Электроснабжение производственных объектов

30-окт-2024

Просмотры

2260

Электроснабжение производственных объектов – это целый комплекс работ по обеспечению питанием электрооборудования промышленных предприятий. Он состоит из инженерного оборудования, коммуникаций, объектов управления и других элементов, которые отвечают за стабильную эксплуатацию всего объекта. Для обеспечения стабильного технологического прогресса предприятия, бесперебойной электрической энергии, защиты от скачков и падения напряжения для каждого предприятия разрабатываются индивидуальные проекты электроснабжения, учитывающие нагрузку и особенности производственной деятельности.

Система электроснабжения предприятий: из чего состоит

От правильной организации систем электроснабжения промышленных предприятий во многом зависят их финансовые показатели, так как стабильное электропитание – это гарантия непрерывных производственных процессов. К элементам системы электропитания относятся:

• источник энергоснабжения;
• питающая сеть, состоит из линий от источника электроэнергии к объекту;
• пункты приема электроэнергии;
• распределительные линии, которые передают электричество от пунктов приема к приемникам;
• приемники (потребители энергии).

В систему электроснабжения предприятия входят распределительные, питающие, преобразовательные, трансформаторные подстанции. Главная задача таких систем – обеспечение качественным питанием производственных мощностей, автоматизированных систем управления, видеонаблюдения, охранной и пожарной сигнализации во всех случаях: и когда оборудование работает в штатном режиме, и при сбоях в работе основного энергоснабжения. Поэтому проектирование электроснабжения предприятий выполняется с учетом:

• нагрузки на приемники, отдельные узлы и на все предприятие в целом;
• количество элементов системы и их распределение;
• параметры оптимального напряжения в питающей и распределительной сети;
• особенности монтажа электрических установок и оборудования на предприятии;
• требования к безопасности готовой системы электроснабжения.

Проектирование электроснабжения промышленных предприятий выполняют в разных случаях

• строительство нового объекта и их последующее присоединение к сетям общего пользования;
• капремонт, когда по проекту требуется полностью или частично заменить освещение, линии электропитания, оптимизировать систему электроснабжения, увеличить уровень входной мощности;
• восстановление и реконструкция, когда нужно подвести электроэнергию. К новым этажам, дополнительным пристройкам.

Так как производственные предприятия используют технически сложное оборудование, требующее много электроэнергии, для каждого промышленного объекта разрабатывают индивидуальные проекты. Их оснащают специализированным энергооборудованием: генераторами, индивидуальными электроподстанциями, электродвигателями, преобразователи тока и другим. Компания «АДК-Электро» выполнит монтаж системы по проекту электроснабжения заказчика с учетом норм ПУЭ, СНиП 3.05.06-85, НТП ЭПП-94, СН 357-77.

Виды приемников электроэнергии на промышленном объекте

Промышленность потребляет более 60% всей вырабатываемой электрической энергии в стране, при этом мощность промышленных предприятий и электроприемников постоянно растет, что требует создания рациональной схемы питания и распределения электроэнергии для каждого приемника питания на объекте. Приемники электроэнергии – это аппараты или механизмы, предназначенные для преобразования электроэнергии в другой вид энергии, в том числе и в электрическую, но с другими показателями. К приемникам электроэнергии относятся:

• механизмы приводов машин и механизмов;
• установки электрохимической, электротермической обработки;
• электросиловые установки;
• электростатические фильтры;
• установки электроискровой обработки металлов;
• электронные и вычислительные машины;
• контрольно-испытательное оборудование.

Приемники электроэнергии отличаются по частоте тока: повышенной – более 10 кГц, высокой – до 10 кГц, нормальной – 50 Гц, пониженной– менее 50 Гц. Приемники с частотой 50 Гц – основные в системах промышленного электроснабжения, другие приемники с повышенной или высокой частотой используются для индуктивного или диэлектрического нагрева. Ток пониженной частоты необходим для питания плавильных установок.

При создании системы электроснабжения коммерческих и промышленных объектов учитывают разную нагрузку в разных фазах. К несимметричным приемникам относят осветительное оборудование, электропечи, однофазные трансформаторы. К приемникам с симметричной нагрузкой трехфазные печи, электродвигатели и другие с симметрично работающими фазами.

Нормы и требования при монтаже электросети (по ГОСТ и ПУЭ)

Системы электроснабжения предприятий должны обеспечивать бесперебойность, экономичность, гибкость, использование надежных магистральных схем, близость к источникам питания. Помимо этого, они должны проектироваться и устанавливаться в соответствии с установленными нормативными требованиям к электросетям на промышленных объектах:

• Свод правил устройства электроустановок (ПУЭ).
• НТП ЭПП-94 – документ с нормами технологического проектирования, в котором указан список правил к электроснабжению производственных объектов.
• СН 357-77 – инструкция, в которой содержатся нормативы проектирования системы освещения и силовых установок.
• СНиП 3.05.06-85 – стандарты и нормативы для электротехнических устройств.
• ГОСТ 30852.0-2002 (МЭК 60079-0:1998) – стандарт, устанавливающий требования к взрывозащищенному электрооборудованию.

Система электроснабжения должна быть сбалансированной, не должно быть перегрузок в электросети, потому на каждом участке возле центра нагрузки размещают распределительное устройство. Система должна соответствовать особенностям завода и каждого конкретного помещения, например, в производственных цехах может быть слишком жарко, влажно либо присутствовать высокая степень пожаро- или взрывоопасости.

Схемы электроснабжения предприятий не должны быть слишком сложными, а питающие линии – слишком длинными. Схема снабжения предприятия энергией должна выдерживать подключение нового оборудования.

Системы бесперебойного электроснабжения

С развитием технологий постоянно увеличивается нагрузка на существующие электрические сети, из-за чего затруднительно гарантировать бесперебойную работу промышленных объектов, в частности различные аварийные ситуации, проблемы в электросети, временное отсутствие электроснабжения. Системы бесперебойного питания включаются, когда пропадает основное, что позволяет избежать простоев в работе и приостановки технологического процесса.

Используют две схемы создания бесперебойного источника питания: централизованная и распределительная. Распределительная схема довольно простая, но не может гарантировать 100% надежность, помимо этого, она не экономична. Такая схема – единственный вариант распределения электроэнергии на предприятии, которое расположено в нескольких зданиях.

Системы бесперебойного электроснабжения (СБЭ) централизованного типа – наиболее используемые, работают по принципу резервирования электроэнергии, что делает систему надежной и устойчивой к перегрузкам в сети. Источники бесперебойного питания, используемые в таких системах на промышленных объектах, бывают разной мощности, также в ИБП используются разные технологии:

• ИБП с переключением, обычно ориентированы на кратковременную работу от батарей;
• с двойным преобразованием энергии – внешнее напряжение всегда преобразуется;
• ИБП, взаимодействующий с сетью, у него два основных режима работы – это работа от сети и от батареи, на режиме работы от электросети напряжение фильтруется от шумов и импульсов, а затем поступает к нагрузке;
• феррорезонансные ИБП – при работе от сети в магнитном поле трансформатора накапливается большая энергия, питающая нагрузку при переключении на батареи.

СБЭ защищают электрооборудование от высокочастотных шумов, импульсных помех, скачков, провалов или полного отсутствия напряжения. Резервные системы снабжения электропитанием включаются, когда в основном источнике питания обнаружились какие-либо проблемы или пропало электричество.

Автоматизация и управление системами электроснабжения

Даже секундное падение напряжения может привести к серьезным проблемам и ущербу для предприятия, так как пусковые токи в несколько раз больше номинальных, при одновременном включении всего электрооборудования вся сеть просто выйдет из строя. Автоматика в системах управления позволяет управлять режимами электроснабжения и обеспечивает стабильную работу электрических установок, машин и аппаратов как при аварии, так и после устранения сбоев в сети.

На производственных предприятиях используют разные типы автоматизации и управления:

• автоматический ввод резерва (АВР) – подключает к дополнительному источнику питания;
• устройства автоматического повторного включения (АПВ);
• автоматическое регулирование возбуждения (АРВ) для поддержки стабильного напряжения у потребителей энергии и распределения реактивной нагрузки;
• авторегулирование частоты (АЧР) - гарантирует стабильный уровень частоты в электросети.

Автоматизация и управление системами электроснабжения защищает энергосеть от перегрузок, коротких замыканий, скачков напряжения, обеспечивает бесперебойное питание потребителей энергии, нормальный уровень напряжения, сокращает потребление электроэнергии. такие системы управляют питанием оборудования, ведут учет потребления энергии.