdžiui, kai užduotis įgyvendinama gamybos patalpose, specialistai atsižvelgia į galimybę palaipsniui montuoti atskirus komponentus, nereikia sustabdyti darbo eigą. Tame pačiame etape elektros energijos tiekimo sistemų automatizavimas atliekamas valdymo pultų ir specialių valdiklių sąskaita. Toliau atliekami paleidimo darbai ir atliekami būtini techninės priežiūros ir eksploatavimo taisyklių pakeitimai.

Valdymo ir veikimo principai

Svarstant energijos tiekimo sistemų veikimą, svarbuatsižvelgti į tai, kad aptarnaujantys energijos š altiniai ir su jais susijusi elektros įranga turi pagaminti tiek išteklių, kiek reikia vartotojams. Kitaip tariant, elektrinių ir tinklų darbas skaičiuojamas atsižvelgiant į galimus imtuvų apkrovų pokyčius. Racionalus elektros energijos tiekimo sistemų eksploatavimas numato specialų dispečerinių centrų personalo mokymą, kuris gebės tiksliai stebėti imtuvų poreikį elektros energijai. Pagal šiuos rodiklius tarnyba parenka optimalų generatorių skaičių mažindama apkrovas arba, priešingai, paleidžia atsargines stotis, kai padidėja energijos poreikis.

Svarbu atsižvelgti į tai, kad darbo procesų našumas ir sauga įmonėje priklauso nuo elektros energijos sistemos paslaugų kokybės. Elektros tiekimo sutrikimai gali sukelti nelaimingų atsitikimų, konvejerių prastovų ir kitų nemalonių situacijų bei reiškinių, dėl kurių negalima atmesti aukų atsiradimo ir per mažos pagamintos produkcijos.

Maitinimo kokybės kriterijai

Įmonėms energiją teikiančių sistemų atsakingumas reikalauja išlaikyti pakankamus jų veiklos rodiklius. Šiuo atžvilgiu tiekimo įrenginių priežiūra grindžiama šiais principais:

• Geratorių, tinklų ir susijusių maitinimo komponentų sklandaus veikimo užtikrinimas. Beje, elektros energijos tiekimo sistemų patikimumas yra vienas iš pirminių jos kokybės įvertinimų, taip pat ir techninės priežiūros bei patvarumo.
• Plano įgyvendinimo stabilumaselektros energijos gamyba ir tolesnis jos paskirstymas, apimantis reikiamas maksimalias vartotojų apkrovas.
• Imtuvams tiekiamos energijos kokybės išsaugojimas. Jis turi atitikti tiekiamos elektros įrangos reikalavimus dėl dažnio ir įtampos.

Norint pasiekti optimalias darbo sąlygas, maitinimo sistema valdoma valdymo pultais. Pastarieji savo ruožtu aprūpinti įrankiais, kurių dėka vykdomas elektrinių, elektros linijų ir laiptelių pastočių valdymas, reguliavimas, valdymas.

Veikimo režimai

Bet kuris maitinimo kompleksas numato asmenines apsaugos priemones avarijos atveju. Paprastai tai yra relinės apsaugos sistemos, dėl kurių elektros sistemos veikimo režimai buvo suskirstyti į tris tipus: normalų, avarinį ir poavarinį. Pirmajam režimui būdingas nepertraukiamas maitinimo š altinis. Esant tokioms eksploatavimo sąlygoms, pramonės įmonių elektros energijos tiekimo sistema tiekia pakankamai tūrio ir reikiamos kokybės išteklius. Avariniu režimu normalus sistemos darbas sutrinka ir tęsiasi iki to momento, kai taip pat išjungiamas pažeistas komponentas. Elektros tiekimo sistemos veikimas po avarijos tęsiasi tol, kol bus atkurtas normalus viso komplekso darbas.

Maitinimo sistemų klasifikacijos

Egzistuoja keli elektros energijos sistemų, tiekiančių vartotojus elektros energija, atskyrimo principai. Priklausomai nuoš altinio maitinimo sistema gali būti elektrocheminė, dyzelinė-elektrinė ir branduolinė. Tokie kompleksai taip pat skiriasi savo konfigūracija, pavyzdžiui, yra centralizuoti, decentralizuoti ir kombinuoti. Ne mažiau reikšmingos klasifikacijoje yra srovės, tiesioginės ir kintamosios srovės charakteristikos.

Maitinimo sistemos naudojamos skirtingomis sąlygomis ir skirtinguose įrenginiuose. Šiuo atžvilgiu verta apsvarstyti jų mobilumą (stacionarų, nešiojamą ir transportuojamą) ir priklausymą vartotojui. Bet turbūt pagrindinis skirstymas yra susijęs su tikslu. Taigi, yra budėjimo sistemos, atsarginės kopijos ir avarinės sistemos. Įmonės budėjimo maitinimo sistema savo funkcijas atlieka reguliariai ir paprastai yra pagrindinis elektros energijos š altinis. Atsarginės sistemos, atvirkščiai, dažniau veikia kaip pagalbinė maitinimo infrastruktūra – pakeičia pagrindinį kompleksą. Avarinis maitinimo š altinis paprastai suteikia galimybę aptarnauti svarbiausius objektus per kelias valandas ar dienas.

Autonominės maitinimo sistemos

Autonominių sistemų koncepcija kyla iš poreikio apdrausti maitinimo š altinį nuo galimų pagrindinių tinklų gedimų ir kitų force majeure situacijų. Paprastai autonominės maitinimo sistemos naudojamos įmonėse, kuriose yra nusistovėjęs gamybos procesas ir reikalingas nepertraukiamo maitinimo š altinis. Iš esmės tai yra elektros energijos tiekimas su nepriklausomu valdymu. Svarbu pažymėti, kad autonominis maitinimo š altinis yra patvarus,bet tuo pačiu reikalauja didesnių išlaidų įrengimui ir priežiūrai. Kita vertus, toks požiūris pasiteisina dėl energijos tiekimo patikimumo ir stabilumo.