Tápellátás: tervezés, telepítés, üzemeltetés. Autonóm áramellátó rendszerek

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az épületek és ipari komplexumok karbantartási minőségének javítása az áramforrások és a kapcsolódó infrastruktúra széles körű elterjedéséhez vezetett. A modern vállalkozásokban az energiaellátó rendszerek funkciói jelentik a legnagyobb felelősséget, mivel a berendezések áramellátásának legkisebb meghibásodása a termelési folyamatok megzavarásához vezethet. És ez csak egy része azoknak a kockázatoknak, amelyeket minimálisra kell csökkenteni az áramellátó rendszer projektjének fejlesztési szakaszában. Nem kevésbé jelentősek az infrastruktúra optimalizálásának kérdései, mivel általában az energiaforrások költsége a legdrágább tétel a vállalkozások fenntartási becslésében.

Az áramellátó rendszerek célja

A szakértők általában az ilyen rendszerek elsődleges feladatai mellett kiemelik azok összetételét és jellemzőit. De ezeknek a paramétereknek az elkülönítése lehetővé teszi az energiaellátó rendszerek összetevőinek és feladatainak pontosabb meghatározását. Fő céljuk a fogyasztók energiaforrásokkal való ellátása. Utóbbiként egy kis magánobjektum és egy nagyvállalat is működhet.regionális jelentőségű. Általában véve az áramellátó rendszer összekötő elemként működik az energiaforrás és a vevők között.

Struktúra és alkotóelemek

A tápegyüttes háromkomponensű rendszerként ábrázolható. Ez közvetlenül az energiaforrás, az elosztó infrastruktúra és a villamosenergia-ellátás eszközei. Ezen alkatrészek összekapcsolásához az áramellátó rendszer eszköze a berendezések és a segédelemek széles skáláját biztosítja:

• elektromos vezetékek (áramátvitelt biztosítanak a vevők számára);
• leléptető alállomások (az energia elsődleges átalakítását a forrásaiból hajtják végre);
• elosztóállomások (az energia hálózati elosztásának fontos funkcióját töltik be több fogyasztó ellátása érdekében);
• átalakító üzemek (végfelhasználásra az elektromos áramlás előkészítése);
• légivezetékek és kábelek (az energiainfrastruktúrában hálózatot alkotó összekötő elemek);
• vezetők (a vevők végső energiaellátását biztosítják).

Változatos generátorok

Az erőműveket inkább különféle típusú autonóm áramellátó rendszerekhez tervezték. Ezek olyan eszközök, amelyek áramot generáló motort tartalmaznak. A modern erőművek három fő tüzelőanyaggal működnek - benzinnel, gázzal és gázolajjal.

A benzinüzemű generátorokat általában úgy használjákredundáns rendszerek, és rövid üzemidőre számítanak. Az ilyen állomások olcsóbbak és könnyebben karbantarthatók, de a magas üzemanyagköltségek nem teszik lehetővé intenzív üzemmódban történő használatát. A nagyobb teljesítményű dízel táprendszer előnye az alacsony karbantartási költségek (20%-kal kevesebb a benzines társaihoz képest), de maga a berendezés és a telepítés drágább. A gázüzemű tápegység megtalálta a helyét a nagy ipari létesítmények kiszolgálásában – az ilyen infrastruktúra előnyei közé tartozik az üzemanyag megfizethetősége és a tartósság.

Dizájn

Egy jövőbeli áramellátó rendszer modelljének megalkotása során több lépésre van szükség, beleértve az energiavillamossági terv kidolgozását, a nyomkövetést, a berendezések helyének és paramétereinek meghatározását. Az áramellátó rendszerek modern tervezése a következő munkákat tartalmazza:

• készítsen berendezés-elrendezési tervet;
• ellátó és elosztó hálózatok kiépítése;
• kábelek kiválasztása, paramétereik tervezése;
• kábeles jelentés létrehozása;
• vezeték-útválasztás;
• speciális fejlesztés;
• villamos vezetékek és kapcsolódó berendezések elrendezésének elkészítése.

A tervezési műveletek többsége során a szakembereknek meg kell határozniuk az elektromos terheléseket és ki kell számítaniuk az elektromos hálózatot, amely a villamos energia átvitelére és elosztására szolgál a vevők között. Be is vettékügyeljen a keresleti tényezőkre és a beépített kapacitásra.

Felszerelésválasztás

A projekt elkészültekor a szakemberek hozzálátnak az áramellátó rendszer megvalósításához szükséges műszaki eszközök kiválasztásához. Az alapadatokat, amelyek alapján a berendezéseket kiválasztják, az áramellátó rendszerek számítások és üzemi feltételek alapján történő tervezése biztosítja. A komplexum összetevői meghatározzák annak tartósságát és megbízhatóságát. A mai napig az ilyen célokra szolgáló berendezések listája kábel- és vezetéktermékeket, nagyfeszültségű berendezéseket, robbanásbiztos elektrotechnikát, világítástechnikai termékeket, generátorokat és erőműveket, transzformátorokat, teljesítményelektronikát és különféle alkatrészeket tartalmaz.

Telepítés

Ez az energiaellátó komplexum létrehozásának utolsó szakasza, amely magában foglalja a berendezések összeszerelését és telepítését. A telepítés a projekt adatainak és a vállalkozás jellemzőinek figyelembevételével történik - például a feladat termelési létesítményekben történő végrehajtása esetén a szakemberek figyelembe veszik az egyes komponensek szakaszos beszerelésének lehetőségét anélkül, hogy szükség lenne rá. állítsa le a munkafolyamatot. Ugyanebben a szakaszban az áramellátó rendszerek automatizálását a vezérlőpanelek és a speciális vezérlők költségére hajtják végre. Ezt követően megtörténik az üzembe helyezési műveletek elvégzése, valamint a karbantartási és üzemeltetési szabályzat szükséges módosításai.

Az irányítás és működés elvei

Az áramellátó rendszerek működésének mérlegelésekor fontosfigyelembe kell venni azt a tényt, hogy a kiszolgáló áramforrásoknak és a kapcsolódó elektromos berendezéseknek annyi erőforrást kell termelniük, amennyire a fogyasztóknak szüksége van. Vagyis az erőművek és hálózatok működését a vevőterhelések esetleges változásaira számítják ki. Az áramellátó rendszerek ésszerű működése biztosítja a diszpécserközpont személyzetének speciális képzését, akik képesek lesznek pontosan nyomon követni a vevők villamosenergia-igényét. Ezen mutatók alapján a szolgáltatás kiválasztja az optimális számú generátort a terhelés csökkentése során, vagy éppen ellenkezőleg, tartalék állomásokat indít, amikor az energiaszükséglet megnő.

Fontos figyelembe venni, hogy a vállalati munkafolyamatok teljesítménye és biztonsága az energiarendszer által nyújtott szolgáltatás minőségétől függ. Az áramellátási zavarok baleseteket, leállásokat a szállítószalagokon és egyéb kellemetlen helyzeteket és jelenségeket okozhatnak, amelyek következtében nem zárható ki az áldozatok megjelenése és a gyártott termékek alultermelése.

A tápellátás minőségének kritériumai

A vállalatok számára áramot biztosító rendszerek felelőssége szükségessé teszi a teljesítményük megfelelő mutatóinak fenntartását. Ebben a tekintetben az ellátó berendezések karbantartása a következő elveken alapul:

• A generátorok, hálózatok és a kapcsolódó tápegységek zavartalan működésének biztosítása. Egyébként az áramellátó rendszerek megbízhatósága az egyik elsődleges szempont a minőségük, valamint a karbantarthatóság és a tartósság szempontjából.
• A terv végrehajtásának stabilitásavillamosenergia-termelés és annak utólagos elosztása, lefedve a fogyasztói terhelések szükséges maximumait.
• A vevőkészülékekhez szállított energia minőségének megőrzése. Meg kell felelnie a betápláló elektromos berendezések frekvencia és feszültség követelményeinek.

Az optimális munkakörülmények elérése érdekében az áramellátó rendszert vezérlőpanelek vezérlik. Utóbbiakat pedig olyan eszközökkel látják el, amelyeknek köszönhetően az erőművek, a vezetékek és a leléptető alállomások vezérlése, beállítása, vezérlése történik.

Üzemmódok

Minden áramellátási komplexum egyéni védőfelszerelést biztosít vészhelyzet esetére. Általában ezek relévédelmi rendszerek, amelyek az energiarendszer működési módjának három típusra való felosztásához vezettek: normál, vészhelyzeti és baleset utáni. Az első módot a szünetmentes tápegység jellemzi. Ilyen működési feltételek mellett az ipari vállalkozások áramellátó rendszere elegendő mennyiségben és a szükséges minőségben biztosítja az erőforrást. Vészhelyzetben a rendszer normál működése megszakad, és addig tart, amíg a sérült alkatrészt is letiltják. Az áramellátó rendszer baleset utáni működése a teljes komplexum normál működésének helyreállításáig folytatódik.

Az áramellátó rendszerek osztályozása

Több alapelv is létezik a fogyasztókat villamos energiával ellátó villamosenergia-rendszerek szétválasztására. Attól függően, hogy aAz energiaforrás rendszer lehet elektrokémiai, dízel-elektromos és nukleáris. Az ilyen komplexumok konfigurációjukban is eltérőek, például vannak centralizált, decentralizált és kombinált. Nem kevésbé jelentősek az osztályozásban az áram, az egyen és a váltakozó áram jellemzői.

Az áramellátó rendszereket különböző körülmények között és különböző létesítményekben használják. Ennek kapcsán érdemes mérlegelni a mobilitásukat (helyhez kötött, hordható és szállítható) és a fogyasztóhoz való tartozást. De talán a fő felosztás a célhoz kapcsolódik. Tehát vannak készenléti rendszerek, biztonsági mentés és vészhelyzet. A vállalkozás készenléti áramellátó rendszere rendszeresen ellátja feladatait, és általában a fő áramforrás. Ezzel szemben a tartalék rendszerek gyakrabban működnek segédenergia-ellátó infrastruktúraként - a fő komplexum helyettesítésére. A vészhelyzeti áramellátás általában lehetővé teszi a legkritikusabb létesítmények néhány órán vagy napon belüli szervizelését.

Autonóm áramellátó rendszerek

Az autonóm rendszerek koncepciója abból adódik, hogy biztosítani kell az áramellátást a gerinchálózatok esetleges meghibásodásai és más vis maior helyzetek ellen. Az autonóm áramellátó rendszereket jellemzően olyan vállalkozásokban használják, ahol kialakult termelési folyamat és folyamatos áramellátásra van szükség. Lényegében ez az áramellátás független szabályozással. Fontos megjegyezni, hogy az autonóm tápegység tartós,de ugyanakkor magasabb telepítési és karbantartási költségeket igényel. Másrészt ez a megközelítés indokolja magát az energiaellátás megbízhatósága és stabilitása szempontjából.