Обеспечение бесперебойного электроснабжения

Page 1
background image

Page 2
background image

114

СЕТИ  РОССИИ

ПРЕЗЕНТ

АЦИЯ

Ж

изнь

 

современного

 

человека

 

невозмож

-

но

 

представить

 

без

 

электричества

От

 

на

-

дежного

 

электроснабжения

 

зависит

 

рабо

-

та

 

заводов

фабрик

больниц

 

и

 

образова

-

тельных

 

учреждений

объектов

 

сельского

 

хозяйства

 

и

 

ЖКХ

Электроснабжение

 

в

 

наши

 

дни

 

стало

 

одним

 

из

 

краеугольных

 

камней

 

человеческой

 

цивилизации

.

Наверное

всем

 

знакома

 

проблема

возникающая

 

при

 

отключении

 

в

 

доме

 

электричества

Подобные

 

пе

-

рерывы

 

в

 

электроснабжении

 

медицинских

 

учрежде

-

ний

 

или

 

промышленных

 

предприятий

 

со

 

сложным

 

тех

-

нологическим

 

процессом

 

могут

 

привести

 

к

 

человече

-

ским

 

жертвам

 

и

 

повреждению

 

дорогостоящего

 

обо

-

рудования

Поэтому

 

для

 

повышения

 

надежности

 

элек

-

троснабжения

 

применяются

 

устройства

 

автоматиче

-

ского

 

ввода

 

резерва

 (

АВР

), 

предназначенные

 

для

 

ав

-

томатического

 

переключения

 

потребителя

 

к

 

другому

 

источнику

 

электроэнергии

 

при

 

пропадании

 

основно

-

го

Чаще

 

всего

 

устройства

 

АВР

 

обеспечивают

 

пере

-

ключение

 

между

 

двумя

 

независимыми

 

линиями

 

элек

-

троснабжения

 

или

 

переключение

 

с

 

основной

 

линии

 

на

 

местный

 

резервный

 

источник

в

 

качестве

 

которо

-

го

как

 

правило

используется

 

дизель

-

генераторная

 

установка

Для

 

электроснабжения

 

особо

 

ответствен

-

ных

 

объектов

 

могут

 

применяться

 

АВР

 

для

 

трех

 

и

 

четы

-

рех

 

независимых

 

источников

.

В

 

ПУЭ

 

приводится

 

классификация

 

электропри

-

емников

 

по

 

обеспечению

 

надежности

 

электроснаб

-

жения

Они

 

подразделяются

 

на

 I, II 

и

 III 

категории

К

 

категории

 

относятся

 

такие

 

электроприемники

пере

-

рыв

 

электроснабжения

 

которых

 

может

 

повлечь

 

за

 

со

-

бой

 

опасность

 

для

 

жизни

 

людей

значительный

 

ущерб

 

народному

 

хозяйству

повреждение

 

дорогостоящего

 

основного

 

оборудования

массовый

 

брак

 

продукции

расстройство

 

сложного

 

технологического

 

процесса

нарушение

 

функционирования

 

особо

 

важных

 

эле

-

ментов

 

коммунального

 

хозяйства

В

 

первой

 

катего

-

рии

 

также

 

выделена

 

особая

 

группа

 

электроприемни

-

ков

бесперебойная

 

работа

 

которых

 

необходима

 

для

 

безаварийного

 

останова

 

производства

 

с

 

целью

 

пре

-

дотвращения

 

угрозы

 

жизни

 

людей

взрывов

пожаров

 

и

 

повреждения

 

основного

 

оборудования

. II 

группа

 — 

это

 

электроприемники

перерыв

 

электроснабжения

 

которых

 

приводит

 

к

 

массовому

 

недоотпуску

 

продук

-

ции

простоям

 

рабочих

механизмов

 

и

 

промышленно

-

го

 

транспорта

нарушению

 

нормальной

 

деятельности

 

значительного

 

количества

 

городских

 

и

 

сельских

 

жите

-

лей

К

 III 

группе

 

относятся

 

все

 

остальные

 

электропри

-

емники

не

 

подходящие

 

под

 

определение

 I 

и

 II 

катего

-

рий

 (

ПУЭ

 1.2.17).

Наиболее

 

жесткие

 

требования

 

предъявляются

 

к

 

электроприемникам

 I 

категории

Они

 

должны

 

обеспе

-

чиваться

 

электроэнергией

 

от

 

двух

 

независимых

 

вза

-

имно

 

резервирующих

 

источников

 

питания

и

 

пере

-

рыв

 

их

 

электроснабжения

 

при

 

нарушении

 

электро

-

снабжения

 

от

 

одного

 

из

 

источников

 

питания

 

может

 

быть

 

допущен

 

лишь

 

на

 

время

 

автоматического

 

вос

-

становления

 

питания

Для

 

электроснабжения

 

особой

 

группы

 

электроприемников

 I 

категории

 

должно

 

преду

-

сматриваться

 

дополнительное

 

питание

 

от

 

третьего

 

не

-

зависимого

 

взаимно

 

резервирующего

 

источника

УСТРОЙСТВА

 

АВТОМАТИЧЕСКОГО

 

ВВОДА

 

РЕЗЕРВА

Устройства

 

АВР

применяемые

 

в

 

цепях

 0,4 

кВ

как

 

правило

реализуются

 

на

 

следующих

 

коммутацион

-

ных

 

аппаратах

:

• 

контакторах

  (

рис

. 1). 

Это

 

самая

 

простая

 

и

 

рас

-

пространенная

 

система

Как

 

правило

на

 

контак

-

Обеспечение бесперебойного 

электроснабжения

С каждым днем возрастают требования к надежности и сохранению работо-
способности оборудования в аварийных ситуациях. Данная статья посвяще-
на построению систем электропитания, обеспечивающих безотказное функ-
ционирование электрооборудования и рассказывает о разработанных спе-
циалистами компании «ЭНЭЛТ.КОМ» современных способах проектирова-
ния и конструирования устройств типа «Автоматический ввод резерва».

Вячеслав МАРАШКИН, начальник отдела НКУ ООО «ЭНЭЛТ.КОМ»

Рис

. 1

Рис

. 1


Page 3
background image

115

№ 1 (4), январь-февраль, 2011

торах

 

реализуется

 

схема

 

два

 

ввода

 — 

один

 

выход

 

или

 

два

 

ввода

 — 

два

 

выхода

В

 

первом

 

случае

 

схема

 

мо

-

жет

 

быть

 

реализована

 

как

 

с

 

приоритетом

 

на

 

основной

 

ввод

так

 

и

 

без

 

приоритета

;

• 

реверсивных

 

рубильниках

 

с

 

моторным

 

приводом

Так

 

же

как

 

и

 

в

 

случае

 

с

 

контакторами

можно

 

реализовать

 

схему

 

два

 

ввода

 — 

один

 

выход

 

или

 

взяв

 

два

 

реверсив

-

ных

 

рубильника

 

и

 

сделать

 

схему

 

два

 

ввода

 — 

два

 

выхо

-

да

 («

схема

 

креста

»), 

широко

 

применяемую

 

в

 

вводных

 

распределительных

 

устройствах

 (

ВРУ

); 

• 

автоматических

 

выключателях

 

с

 

моторными

 

привода

-

ми

  (

рис

. 2) 

можно

 

реализовать

 

как

 

стандартные

 

схе

-

мы

 

АВР

так

 

и

 

схемы

 

с

 

алгоритмом

 

работы

 

АВР

 

любой

 

сложности

такие

как

 

два

 

ввода

 — 

один

 

выход

два

 

вво

-

да

 — 

два

 

выхода

а

 

также

 

комбинацию

 

нескольких

 

вво

-

дов

в

 

том

 

числе

 

и

 

вводов

 

от

 

дизель

-

генераторных

 

уста

-

новок

 

и

 

нескольких

 

выходов

Вторичные

 

цепи

 

управления

 

АВР

 

могут

 

выполняться

 

как

 

на

 

реле

так

 

и

 

на

 

программируемом

 

логическом

 

кон

-

троллере

 (

рис

. 3). 

Преимущества

 

контроллера

 

в

 

том

что

 

при

 

его

 

использовании

 

значительно

 

уменьшается

 

коли

-

чество

 

цепей

 

в

 

схеме

 

и

 

соответственно

 

количество

 

пере

-

ходных

 

контактов

которые

в

 

свою

 

очередь

снижают

 

на

-

дежность

 

работы

 

АВР

При

 

сложном

 

алгоритме

где

 

мно

-

го

 

вторичных

 

цепей

 

управления

использование

 

контрол

-

лера

 

значительно

 

экономит

 

место

 

в

 

щите

заменяя

 

со

-

бой

 

до

 

нескольких

 

десятков

 

различных

 

реле

При

 

слож

-

ном

 

алгоритме

 

применение

 

контроллера

 

обходится

 

на

-

много

 

дешевле

чем

 

совокупность

 

промежуточных

 

реле

 

и

 

реле

 

времени

а

 

также

 

других

 

элементов

По

 

трудоемко

-

сти

 

монтаж

 

АВР

 

на

 

контроллере

 

занимает

 

намного

 

мень

-

ше

 

времени

чем

 

монтаж

 

на

 

реле

А

 

в

 

случае

когда

 

не

-

обходимо

 

изменить

 

алгоритм

 

работы

 

АВР

добавить

 

вре

-

менные

 

задержки

 

или

 

дополнительные

 

блокировки

Все

 

это

 

можно

 

сделать

 

путем

 

изменения

 

программы

 

контрол

-

лера

без

 

дополнительного

 

монтажа

 

или

 

демонтажа

 

вто

-

ричных

 

цепей

 

управления

 

АВР

Однако

 

не

 

всегда

 

раци

-

онально

 

и

 

правильно

 

использовать

 

микроконтроллер

-

ные

 

схемы

 

управления

Например

в

 

схеме

 

АВР

 

два

 

вво

-

да

 — 

один

 

выход

 

на

 

контакторах

 

использовать

 

контрол

-

лер

 

экономически

 

необоснованно

 

из

-

за

 

простоты

 

схе

-

мы

 

на

 

реле

Несмотря

 

на

 

все

 

положительные

 

качества

 

микропроцессорного

 

контроллера

 

и

 

популярность

 

его

 

у

 

заводов

-

изготовителей

 

НКУ

служба

 

эксплуатации

 

электро

-

установок

 

зачастую

 

отдает

 

предпочтение

 

схемам

 

управ

-

ления

 

АВР

сделанным

 

на

 

базе

 

электромеханических

 

реле

 

и

 

контакторов

так

 

как

 

они

 

в

 

случае

 

ремонта

 

явля

-

ются

 

более

 

наглядными

 

и

 

понятными

.

Щиты

 

АВР

 

не

 

всегда

 

работают

 

в

 

автоматическом

 

режи

-

ме

периодически

 

приходится

 

оперировать

 

вводами

 

вруч

-

ную

 

на

 

период

 

пусконаладочных

 

или

 

других

 

видов

 

работ

Ручной

 

режим

 

может

 

осуществляться

 

как

 

по

 

месту

 

распо

-

ложения

 

щита

так

 

и

 

удаленно

 

от

 

него

Таким

 

образом

не

-

которые

 

системы

 

АВР

 

могут

 

включать

 

в

 

себя

 

три

 

режима

 

управления

 — 

автоматический

местный

 

и

 

дистанционный

При

 

этом

 

наиболее

 

обоснованно

 

применение

 

автомати

-

ческих

 

выключателей

 

или

 

реверсивных

 

рубильников

 

с

 

мо

-

торными

 

приводами

которые

 

в

 

отличие

 

от

 

контакторов

 

могут

 

сохранять

 

свое

 

включенное

 

состояние

 

и

 

без

 

внеш

-

него

 

питания

.

При

 

проектировании

 

отдельно

 

стоящих

 

шкафов

 

АВР

 

не

-

обходимо

 

уделить

 

внимание

 

защите

 

отходящих

 

линий

Не

-

редко

 

можно

 

увидеть

когда

 

на

 

вводе

 

в

 

шкаф

 

АВР

 

устанав

-

ливаются

 

выключатели

 

нагрузки

а

 

аппараты

 

защиты

 

нахо

-

дятся

 

в

 

вышестоящем

 

ВРУ

 

или

 

ГРЩ

доступ

 

к

 

которым

 

не

 

всегда

 

имеет

 

эксплуатирующий

 

персонал

Если

 

происходит

 

короткое

 

замыкание

 

на

 

отходящей

 

линии

вначале

 

отклю

-

чается

 

основной

 

ввод

Реле

 

контроля

 

напряжения

 

видит

что

 

ввод

 

пропал

и

 

подает

 

сигнал

 

на

 

включение

 

резерв

-

ного

 

ввода

после

 

чего

 

срабатывает

 

аппарат

 

защиты

 

ре

-

зервной

 

линии

Решить

 

эту

 

проблему

 

можно

 

следующим

 

путем

Если

 

это

 

схема

 

два

 

ввода

 — 

один

 

выход

то

 

можно

 

поставить

 

общий

 

аппарат

 

защиты

 

на

 

выходе

если

 

два

 

вво

-

да

 — 

два

 

выхода

то

 

заменить

 

выключатели

 

нагрузки

 

на

 

ав

-

томатические

 

с

 

соблюдением

 

селективности

 

с

 

вышестоя

-

щими

 

аппаратами

 

либо

 

подключать

 

реле

 

контроля

 

напря

-

жения

 

до

 

защитного

 

аппарата

 

в

 

вышестоящем

 

щите

что

-

бы

 

при

 

аварийном

 

отключении

 

реле

 

контроля

 

видело

 

на

-

личие

 

напряжения

 

и

 

не

 

давало

 

команды

 

на

 

включение

 

ре

-

зервного

 

ввода

Не

 

лишним

 

будет

 

включить

 

в

 

схему

 

управления

 

АВР

 

аварийные

 

дополнительные

 

контакты

 

защитных

 

аппара

-

тов

 

для

 

блокирования

 

включения

 

резервной

 

линии

 

пита

-

ния

 

в

 

случае

 

короткого

 

замыкания

 

на

 

отходящей

 

линии

В

 

заключение

 

хотелось

 

бы

 

отметить

что

 

проектирова

-

ние

 

таких

 

устройств

как

 

АВР

влияющих

 

на

 

сохранение

 

ра

-

ботоспособности

 

объектов

 

в

 

нештатных

 

ситуациях

являет

-

ся

 

серьезной

 

задачей

Эти

 

устройства

 

применяются

 

в

 

си

-

стемах

 

бесперебойного

 

электропитания

например

боль

-

ниц

клиник

 

и

 

других

 

медицинских

 

учреждений

и

 

благода

-

ря

 

их

 

работе

 

удается

 

сохранить

 

жизнь

 

человека

 

в

 

критиче

-

ских

 

ситуациях

.

Рис

. 2

Рис

. 2

Рис

. 3

Рис

. 3


Оригинал статьи: Обеспечение бесперебойного электроснабжения

Читать онлайн

С каждым днем возрастают требования к надежности и сохранению работоспособности оборудования в аварийных ситуациях. Данная статья посвящена построению систем электропитания, обеспечивающих безотказное функционирование электрооборудования и рассказывает о разработанных специалистами компании «ЭНЭЛТ.КОМ» современных способах проектирования и конструирования устройств типа «Автоматический ввод резерва».

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»