Характеристика потребителей электроэнергии и определение категорий электроснабжения

Характеристика потребителей электроэнергии и определение категорий электроснабжения

Электроснабжение объекта может осуществляться от собственной электростанции, энергетической системы при наличии собственной электростанции.

Требования, представляемые к надёжности электроснабжения от источников питания, определяются потребляемой мощностью объекта и его видом.

Приёмники электрической энергии в отношении обеспечения надёжности электроснабжения разделяются на несколько категорий.

Первая категория – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный экономический ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, расстройство сложного технологического процесса, массовый брак продукции.

Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа (нулевая категория) электроприёмников, бесперебойная работа которых не обходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.

Вторая категория – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпускам продукции, массовым простоям рабочих, механизмов. Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприёмников второй категории не более 30 минут.

Третья категория – все остальные электроприёмники, не подходящие под определение первой и второй категорий.

Электроприёмники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, при отключении одного из них переключение на резервный должно осуществляться автоматически. Согласно определению ПУЭ независимыми источниками питания являются такие, на которых сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках, питающих эти электроприёмники. Согласно ПУЭ к независимым источникам могут быть отнесены две секции или системы шин одной или двух электростанций или подстанций при соблюдении следующих условий:

– каждая эта секция или система шин питается от независимых источников.

– секции шин не связаны между собой или же имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций шин.

Для электроснабжения электроприёмников особой группы должен предусматриваться дополнительный третий источник питания, мощность которого должна обеспечивать безаварийную остановку процесса.

Электроприёмники второй категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых источников питания, переключение можно осуществлять не автоматически.

Электроснабжение электроприёмников третьей категории может выполняться от одного источника при условии, что перерывы электроснабжения. необходимые для ремонта и замены поврежденного оборудования, не превышают одних суток.

Электрооборудование ремонтно-механического цеха относится ко 2 и 3 категориям и могут питаться от одного источника, при условии, что перерывы электроснабжения не превышает одних суток. [3,с.28]

Потребители электроэнергии это совокупность машин, аппаратов, линий электропередачи и вспомогательных устройств, предназначена для производства, преобразования, передачи и распределение электрической энергии.

Потребителями считается всё, что питается электроэнергией, то есть это предприятия, бытовые потребители, электрифицированный транспорт, освещение городов и посёлков. Также к ним относятся станки, подъёмно-транспортные устройства, компрессоры, вентиляторы, насосы, сварочные установки, трансформаторы и различные печи.

Классифицируют электроприёмники по: напряжению, роду тока, мощности, режиму работы.

По напряжению электроприёмники различают на низковольтные и высоковольтные. Низковольтные – напряжение их составляет до 1000 В, и высоковольтные – напряжением более 1000 В. Всё электрооборудование в цехе относится к потребителям низкого напряжения, так как все установки работают от сети 220/380 Вольт.

По роду тока различают электроприёмники работающие от:

-сети переменного тока нормальной частоты 50 Гц;

-сети переменного тока повышенной или пониженной частоты;

-сети постоянного тока.

В ремонтно – механическом цехе все электроприёмники работают от сети переменного тока нормальной частоты 50 Гц.

По мощности электроприёмники различают: малой мощности – до 10 кВт; средней мощности – до 100 кВт.

По режиму работы электроприемники делят на три группы:

Продолжительный режим – это режим, в котором электрические машины работают длительное время, при этом не перегреваясь. В данном цехе в продолжительном режиме работают такие установки как станки, камера нагрева, вентиляторы, прессы, ультразвуковые ванны.

Читайте также:  Шампунь от блох для детей

Повторно-кратковременный режим – это режим, в котором рабочие периоды работы чередуются с периодами пауз, а длительность всего цикла не превышает десяти минут. В цехе в этом режиме работают различные краны.

Кратковременный режим- это режим, в котором рабочий период не столько длителен, чтобы температуры отдельных частей машины могли достигнуть установившегося значения, период же остановки машины настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды. В предложенном цехе нет электроприемников, работающих в кратковременном режиме.

По общности технологического процесса электроприемники можно разделить на производственные механизмы, общепромышленные установки, подъемно-транспортное оборудование, преобразовательные установки, электросварочное оборудование, электронагревательные и электролизные установки. Общепромышленные установки (вентиляторы, компрессоры, насосы) занимают значительное место в системе электроснабжения.

Надёжность электроснабжения заключается в обеспечении предприятия электроэнергией хорошего качества, то есть работы должны проводиться без срыва плана производства и без аварийных перерывов в электроснабжении. Электроприемники ремонтно-механического цеха относятся ко второй категории потребителей, так как перерыв в их электроснабжении приводит к массовому недоотпуску продукции, простою рабочих мест и механизмов.

В ремонтно-механическом применяются следующие системы освещения: общее освещение, местное и комбинированное. Применение одного местного освещения не допускается. Освещение делится на рабочее и аварийное. Аварийное освещение применяется для эвакуации людей.

Согласно СНИП 2-4-79 для общего освещения производственных помещений с высотой 4-8 метров применяются светильники с газоразрядными лампами, в административно бытовых помещениях и производственных участках небольшой площади и высоты применяются светильники с лампами накаливания и люминесцентными лампами.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод светового потока (коэффициент использования), учитывающий световой поток лампы , лм, при лампах накаливания или световой поток группы ламп светильника при люминесцентных лампах.

Таблица 1-Светильники цеха

Наименование помещения S, м 2 Е, лк Тип светильника n, светильников Р, Вт
Участок шлифовальных станков ЛВО03-4 65
Служба механика 25,9 НСП03-60-01
Базовая инструментальная Кладовая1,2 31,2 34,4 НСП03-60-01
Инструментальная раздаточная кладовая ЛВП04-4 80
КПП ЛВП04-4 80
Отделение слесарей лекальщиков ЛВП04-4 80
Измерительная лаборатория ЛВП04-4 80
Участок доводки ЛВП04-4 80
Участок приточки ЛВП04-4 80
Участок мехобработки корпусных деталей 111,7 ЛВО03-4 65
Участок виброиспытаний ЛВП04-4 80

Продолжение таблицы 1

УЗО 29,6 ЛВП04-4 80
Участок ЭХО 12,9 ЛВО03-2 65
Участок магнитного контроля 16,8 ЛВО03-4 40
Участок механической обработки РСП 05
Заточное отделение ЛВО03-4 40
КТП ЛВО03-2 65
Кладовая заготовок 1,2 НСП03-60-01
Комната механика 17,2 НСП03-60-01
Коридор №1 170,5 ЛВО31-2 80-001
Коридор №2 62,1 ЛВО03-2 65
Коридор №3 10,8 ЛПО01-2 20
Тамбур №1 12,9 ЛПО01-2 20
Тамбур №2 4,7 ЛПО01-2 20
Тамбур №3 6,7 НСП03-60-01
Табельная 10,8 ЛВП04-4 80
Продолжение таблицы 1
Мужской гардероб 81,9 ЛВО31-2 80-001
Женский гардероб 89,3 ЛВО31-2 80-001
Хранение абразивных кругов 6,2 ЛВП04-4 80
Изолятор брака 5,5 НСП03-60-01
МСУ 9,75 НСП03-60-01
ЖСУ 6,6 НСП03-60-01
Лестничная клетка №1 и 2 23,5 НБО07-60
Комната отдыха 57,6 ЛВО31-2 80-001
ЛЖГ НСП03-60-01
Душ 1 15,6 НСП03-60-01
Душ 2 НСП03-60-01
Кладовая 3 7,8 НСП03-60-01
Тамбур 4 57,4 ЛВО03-4 40
Тамбур 5 54,5 ЛВО03-4 40
Аварийное освещение на участке мех. обработки НСП05-500
Окончание таблицы 1
Аварийное освещение в коридоре №1 170,5 ЛВО31-2´80-001
Итого: по производственному участку
Итого: по бытовым участкам

В механическом цехе имеются 27 электроприемников – краны, станки. Все приемники питаются от трехфазной сети напряжением 380В промышленной частоты 50 Гц. Мощности электроприемников и их номинальные токи указаны в таблице 2.

Читайте также:  Алмазная чашка инструмент алмазный

Таблица 2- Электроприемники ремонтно-механического цеха

№ п/п Наименование электроприемника Количество электроприемников, шт. Установленная мощность, кВт № приемника на плане
РП 1
Настольно-сверлильный станок 1,5
Вертикально-сверлильный станок 2;4
Машина сортогибочная 4,5 3;5
Вертикально-фрезерный станок
РП 2
Заточный станок 7;9
Станок для заточки резцов с алмазным кругом 2,2
Универсальный заточный станок
Поперечно-строгальный станок 7,5
Зубодолбежный станок 7,5
Опресовочный станок
РП 3
Ножницы кривошипные
Заточный станок
Кран консольный 6,5
Вертикально-фрезерный станок
Токарно-винторезный станок 14;10;11 25;26;27
РП 4
Ножницы кривошипные
Заточный станок
Токарно-винторезный станок 16;17
Станок координатно-расточный 18;19;20
Итого по цеху 195,2

Схема электроснабжения должна обеспечивать надёжность питания потребителей, быть удобной в эксплуатации. При этом затраты на сооружение линии, расходы проводникового материала и потери электроэнергии должны быть минимальными.

Цеховые сети делят на питающие, которые отходят от источника питания, и распределительные, к которым присоединяются электроприемники. Схемы электросетей могут быть радиальными и магистральными.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания отходят линии, питающие крупные электроприемники, или групповые распределительные пункты от которых, в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие прочие мелкие электроприемники.

Магистральные схемы в основном применяются при равномерном распределении нагрузки по площади цеха – в этом случае все электроприемники получают питание от одной магистрали (шина или кабель), идущей вдоль всего цеха.

Учитывая особенности радиальных и магистральных сетей, чаще всего применяют смешанные схемы.

В нашем случае ввиду сравнительно небольших размеров цеха и неравномерного распределения нагрузки по нему выбираем радиальную схему электроснабжения.

Согласно ПУЭ все потребители электрической энергии условно разделяют на три категории (группы), в зависимости от их важности. В данном случае идет речь о том, насколько надежным должно быть энергоснабжение потребителя с учетом всех возможных факторов. Приведем характеристики каждой из категорий электроснабжения потребителей и соответствующие требования относительно надежности их питания.

К первой категории электроснабжения относятся наиболее важные потребители, перерыв в электроснабжении которых может привести к несчастным случаям, крупным авариям, нанесению большого материального ущерба по причине выхода из строя целых комплексов оборудования, взаимосвязанных систем. К таким потребителям относятся:

горнодобывающая, химическая промышленность и др. опасные производства;

важные объекты здравоохранения (реанимационные отделения, крупные диспансеры, родильные отделения и пр.) и других государственных учреждений;

котельные, насосные станции первой категории, перерыв в электроснабжении которых приводит к выходу из строя городских систем жизнеобеспечения;

тяговые подстанции городского электрифицированного транспорта;

установки связи, диспетчерские пункты городских систем, серверные помещения;

лифты, устройства пожарной сигнализации, противопожарные устройства, охранная сигнализация крупных зданий с большим количеством находящихся в них людей.

Потребители данной категории должны питаться от двух независимых источников питания – двух линий электропередач, питающихся от отдельных силовых трансформаторов. Наиболее опасные потребители могут иметь третий независимый источник питания для большей надежности. Перерыв в электроснабжении потребителей первой категории разрешается только лишь на время автоматического включения резервного источника питания.

В зависимости от мощности потребителя, в качестве резервного источника электроснабжения может выступать линия электрической сети, аккумуляторная батарея либо дизельный генератор.

ПУЭ определяет независимый источник питания как источник, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом источнике питания. К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электротстанций или подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

Ко второй категории снабжения относятся потребители, при отключении питания которых, останавливается работа важных городских систем, на производстве возникает массовый брак продукции, есть риск выхода из строя крупных взаимосвязанных систем, циклов производства.

Читайте также:  Тепловой насос скважинного типа

Помимо предприятий, ко второй категории электроснабжения относятся:

медицинские учреждения и аптечные пункты;

городские учреждения, учебные заведения, крупные торговые центры, спортивные сооружения, в которых может быть большое скопление людей;

все котельные и насосные станции, кроме тех, которые относятся к первой категории.

Вторая категория электроснабжения предусматривает питание потребителей от двух независимых источников. При этом допускается перерыв в электроснабжении на время, в течение которого обслуживающий электротехнический персонал прибудет на объект и выполнит необходимые оперативные переключения.

Третья категория электроснабжения потребителей включает в себя всех оставшихся потребителей, которые не вошли в первые две категории. Обычно это небольшие населенные пункты, городские учреждения, системы, перерыв в электроснабжении которых не влечет за собой последствий. Также к данной категории относят многоквартирные жилые дома, частный сектор, дачные и гаражные кооперативы.

Потребители третьей категории получают питание от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении потребителей данной категории, как правило, не более суток – на время выполнения аварийно-восстановительных работ.

При разделении потребителей на категории учитывается множество факторов, оцениваются возможные риски, выбираются наиболее надежные и оптимальные варианты.

Максимальное допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения

Вопросы электрообеспечения, включая надежность электроснабжения, определяются в договоре потребителя с субъектом электроэнергетики. В договоре устанавливают допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления электроснабжения (это фактически допустимая продолжительность перерыва питания по ПУЭ).

Для I и II категорий надежности допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения определяются сторонами в зависимости от конкретных параметров схемы электроснабжения, наличия резервных источников питания и особенностей технологического процесса потребителя, но не могут быть более соответствующих величин, предусмотренных для III категории надежности, для которой допустимое число часов отключения в год составляет 72 ч (но не более 24 ч подряд, включая срок восстановления энергоснабжения).

Что дает разделение потребителей на категории

Разделение потребителей на категории в первую очередь позволяет правильно спроектировать тот или иной участок электросети, связать его с объединенной энергосистемой. Основная цель – построить максимально эффективную сеть, которая с одной стороны должна осуществлять в полной мере потребности в электроснабжение всех потребителей, удовлетворять требованиям по надежности электроснабжения, а с другой стороны быть максимально упрощенной с целью оптимизации средств на обслуживание и ремонт сетей.

В процессе эксплуатации электрических сетей разделение потребителей на категории электроснабжения позволяет сохранить стабильность работы объединенной энергосистемы в случае возникновения дефицита мощности по причине отключения блока электростанции либо серьезной аварии в магистральных сетях. В данном случае работают автоматические устройства, отключающие от сети потребителей третьей категории, а при больших дефицитах мощности – второй категории.

Данные меры позволяют оставить в работе наиболее важных потребителей первой категории и избежать техногенных катастроф в масштабах регионов, гибели людей, аварий на отдельных объектах, материального ущерба.

В отечественных системах электроснабжения наиболее часто используется принцип горячего резерва : мощность трансформаторов ТП, ГПП (и пропускная способность всей цепи питания к ним) выбирается большей, чем этого требует поддержание нормального режима, для обеспеченна электроснабжения электроприемников I и II категории в послеаварийном режиме, когда одна цепь питания отказывает в результате аварии (или отключается планово).

Холодный резерв, как правило, не используется (хотя более выгоден по суммарной пропускной способности), ток как предусматривает автоматическое включение под нагрузку элементов сети без предварительных испытании.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector