Первая группа электроснабжения


Категория надёжности электроснабжения потребителей - 1, 2, 3 категории

Существует ПУЭ (правила устройства электроустановок), где можно определиться с классификацией электропотребителей и познакомиться с условным их разделением по надёжности. Если рассматривать многоэтажный дом и больницу, то надёжность второй, должна быть выше. Так как здесь ведётся подключение реанимаций и операционных помещений к питающему устройству, следовательно, аварийное выключение может привести к потере человеческой жизни или её угрозе.

Если рассматривать химическое предприятие, то здесь отключение от электроэнергии повлечёт за собой взрыв, жертвы и нанесён будет материальный ущерб, отсюда этот объект является важным и требует надёжного электроснабжения.

Все объекты тщательно изучаются, и им присваиваются категории надёжности.

Какие категории выделяют:

  • Первая. Эту группу называют ещё очень важной. Так как здесь отсутствие питания ведёт к необратимым процессам, а, главное, создаёт опасность человеческой жизни, государства и может создаваться аварийная ситуация, которая выльется в большой материальный ущерб. Поэтому здесь включается бесперебойное питание от двух независимых источников, когда автоматическое переключение с одной шины на другую ведётся в считаные доли секунд. Также в первой группе для того чтобы увеличить надёжность предусматривают третий источник, например, аккумуляторные батареи, автономные мини-электростанции и т. д. Этот источник предназначается для особой группы. Ими может питаться и второй энергоноситель.
  • Вторая. Аварийное отключение питания может привести к массовому браку, нарушению технического процесса, жизнедеятельности людей. Здесь также используются два независимых и взаимозаменяемых источника. Этой группой пользуется значительное число электропотребителей.
  • Третья. Те потребители, что не входят к первым двум категориям, относятся в 3 группу. Здесь используется один источник электроснабжения, только обязательным условием является остановка питания не более одних суток. Источником может быть одно трансформаторное КТП и в один год допускается 72 часа отключений.
Чем важнее категория, тем выше её стоимость, так как ведёт к установке дополнительного оборудования, отсюда будет и общая система электропотребления достаточно сложная.

Требования к источникам электроснабжения

Электроприёмники каждой категории согласно правилам установки имеют определённые требования.

  • В 1 группе элктроприёмников обязательно питание подключается от независимых блоков питания. А если речь идёт об особой группе приёмников, то здесь дополнительно предусматривается третий независимый взаимно резервирующий электрический блок. Таким образом, обеспечивается бесперебойное и надёжное электрическое питание. Так как сбои в электропитании могут привести к человеческим жертвам, материальному ущербу, нарушению технического процессу, сбою работы телевидения и т. д.
  • Во второй группе электроприёмников также идёт обеспечение от двух независимых источников. С той лишь разницей, что здесь допускается некоторое количество времени для подключения резервного источника, тогда как в первой категории переключение ведётся автоматически. Резервное питание может подключаться выездной оперативной бригадой или дежурным персоналом. Перерыв питания в этой группе может привести к простою рабочих и электрооборудованию, остановке выпуска продукции.
  • В электоприёмниках третьей группы питание ведётся одним источником и перерыв в питании не может быть более 24 часов.

Категории надёжности электроснабжения здания/объекта

Существует таблица, где отображается категория надёжности жилых домов, общежитий, учрежденческих зданий и объектов:

  • Жилой дом, где есть наличие электроплит, относят ко 2 группе.
  • Дом, в котором 8 квартир и имеются электроплиты – 3-я группа.
  • Садовые участки – 3.
  • Помещение с противопожарным оборудованием – 1.
  • Общежитие, где проживают больше 50 человек – 2. Меньше 50–3.
  • Индивидуально тепловой пункт и ЦТП – 1.
  • Здания, где работают больше 2 тысяч человек – 1.
  • Высотные здания больше 16 этажей – 1.
  • Санаторные здания и дома отдыха – 1.
  • Госстрах и финансовые учреждения с наличием охранной сигнализации и противопожарных устройств – 1.
  • Библиотеки с охранным обустройством – 1.
  • Библиотеки, где хранятся одна тыс. экземпляров книг – 2.
  • Сохранность экземпляров книг до 100 единиц – 3.
  • Дошкольные и школьные учреждения с охранным оборудованием – 1.
  • Гостиницы с охранным и противопожарным обустройством – 1.
  • Столовые, кафе и другие помещения для приёма пищи – 1.
  • Здания бытового обслуживания (парикмахерские, где больше 15 человек, ателье, когда 50 людей и химчистки с производительностью в 500 кг) – 2.
  • Музеи федерального, краевого и республиканского значения – 1.
  • Медицинские здания с интенсивной терапией, операционной, палатой недоношенных детей – 1.
  • Временные объекты – 3.

Здание, которое имеет 3 группу и питание происходит по одной линии, следует охранное и пожарное оборудование подключать к автономным источникам.

Силовые электроприёмники и освещение подключаются от трансформаторов.

Трансформаторные подстанции используются для общественных зданий встроенные или пристроенные.

Жилое здание может питаться от пристроенных подстанций только в том случае, если они наполнены жидким диэлектриком.

Использование ТП в жилом корпусе и школьном заведении запрещено.

Размещать ТП следует таким образом, чтобы была возможность круглосуточного доступа для организаций и персонала, которые занимаются обслуживанием.

Схемы (описание)

Обязательным условием приёмников первой группы являются независимые источники питания. И в случае нарушения электропитания, автоматически идёт его восстановление от резервного электроснабжения. Электричество независимых источников ведётся с различных подстанций или с одной. При этом должны, соблюдены некоторые условия:

  • Шины или секции подключаются от независимых источников;
  • Соединения между шинами или секциями не должно быть. Отключение происходит автоматически в аварийной ситуации.

Резервным источником питания могут служить аккумуляторные батареи, приборы бесперебойного питания, местные электростанции.

Рис.1

На рисунке 1 показана радиальная схема потребителей 1 категории. Во время аварийного выключения электроэнергии на одной из секций произойдёт автоматическое включение выключателя на шине.

Со второй категорией потребителей при нарушении целостности электрической цепи возможна некоторая задержка питания, пока не включится резервное электрическое устройство.

Рис.2

Вторая схема рис.2 отображает потребителей 2 категории. Также можно использовать и для 1 группы.

Аварийное отключение питания на одной из секций не помешает продолжению работы второй секции.

Рис.3

На рис 3 изображена схема потребителей 3 категории. Используя аварийный источник, схему можно использовать для потребителей 1 категории.

Кто и как определяет

Критериями выбора категорий в электроснабжении являются численность людей. Рассматривается, прежде всего, их безопасность и уровень материального ущерба, если произойдёт отключение электропитания. Для таких целей проектировщиками разработан классификатор различных видов электроснабжения. В нём указываются типы зданий, объектов, стоит только выбрать нужное строение с определённой категорией.

В производственных зданиях, чтобы определить нужную группу электропитания участвуют технологи и используются документ СП 31–110–2003 и ПУЭ (правила устройства электроустановок). Всё зависит от опасности и возможного материального ущерба. Чем она ниже, следовательно, и категория будет ниже и наоборот. Например, объекту, связанному с пожаром всегда присваивается первая категория.

Иногда категория здания и электроснабжения не совпадают. Такое случается в тепловых пунктах, и в технических условиях прописывается разрешённая мощность индивидуально для каждой группы электроснабжения.

hqsignal.ru

Электроснабжение 1 категории для систем безопасности

Как известно, в этом году произошло полное обновление нормативной базы, определяющей требования к системам пожарной сигнализации и пожаротушения: вступил в силу Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», введен в действие ГОСТ Р 53325-2009 «Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний».

В Своде правил СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» есть раздел «Электропитание систем пожарной сигнализации и установок пожаротушения» и выпущен отдельный Свод правил СП 6.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности». Кроме того, действуют ПУЭ (седьмое издание, 2002 год) — Правила устройства электроустановок, на которые даны ссылки в СП 5.13130.2009. Рассмотрим, какие требования предъявляются в этих документах к источникам питания, попытаемся определить их физический смысл и возможности практической реализации.

В ПУЭ, глава 1.2, все электроприемники (аппараты, агрегаты и другие потребители электроэнергии) по обеспечению надежности электроснабжения разделены на I-ю, II-ю и III-ю категории, кроме того, в I категории выделена особая группа электроприемников. К I категории относятся 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».

В особую группу I категории включены электроприемники, «бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров». II категория – это «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», а все остальные электроприемники включены в 3 категорию.

По каждой категории электроприемников в ПУЭ определены требования по надежности электроснабжения. Электроприемники I категории «должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания …», а для электроприемников особой группы I категории «должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания», что обеспечивает еще более высокую надежность электропитания. Электроприемники II категории также «должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания», однако если для I категории должно быть обеспечено автоматическое восстановление питания, то для II категории допускаются перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

А для III 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». Таким образом, если для электроприемников II и III категорий в ПУЭ допускаются значительные перерывы электропитания, определяемые включением резервного питания в ручном режиме и временем устранения неисправности, то относительно электроприемников I категории указано, что «перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания».

ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ СИСТЕМ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ

В общем случае ПУЭ предписывает определять категорию электроприемников в процессе проектирования системы электроснабжения. Своды правил СП 5.13130.2009 в п. 15.1 и СП 6.13130.2009 в п. 4.2 указывают, что «по степени обеспечения надежности электроснабжения электроприемники автоматических установок пожаротушения и систем пожарной сигнализации следует относить к I категории согласно Правилам устройства электроустановок, за исключением электродвигателей компрессора, насосов дренажного и подкачки пенообразователя, относящихся к III категории электроснабжения, а также случаев, указанных в 15.3, 15.4 (4.3, 4.4)». Действительно, в результате отключения электропитания систем пожарной сигнализации и пожаротушения создается реальная опасность для жизни людей и возможен значительный материальный ущерб.

Далее в п. 15.2 указано, что «питание электроприемников следует осуществлять согласно ПУЭ с учетом требований 15.3, 15.4». В ПУЭ п. 1.2.10 дано определение независимого источника питания – это «источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания». По п. 1.2.19 ПУЭ, в качестве независимого источника питания для «электроприемников I 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.» Своды правил СП 5.13130.2009, СП 6.13130.2009 также допускают осуществлять питание автоматических установок пожаротушения и систем пожарной сигнализации «от одного источника – от разных трансформаторов двухтрансформаторной подстанции или от двух близлежащих однотрансформаторных подстанций, подключенных к разным питающим линиям, проложенным по разным трассам, с устройством автоматического ввода резерва, как правило, на стороне низкого напряжения». На объектах III категории надежности электроснабжения, при наличии одного источника электропитания, «допускается использовать в качестве резервного источника питания электроаккумуляторные батареи или блоки бесперебойного питания, которые должны обеспечивать питание указанных электроприемников в дежурном режиме в течение 24 ч…», дальше требования расходятся: «плюс 1 ч» по СП 5.13130.2009, но «плюс 3 ч» по СП 6.13130.2009, «работы системы пожарной автоматики в тревожном режиме». Однако в обоих СП «допускается ограничение времени работы резервного источника в тревожном режиме до 1,3 времени выполнения задач системой пожарной автоматики». Таким образом, для выполнения требований ПУЭ по обеспечению питания I категории надежности на объектах III категории надежности необходимо использовать, минимум, два источника питания: основного сетевого и резервного аккумуляторного, с контролем работоспособности каждого источника, в том числе и в части достаточной емкости аккумуляторов, и с автоматическим включением резервного источника при нарушении питания от сетевого источника, как при отключении сети, так и при его неисправности.

Действующиее ранее НПБ 86-2000 «Источники электропитания постоянного тока средств противопожарной защиты. Общие технические требования. Методы испытаний» определяли требования только к источникам электропитания постоянного тока, и вопросы резервирования электропитания практически не рассматривались. Хотя отмечалось, что источник должен иметь индикаторы подключения к электрическим сетям, что он может иметь в своем составе аккумулятор и т.д. Не требовалось указывать время резервирования при работе от АКБ. Очевидно, подразумевалось, что вопросы резервирования должны решаться в процессе проектирования системы. Средняя наработка на отказ источника постоянного тока по НПБ 86-2000 должна быть не менее 40000 ч., что составляет немногим более 4,5 лет, да и срок службы АКБ также обычно не превышает 4-5 лет. Таким образом, в течение срока эксплуатации порядка 10 лет можно рассчитывать на несколько отказов сетевого источника питания, АКБ или того и другого вместе.

Для примера рассмотрим работу источника бесперебойного питания, сертифицированного по НПБ 86-2000. Можно считать, что он запитан от двух независимых источников электроснабжения: сети ~220 В и аккумулятора, что допускается на объектах III категории надежности электроснабжения. Но при отказе самого источника требуется его замена с последующим ремонтом. Таким образом, надежность электроснабжения снижается, минимум, до 11 категории при наличии ЗИПа, и дежурного персонала, допущенного к проведению ремонтных работ, или при выезде оперативной бригады в любое время суток и в любой день недели. В большинстве же случаев восстановление электропитания не произойдет и в течение суток (а с учетом выходных и в течение нескольких суток), т.е. реально надежность электроснабжения не соответствует даже 3 категории. Кроме того, по НПБ 86-2000, источник питания с аккумулятором должен формировать сигнал неисправности почему-то при минимальном значении напряжения аккумулятора, указанном в ТД на аккумулятор, т.е. когда период резервирования уже закончился и при отключении питания системы и так автоматически формируется сигнал неисправности на ПЦН.

ИСТОЧНИКИ 1 КАТЕГОРИИ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Новый ГОСТ Р 53325-2009 вводит понятие «источник I категории надежности электроснабжения средств противопожарной защиты», определению которого посвящен целый 5 раздел. Естественно предположить, что данные источники I категории надежности электроснабжения должны обеспечивать надежность электроснабжения I категории и их можно использовать для питания электроприемников I категории, в том числе и средств противопожарной защиты. В требованиях указано, что эти источники должны запитываться «минимум от двух независимых источников электроснабжения (основного и резервного (резервных))» и что они «должны обеспечивать бесперебойное электропитание средств противопожарной защиты при неисправности основного или резервного (резервных) источников электроснабжения». Однако в ГОСТ Р 53325-2009 ничего не сказано о его собственной надежности, указано только, что он «должен быть рассчитан на круглосуточную непрерывную работу», «должен быть восстанавливаемым и обслуживаемым изделием» и что его средний срок службы «должен быть не менее 10 лет». Требуемое минимальное значение средней наработки на отказ источника I категории надежности электроснабжения отсутствует.

Однако, несмотря на использование в названии источников словосочетания «I категории надежности электроснабжения», сами средства противопожарной защиты остаются электроприемниками I категории и должны обеспечиваться электропитанием без перебоев, а не только источник питания. Включение источника питания I категории надежности электроснабжения между независимыми источниками электроснабжения и средствами противопожарной защиты не должно снижать категорию их электроснабжения.

По ГОСТ Р 53325-2009, в источнике I категории надежности электроснабжения сохранено требование автоматического формирования сигнала неисправности при минимальном значении напряжения аккумулятора, но добавлено требование «обеспечения возможности передачи информации во внешние цепи об отсутствии выходного напряжения и входного напряжения электроснабжения по любому входу», что позволит предпринять своевременные действия при переходе на резервное питание, а не когда вся система будет обесточена. Кроме того, должны быть предусмотрены оптические индикаторы «наличия (в пределах нормы) основного и резервного или резервных питаний (раздельно по каждому вводу электроснабжения) и наличия выходного напряжения».

В технической документации наряду с номинальным значением выходного напряжения и его допустимым отклонением и другими характеристиками должен быть указан ток, потребляемый источником от основного и резервного или резервных источников электроснабжения при максимальном токе в выходной цепи питания и при отсутствии нагрузки, оценить КПД источника и рассеиваемую мощность при различных режимах работы.

Однако даже при выполнении всех требований ГОСТ Р 53325-2009 в источнике питания I категории надежности электроснабжения возможно значительное снижение емкости АКБ в процессе эксплуатации и допускается отключение питания от АКБ при неисправности сетевого источника, что исключает резервирование до замены источника питания. При возникновении неисправности в сетевом источнике питания I категории надежности электроснабжения должно обеспечиваться электропитание системы от аккумулятора, так же как при отключении одного из источников электроснабжения, чтобы не происходило снижение надежности электропитания. С другой стороны, если не контролируется система заряда, емкость АКБ и степень ее снижения в процессе эксплуатации, как работоспособность второго независимого источника, велика вероятность отсутствия требуемого времени резервирования при отключении основного электропитания. Возвращаясь к требованиям ПУЭ в части надежности электроснабжения I категории автоматических установок пожаротушения и систем пожарной сигнализации, «перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб…», они «должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания…», а не от одного источника питания неопределенной надежности с аккумулятором неизвестной емкости. Таким образом, возникает парадоксальная ситуация, когда источник «1» категории надежности электроснабжения средств противопожарной защиты по ГОСТ Р 53325-2009 не обеспечивает надежность электроснабжения «I» категории по ПУЭ. В данном случае можно воспользоваться известными способами повышения надежности устройств, например, для повышения надежности электропитания можно использовать два источника питания в режиме горячего резерва. Конечно, и противопожарные системы должны иметь технические возможности подключения нескольких независимых источников питания для реализации надежности электропитания I категории. То есть иметь соответствующие входы, что уже осуществляется на практике. Например, приборы приемно-контрольные охранно-пожарные «Сигнал-20П» и «Си-гнал-20П SMD» имеют по два входа питания 12/24 В, которые позволяют подключить два независимых источника питания (рис. 1), один из которых скромно отмечен как «необязательный». Таким образом обеспечивается резервирование самих источников, причем возможно без нарушения работоспособности системы отключить и заменить неисправный источник питания, заменить аккумуляторы и т.д. Конечно, для реализации всех функций в систему должны быть заведены выходы сигналов «Неисправность» от каждого источника, не показанные на схеме.

Рис. 1. Схема подключения двух источников питания к ППКОП «Сигнал-20П», «Сигнал-20П SMD»

Вводы питания развязаны диодами (рис. 2), и под нагрузкой всегда находится источник питания с более высоким выходным напряжением. Таким образом, обеспечивается резервирование источников в любом режиме работы, при отключении сетевого питания время резервирования будет определяться суммарной емкостью аккумуляторов обоих источников питания, т.е. обеспечивается и резервирование АКБ. Конечно, возможно использование и других способов повышения надежности электропитания.

Рис. 2. Развязка двух вводов источников питания при помощи диодов

Несомненно, положительная сторона новых нормативных документов, выпущенных в соответствии с Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности, заключается в том, что еще раз подчеркнуты жизненная важность противопожарных систем и высокая надежность их питания. Значительно расширился класс источников питания средств противопожарной защиты, повысились требования, предъявляемые к ним, и т. д. Однако не следует забывать, что требование относить электроприемники автоматических установок пожаротушения и систем пожарной сигнализации к I категории степени обеспечения надежности электроснабжения согласно Правилам устройства электроустановок содержалось еще во всем хорошо известных НПБ 88-2001 и НПБ 88-2001*, а источники питания успешно сертифицировались по НПБ 86-2000.

И. Неплохов к.т.н., технический директор бизнес-группы «Центр-СБ», И. Басов ведущий инженер тех. поддержки ООО «Полисет-СБ»

Источник: N 5, 2009 Журнал «Алгоритм Безопасности»

os-info.ru

Категория электроснабжения

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

Ко второй категории относятся производства и объекты инфраструктуры, на которых при потере энергоснабжения могут произойти  негативные явления, влекущие значительные убытки:

  • 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

С распространением небольших бензиновых генераторов и ростом популярности альтернативных источников электроэнергии, о которых можно почитать на данном сайте (ветрогенераторы, солнечные батареи, газогенераторы, биогазовые установки), и у обычных бытовых потребителей электроэнергии третьей категории энергоснабжения появились возможности для резервирования источников питания. Ручной или автоматический ввод резерва подробно описан в статье о подключении электрогенератора.

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.

infoelectrik.ru

Категории надежности электроснабжения: требования ПУЭ и определение 1, 2 и 3-й категорий

Несколько десятилетий назад были впервые сформулированы «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). С этого момента они часто менялись и дополнялись, но цель этого документа осталась прежней — обеспечение безопасности людей, использующих различные электроустановки. В частности, там прописано, какая схема питания используется потребителем или группой, а определяет это категории надежности электроснабжения. Всего предусмотрено 3 группы.

  • Первая категория
  • Вторая категория
  • Третья категория

Зачастую люди часто интересуются, почему некоторые потребители электроэнергии никогда не испытывают проблем с энергоснабжением. Ответ на этот вопрос дают ПУЭ, а именно прописанные в них категории электроприемников по надежности электроснабжения. В соответствии с правилами, для потребителей этой группы перебои в подаче электроэнергии недопустимы, так как станут причиной серьезных неприятностей:

  • Появление большого количества бракованной продукции.
  • Риски для жизни человека становятся крайне высокими.
  • Нарушение работоспособности дорогого оборудования и его выход из строя.
  • Прерываются сложнейшие техпроцессы.
  • Возникают проблемы с работой коммунальных служб.

К 1 категории электроснабжения в основном причислены объекты промышленной сферы, прекращения деятельности на которых может стать причиной появления серьезных проблем, например, остановка вентиляторов шахты.

Вполне очевидно, что в этом случае не только остановится процесс добычи полезных ископаемых, но и жизнь работников объекта окажется под угрозой.

К этой группе относятся в основном предприятия химической и металлургической промышленности. В остальных отраслях количество потребителей рассматриваемой группы существенно меньше. Например, на металлургических предприятиях с неполным производственным циклом (доменные цеха и т. д. ) около 80% электрооборудования причислено к первой категории. В свою очередь, на предприятиях этой же отрасли с полным циклом производства, процент таких электроустановок составляет от 25 до 40 процентов.

Во время работы над проектом системы электроснабжения важно изучить особенности техпроцесса производства потребителя. Здесь крайне важно рассмотреть и проанализировать различные ситуации, не завышая при этом мощности объекта. Кроме этого, следует предусмотреть и систему резервной подачи электроэнергии. Примером электроустановок этого типа могут быть следующие:

  • Подъемные машины, установленные в шахтах для экстренной эвакуации людей в случае аварийной ситуации.
  • Насосы охлаждения доменных печей.
  • Канализационные системы.

Вторая категория

Если возникнут перебои в электроснабжении представителей этой группы, то возможна остановка электротранспорта, массовые простои дорогостоящей техники и т. д. Для потребителей 2 категории надежности электроснабжения также необходимо предусмотреть системы резервного питания, но в отличие от первой группы, перерывы с подачей электроэнергии возможны для ручного ввода аварийной системы электрообеспечения. В тех ситуациях, когда система автоматического ввода резерва не требует серьезных финансовых вложений при создании, она может использоваться и для объектов второй группы.

Во всей промышленности именно эта группа является наиболее многочисленной. В ней могут присутствовать нагрузки, которые близки по требованиям как к первой, так и третьей группам. При создании систем электроснабжения для потребителей этой группы необходимо походить максимально внимательно и не использовать аварийное питание постоянно.

Все эти требования четко прописаны в ПУЭ и при определенных обстоятельствах системы резервного питания для 2 категории электроснабжения допускается не создавать. Чаще всего при определении уровня надежности энергообеспечения используются расчеты, определяющие минимальные затраты, которые могут быть получены при остановках производства.

Третья категория

В эту группу включены все потребители, не подходящие под определение первых двух. Среди них можно отметить жилые дома, а также вспомогательные производства и цеха, в которых отсутствует серийное производство. В соответствии с правилами третья категория надежности электроснабжения потребителей допускает перерыв в снабжении электроэнергией на срок, необходимый для проведения ремонтных работ. При этом длительность простоя не должна превышать 24 часов.

Во время проектирования электроснабжения для потребителей этой категории следует предусмотреть варианты прокладки электросети и создание резервных трансформаторов для возможности быстрого проведения восстановительных работ.

Исходя из прописанных в правилах требований, при проектировании систем электроснабжения на всех объектах необходимо учитывать большое количество факторов. Также в ПУЭ предусмотрено изменение группы, но только в том случае, если существенно меняется технологический процесс.

220v.guru


Смотрите также