2 категория надежности электроснабжения источники электроснабжения. Категории надежности электроснабжения: требования электроприемников потребителей к источникам энергоснабжения. Резервное питание для бытовых потребителей

Все электропотребители, можно разделить по некоторой условной важности. То есть, надёжность электроснабжения, допустим жилых домов, будет явно, отличатся от насосной пожаротушения, где от наличия электричества зависят множество жизней, либо производства плавки металла, что в итоге может, обернутся страшной аварией.

По надёжности электроснабжения и важности электропотребителей, питающихся электроэнергией, были разработаны данные категории. Они определяются при проектировании, на основании нормативной документации (ПУЭ и других действующих нормативов) и тех. части самого проекта. Выделяют три категории электроснабжения: 1-я (очень важные электропотребители), 2-я (просто важные электропотребители) 3-я (все остальные электропотребители).

К первой категории относятся такие виды электропотребителей, которые в результате своего простоя без электричества могут повлечь опасность для жизни людей, безопасности государства, нанести большой материальный ущерб, поломку сложного и дорогого оборудования или нарушения сложного техпроцесса, работы сфер коммунального хозяйства. Проще говоря, всё то повлечет за собой очень серьезные последствия.

Как правило по первой категории электроснабжения запитаны ответственные потребители (противопожарные насосы, аварийное , пожарная и охраная сигнализации и т.д.)

В первую категорию так же входит особая группа электропотребителей, которая должна быть безостановочной в силу возможности возникновения пожаров, взрывов и человеческих смертей. Электропотребители этой категории при нормальной работе, должны предусматривать два независимых резервируемых источника электропитания, у которых перерыв для возобновления электроснабжения при отключении одного из них, должен быть лишь на время автоматического переключения на второй. Как правило для первой категории предусматриваются две независимые трансформаторные подстанции (ТП) либо ТП и ДГУ (дизель генератор), либо ТП и аккумуляторные батареи, расчитаные на определенное время работы как в режиме ожидания так и в режиме тревога. Автоматическое переключение потребителей первой категории на резервный ввод осуществляется с помощью устройства автоматического ввода резерва (АВР).

Для особой группы первой категории, должен предусматриваться также третий независимый источник, для увеличения общей надёжности. В роли третьего независимого источника для особой группы электропотребителей, могут использоваться различные аппараты бесперебойного электропитания, аккумуляторные батареи, дизель генераторы (ДГУ) и т.д. с использованием АВР на 3 ввода или двух АВР.

Вторая категория. К ней можно отнести электропотребители, что при внезапном отключении электроэнергии могут последовать массовое возникновение брака или недоотпуска продукции, длительный простой рабочих, оборудования, техпроцесса, общее нарушению обычной жизнедеятельности большого количества городского и сельского населения.

Она должна при нормальной своей работе, обеспечить электроснабжение, так же от двух независимых резервирующих источников электропитания, но допускается некоторое время на переключение (например, время за которое дежурный электрик зайдет в щитовую и переключит рубильник на второй ввод). Для элетропотребителей второй категории при возникновении проблем с электропитанием на одном из источников, допускается время простоя до восстановления электроснабжения, в промежутке, пока дежурныё персонал или выездная бригада не произведёт необходимое переключение и восстановит поступление электроснабжение. Для электроснабжения по второй категории необходимы два независимых источника электропитания, но в отличии от потребителей первой категории, переключение на резервный ввод осуществляется вручную (без устройства ввода резерва АВР).

Большинство электропотребителей относятся ко второй категории электроснабжения.

Стоит заметить то, что увеличение важности категории, напрямую влияет на саму стоимость его осуществления, поскольку это влечёт установку большего количества дополнительного оборудования и в итоге общего усложнение всей системы элетропотребителя.

Но с другой стороны на тех объектах, где действительно очень важна надёжность, в силу особых обстоятельств, то такое усложнение и резервирование, играет ключевую роль, во избежание более худших последствий при возникновении перебоя с элетрообеспечением.

От постоянного и бесперебойного снабжения электроэнергией зависят самые разнообразные процессы: чтение книги, работа стиральной машины, энергоснабжение многоквартирного дома, качество производимой продукции, функционирование пожарной и охранной сигнализации, удержание электромагнитными клапанами ядовитых веществ на производстве, охлаждение ядерного реактора. Очевидна существенная разница в важности данных процессов, поэтому существует разделение объектов энергопотребления на категории электроснабжения.

Приоритетность энергоснабжения определяется безопасностью беспрерывных производственных процессов, экономической, социальной и инфраструктурной значимостью потребителя электроэнергии. Степень важности электроснабжения (категория надежности ) закладывается еще на стадии проектирования объекта и обеспечивается различными техническими мероприятиями резервирования источников питания.

На фрагменте проекта энергоснабжения завода указаны два взаимно резервируемых ввода электричества w1, w2

Разделение потребителей на категории электроснабжения

Способы обеспечения резервным электроснабжением регламентированы в нормативных документах ПУЭ. Согласно данному документу, существуют три категории надежности обеспечения электроэнергией потребителей, самой важной из которых является первая.

Цитаты из ПУЭ

В категорию энергоснабжения № 1 входят производственные и инфраструктурные электрические сети, обеспечивающие работу оборудования и техперсонала на производствах, безаварийная и безостановочная работа которых имеет критически важное значение для жизни и безопасности людей, экономического благополучия государства, сохранности имущества и окружающей среды. Из категории № 1 выделяется особая группа потребителей электроэнергии, безостановочная работа которых обеспечивает безаварийный переход на резервное питание и аварийный останов производства в случае потери всех источников энергоснабжения.

Продолжение пункта 1.2.18 ПУЭ

Не вдаваясь в номенклатурные подробности различных правил проектирования объектов, простыми словами можно сказать, что по категории №1 получают электроэнергию производства, работающие с химически опасными, взрывоопасными, пожароопасными и радиоактивными веществами, с которыми могут произойти катастрофические процессы при отключении электричества. По той же причине к первой категории относят системы охранной и противопожарной сигнализации, пожаротушения, оповещения, связи и т. д.

Опасное производство аммиака должно иметь стабильное электроснабжение

• порча продуктов питания (склады с морозильными камерами);
• выход бракованной продукции или ее недополучение;
• длительный простой рабочих и техперсонала;
• остановка общественного транспорта;
• нарушение нормальной работы различных сфер хозяйственной деятельности;
• невозможность проведения административных функций управления.

Определение второй и третьей категории (цитата из п. 1.2.18)

Следует отметить, что степень надежности энергоснабжения жилых домов не подпадает под определения первых двух категорий, и осуществляется по нормативам третьей категории.

Обеспечение надежности энергоснабжения

Первая категория надежности электроснабжения обеспечивается подключением важных потребителей к двум независимым источникам питания с возможностью быстрого автоматического переключения на резервное электроснабжение. В большинстве случаев осуществляется подключение к двум независимым трансформаторным подстанциям или запускается резервный дизельный генератор. Система переключения источников энергоснабжения называется автоматическим вводом резерва.

Обеспечение электроэнергией потребителей первой категории (ПУЭ 1.2.19)

Потребители электрической энергии категории № 1, внесенные в особую группу , дополнительно обеспечиваются энергоснабжением через блоки бесперебойного питания, которые работают от аккумуляторных батарей. Таким способом достигается беспрерывная работа компьютеризованных систем контроля и управления, где даже кратковременное отсутствие напряжения в сети неминуемо приводит к сбою программы. Данные особые потребители могут дополнительно комплектоваться своими резервными генераторами.

Электропитание особой группы потребителей (продолжение п 1.2.19 ПУЭ)

По сути, резервирование источников питания для второй категории ничем не отличается – также осуществляется подключение к двум трансформаторным подстанциям или применяется резервный генератор. Разница состоит в том, что для второй категории энергоснабжения допускается ручной способ переключения на резервный источник с некоторой задержкой времени, необходимой для того, чтобы ответственный за электроснабжение работник добрался до рубильника.

Электроснабжение потребителей второй категории (ПУЭ 1.2.20)

Важность электроснабжения потребителей категории № 1

В качестве примера последствия потери энергоснабжения на критически важных объектах можно привести вторую по значимости техногенную ядерную катастрофу на японской атомной станции Фукусима-1. После землетрясения станция практически не пострадала — реакторы аварийно заглушились, и начали работать резервные дизельные генераторы, питающие циркуляционные насосы охлаждения тепловыделяющих сборок.

АЭС Фукусима-1 до катастрофы

Но, пришедшая с моря волна цунами затопила резервные генераторы, и станция осталась без электричества, так как воздушные линии электропередач были повреждены, а питания от батарей едва хватало на функционирование некоторых контрольных систем. Необходимость в охлаждении атомного топлива связана с малым периодом полураспада образованных в процессе ядерной реакции изотопов, которые также продолжают распадаться (выделяют тепло) после полной остановки реактора еще долгий период времени (до двух лет).

Перелив волны цунами через защитную дамбу

Неконтролируемый рост температуры ядерного топлива привел к началу пароциркониевой реакции воды и циркония тепловыделяющих трубок с обильным выделением водорода. Отсутствие энергоснабжения также повлияло на распространение водорода в системе вентиляции – электромагнитные клапаны оказались открытыми, вследствие чего взрывоопасный газ распространился по помещениям станции, которые впоследствии взорвались.

Основной причиной катастрофы были названы недостатки проекта – если бы стены защитной дамбы были на несколько метров выше — резервные генераторы и остальная инфраструктура бы не пострадали – трагедии бы не случилось.

Резервное питание для бытовых потребителей

На различных крупномасштабных производствах, не допускающих остановку энергоснабжения, (сахароварение, выплавка стали, цементная промышленность), питание оборудования частично осуществляется собственными электростанциями, работающими на печных газах, или использующими часть тепловой энергии, необходимой для обеспечения технологического процесса.

Небольшая электростанция, обеспечивающая резервное электроснабжение завода
Энергоснабжение дома от различных источников энергии

Таким образом, применяя современные технологии и альтернативные источники энергии можно добиться обеспечения бесперебойности домашнего энергоснабжения, повысив его до первой категории. Резервирование источников электроснабжения является весьма актуальной в быту, ведь для потребителей третьей категории допускается отсутствие электричества на протяжении суток, и не больше 72 часов в год, но на практике эти нормативы далеко не всегда выполняются.

Определение электроснабжения третьей категории (ПУЭ 1.2.21)

Частные предприятия и небольшие производства не всегда могут обеспечить себя альтернативным электричеством, поэтому обращаются к поставщикам электроэнергии для подключения резервных линий энергоснабжения, требуемых для второй категории.

Доступность автоматики дает возможность таким способом обеспечить первую категорию энергоснабжения. Поскольку установка новой подстанции и линий электропередач обойдется очень дорого, юристам заказчика следует обратить особое внимание на ответственность поставщика электроэнергии в случае полного сбоя энергоснабжения.

Что такое категоря надежности электроснабжения?

Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

1.2.17. Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.
1.2.18. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории электроснабжения.
Электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников , бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
Электроприемники второй 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 третьей категории - все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.
1.2.19. Электроприемники первой категории в нормальных режимах 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 первой 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 первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.
Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность 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 первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.
1.2.20. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Для электроприемников второй 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.
1.2.21. Для электроприемников третьей 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 суток.

Категория надежности электроснабжения выписка из СП 31-110-2003

Степень обеспечения надежности электроснабжения электроприемников жилых и общественных зданий отражена в таблице 5.1.

Здания и сооружения	Степень обеспечения надежности электроснабжения
Жилые дома:
противопожарные устройства (пожарные насосы, системы подпора воздуха, дымоудаления, пожарной сигнализации и оповещения о пожаре), лифты, аварийное освещение, огни светового ограждения
жилые дома с электроплитами (кроме 1 - 8-квартирных домов)
дома 1 - 8-квартирные с электроплитами
дома св. 5 этажей с плитами на газовом и твердом топливе
дома до 5 этажей с плитами на газовом и твердом топливе
на участках садоводческих товариществ
Общежития общей вместимостью, чел.:
Отдельно стоящие и встроенные центральные тепловые пункты (ЦТП), индивидуальные тепловые пункты (ИТП) многоквартирных жилых домов
Здания учреждений управления, проектных и конструкторских организаций, научно-исследовательских институтов:
Комплекс остальных электроприемников:
здания с количеством работающих св. 2000 чел. независимо от этажности, здания высотой более 16 этажей, а также здания учреждений областного, городского и районного значения с количеством работающих св. 50 чел.
здания с количеством работающих св. 50 чел., а также здания областного, городского и районного значения до 50 чел.
здания с количеством работающих до 50 чел.
Здания лечебно-профилактических учреждений 1:
электроприемники операционных и родильных блоков, отделений анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии, кабинетов лапароскопии, бронхоскопии и ангиографии, противопожарных устройств и охранной сигнализации, эвакуационного освещения и больничных лифтов
комплекс остальных электроприемников
Учреждения финансирования, кредитования и государственного страхования:
федерального и республиканского подчинения:
электроприемники противопожарных устройств, охранной сигнализации, лифтов
комплекс остальных электроприемников
комплекс электроприемников учреждений краевого, областного, городского и районного подчинения
Библиотеки и архивы:
электроприемники противопожарных устройств, охранной сигнализации зданий с фондом св. 1000 тыс. ед. хранения
комплекс остальных электроприемников
комплекс электроприемников зданий с фондом, тыс. ед. хранения:
св. 100 до 1000
Учреждения образования, воспитания и подготовки кадров:
комплекс остальных электроприемников
Предприятия торговли 2:
электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнализации, лифтов универсамов, торговых центров и магазинов
комплекс остальных электроприемников
Предприятия общественного питания 2:
электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнализации
комплекс остальных электроприемников
Предприятия бытового обслуживания:
комплекс электроприемников салонов-парикмахерских с количеством рабочих мест св. 15, ателье и комбинатов бытового обслуживания с количеством рабочих мест св. 50, прачечных и химчисток производительностью св. 500 кг белья в смену, бань с числом мест св. 100
то же, парикмахерских с количеством рабочих мест до 15, ателье и комбинатов бытового обслуживания с количеством рабочих мест до 50, прачечных и химчисток производительностью до 500 кг белья в смену, мастерских по ремонту обуви, металлоизделий, часов, фотоателье, бань и саун с числом мест до 100
Гостиницы, дома отдыха, пансионаты и турбазы:
электроприемники противопожарных устройств, охранной сигнализации и лифтов
комплекс остальных электроприемников
Музеи и выставки:
комплекс электроприемников музеев и выставок федерального значения
музеи и выставки республиканского, краевого и областного значения:
электроприемники противопожарных устройств, охранной сигнализации
комплекс остальных электроприемников
комплекс электроприемников музеев и выставок местного значения и краеведческих музеев
Конференц-залы и актовые залы, в том числе со стационарными кинопроекционными установками и эстрадами во всех видах общественных зданий, кроме постоянно используемых для проведения платных зрелищных мероприятий
1 Для электроприемников ряда медицинских помещений, например операционных, реанимационных (интенсивная терапия), палат для недоношенных детей, может потребоваться третий независимый источник. Необходимость третьего независимого источника определяется заданием на проектирование в зависимости от типа применяемого медицинского оборудования. 2 Для временных сооружений, выполняемых в соответствии с 7.12 ПУЭ, а также встроенных помещений площадью до 100 м 2 - III категория электроснабжения. Примечания 1 Схемы питания противопожарных устройств и лифтов, предназначенных для перевозки пожарных подразделений, должны выполняться в соответствии с требованиями 7.8 - 7.10 настоящего Свода правил, независимо от их категории надежности. 2 В комплекс электроприемников жилых домов входят электроприемники квартир, освещение общедомовых помещений, лифты, хозяйственные насосы и др. В комплекс электроприемников общественных зданий входят все электрические устройства, которыми оборудуется здание или группа помещений.

Требования к надежности электроснабжения в настоящий момент является одним из важных аспектов работы потребителей. От существующего уровня надежности энергоснабжения электроприемников потребителя зависит количество брака на производстве, качество изготовляемой продукции и, как следствие, конкурентоспособность компании в целом.

Сразу стоит отметить, что вопросы надежности энергоснабжения затрагиваются в основном в Правилах устройства электроустановок. Ответственность поставщика электроэнергии за низкие показатели качества электроэнергии и низкую надежность электроснабжения в действующем законодательстве в электроэнергетике прописано слабо. Однако некоторые моменты все-таки определены. Как не допустить простоя предприятия из-за отключения электроэнергии или с кого взыскать убытки от возникновения брака вследствие несоблюдения поставщиком электроэнергии показателей, определенных для различных категорий надежности электроснабжения, об этом и попытаемся разобраться в этой статье.

Для начала предлагаем разобраться с особенностями надежности энергоснабжения потребителей. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПЭУ 7 издание) выделяют три категории надежности электроснабжения.

При этом ПЭУ не устанавливает конкретные требования к времени восстановления энергоснабжения электроприемников 1 или 2 категории надежности. Для 3 категории надежности электроснабжения установлено время восстановления не более 24 часов.

Стоит отметить, что время восстановления энергоснабжения потребителей в соответствии с п. 31.6 «Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг», утвержденных Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, определяется следующим:

Для третьей категории надежности электроснабжения: допустимое число часов отключений в год составляет 72 часа, но не более 24 часов подряд, включая срок восстановления электроснабжения, за исключением случаев, когда для производства ремонта объектов электросетевого хозяйства необходимы более длительные сроки, согласованные с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору,

Для второй и первой категории надежности энергоснабжения число часов отключений должно определяться в договоре оказания услуг по передаче электроэнергии (если у потребителя нет такого договора - то в договоре энергоснабжения с гарантирующим поставщиком) с учетом его фактической схемы, источников энергоснабжения, наличия резервного питания и др.

Таким образом, важным моментом для потребителей с 1 или 2 категорией надежности для обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения, определить параметры восстановления подачи электроэнергии в случае возникновения аварийных ситуаций и др. вне регламентных отключений еще на этапе заключения договора энергоснабжения с поставщиком электроэнергии.

Также стоит особо отметить обязательное требования по закреплению величин аварийной брони и технологической брони. Указанные параметры определяются в акте аварийной и технологической брони и являются неотъемлемой частью договора потребителя. Очень часто потребители, имеющие аварийную или технологическую бронь не имеют оформленного акта согласования брони, что может привести (в случае отключения электроэнергии) к значительным убыткам для самого потребителя, а в худшем случае и к экологическим последствиям.

Определение границ зоны ответственности за надёжность электроснабжения с учетом существующих категорий.

При этом, качество и надежность электроснабжения потребителей определяется на границе балансовой принадлежности потребителя и сетевой компании.

Ответственность поставщика электроэнергии за вопросы энергоснабжения (в т.ч. надежность энергоснабжения) определяются п. 7 «Основных положений функционирования розничных рынков электрической энергии», утв. Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442, который говорит о том, что наличие оснований и размер ответственности субъектов электроэнергетики перед потребителями за действия (бездействие), повлекшие за собой неблагоприятные последствия, определяются в соответствии с гражданским законодательством Российской Федерации и законодательством Российской Федерации об электроэнергетике.

Таким образом, даже если у потребителя согласована в договоре энергоснабжения первая или вторая категория надежности электроснабжения, количество источников питания у него 2 или более, и на электроприемники потребителя есть согласованный акт о технологической или аварийной брони, то при возникновении случая временного прекращения поставок электроэнергии и возникновения у предприятия убытков вследствие этого, у него (потребителя) есть возможность получить компенсацию своих убытков только в судебном порядке. Поэтому важно дополнительно в договоре закреплять ответственность сторон за нарушение параметров надежности энергоснабжения.

При возникновении каких-либо ситуаций, связанных с надежности энергоснабжения, потребитель должен предъявлять требования к компенсации своих расходов (упущенной выгоды) к гарантирующему поставщику (энергосбытовой компании) если у потребителя заключен договор энергоснабжения и к электросетевой компании (владельцу электросетевых объектов) если у потребителя заключен договор купли-продажи электроэнергии и договор оказания услуг по передаче.

Выбор или изменение категории надежности электроснабжения.

В соответствии с правилами технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей к электрическим сетям, утвержденных постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, категория надежности электроснабжения электроприемников потребителей определяется в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств к электрическим сетям. При этом потребитель самостоятельно определяет какая категория надежности энергоснабжения ему необходима.

"Технологическое присоединение энергопринимающих устройств в целях обеспечения надежного их энергоснабжения и качества электрической энергии может быть осуществлено по одной из трех категорий надежности. Отнесение энергопринимающих устройств заявителя (потребителя электрической энергии) к определенной категории надежности осуществляется заявителем самостоятельно.

Отнесение энергопринимающих устройств к первой категории надежности осуществляется в случае, если необходимо обеспечить беспрерывный режим работы энергопринимающих устройств, перерыв снабжения электрической энергией которых может повлечь за собой угрозу жизни и здоровью людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб. В составе первой категории надежности выделяется особая категория энергопринимающих устройств, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров".

Однако, стоит понимать, что при выборе 2 или 1 категории надежности, стоимость подключения электричества возрастет в 2 раза относительно присоединения по 3 категории надежности: ведь для энергоснабжения по 1 или 2 категории необходимо два независимых источника питания и присоединение к каждому из них будет стоить примерно одинаково.

С точки зрения обеспечения надежного и бесперебойного питания, приемники электрической энергии делятся на четыре категории:

Рисунок 1. Потребители электроэнергии по категориям.

Это потребители первой особой категории электроснабжения, потребители первой категории, потребители второй категории, потребители третьей категории электроснабжения.

Особая категория.

Приемники, перерыв в электроснабжении которых недопустим.

Рисунок 3. Приемники особой категории.

Первая категория электроснабжения.

Приемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей или значительный материальный ущерб, связанный с повреждением оборудования, массовым браком продукции или длительным расстройством сложного технологического процесса производства.

Рисунок 4. Приемники первой категории.

Вторая категория электроснабжения.

Приемники, перерыв в электроснабжении которых связан с существенным недоотпуском продукция, простоем людей, механизмов, промышленного транспорта.

Рисунок 5. Приемники второй категории.

Третья категория электроснабжения.

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.

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.