Категории электроснабжения, надежность электропитания, классификация
Всех возможных потребителей электроэнергии можно разделить на категории, в соответствии с необходимостью обеспечения и гарантированной подачей электричества. Например, требования, предъявляемые к надежности электроснабжения жилых зданий, могут существенно отличаются от аналогичных схем для спецобъектов. В качестве примера можно привести специальную систему «электропитания» насосного оборудования пожаротушения, предполагающего выполнение своих основных функций даже при отсутствии напряжения в сети.
Своевременная подача электроэнергии различным потребителям предполагает некий приоритет, а также соблюдение соответствующих норм надежности.
Именно здесь выделены главные категории энергопотребления, предусматривая определенное преимущество некоторых потребителей:
- Первая и особая группа первой категории (особо важные «неотключаемые» потребители);
- Вторая категория (потребитель может быть отключен не более чем на час);
- Третья категория (потребитель может быть отключен на период восстановительно-ремонтных работ).
Особая группа 1 категории электроснабжения
Вторая категория электроснабжения потребителей отличается некоторыми послаблениями в предъявляемых требованиях к питанию от сети.
К ней относят такие приемники и приборы, перебой в работе которых способен вызвать значительное уменьшение выпуска изготавливаемой продукции, простои производственных аппаратов и техники, задействованных в конкретном технологическом процессе.
Кроме того, рассматриваемая категория электроснабжения, отключенная на некоторый промежуток времени, может повлечь за собой нарушение нормальных условий жизнедеятельности значительного числа жителей государства. Требования к подводу питания похожи на критерии для первой группы, однако есть и некоторые отличия.
Вторая категория электроснабжения нуждается в поступлении энергии из двух мест, однако допускается временное отсутствие питания, достаточное для переключения с одного источника на другой посредством выездной бригады сетей или оперативного персонала самого потребителя.
https://youtube.com/watch?v=lSDhn9WsLXM
К примеру, нельзя сравнивать по значимости обычный частный дом в деревне и какое-либо учреждение здравоохранения, например больницу.
Согласитесь, что даже самый незначительный перерыв в электроснабжении операционных палат приведет к причинению вреда здоровью и жизни человека, находящегося в это время в руках врачей. И наоборот, жители жилого дома могут без особых потерь побыть без электричества.
Электроприемниками первой категории являются электроприемники, перерыв в работе которых может привести к тяжелым последствиям: угрозе жизни людей, крупному материальному ущербу, порче технологического оборудования, массовому браку в производимой продукции, сбою в сложном технологическом процессе, срывам в работе коммунального хозяйства. К особой группе внутри первой категории электроснабжения относятся электроприемники, постоянная работа которых нужна для штатной остановки производства при спасении людей, предотвращении взрывов, возгораний и порчи дорого оборудования. Электроприемниками второй категории являются электроприемники, перерыв в работе которых ведет к сбоям в отгрузке продукции, простоям персонала, машин и механизмов, сбою нормальной жизнедеятельности населения. К электроприемникам третьей категории относятся все прочие электроприемники.
Электроприемники 1категории электроснабжения надо обеспечивать электричеством от двух независимых источников питания. Два ввода взаимно страхуют друг друга и создают резерв электроснабжения.
В случае отказа одного ввода, моментально автоматически подключается другой. Перебой в питании допустим лишь на время автоматического переключения вводов.
Для особой группы первой категории электроснабжения должен быть предусмотрен третий независимый источник электропитания (аккумулятор, дизельный генераторы и т.п.).
Интересное: Чистая продажа это как
Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения
1.2.17. Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта. ¶ 1.2.18. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории. ¶
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.¶
Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения
1.2.17. Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.
1.2.18. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории. 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.
КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ПО НАДЕЖНОСТИ
Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) выделяют три класса, различающиеся степенью надежности и защиты электроприемников.
Первая категория.
Данная группа подразумевает непрерывную подачу электричества к объектам и не допускает перерыва в электроснабжении. Перебои в поставке тока может привести к очень серьезным последствиям, а именно:
- угрозе жизни и здоровья людей;
- значительным финансовым потерям;
- поломке дорогостоящего оборудования, нарушению функционирования объектов ЖКХ;
- сбою в технологических процессах и т.п.
Питание установок в этом случае производится при помощи двух независимых друг от друга источников, один из которых является резервным. Отсутствие электричества допускается лишь на момент автоматического включения резервного источника.
Из первой группы категории электроприемников выделяются установки, сбой в работе которых может повлечь чрезвычайно высокий риск травматизма, смерти и аварии на производстве. В этом случае требуется наличие третьего источника питания для повышения степени защиты электроснабжения.
В качестве второго или третьего источника электроэнергии могут применяться местные энергосистемы и электростанции.
В случае, когда резервирование электроснабжения не гарантирует непрерывности технологического процесса, осуществляется технологическое резервирование путем монтажа взаимно резервирующих установок или специальных агрегатов безаварийной остановки процессов, срабатывающих при перебое в поставке энергии.
Электроприемники первой категории широко используются в промышленности (химической, металлургической), шахтах, лечебно-профилактических учреждениях и реанимационных, котельных, в противопожарных устройствах, лифтах и т.п.
Вторая категория.
Эта группа включает в себя устройства, отключение которых может привести к следующим последствиям:
- нарушению производственного цикла и недоотпуску продукции;
- простою оборудования, транспорта и различных механизмов;
- нарушению жизнедеятельности целых районов и большого количества людей.
Электроприемники данной группы также имеют два независимых источника питания. Однако, перерыв в подачи электроэнергии может быть более длительным, чем для установок первой категории. Например, отсутствие электричества допускается на время, необходимое для включения резервного источника питания аварийной бригадой.
К этой категории электроснабжения электроприемников относятся жилые многоквартирные здания, общежития, детские и медицинские учреждения, спортивные сооружения, магазины, предприятия общественного питания, школы, музеи, бани и т.д.
Третья категория.
Эта категория надежности включает в себя установки, которые нельзя определить в первые две группы. Это могут быть жилые малоквартирные дома, небольшие производственные площадки и вспомогательные цеха.
Питание осуществляется от одного источника, при этом перебои в поставки энергии могут достигать 24 часов (72 часа за год). За это время должен быть проведен ремонт электрооборудования, поэтому при проектировании подобных сетей необходимо учесть метод проводки кабелей и резервирование трансформатора.
1 КАТЕГОРИЯ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Первый уровень по категорийности, в соответствии с ПУЭ получают электроприёмники тех предприятий и организаций, перерыв в обеспечении которых электрической энергией влечёт за собой наиболее тяжёлые последствия. Первый категорийный уровень обеспечения электроэнергией условно делится на две группы потребителей.
К группе специально выделенных электроприёмников ПУЭ относит объекты, отключение электроэнергии на которых может иметь следующие последствия:
- возникновение ситуаций, представляющих опасность для жизни людей;
- нарушение технологических циклов, способных привести к взрывам или пожарам.
Обеспечение электропитания потребителей, относящихся к выделенной группе в составе электроприёмников первой категории надёжности электроснабжения, осуществляется по следующему принципу:
Для обеспечения питания таких электроприёмников по требованию ПУЭ должно быть предусмотрено 3 не связанных друг с другом источника. Схема автоматики должна осуществлять обеспечение взаимного резервирования каждого из 3 источников. Схемы подачи электрической энергии, предполагающие ручное включение резервного питания при отключении рабочего источника, для объектов первой категорийности по надёжности обеспечения электричеством не могут быть применены.
Для всех электроприёмников первого категорийного класса перерыв питания допускается только на время, необходимое для автоматического включения резервного источника.
Одним из 3 независимых источников может быть автономная электростанция, оборудованная автоматическим запуском при отключении рабочего питания. Допускается использование для обеспечения резерва агрегатов бесперебойного питания и аккумуляторных батарей.
Приоритеты линий электроснабжения в логике работы автоматических устройств определяются при проектировании системы автоматизации и зависят от технических и режимных особенностей питающих линий.
Обеспечение электроэнергией потребителей, имеющих первую категорийность, но не отнесённых к особо выделенной группе, осуществляется в соответствии с правилами ПУЭ двумя не связанными между собой источниками. Переключение питания должно осуществляться автоматически.
В качестве резерва может использоваться автономный электрогенератор с автоматическим запуском от системы контроля напряжения.
Отключение питания электроприёмников первого категорийного вида по надёжности, не относящихся к специально выделенной группе характеризуется следующими последствиями:
- причинение материального ущерба в результате остановки крупносерийных промышленных производств;
- нарушение сложных технологических цепочек, вызывающее продолжительный массовый останов промышленного оборудования;
- сбои в работе жизненно необходимых объектов коммунального хозяйства и городской инфраструктуры;
- массовая неработоспособность средств связи и телевизионного вещания.
В случаях, когда техническая возможность обеспечения требуемого уровня резервирования электропитания отсутствует, правила требуют на стадии проектирования производства предусмотреть технологическое резервирование.
Для этого должен быть пересмотрен весь технологический процесс. При необходимости устанавливаются дополнительные агрегаты для обеспечения безаварийного останова технологических цепочек.
Первая категория надежности электроснабжения
Данная группа не допускает перерыва в электроснабжении. Перерыв подачи электрической энергии к объекту может привести к очень тяжелым последствиям, таким как:
- Опасность для жизни и здоровья людей;
- Массовый брак продукции;
- Дорогостоящее оборудование может выйти из строя;
- Сложные технологического процесса нарушаются;
- Нарушение нормального функционирования объектов коммунального хозяйства;
Наиболее существенный вес данной категории в промышленности, где остановка работы, например таких устройств, как вентилятор главного проветривания шахты приводит к остановке шахты и эвакуации всех людей из нее, что является срывом технологического процесса ставящим под угрозу жизнь и здоровье людей, а также приводят к массовому недоотпуску продукции и угрозе взрыва в шахте.
Наибольшая составляющая потребителей первой категории электроснабжения приходит на химическую и металлургическую промышленности, в остальных отраслях удельный вес данной нагрузки гораздо ниже.
На металлургических комбинатах, которые имеют не полный цикл производства металла (только коксохимические цеха или доменные и пр.), количество электроприемников 1-й категории может составлять порядка 70-80%, а с полным циклом 25-40%. На заводах производящих синтетический каучук приблизительно 70-80% полной нагрузки предприятия.
Из электроприемников 1-й категории можно выделить особую группу потребителей, бесперебойная подача электрической энергии к которым необходима для безаварийного останова производства, чтобы не допустить чрезвычайных происшествий (угрозы жизни и здоровью людей, повреждения дорогостоящего оборудования, пожаров, взрывов и других).
При проектировании электроснабжения потребителей данной группы необходимо тщательно исследовать специфику производства и технологию работы проектируемого объекта. Без необходимости не нужно завышать мощность для данной группы. Рассмотреть и сопоставить все возможные варианты. Также необходимо в обязательном порядке предусмотреть резервное питание для приемников данной группы.
Примерами таких электроприемников могут быть:
Шахтные подъемные машины, обеспечивающие подъем людей из шахты при возникновении аварийных ситуаций
При остановленном технологическом процессе насосы охлаждения доменных печей:
Область применения. Определения
1.2.1. Настоящая глава Правил распространяется на все системы электроснабжения.
Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящей главы, должны соответствовать также требованиям специальных правил.
1.2.2. Энергетическая система (энергосистема) — совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.
1.2.3. Электрическая часть энергосистемы — совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы.
1.2.4. Электроэнергетическая система — электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.
1.2.5. Электроснабжение — обеспечение потребителей электрической энергией.
Система электроснабжения — совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.
Централизованное электроснабжение — электроснабжение потребителей электрической энергии от энергосистемы.
1.2.6. Электрическая сеть — совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.
1.2.7. Приемник электрической энергии (электроприемник) — аппарат, агрегат и др., предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.
1.2.8. Потребитель электрической энергии — электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.
1.2.9. Нормальный режим потребителя электрической энергии – режим, при котором обеспечиваются заданные значения параметров его работы.
Послеаварийный режим – режим, в котором находится потребитель электрической энергии в результате нарушения в системе его электроснабжения до установления нормального режима после локализации отказа.
1.2.10. Независимый источник питания — источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания.
К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:
- каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;
- секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.
