Strømforsyningssystem: design, installasjon, drift. Autonome strømforsyningssystemer

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Forbedring av kvaliteten på vedlikehold av bygninger og industrikomplekser har ført til utstrakt bruk av elektrisitetskilder og tilhørende infrastruktur. I moderne virksomheter innebærer funksjonene til energiforsyningssystemer det største ansvaret, siden den minste feilen i strømforsyningen til utstyr kan føre til forstyrrelse av produksjonsprosesser. Og dette er bare en del av risikoen som må minimeres på stadiet for utvikling av prosjektet til strømforsyningssystemet. Ikke mindre viktige er problemene med å optimalisere denne infrastrukturen, siden kostnadene for energiressurser som regel blir den dyreste posten i estimatet for vedlikehold av virksomheter.

Formål med strømforsyningssystemer

Vanligvis fremhever eksperter, sammen med hovedoppgavene til slike systemer, deres sammensetning og egenskaper. Men separasjonen av disse parametrene vil gjøre det mulig å mer nøyaktig bestemme komponentene og oppgavene til strømforsyningssystemer. Hovedformålet deres er å gi forbrukere energiressurser. Både et lite privat objekt og et storskalaforetak kan fungere som sistnevnte.regional betydning. I det store og hele fungerer strømforsyningssystemet som en forbindelseskomponent mellom energikilden og mottakerne.

Struktur og bestanddeler

Strømforsyningskomplekset kan representeres som et trekomponentsystem. Dette er direkte kilden til kraft, distribusjonsinfrastruktur og midler for å levere strøm. For sammenkoblingen mellom disse komponentene sørger enheten for strømforsyningssystemet for et bredt spekter av utstyr og hjelpeelementer:

• kraftledninger (gir kraftoverføring til mottakere);
• nedtrappede understasjoner (utfører den primære konverteringen av energi fra kildene);
• distribusjonsstasjoner (utfører en viktig funksjon av nettverksdistribusjon av energi for å forsyne flere forbrukere);
• konverteringsanlegg (utfør klargjøring av elektrisk strøm for sluttbruk);
• luftledninger og kabler (forbindelseselementer som danner et nettverk i kraftinfrastrukturen);
• ledere (gir den endelige energiforsyningen til mottakerne).

Utvalg av generatorer

Krafstasjoner er mer designet for autonome strømforsyningssystemer av ulike typer. Dette er enheter som inkluderer en motor som genererer strøm. Moderne kraftverk drives av tre hovedtyper drivstoff - bensin, gass og diesel.

Bensindrevne generatorer brukes ofte somredundante systemer og beregnes for korte driftsperioder. Slike stasjoner er billigere og enklere å vedlikeholde, men høye drivstoffkostnader gjør at de ikke kan brukes i intensive moduser. Et kraftigere dieselstrømforsyningssystem drar fordel av lave vedlikeholdskostnader (20 % mindre sammenlignet med bensin-motstykker), men selve utstyret og installasjonen er dyrere. Gasskraftforsyning har funnet sin plass i å betjene store industrianlegg – fordelene med slik infrastruktur inkluderer rimelig drivstoff og holdbarhet.

Design

I prosessen med å lage en modell av et fremtidig strømforsyningssystem, kreves det flere trinn, inkludert utvikling av en strømelektrisk plan, sporing, bestemmelse av plassering og parametre for utstyr. Moderne design av strømforsyningssystemer inkluderer følgende arbeider:

• lag en plan for utstyrsoppsett;
• oppretting av forsynings- og distribusjonsnettverk;
• valg av kabler, designarbeid på parameterne deres;
• oppretter kabelrapportering;
• ledningsruting;
• spesifikasjonsutvikling;
• forberedelse av layout av elektriske ledninger og relatert utstyr.

Når de utfører de fleste designoperasjonene, må spesialister bestemme de elektriske belastningene og beregne det elektriske nettverket, som vil tjene til å overføre og distribuere elektrisitet mellom mottakerne. Også tatt innoppmerksomhet på etterspørselsfaktorer og installert kapasitet.

Valg av utstyr

Når prosjektet er klart, går spesialistene videre til valg av tekniske midler som implementerer strømforsyningssystemet. De grunnleggende dataene på grunnlag av hvilket utstyr som velges, er gitt av utformingen av strømforsyningssystemer basert på beregninger og driftsforhold. Komponentene i komplekset vil bestemme dets holdbarhet og pålitelighet. Til dags dato inkluderer listen over utstyr for slike formål kabel- og ledningsprodukter, høyspenningsutstyr, eksplosjonssikker elektroteknikk, belysningsprodukter, generatorer og kraftverk, transformatoranlegg, kraftelektronikk og ulike komponenter.

Installasjon

Dette er siste trinn i etableringen av et strømforsyningskompleks, som inkluderer montering og installasjon av utstyr. Installasjonen utføres under hensyntagen til prosjektdata og bedriftens egenskaper - for eksempel ved gjennomføring av oppgaven ved produksjonsanlegg, tar spesialister hensyn til muligheten for en trinnvis installasjon av individuelle komponenter uten behov for stoppe arbeidsflyten. På samme stadium utføres automatisering av strømforsyningssystemer på bekostning av kontrollpaneler og spesielle kontrollere. Deretter utføres igangkjøringsoperasjoner og nødvendige endringer i vedlikeholds- og driftsforskriftene.

Prinsipp for ledelse og drift

Når man vurderer driften av strømforsyningssystemer, er det viktigta hensyn til at strømkilder og tilhørende elektrisk utstyr må produsere så mye ressurser som forbrukerne krever. Driften av kraftverk og nett er med andre ord beregnet for mulige endringer i mottakerlaster. Rasjonell drift av strømforsyningssystemer sørger for spesiell opplæring av ekspedisjonssenterpersonell som vil være i stand til nøyaktig å overvåke etterspørselen til mottakere etter elektrisitet. Basert på disse indikatorene velger tjenesten det optimale antallet generatorer ved reduksjon av belastninger, eller tvert imot, starter reservestasjoner når energibehovet øker.

Det er viktig å tenke på at ytelsen og sikkerheten til arbeidsprosesser i virksomheten er avhengig av kvaliteten på tjenesten til kraftsystemet. Forstyrrelser i strømforsyningen kan forårsake ulykker, nedetid på transportbånd og andre ubehagelige situasjoner og fenomener, som fører til at ofre oppstår og underproduksjon av produserte produkter ikke kan utelukkes.

Kriterier for kvaliteten på strømforsyning

Ansvar for systemer som gir kraft til virksomheter, krever å opprettholde tilstrekkelige indikatorer på deres ytelse. I denne forbindelse er vedlikehold av forsyningsinstallasjoner basert på følgende prinsipper:

• Sikre jevn drift av generatorer, nettverk og relaterte strømforsyningskomponenter. Forresten, påliteligheten til strømforsyningssystemer er en av de viktigste vurderingene av kvaliteten, samt vedlikeholdbarhet med holdbarhet.
• Stabilitet i gjennomføringen av planen forelektrisitetsproduksjon og påfølgende distribusjon, som dekker de nødvendige maksimumsverdiene for forbrukerlast.
• Bevaring av kvaliteten på energien som leveres til mottakere. Det må oppfylle kravene til forsyningselektrisk utstyr når det gjelder frekvens og spenning.

For å oppnå optimale arbeidsforhold styres strømforsyningssystemet av kontrollpaneler. Sistnevnte er på sin side utstyrt med verktøy, på grunn av dette utføres styring, justering, styring av kraftverk, kraftledninger og nedtrappingsstasjoner.

Driftsmodus

Ethvert strømforsyningskompleks sørger for individuelt verneutstyr i nødstilfeller. Som regel er dette relébeskyttelsessystemer, noe som førte til inndelingen av kraftsystemets driftsmoduser i tre typer: normal, nødstilfelle og etterulykke. Den første modusen er preget av uavbrutt strømforsyning. Under slike driftsforhold leverer strømforsyningssystemet til industribedrifter ressursen i tilstrekkelig volum og den nødvendige kvaliteten. I nødmodus blir den normale driften av systemet forstyrret og varer til øyeblikket da den skadede komponenten også er deaktivert. Driften av strømforsyningssystemet etter en ulykke fortsetter til normal drift av hele komplekset er gjenopprettet.

Klassifiseringer av strømforsyningssystemer

Det er flere prinsipper for separasjon av kraftsystemer som forsyner forbrukere med strøm. Avhengig avkildestrømforsyningssystem kan være elektrokjemisk, dieselelektrisk og kjernefysisk. Slike komplekser er også forskjellige i konfigurasjon, for eksempel er det sentralisert, desentralisert og kombinert. Ikke mindre betydningsfulle i klassifiseringen er egenskapene til strøm, direkte og veksel.

Strømforsyningssystemer brukes under forskjellige forhold og ved forskjellige anlegg. I denne forbindelse er det verdt å vurdere deres mobilitet (stasjonær, bærbar og transportabel) og tilhørighet til forbrukeren. Men kanskje er hovedinndelingen knyttet til formål. Så det er standby-systemer, backup og nødstilfelle. Standby-strømforsyningssystemet til bedriften utfører sine funksjoner regelmessig og er som regel hovedkilden til elektrisitet. Backup-systemer, tvert imot, fungerer oftere som en ekstra strømforsyningsinfrastruktur - for å erstatte hovedkomplekset. Nødstrømforsyning gir vanligvis muligheten til å betjene de mest kritiske fasilitetene innen noen få timer eller dager.

Autonome strømforsyningssystemer

Konseptet med autonome systemer kommer fra behovet for å sikre strømforsyningen mot mulige feil i ryggradsnettverk og andre force majeure-situasjoner. Vanligvis brukes autonome strømforsyningssystemer i bedrifter med en etablert produksjonsprosess og behov for uavbrutt strømforsyning. I hovedsak er dette forsyning av elektrisitet med uavhengig kontroll. Det er viktig å merke seg at autonom strømforsyning er holdbar,men krever samtidig høyere kostnader til installasjon og vedlikehold. På den annen side rettferdiggjør denne tilnærmingen seg selv i lys av påliteligheten og stabiliteten til energiforsyningen.