Toitesüsteem: projekteerimine, paigaldamine, kasutamine. Autonoomsed toitesüsteemid

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Hoonete ja tööstuskomplekside hoolduse kvaliteedi parandamine on toonud kaasa elektriallikate ja nendega seotud infrastruktuuri laialdase kasutamise. Kaasaegsetes ettevõtetes on energiavarustussüsteemide funktsioonid kõige suurema vastutusega, kuna vähimgi rike seadmete toiteallikas võib põhjustada tootmisprotsesside häireid. Ja see on vaid osa riskidest, mida tuleb toitesüsteemi projekti väljatöötamise etapis minimeerida. Vähem olulised pole ka selle infrastruktuuri optimeerimise küsimused, kuna energiaressursside maksumus muutub reeglina ettevõtete ülalpidamise arvestuses kõige kallimaks artikliks.

Toitesüsteemide otstarve

Tavaliselt tõstavad eksperdid koos selliste süsteemide põhiülesannetega esile nende koostise ja omadused. Kuid nende parameetrite eraldamine võimaldab täpsem alt määrata toitesüsteemide komponente ja ülesandeid. Nende peamine eesmärk on varustada tarbijaid energiaressurssidega. Viimasena võib toimida nii väike eraobjekt kui ka suurettevõte.piirkondlik tähtsus. Üldiselt toimib toitesüsteem ühendava komponendina energiaallika ja vastuvõtjate vahel.

Struktuur ja koostiselemendid

Toiteallika kompleksi saab esitada kolmekomponendilise süsteemina. See on otseselt toiteallikas, jaotusinfrastruktuur ja elektrienergia tarnimise vahendid. Nende komponentide vaheliseks ühendamiseks pakub toitesüsteemi seade laias valikus seadmeid ja abielemente:

• elektriliinid (pakkuvad vastuvõtjatele jõuülekannet);
• alajaamad (teostavad energia esmase muundamise selle allikatest);
• jaotusjaamad (täidavad olulist energiajaotuse funktsiooni mitmete tarbijate varustamiseks);
• konverteritehased (teostage elektrivoolu ettevalmistamine lõppkasutuseks);
• õhuliinid ja kaablid (ühenduselemendid, mis moodustavad elektritaristu võrgu);
• juhid (pakkuvad vastuvõtjatele lõplikku energiavarustust).

Generaatorite valik

Elektrijaamad on rohkem mõeldud erinevat tüüpi autonoomsete toitesüsteemide jaoks. Need on seadmed, mis sisaldavad voolu genereerivat mootorit. Kaasaegsed elektrijaamad töötavad kolmel peamisel kütusetüübil – bensiin, gaas ja diislikütus.

Bensiinkütusel töötavaid generaatoreid kasutatakse tavaliselt kuikoondatud süsteemid ja on arvutatud lühikeste tööperioodide jaoks. Sellised jaamad on odavamad ja kergemini hooldatavad, kuid kõrged kütusekulud ei võimalda neid intensiivsetel režiimidel kasutada. Võimsamal diiseltoitesüsteemil on madalad hoolduskulud (20% vähem võrreldes bensiinimootoriga), kuid seadmed ise ja paigaldus on kallimad. Gaasitoiteallikas on leidnud oma koha suurte tööstusrajatiste teenindamisel – sellise infrastruktuuri eelisteks on kütuse taskukohasus ja vastupidavus.

Disain

Tulevase toitesüsteemi mudeli loomise protsessis on vaja mitut etappi, sealhulgas elektrienergia plaani väljatöötamine, jälgimine, seadmete asukoha ja parameetrite määramine. Toitesüsteemide kaasaegne disain hõlmab järgmisi töid:

• loo seadmete paigutusplaan;
• tarne- ja jaotusvõrkude koostamine;
• kaablite valik, projekteerimistööd nende parameetrite osas;
• kaabelaruandluse loomine;
• juhtmete suunamine;
• spetsiifiline arendus;
• elektrijuhtmestiku ja nendega seotud seadmete paigutuse koostamine.

Enamiku projekteerimistoimingute tegemisel peavad spetsialistid kindlaks määrama elektrikoormused ja arvutama elektrivõrgu, mis edastab ja jaotab elektrit selle vastuvõtjate vahel. Ka arvesse võetudtähelepanu nõudluse teguritele ja installeeritud võimsusele.

Varustuse valik

Kui projekt on valmis, jätkavad spetsialistid toitesüsteemi rakendavate tehniliste vahendite valimist. Põhiandmed, mille alusel seadmeid valitakse, annab toitesüsteemide projekteerimine, mis põhineb arvutustel ja töötingimustel. Kompleksi komponendid määravad selle vastupidavuse ja töökindluse. Praeguseks on selliseks otstarbeks mõeldud seadmete loendis kaabli- ja juhtmestikutooted, kõrgepingeseadmed, plahvatuskindlad elektrotehnika, valgustustooted, generaatorid ja elektrijaamad, trafojaamad, jõuelektroonika ja erinevad komponendid.

Paigaldamine

See on viimane etapp toiteallikakompleksi loomisel, mis hõlmab seadmete kokkupanekut ja paigaldamist. Paigaldamisel võetakse arvesse projekti andmeid ja ettevõtte iseärasusi - näiteks ülesande täitmisel tootmisruumides võtavad spetsialistid arvesse võimalust üksikute komponentide etapiviisiliseks paigaldamiseks ilma vajaduseta peatada töövoog. Samal etapil toimub toitesüsteemide automatiseerimine juhtpaneelide ja spetsiaalsete kontrollerite arvelt. Järgmisena viiakse läbi kasutuselevõtu toimingud ning tehakse vajalikud muudatused hooldus- ja kasutuseeskirjades.

Juhtimise ja toimimise põhimõtted

Toitesüsteemide toimimise kaalumisel on see olulinearvestama asjaoluga, et teenindavad toiteallikad ja nendega seotud elektriseadmed peavad tootma nii palju ressursse, kui tarbijad nõuavad. Ehk siis elektrijaamade ja võrkude tööd arvestatakse vastuvõtja koormuse võimalike muutuste jaoks. Toitesüsteemide ratsionaalne toimimine näeb ette dispetšerkeskuse töötajate spetsiaalse väljaõppe, kes suudab täpselt jälgida vastuvõtjate elektrivajadust. Nende näitajate alusel valib teenus koormuste vähendamisel optimaalse arvu generaatoreid või, vastupidi, käivitab energiavajaduse suurenemisel varujaamad.

Oluline on arvestada, et tööprotsesside jõudlus ja ohutus ettevõttes sõltuvad elektrisüsteemi teenuse kvaliteedist. Elektrivarustuse häired võivad põhjustada õnnetusi, seisakuid konveieritel ja muid ebameeldivaid olukordi ja nähtusi, mille tagajärjel ei saa välistada ohvrite ilmumist ja toodetud toodete alatootmist.

Toiteallika kvaliteedi kriteeriumid

Ettevõtetele toidet andvate süsteemide vastutus eeldab piisavate näitajate säilitamist nende toimivuse kohta. Sellega seoses põhineb toiteseadmete hooldus järgmistel põhimõtetel:

• Generaatorite, võrkude ja nendega seotud toiteallika komponentide tõrgeteta töö tagamine. Muide, toitesüsteemide töökindlus on üks esmaseid hinnanguid nende kvaliteedile, aga ka hooldatavus koos vastupidavusega.
• Plaani rakendamise stabiilsuselektri tootmine ja selle hilisem jaotamine, mis katab tarbijate koormuste nõutavad maksimumid.
• Vastuvõtjatele tarnitava energia kvaliteedi säilitamine. See peab vastama toiteelektriseadmete nõuetele sageduse ja pinge osas.

Optimaalsete töötingimuste saavutamiseks juhivad toitesüsteemi juhtpaneelid. Viimased on omakorda varustatud tööriistadega, mille abil toimub elektrijaamade, elektriliinide ja astmeliste alajaamade juhtimine, reguleerimine, juhtimine.

Töörežiimid

Iga toiteallika kompleks näeb ette individuaalsed kaitsevahendid hädaolukorras. Reeglina on tegemist releekaitsesüsteemidega, mis tõi kaasa elektrisüsteemide töörežiimide jagamise kolme tüüpi: tavaline, avarii- ja avariijärgne. Esimest režiimi iseloomustab katkematu toiteallikas. Sellistel töötingimustel varustab tööstusettevõtete toitesüsteem ressurssi piisavas mahus ja vajaliku kvaliteediga. Hädarežiimis on süsteemi normaalne töö häiritud ja see kestab hetkeni, mil ka kahjustatud komponent välja lülitatakse. Elektrivarustussüsteemi avariijärgne töö jätkub kuni kogu kompleksi normaalse töö taastamiseni.

Toitesüsteemide klassifikatsioonid

Tarbijaid elektriga varustavate elektrisüsteemide eraldamisel on mitu põhimõtet. Sõltuv alt sellest,allika toitesüsteem võib olla elektrokeemiline, diisel-elektriline ja tuumaenergia. Sellised kompleksid on ka konfiguratsioonis erinevad, näiteks on olemas tsentraliseeritud, detsentraliseeritud ja kombineeritud. Klassifikatsioonis ei ole vähem olulised voolu, alalis- ja vahelduvvoolu omadused.

Toitesüsteeme kasutatakse erinevates tingimustes ja erinevates rajatistes. Sellega seoses tasub kaaluda nende liikuvust (paigalseisvad, kantavad ja transporditavad) ja tarbijale kuulumist. Kuid võib-olla on peamine jaotus seotud eesmärgiga. Seega on olemas ooterežiimi süsteemid, varu- ja hädaabisüsteemid. Ettevõtte ootetoitesüsteem täidab oma ülesandeid regulaarselt ja on reeglina peamine elektrienergia allikas. Varusüsteemid, vastupidi, toimivad sagedamini täiendava toiteallika infrastruktuurina - põhikompleksi asendamiseks. Avariitoiteallikas võimaldab tavaliselt kõige kriitilisemad rajatised teenindada mõne tunni või päeva jooksul.

Autonoomsed toitesüsteemid

Autonoomsete süsteemide kontseptsioon tuleneb vajadusest kindlustada toiteallikas magistraalvõrkude võimalike rikete ja muude vääramatu jõu olukordade vastu. Tavaliselt kasutatakse autonoomseid toitesüsteeme ettevõtetes, kus on väljakujunenud tootmisprotsess ja vajadus katkematu toiteallika järele. Sisuliselt on see sõltumatu juhtimisega elektrivarustus. Oluline on märkida, et autonoomne toiteallikas on vastupidav,kuid nõuab samal ajal suuremaid paigaldus- ja hoolduskulusid. Teisest küljest õigustab see lähenemisviis energiavarustuse usaldusväärsust ja stabiilsust.