Категории электроснабжения потребителей по ПУЭ / en-res.ru

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. 

Первая категория электроснабжения потребителей

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:

• 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 роботы одной из секций (систем) шин.

Особая группа категории электроснабжения – выделяется из состава электроприемников первой категории, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.  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.

Вторая категория электроснабжения потребителей

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.

Помимо предприятий, ко второй категории электроснабжения относятся:

• детские заведения;
• 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

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 IIIкатегории 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.

По теме

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) актуальная версия на 2021 год

Популярные товары

Шины медные плетеные

Шины изолированные гибкие и твердые

Шинодержатели

Изоляторы

Индикаторы наличия напряжения

Выбор категории надежности электроснабжения

Смежные статьи: Выбор ценовой категории электроэнергии

Надежность электроснабжения – это способность электрической системы обеспечивать присоединенных к ней потребителей электрической энергией заданного качества в любой интервал времени. При этом понятие надежности включает в себя как бесперебойность снабжения потребителей электроэнергией, так и ее качество – стабильность частоты и напряжения.

В соответствии с главой «Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения» Правил устройства электроустановок, утвержденных приказом Минэнерго России г. №204 от 8 июля 2002 г. (ПУЭ 7) установлены следующие категории электроприемников по надежности электроснабжения:

Категории электроприемников по надежности электроснабжения

В соответствии с правилами технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей к электрическим сетям, утвержденных Постановлением Правительства РФ №861 от 27.12.2004 г., категория надежности электроснабжения электроприемников потребителей определяется в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств к электрическим сетям. При этом ПУЭ 7 не устанавливает конкретные требования к времени восстановления энергоснабжения электроприемников I или II категории надежности. Для III категории надежности электроснабжения установлено время восстановления не более суток (24 часа).

При этом потребителем должны приниматься во внимание:

• особенности технологических циклов производства;
• условия работы оборудования;
• наличие на производстве опасных факторов;
• прогнозирование ситуаций, которые могут возникнуть при перерыве электропитания конкретного потребителя.

I категория надежности электроснабжения

Согласно п. 1.2.18 ПУЭ потребители по I категории надёжности электроснабжения — это 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.

К таким потребителям относятся:

• объекты горнодобывающей, химической промышленности 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.

 

Для потребителей с I категорией надежности электроснабжения необходимо осуществить энергоснабжение от двух независимых источников питания. Такая схема энергоснабжения применяется для снижения рисков аварийного отключения электроэнергии для электроприемников I категории надежности электроснабжения.

При аварии на одном источнике питание, электроснабжение потребителя будет осуществляться по второму источнику (второму вводу). При этом для электроприемников I категории надежности допускается прекращение подачи электроэнергии при отключении одного источника питания только на время, не превышающее автоматический переход на энергоснабжение потребителя по второму источнику питания.

I категория надежности электроснабжения – особая

Электроприемники I особой категории надежности электроснабжения характеризуются тем, что их бесперебойная работа необходима для безаварийной остановки производства, предотвращения пожаров и других ЧС. При этом, энергоснабжение особой группы должно осуществляться с установкой дополнительного (резервирующего) третьего независимого источника питания, который может быть дизельным генератором, подключением к аккумуляторным батареям. В случае отсутствия резервного питания электроприемников особой группы, допускается использование технологического резервирования и плавной остановки производственного процесса.

II категория надежности электроснабжения

В соответствии с ПЭУ 7 ко II категории надежности электроснабжения потребителей относят те электроприемники, перерыв в работе которых может привести к значительному снижению отпуска производимых потребителем товаров, имеющим место в связи с этим незанятостью персонала, простоем производственного оборудования или же может сказаться на нормальной жизнедеятельности большого количества граждан.

Также как для I категории, для второй категории надежности необходимо резервирование источников питания. Т.е. энергоснабжение электроприемников II категории надежности электроснабжения необходимо осуществлять от двух независимых источников питания. При нарушении энергоснабжения от одного источника питания, допустимо временное отсутствие энергоснабжения на время переключения на резервный источник оперативным персоналом потребителя или же выездной бригадой электросетей.

II категория надежности электроснабжения является самой распространенной для отраслей промышленности.

III категория надежности электроснабжения

К III категории надежности электроснабжения относят все те электроприемники, которые не вошли в I (в т.ч. особую) или II категорию. К III категории надежности могут относиться небольшие производственные помещения, офисные здания, коммерческие площади и т.д. Срок на которой может быть прекращено энергоснабжение потребителей III категории надежности – не более 24 часов подряд и не более 72 часов за год суммарно.

 

Стоит отметить, что любой потребитель вправе из III категории надежности перейти во II или I (в т.ч. особую) категорию при наличии такой необходимости. Однако для этого, ему необходимо подать заявку на технологическое присоединение в снабжающую организацию, в которой указать, что планирует изменить категорию надежности.

Категории надежности электроснабжения (1 ,2 и 3) и дизельные электростанции

Требования к надежности электроснабжения прописаны в п.1.2.18 ПУЭ 7 (Правила устройства электроустановок в седьмой редакции) и разделяются на три категории в зависимости от важности объекта и технологического процесса. Категория определяется на этапе проектирования электроснабжения объекта — за основу принимается технологическая часть проекта и нормативная документация.

Первая категория надежности электроснабжения потребителей

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:

• химическая, горнодобывающая промышленности, кусты добывающих скважин нефтегазовых месторождений;
• литейные цеха, буровые установки;
• реанимационные отделения, роддома и родильные отделения, фельдшерско-акушерские пункты, крупные диспансеры;
• котельные или центральные тепловые пункты, насосные станции первой категории, работа которых связана с жизнеобеспечением городских систем, водозаборных станций насосных станций водоснабжения;
• тяговые подстанции городского электротранспорта, РЖД;
• устройства связи, вышек сотовой связи и серверные помещения;
• диспетчерские пункты важных городских систем оповещения;
• системы пожарной сигнализации и противопожарные устройства;
• охранная сигнализация объектов с большим количеством людей;
• системы аварийного освещения и аварийной вентиляции;
• лифты.

Потребители данной категории должны питаться от двух независимых источников питания — двух линий электропередач, питающихся от отдельных силовых трансформаторов. Важные 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 качестве резервного источника электроснабжения может выступать линия электрической сети, ИБП или дизельная электростанция.

К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций или подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

• каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания,
• секции шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отличающуюся при нарушении нормальной роботы одной из секций шин.

Время перерыва электроснабжения минимально и обусловлено временем срабатывания автоматической системой переключения, и не должно превышать норматив 0,5-0,7 сек.

Особая группа категории электроснабжения — выделяется из состава электроприемников первой категории, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.   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), ИБП  или дизельная электростанция.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

 

Для 1 категории мы рекомендуем использовать 2 сетевых ввода и дизельную электростанцию. Для определения мощности ДЭС, необходимой для резервирования ваших нагрузок, мы готовы бесплатно направить к вам нашего инженера.

Поможем составить проект, поставим ДГУ и проведем пуско-наладочные работы (ПНР) с запуском дизельной электростанции.

Пришлите запрос на [email protected]

   

Выполненные проекты ООО «Техэкспо»:

Вторая категория надежности электроснабжения потребителей

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.

Помимо предприятий, ко второй категории электроснабжения относятся:

• Детские учреждения, школы и детские сады (как обычных, так и в сельской местности), ясли.
• Различные медицинские организации, больницы, аптеки и аптечные пункты.
• Городские учреждения.
• Крупные торговые комплексы и спортивные сооружения с большим скоплением людей, например, ледового дворца.
• Объекты в результате отключения электроэнергии могут привести к аварийной ситуации или подвергать жизнь людей. К ним относится уличное освещение, наружное освещение переездов на железной дороге, заградительных огней при выполнении ремонтных работ, освещение опасных участков автомобильных дорог, автостоянок, аэропорта и т.п.
• Газовые котельные, узлы учета газа, насосные и перекачивающие станции, которые не относятся в первой категории.

Вторая категория электроснабжения предусматривает питание потребителей от двух независимых источников. Отличие от первой заключается в том, что перерыв в подаче электроэнергии допускается по ПУЭ-7 до двух часов. Это время обусловлено работой ремонтной бригады. Она должна оперативно выехать и произвести переключение с одного источника на другой.

Все работы выполняются вручную. Таким образом, время переключения электроэнергии зависит от действия оперативного дежурного или выездной аварийной бригады. В качестве резервного питания применяют дизельные электростанции. Их целесообразно использовать там, где имеется большое количество людей. Например, для детского сада, храма, для школы, театра, гостиницы.

Для 2 категории мы рекомендуем использовать 1 сетевой ввод и дизельную электростанцию.

При этом ДЭС должна находиться в режиме постоянной готовности («горячий резерв»), рекомендуемая степень автоматизации– третья. Для повышения надёжности системы электроснабжения с использованием резервной ДЭС во время переключения на резерв рекомендуем дополнительно использовать источники бесперебойного питания (ИБП) типа online.

Мы поможем бесплатно определить  мощность и составим смету на дизель-генератор с ИБП:

пришлите запрос на выезд нашего инженера  на ваш объект на [email protected]

 

Главные параметры при выборе ДГУ>>>

Технические задания на дизель-генераторные установки: скачать примеры >>>

Как выбрать ИБП мощностью от 30 до 400 кВт для потребителей I и II категорий энергоснабжения>>>

Третья категория электроснабжения потребителей

Третья категория электроснабжения потребителей включает в себя всех оставшихся потребителей, которые не вошли в первые две категории. Это 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.

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).

 

Классификация зданий и сооружений по категориям надежности электроснабжения согласно СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»

5. 1 Степень обеспечения надежности электроснабжения электроприемников жилых и общественных зданий отражена в таблице:

5.2 В зданиях, относящихся к III категории по надежности электроснабжения, питающихся по одной линии, резервное питание устройств охранной и пожарной сигнализации следует осуществлять от автономных источников.

5.3 Питание силовых электроприемников и освещения рекомендуется осуществлять от общих трансформаторов.

5.4 В общественных зданиях разрешается размещать встроенные и пристроенные трансформаторные подстанции (ТП), в том числе комплектные трансформаторные подстанции (КТП), при условии соблюдения требований ПУЭ, соответствующих санитарных и противопожарных норм, требований настоящего Свода правил.

В жилых зданиях размещение встроенных и пристроенных подстанций разрешается только с использованием сухих или заполненных негорючим экологически безопасным жидким диэлектриком трансформаторов и при условии соблюдения требований санитарных норм по уровням звукового давления, вибрации, воздействию электрических и магнитных полей вне помещений подстанции.

В спальных корпусах различных учреждений, в школьных и других учебных заведениях сооружение встроенных и пристроенных подстанций не допускается.

5.5 Главные распределительные щиты (ГРЩ) при применении встроенных ТП должны размещаться, как правило, в смежном с трансформаторами помещении.

5.6 Для встроенных ТП, КТП и закрытых распределительных устройств (ЗРУ) напряжением до 10 кВ в дополнение к требованиям 4.2 ПУЭ необходимо предусматривать следующее:

не размещать их под помещениями с мокрыми технологическими процессами, под душевыми, ванными и уборными;

выполнять надежную гидроизоляцию над помещениями ТП, КТП и ЗРУ, исключающую возможность проникания влаги в случае аварии систем отопления, водоснабжения и канализации;

полы камер трансформаторов и ЗРУ напряжением до и выше 1000 В со стороны входов должны быть выше полов примыкающих помещений не менее чем на 10 см. Если вход в ТП предусмотрен снаружи здания, отметка пола помещения ТП должна быть выше отметки земли не менее чем на 30 см. При расстоянии от пола подстанции до пола примыкающих помещений или земли более 40 см для входа следует предусматривать ступени;

устраивать дороги для подъезда автотранспорта к месту расположения подстанции.

5.7 Компоновка и размещение ТП должны предусматривать возможность круглосуточного беспрепятственного доступа в нее персонала эксплуатирующей организации.

5.8 На встроенных ТП и КТП следует устанавливать не более двух масляных или заполненных негорючим экологически безопасным жидким диэлектриком трансформаторов мощностью до 1000 кВ·А каждый. Число сухих трансформаторов не ограничивается, а мощность каждого из них св. 1000 кВ·А не рекомендуется.

5.9 Подстанции с масляными трансформаторами, как правило, должны размещаться на первом этаже или в цокольной части здания (выше уровня планировочной отметки земли). Двери камер трансформаторов должны располагаться на одном из фасадов здания.

5.10 Подстанции с сухими трансформаторами допускается размещать в подвалах при условии:

соблюдения требований 5. 9 настоящего Свода правил;

исключения возможности их затопления грунтовыми и паводковыми водами, а также при авариях систем водоснабжения, отопления и канализации;

обеспечения подъема трансформаторов на поверхность земли с помощью передвижных или стационарных механизмов и устройств;

что расстояние между наружными стенами и стенами подстанции должно быть, как правило, не менее 800 мм. Допускается уменьшение этого расстояния до 200 мм, если обеспечивается требуемая вентиляция пространства между стенами.

При наличии технико-экономических обоснований допускается установка подстанций на верхних этажах здания, если обеспечивается возможность транспортировки трансформаторов. В этом случае отделения помещения подстанции от наружных стен не требуется.

5.11 В ТП, как правило, следует устанавливать силовые трансформаторы с глухозаземленной нейтралью со схемами соединения обмоток «звезда-зигзаг» при мощности до 250 кВ·А и «треугольник-звезда» при мощности 400 кВ·А и более.

5.12 Для включения и отключения намагничивающего тока силовых трансформаторов допускается использовать трехполюсные разъединители.

5.13 Место установки устройства АВР (централизованно на вводах в здание или децентрализованно у электроприемников I категории по надежности электроснабжения) выбирается в проекте в зависимости от их взаимного расположения, условий эксплуатации и способов прокладки питающих линий до удаленных электроприемников.

При наличии АВР на стороне низшего напряжения встроенной ТП установка его на ГРЩ, расположенном в смежном с ТП помещении, не требуется.

В случае, когда электроприемники 1-й категории не могут быть запитаны от двух независимых источников, должно быть осуществлено технологическое резервирование, включаемое автоматически.

Как выбрать ДГУ

Часто производители хитрят и мощность указывают в кВА, и притом не номинальную, а резервную (на ней ДГУ может работать не более не более 500 часов в год). Все дизель-генераторные установки имеет два значения мощности: PRP, Prime Power (основная мощность) и LTP, Limited Time Power (резервная мощность, ограниченная по времени). Важно учитывать: ДГУ должна работать в постоянном режиме с нагрузкой не менее 40% и не более 80% своей номинальной мощности. Если ДГУ нужна вам на объектах, где есть насосы, роторы, лебедки – то надо заложить высокие пусковые токи (в 5-7 раз выше потребляемой мощности).

Выберите нужную вам мощность

Крутите ползунок для выбора другой мощности

Категория электроснабжения — классификация потребителей электроэнергии согласно ПУЭ, как обеспечить нужную категорию электроснабжения

Категория электроснабжения

Рубрика: Статьи   ‡  

Все электропотребители, можно разделить по некоторой условной важности. То есть, надёжность электроснабжения, допустим жилых домов, будет явно, отличатся от насосной пожаротушения, где от наличия электричества зависят множество жизней, либо  производства плавки металла, что в итоге может, обернутся страшной аварией.  

По надёжности электроснабжения и важности электропотребителей, питающихся электроэнергией, были разработаны данные категории. Они определяются при проектировании, на основании нормативной документации (ПУЭ и других действующих нормативов) и тех. части самого проекта. Выделяют три категории электроснабжения: 1-я (очень важные электропотребители), 2-я (просто важные электропотребители) 3-я (все остальные электропотребители).

К первой категории относятся такие виды электропотребителей, которые в результате своего простоя без электричества могут повлечь опасность для жизни людей, безопасности государства, нанести большой материальный ущерб, поломку сложного и дорогого оборудования или нарушения сложного техпроцесса, работы сфер коммунального хозяйства. Проще говоря, всё то повлечет за собой очень серьезные последствия.

Как правило по первой категории электроснабжения запитаны ответственные потребители (противопожарные насосы, аварийное электроосвещение, пожарная и охраная сигнализации и т. д. )

В первую категорию так же входит особая группа электропотребителей, которая должна быть безостановочной в силу возможности возникновения пожаров, взрывов и человеческих смертей. Электропотребители этой категории при нормальной  работе, должны предусматривать два независимых резервируемых источника электропитания, у которых перерыв для возобновления электроснабжения при отключении одного из них, должен быть лишь на время автоматического переключения на второй. Как правило для первой категории предусматриваются две независимые трансформаторные подстанции (ТП) либо ТП и ДГУ (дизель генератор), либо ТП и аккумуляторные батареи, расчитаные на определенное время работы как в режиме ожидания так и в режиме тревога. Автоматическое переключение потребителей первой категории на резервный ввод осуществляется с помощью устройства автоматического ввода резерва (АВР).

Для особой группы первой категории, должен предусматриваться также третий независимый источник, для увеличения общей надёжности. В роли третьего независимого источника для особой группы электропотребителей, могут использоваться различные аппараты бесперебойного электропитания, аккумуляторные батареи, дизель генераторы (ДГУ) и т.д.  с использованием АВР на 3 ввода или двух АВР.

Вторая категория. К ней можно отнести электропотребители, что при внезапном отключении электроэнергии могут последовать массовое возникновение брака или недоотпуска продукции, длительный простой рабочих, оборудования, техпроцесса, общее нарушению обычной жизнедеятельности большого количества городского и сельского населения.

Она должна при нормальной своей работе, обеспечить электроснабжение, так же от двух независимых резервирующих источников электропитания, но допускается некоторое время на переключение (например, время за которое дежурный электрик зайдет в щитовую и переключит рубильник на второй ввод). Для элетропотребителей второй категории при возникновении проблем с электропитанием на одном из источников, допускается время простоя до восстановления электроснабжения, в промежутке, пока дежурныё персонал или выездная бригада не произведёт необходимое переключение и восстановит поступление электроснабжение. Для электроснабжения по второй категории необходимы два независимых источника электропитания, но в отличии от потребителей первой категории, переключение на резервный ввод осуществляется вручную (без устройства ввода резерва АВР).

Большинство электропотребителей проектируемых административных зданий относятся ко второй категории электроснабжения.

Третья категория. Это категория, в которую не вошли электропотребители первой и второй категории. Для неё допускается осуществления электроснабжения от одного источника, притом условии, что на восстановление электропитания после поломки потребуется не более одних суток. Например, для обеспечения электропотребителей третей категории  можно использовать однотрансформаторную КТП. Тут можно узнать больше о проектировании трансформаторных подстанций 10(6)/0,4кВ.

Стоит заметить то, что увеличение важности категории, напрямую влияет на саму стоимость его осуществления, поскольку это влечёт установку большего количества дополнительного оборудования и в итоге общего усложнение всей системы элетропотребителя.

Но с другой стороны на тех объектах, где действительно очень важна надёжность, в силу особых обстоятельств, то такое усложнение и резервирование, играет ключевую роль, во избежание более худших последствий при возникновении перебоя с элетрообеспечением.

Оставить комментарий или два

Пожалуйста, зарегистрируйтесь для комментирования.

Категории надежности электроснабжения по ПУЭ » Строительный портал

Категории надежности электроснабжения по ПУЭ.

В середине прошлого века были сформулированы правила устройства электроустановок (сокращено ПЭУ). С того времени эти правила не один раз дополнялись и менялись. Но цель данного документа остается неизменной – обеспечить безопасность для городских граждан, которые активно пользуются электроустановками.

Требования электроприемников электроснабжения.

Основные требования, касающиеся электроприемников электроснабжения, перечислены в документе ПЭУ. Но к сожалению, некоторые моменты из этих требований определены не в полном объеме.

Начнем с того, что ПЭУ предусмотрены категории надежности электроснабжения, но только для 3 категории более или менее расписаны конкретные требования. Так, для 3 категории электроснабжения были установлены такие требования.

допускается отключать электроснабжение не более чем на 72 часа в год.

одно отключение электроснабжения может длиться не больше суток.

в случае необходимости увеличить срок отключения, поставщик электроэнергии должен согласовать сроки отключения с Федеральной службой, которая осуществляет надзор в технологической, экологической и атомной сферах.

Для пользователей первых двух категорий сроки отключений определяются.

Соглашением на поставки электроэнергии.

На основании сведений об источниках электроснабжения и фактической схемы, а также наличия вариантов резервного питания.

Тем пользователям, которые принадлежать к 1 или 2 категории, необходимо подробно обсудить с поставщиком электроэнергии условия восстановления электроснабжения при возникновении различных аварийных ситуации.

Стоит отметить также, что Гражданским законодательством предусматривается ответственность для поставщиков электроэнергии за действия или бездействия, которые стали причиной возникновения убытков.

Чтобы получить компенсацию за такие убытки, предприятие должно выполнить 2 условия.

Заключить акт о технологической или аварийной брони.

Подать иск в суд с требованием компенсации ущерба.

Получить компенсацию ущерба будет намного проще, если в контракт о поставке электроэнергии добавить пункт об ответственности за нарушения поставки электроэнергии.

Сколько категорий надежности электроснабжения выделено правилами устройства электроустановок (ПУЭ 7 издание.

7 издание ПУЭ выделяет.

Первую категорию надежности.

Вторую категорию надежности.

Третью категорию надежности.

К каждой категории относится определенный перечень электроприемников.

Первая категория надежности электроснабжения (1 категория надежности.

Первая категория присваивается в тех случаях, когда.

Потребитель нуждается в беспрерывной поставке электроэнергии.

Отключение электроэнергии даже на несколько минут повлечет за собой угрозу для здоровья людей, их жизни, безопасности страны.

У пользователя имеются энергопринимающие устройства, предотвращение работы которых в связи отключения электроэнергии может вызвать взрыв или пожар.

К 1 категории относят электроприемники.

медицинских учреждений, в которых даже недолгое отсутствие электроэнергии может причинить для жизни больных.

противопожарного оборудования в медицинских учреждениях.

котельных, что являются основным источником тепла для потребителей 1 категории.

подпиточных, а также сетевых насосов в котельных, что относятся к 2 категории и оснащены водогрейными котлами мощностью больше чем 10 Гкал/ч.

насосных станций для водопроводов, обеспечивающих населенные пункты с чисельностью более 50 000 человек.

насосных станций для канализаций, что имеют аварийный выпуск как минимум раз 2 суток.

насосных артезианских скважин 3 категорий, что работают на общую водопроводную сеть.

аварийное или эвакуационное оборудование, лифты, состоящих как минимум с 17 этажей.

противопожарных систем, сигнализации, лифты в помещениях высотой минимум 17 этажей, учреждений, где работает минимум 2 тысячи человек и отелей на 1 тысячу мест.

учреждений, финансирующих союзными или республиканскими организациями.

библиотек и архивов . где фонд составляет примерно 100 тысяч единиц.

выставок, музеев регионального значения, а также сигнализации и противопожарные системы в этих зданиях.

противопожарных устройств в образовательных учреждениях, где проходят обучения минимум 1 тыс. человек.

противопожарных систем, пожарных насосов, аварийного и эвакуационного оборудования в спортивных зданиях на 800 мест.

заведения общественного питания минимум на 500 мест.

сигнализации и противопожарного оборудования в магазинах с площадью минимум 2 тысячи м2.

тяговых систем для электроснабжения 3 категории для электрического транспорта в городе.

вычислительных центров, выполняющих задачи . процессы и проблемы 1 категории.

пунктов для диспетчеров в сетях газоснабжения, электрических сетях, сетях освещения и водного хозяйства.

централизованной охраны.

тепловых пунктов, что обслуживают здания на 17 и больше этажей.

ЦП в городах с общей нагрузкой минимум 10 тысяч кВ•А.

Схема электроснабжения для 1 категории состоит из 2 независимых источников питания. Если в случае аварии 1 такой источник перестанет работать, электроснабжение будет осуществляться по 2 источнику.

Вторая категория надежности электроснабжения (2 категория надежности.

К 2 категории электроснабжения зачисляют.

жилые помещения, оснащенные электроплитами.

жилые помещения на 6 и больше этажей, оснащенные газовыми плитами.

общежития, в которых проживает от 50 человек.

предприятия и организации, где трудится от полусотни до 2 тысяч человек.

аптеки, а также медицинские заведения.

учреждения для детей.

спортивные учреждения с накрытием на 300-800 посадочных мест.

спортивные сооружения без накрытия, имеющие как минимум 20 рядов.

заведения общественного питания на 100-500 мест.

торговые точки, имеющие площадь для торговли 250-2000 м2.

прачечные, бани и химчистки.

организации, занимающиеся обслуживанием транспорта города.

ателье и бытовые комбинаты на минимум 50 рабочих мест.

парикмахерские и салоны красоты на минимум 10 рабочих мест.

насосные станции для водопроводов в населенных пунктах от 50 до 50 тысяч человек.

насосные станции для канализаций с возможностью аварийного выпуска как минимум раз в сутки, сооружения для канализаций и водопроводов.

учебные учреждения на 200-1000 человек.

здания, где размещаются выставки и музеи местного значения.

отели на 200-1000 спальных мест.

библиотеки и архивные организации, где начисляется от 10 тысяч до 1 миллиона единиц.

лаборатории, а также центры, проводящие вычисления.

ЦТП, расположенных в микрорайонах.

пункты диспетчеров, расположенных в жилых районах.

осветительные установки для дорог и туннелей.

ТП и ЦП в городах, имеющие общую нагрузку от 400 до 10 тысяч кВ•А.

Для схемы электроснабжения 2 категории также используют 2 независимых источника питания.

В случае выхода из строя электроприемника из этой категории может снизиться количество производимых товаров, случиться простой оборудования или нарушиться привычный ритм жизни городского населения.

Третья категория надежности электроснабжения (3 категория надежности.

В перечень электроприемников, которые относятся к 3 категории, относят.

При желании потребитель может изменить категорию надежности электроснабжения.

Выбор или изменение категории надежности электроснабжения.

Порядок выбора или изменения категории надежности описан в правительственном постановлении, принятом в 2004 году. Там говориться, что пользователь имеет право сам выбирать категорию.

Решение о смене категории также принимается потребителем самостоятельно. Чаще всего пользователи переходят из 3 категории на 2 или 1. Для такого перехода нужно.

Подать заявление на технологическое подсоединение к выбранной категории.

Оплатить подключения к новой категории электроснабжения.

Стоимость присвоения 3 категории электроснабжения обойдется потребителям дешевле, чем подключение 1 или 2 категории. Связано это с тем, что для первых двух категорий нужно 2 независимых источника питания.

Категории надежности электроснабжения кустов добывающих скважин нефтегазовых месторождений

10.04.2018

PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. – 2018 — № 1(7). – С. 73-76

УДК 622.276.012:621.311

О.А. Королёва
Тюменский государственный университет, Политехническая школа

Электронный адрес: [email protected]

Ключевые слова: электроснабжение, надежность электроснабжения, категория электроснабжения

Требования, изложенные в документах ПУЭ и ВНТП 3–85, регламентирующих надежность электроснабжения потребителей, были сформулированы исходя из глобальных народнохозяйственных интересов. В условиях рыночных отношений необходима корректировка этих требований с учетом оптимального соотношения надежности схемы электроснабжения и ее стоимости. В статье определен единый критерий эффективности для выбора категории надежности электроснабжения кустов добывающих скважин, актуальный в условиях рыночных отношений.

PRONEFT». Professional’no o nefti, 2018, no. 1(7), pp. 73-76

O.A. Koroleva
Tyumen State University, Polytechnic School

E-mail: [email protected]

Keywords: electric power supply, power supply reliability, power supply reliability category

VNTP 3-85 (Departmental Norms of Process Design) has not been updated for its validity period, PUE (Rules for the Design and Operation of Electrical Installations) and VNTP 3-85 requirements for power supply reliability category of electric receivers were formulated on the basis of global economic interests. Under conditions of market relations, these requirements needs to correct, taking into account the optimal ratio of the electric power supply scheme relia- bility and its cost. This article identifies a single efficiency criterion for choosing the power supply reliability for produc- ing wells, which is relevant in the conditions of market relations.

DOI: 10. 24887/2587-7399-2018-1-73-76

Требования к обеспечению электроснабжения являются одним из важных аспектов обустройства нефтяных месторождений.

Проектирование нового или реконструируемого объекта включает этап выбора схем электроснабжения. Обычно на этом этапе исходят из необходимости выполнения требований Правил устройства электроустановок (ПУЭ) [1] в соответствии с установленными категориями надежности. В ПУЭ, глава 1.2, все электроприемники (аппараты, агрегаты и др., предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид энергии) разделены на первую, вторую и третью категории, кроме того, в первой категории выделена особая группа электроприемников.

К первой категории относятся электроприемники, «перерыв в электроснабжении 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 первой категории входят электроприемники, «бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров».

Вторая категория – это «электроприемники, перерыв в электроснабжении 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 попадающие под определения первой и второй категорий.

По каждой категории электроприемников в ПУЭ назначены требования к надежности электроснабжения.

«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».

«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».

«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».

В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 27. 12.04 г. № 861 (с изменениями на 04.12.17 г.) допустимое время отключения в год и время восстановления энергоснабжения электроприемников первой и второй категорий надежности определяются эксплуатирующей организацией в зависимости от параметров схемы электроснабжения, наличия резервных источников питания, а также особенностей технологического процесса на основе данных проектной организации, но не могут быть более величин, предусмотренных для третьей категории надежности. Для электроприемников третьей категории надежности допустимое время отключения составляет 72 ч/год, но не более 24 ч подряд, включая срок восстановления электроснабжения.

В целом ПУЭ п. 1.2.17 предписывает определять категорию электроприемников в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проектной документации.

В настоящее время для определения категории электроснабжения потребителей нефтяного месторождения из нормативной документации применяются ВНТП 3-85 «Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений» [2].

В соответствии с ВНТП 3-85, п. 2.346 для электроприемников кустов добывающих нефтяных скважин в районах Крайнего Севера и местностях, приравненных к ним, по надежности электроснабжения принимается категория 1 (ВНТП З-85, табл. 5), по другим нефтедобывающим районам страны – категория 2 (ВНТП З-85, табл. 6).

Документ ВНТП 3-85 за период своего действия не актуализировался.

В настоящее время обсуждается проект ГОСТ Р «Обустройство месторождений нефти на суше. Технологическое проектирование», в котором указано, что категорирование надежности электроснабжения объектов определяется ПУЭ. В соответствии с проектом данного ГОСТ Р для электроприемников объектов обустройства месторождений нефти в районах Крайнего Севера и местностях, приравненных к ним, принимаются I, II и III категории надежности электроснабжения, для других районов добычи нефти – II и III категории (проект ГОСТР, табл. 13).

Повышение категории объектов допускается при проектировании, в том числе по требованию заявителя (потребителя электрической энергии), технического заказчика (застройщика).

Категорию надежности электроснабжения кустов скважин рекомендуется выбирать при конкретном проектировании в зависимости от реологических свойств и объемов добычи нефти, условий района размещения куста скважин, объектов электроснабжения и определять в задании на проектирование.

Таким образом, для повышения надежности и экономичности электроснабжения заказчик учитывает коммерческую эффективность с учетом оптимизации параметров схем электроснабжения, развития их в условиях нечеткой прогнозной информации и целого ряда других факторов.

Электрическое оборудование в процессе эксплуатации оказывается под воздействием разнообразных факторов: повышенной влажности, агрессивных сред, пыли, неблагоприятных атмосферных явлений, а также механических и электрических нагрузок. При этом изменяются основные свойства материалов электроустановок, что обусловливает возникновение коротких замыканий, вызывающих отключение электроустановок или электрических сетей, т. е. перерывы в подаче электрической энергии. Перерывы в электроснабжении приводят к простою производства, снижению объема выпуска продукции, увеличению затрат из-за порчи основного технологического оборудования и др. Следует учитывать, что существуют технологические процессы, не допускающие даже кратковременного перерыва в электроснабжении аварийные остановки и повторное включение насосного оборудования отрицательно влияют на общий ресурс его работы. В некоторых случаях неконтролируемый запуск приводит к поломке оборудования. Кроме того, в условиях Крайнего Севера непрерывная эксплуатация нефтепромыслового оборудования требуется для успешного протекания всего технического процесса производства. Даже кратковременное прерывание подачи электроэнергии может привести, например, к замораживанию трубопроводов, используемых для перекачки воды, конденсата. Экстренное их восстановление занимает много времени из-за удаленности большинства нефтяных месторождений от источника электроснабжения и возможности перемещения только воздушным транспортом или зимней автодорогой.

В связи с этим возникает необходимость определения способности систем электроснабжения обеспечить бесперебойность подачи электроэнергии при определенных затратах на строительство и эксплуатацию (ремонт и обслуживание). Эти затраты могут быть сопоставлены с материальным убытком, вызываемым перерывами в подаче электроэнергии [3].

Наряду с задачами анализа надежности действующего оборудования теория надежности решает задачи синтеза, т.е. позволяет принимать обоснованные решения, касающиеся выбора способов повышения надежности бесперебойного электроснабжения за счет резервирования и совершенствования различных элементов системы электроснабжения [4].

Реализация этого подхода при формировании схем электрических сетей формально не представляет затруднений, однако имеет ряд особенностей, заключающихся в следующем.

1. Требования к надежности электроснабжения могут быть обеспечены различными способами, следовательно, необходимо рассмотреть несколько вариантов построения схемы электроснабжения.
2. В состав обобщенного потребителя могут входить электроприемники, относящиеся к различным категориям по надежности электроснабжения.

В этой ситуации возникают следующие противоречия. если выбирать наиболее простую и, следовательно, наиболее дешевую схему, то не будут выполнены требования к надежности более ответственных потребителей. В то же время, если при выборе схемы электроснабжения ориентироваться на таких потребителей, то это может привести к неоправданному усложнению и удорожанию схемы, хотя электроприемники более низких категорий будут в данном случае обеспечены гарантированным питанием.

Существует еще одна проблема, связанная с переходом нашей страны на рыночные отношения. Требования ПУЭ к надежности электроснабжения потребителей были сформулированы исходя из глобальных народнохозяйственных интересов. В условиях рыночных отношений эти требования должны быть сохранены применительно, по крайней мере, к случаям перерывов в электроснабжении, которые приводят к опасности для жизни людей и животных, взрывам, пожарам и другим аварийным ситуациям с тяжелыми последствиями. Тем не менее идеология обеспечения надежности электроснабжения потребителей нуждается в корректировке.

Например, на кусте скважин нефтяного промысла, не относящегося к районам Крайнего Севера и местностям, приравненным к ним, устанавливается однотрансформаторная подстанция КТП 10(6)/0,4 кВ, получающая электроэнергию по одной Вл 10(6) кВ. Надежность электроснабжения обеспечивается передвижной дизельной электростанцией (ДЭС) 0,4 кВ соответствующей мощности. Конструкцией кустовой КТП 10(6)/0,4 кВ предусмотрено подключение передвижной ДЭС к шинам распределительных устройств низкого напряжения (РУНН). Вариант применяется при наличии круглогодично действующих подъездных автодорог с твердым покрытием, подведенных к кустам скважин. Допустимость применения данного варианта необходимо рассматривать для каждого конкретного случая, в зависимости от условий (одиночные скважины, небольшие электрические нагрузки, пропускная способность и потери нагрузок для одной Вл 6кВ, нормированные значения отклонений напряжения на выводах электроприемников) [5]. Реализация варианта приведет к снижению надежности электроснабжения до третьей категории, а также к невозможности одновременного бурения и механизированной добычи. При использовании резервной ДЭС значительно увеличатся капитальные вложения и эксплуатационные затраты. Рациональный уровень надежности электроснабжения по отношению к потребителям необходимо приводить в соответствие с уровнем надежности бесперебойной работы технологического процесса с учетом требований ПУЭ и экономичности.

Таким образом, для синтеза всех вышеприведенных параметров надежности электроснабжения следует применять единый критерий эффективности. В условиях рыночных отношений критерием эффективности являются экономические затраты. Для собственника важно рассчитать убытки изза недостаточной надежности электроснабжения в случае нарушения технологического процесса и упущенной выгоды от продажи нефти. Для компании обеспечение заданной надежности электроснабжения выражается в увеличении капитальных вложений и ежегодных издержек на эксплуатацию электрических сетей и электрооборудования. При этом экономические потери являются лишь частью хозяйственного ущерба, который может иметь также социальные и экологические составляющие. Оптимальность проектных решений при этом означает, что заданный производственный эффект (генерируемая мощность, категория надежности электроснабжения и качества электрической энергии) получается при минимально возможных материальных затратах. 

1. Правила устройства электроустановок. – 7-ое изд. – СПб.: изд-во ДеаН, 2003. – 928 с.
2. ВНТП 3-85. Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений: http://docs.cntd.ru/document/1200018989
3. Хорольский В.я., Таранов М.а., Петров Д.а. Технико-экономические расчеты распределительных электрических сетей – Ростов на Дону: Терра Принт, 2014. – 132 с.
4. Основы теории надежности систем электроснабжения/В.В. Карпов, В.К. Федоров, В.К. Грунин, Д.С. Осипов. – Омск: ОмГТУ, 2003. -72 с.
5. байков и.Р., Смородов е.а., ахмадуллин К.Р. Методы анализа надежности и эффективности систем добычи и транспорта углеводородного сырья – М.: Недра-бизнесцентр, 2009. – 275 с. 

1. Pravila ustroystva elektroustanovok (Rules for electrical installation), St. Petersburg: Publ. of DEAN, 2003, 928 p.
2. 2. VNTP 3-85. Normy tekhnologicheskogo proektirovaniya ob»ektov sbora, transporta, podgotovki nefti, gaza i vody neftyanykh mestorozhdeniy (Norms of process design of facilities for gathering transport and treatment ofoil gas and water of oil fields), URL: http://docs.cntd.ru/document/1200018989
3. 3. Khorol’skiy V.Ya., Taranov M.A., Petrov D.A., Tekhniko-ekonomicheskie raschety raspredelitel’nykh elektricheskikh setey (Technical and economic calculations of distribution electric networks), Rostov na Donu: Terra Print Publ., 2014, 132 p.
4. 4. Karpov V.V., Fedorov V.K., Grunin V.K., Osipov D.S., Osnovy teorii nadezhnosti sistem elektrosnabzheniya (Fundamentals of the theory of reliability of power supply systems), Omsk: Publ. of Omsk State Technical University, 2003, 72 p.
5. 5. Baykov I.R., Smorodov E.A., Akhmadullin K.R., Metody analiza nadezhnosti i effektivnosti sistem dobychi i transporta uglevodorodnogo syr’ya (Methods for analyzing the reliability and efficiency of hydrocarbon production and transportation systems), Moscow: Nedra-Biznestsentr Publ., 2009, 275 p.

---

Ссылка на статью в русскоязычных источниках:

О.А. Королёва. Категории надежности электроснабжения кустов добывающих скважин нефтегазовых месторождений // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. — 2018 — № 1(7). — С. 73-76.

The reference to this article in English is:

O.A. Koroleva. Power suply reliability category of oil and gas field consumers (In Russ.), PRONEFT». Professional’no o nefti, 2018, no. 1(7), pp. 73-76.

Часто-задаваемые вопросы — Официальный сайт МУП «Горэлектросеть» г. Муром

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ 7 издание) выделяют три категории надежности:

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 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.

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 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.

Электроприемники третьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

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.

В соответствии с правилами технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей к электрическим сетям, утвержденных постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, категория надежности электроснабжения электроприемников потребителей определяется в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств к электрическим сетям. При этом потребитель самостоятельно определяет какая категория надежности энергоснабжения ему необходима.

Однако, стоит понимать, что при выборе 2 или 1 категории надежности, стоимость подключения электричества возрастет в 2 раза относительно присоединения по 3 категории надежности: ведь для энергоснабжения по 1 или 2 категории необходимо два независимых источника питания и присоединение к каждому из них будет стоить примерно одинаково.

Категории надежности электроснабжения. Категории электроснабжения, надежность электроснабжения, классификация. Moesk в рамках программы дополнительных услуг устанавливает «правильный»

1.2.17

Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются при проектировании системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

1.2.18

В части обеспечения надежности электроснабжения электроприемники делятся на следующие три категории.

Если подстанция имеет своей основной целью источник энергии, основная потребность для этой подстанции — надежность. Подстанции можно классифицировать по основным критериям, которые охватывают типы, существующие в нашей среде. За свою функцию в энергосистеме. по типу операции. В конструктивном виде. Классификация подстанций по функциям в системе.

Генерирующая подстанция: это первичная электростанция, производимая генерирующими установками, ее основная задача — преобразовать напряжение до высокого уровня для получения экономии при уменьшении тока. Радиовещательная подстанция: предназначена для подключения различных линий электропередачи напряжением 115 или 220 кВ.

Электроприемники первой категории — электроприемники, отключение питания которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб, нарушение сложного технологического процесса, нарушение работы особо важных элементы коммунального хозяйства, средства связи и телевидения.

Субтранзитные подстанции: те, которые снабжают или соединяют линии промежуточного уровня напряжения, 44 кВ или 5 кВ, для транспортировки на умеренные расстояния и не очень высокие нагрузки с нагрузками, распределенными по линии. Распределительная подстанция: ее функция заключается в снижении напряжения до уровней распределения 2 кВ для передачи в промышленные или жилые центры потребления, где распределительные трансформаторы, установленные вдоль цепей, отвечают за снижение уровней низкого напряжения. Для пользователей.

Классификация подстанций по типу эксплуатации.Трансформаторная подстанция: это станции, которые преобразуют напряжение в энергосистеме в значения, подходящие для транспортировки или использования. По функции преобразования, которую они выполняют в энергосистеме, делятся на.

Из категории электроприемников первой категории выделена особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники второй категории — электроприемники, отключение электроснабжения приводит к массовому дефициту продукции, массовым простоям рабочих, техники и промышленного транспорта, нарушению нормальной работы значительного количества городских и сельских жителей.

Трансформаторная подстанция: выходное напряжение отличается от входного; это те, которые позволяют вам повышать или понижать уровни напряжения от точек генерации через самые высокие уровни передачи до самых низких уровней субтранспорта или распределения.

Маневренная подстанция: ее функция заключается в объединении одних транспортных линий с другими распределительными линиями для обеспечения большей надежности и непрерывности обслуживания; Уровень напряжения всего один, поэтому силовые трансформаторы, повышающие или понижающие напряжение, не используются.

Электрические приемники третьей категории — это все остальные приемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

1.2.19

Электроприемники первой категории в штатных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервных источников питания, а прерывание их электроснабжения при пропадании напряжения от одного из источников питания допускается только на время автоматического включения. восстановление.

Классификация подстанций по конструктивному исполнению. Внутренние подстанции: составные части которых установлены внутри соответствующих зданий. Рисунок 2 Подстанция внутреннего типа. Внешняя или внешняя подстанция: составляющие ее элементы устанавливаются в условиях окружающей среды. Подстанция обычная: имеет вид, но монтаж вашего оборудования открыт, не защищая их. Герметичная подстанция: это подстанция, токоведущие части и оборудование, поддерживающее напряжение, содержатся в металлических корпусах.Мобильная подстанция: отличается тем, что весь комплект оборудования установлен на прицепе.

Для обеспечения питанием специальной группы электроприемников первой категории необходимо дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервного источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для специальной группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории, местных электростанций, электростанций энергосистем (в частности, линий генераторного напряжения), источников бесперебойного питания. блоки питания, аккумуляторы и м.

Регулировка уровней и напряжения, компенсация реактивной мощности

Его основное назначение — использование в аварийных ситуациях в любой точке системы. Компоновка, характеристики и количество оборудования на каждой подстанции напрямую зависят от выбранной конфигурации. Следовательно, к любой конфигурации применимо общее и существенное описание.

Это обычные подстанции, которые будут использоваться в качестве основы, поскольку это наиболее распространенный тип подстанции в Колумбии.Помимо конструкций и опор, облегчающих приход и отъезд линий, набор, называемый «основными элементами подстанции». Эти элементы делятся на 3 категории следующим образом.

Если непрерывность технологического процесса не может быть обеспечена резервированием источника питания или если резервирование источника питания экономически нецелесообразно, следует реализовать технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервированных технологических блоков, специальной аварийной остановки. устройства, работающие в случае отключения электроэнергии.

Оборудование для патио Оборудование стола Вспомогательные услуги. . Оборудование для террасы: это компоненты системы питания, которые устанавливаются во внутреннем пространстве соединений, как правило, в открытом состоянии, подверженном влиянию условий окружающей среды.

Мосэнергосбыт подает записку для включения, в муэке указано напряжение

Пространство, занимаемое комплектом оборудования, принадлежащим одному терминалу подстанции, называется «Полевой» или «Залив», например «Полевое поле», «Трансформаторный отсек» «, так далее.Панельное оборудование: все средства управления, измерения и защиты, световые индикаторы и сигнализация, установленные в диспетчерской и поддерживаемые подстанциями. Его функция состоит в том, чтобы облегчить контроль и управление подстанцией со стороны оператора.

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени для восстановления нормального режима, с технико-экономическим обоснованием рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервных источников питания, которые подлежат к дополнительным требованиям, определяемым особенностями технологического процесса.

Вспомогательная система состоит из следующих частей. Шкаф управления Защитный экран Система экранирования. . Хотя КПД трансформаторов обычно высок, возникающие в них потери являются важной частью потерь в системе. Следовательно, должно быть достигнуто максимально возможное снижение таких потерь при минимизации эксплуатационных расходов.

В зависимости от количества трансформаторов, установленных на подстанциях, от того, как распределяется нагрузка и как они работают, когда они работают параллельно с различными состояниями нагрузки, в системе подачи может быть достигнута большая эффективность.

1.2.20

Электроприемники второй категории в штатных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервных источников питания.

Для электроприемников второй категории при отключении питания от одного из источников питания допускаются перебои в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Определение количества трансформаторов.Всегда предпочтительнее выбирать один трансформатор вместо двух или более, чтобы соответствовать указанному уровню нагрузки, если для системы не налагаются особые условия. Резервное питание обеспечивается от соседней подстанции. Это связано с тем, что в целом установка одного трансформатора гарантирует минимальные затраты. Если требования к резервной мощности потребителей требуют установки более одного трансформатора, следует постараться, чтобы их не превышало два.

Надежность электроснабжения потребителей зависит от количества источников питания, схемы питания и категории приемников.Приемники электроэнергии можно разделить на три категории. Первая категория: приемники, в которых прерывание электроснабжения может угрожать жизни людей или значительному материальному ущербу из-за ухудшения состояния завода, массового брака в производстве или длительного нарушения производственного процесса.

1.2.21

Для электроприемников третьей категории подача электроэнергии может осуществляться от одного источника питания при условии, что перерывы в электроснабжении, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Существует ПУЭ (Правила устройства электроустановок), где можно определить классификацию потребителей электроэнергии и ознакомиться с их условным разделением по надежности. Если рассматривать многоэтажный дом и больницу, то надежность второго должна быть выше. Поскольку реанимационные и операционные залы подключены к электросети, аварийное отключение может привести к гибели людей или ее угрозе.

Изменение категории надежности

Третья категория: приемники, не входящие в вышеперечисленные категории, которые не являются решающими в фундаментальном процессе производства или обслуживания. Потребители первой категории должны иметь питание от двух независимых источников, которые могут обеспечить резервирование еды другим потребителям. Когда бесперебойность работы гарантируется от двух подстанций, на каждой из них может быть установлен один трансформатор. Когда это делается с одной подстанции, необходимо иметь хотя бы один трансформатор на каждой секции стержней.

Если рассматривать химическое предприятие, то отключение от электричества приведет к взрыву, нанесению пострадавшего и материального ущерба, следовательно, этот объект важен и требует надежного электроснабжения.

Все объекты тщательно изучены, им присвоены категории надежности.

• Первый. Эту группу также называют очень важной. Поскольку здесь недостаток питания приводит к необратимым процессам, а главное создает опасность для жизни человека, может возникнуть состояние и чрезвычайная ситуация, которая приведет к большому материальному ущербу.Поэтому здесь включается бесперебойное питание от двух независимых источников, когда автоматическое переключение с одной шины на другую осуществляется за считанные секунды. Также в первой группе с целью повышения надежности предусмотрен третий источник, например, аккумуляторные батареи, автономные мини-электростанции и т. Д. Этот источник предназначен для особой группы. Также они могут съесть второй энергоноситель.
• Второй . Аварийное отключение электроэнергии может привести к массовому отказу, нарушению технического процесса, жизнедеятельности людей.Здесь также используются два независимых и взаимозаменяемых источника. В этой группе находится значительное количество потребителей электроэнергии.
• Третий . Те потребители, которые не относятся к первым двум категориям, попадают в группу 3. Здесь используется один источник питания, только обязательное условие — отключение питания не более чем на сутки. Источником может быть один трансформатор КТП, и в течение одного года допускается отключение на 72 часа.

Требования к источникам питания

При этом мощности трансформаторов следует подбирать таким образом, чтобы при выходе из строя одного из них другой обеспечивал питание потребителей первого класса с учетом допустимой перегрузочной способности этих трансформаторов.Использование резервной мощности для первоклассных потребителей должно осуществляться автоматически.

В унитарных подстанциях с двумя трансформаторами удобно поддерживать секции низковольтных стержней в автономном режиме. Когда один из трансформаторов отключен, другой принимает нагрузку в результате подключения устройства автоматического секционирования. Доставка потребителям второй категории должна осуществляться через автоматическое резервирование или обслуживающий вручную персонал. При поставке с подстанции необходимо предусмотреть два трансформатора или резервный трансформатор для нескольких подстанций, питающих потребителей второго сорта, поэтому замена неисправного трансформатора может произойти в течение нескольких часов.

Электроприемники каждой категории по правилам установки имеют определенные требования.

• В 1 группе электроприемников питание подключается от независимых источников питания. А если речь идет об особой группе приемников, то есть дополнительный третий независимый взаимно резервирующий электрический блок. Таким образом обеспечивается бесперебойное и надежное электроснабжение. Так как перебои в подаче электроэнергии могут привести к человеческим жертвам, материальному ущербу, техническим сбоям, неисправности телевизора и так далее.
• Во второй группе электроприемников Также есть обеспечение из двух независимых источников. Единственное отличие состоит в том, что для подключения резервного источника отводится некоторое время, тогда как в первой категории переключение происходит автоматически. Резервное питание может подключаться обслуживающей бригадой на объекте или дежурным персоналом. Перерыв в приеме пищи в этой группе может привести к простою рабочих и электрооборудования, остановке производства.
• В электроприемниках третьей группы питание обеспечивается от одного источника и перерыв в питании не может быть более 24 часов.

Категории надежности электроснабжения здания / объекта

Требования к источникам питания

В это время могут быть введены ограничения мощности с учетом возможности перегрузки трансформаторов, которые остаются в эксплуатации. В зависимости от важности производства или услуг может быть принято решение о существовании единого источника энергии. Сторонние ресиверы, как правило, могут иметь только один источник питания.

Подобно определению эффективности в других машинах, трансформаторы устанавливаются соотношением между выходной мощностью и входной мощностью. Потери в трансформаторах можно классифицировать как потери под нагрузкой без нагрузки, без нагрузки и потери нагрузки. Вакуумные потери в основном являются гистерезисными и паразитными в сердечнике трансформатора и для практических целей могут считаться постоянными и не зависящими от состояния заряда.

• Жилой дом, в котором есть электроплиты, отнесен ко 2 группе.
• Дом, в котором 8 квартир и есть электроплиты — 3-я группа.
• Приусадебные участки — 3.
• Помещение с противопожарным оборудованием — 1.
• Общежитие, где проживает более 50 человек — 2. Менее 50-3.
• Индивидуально тепловой пункт и ТПЦ — 1.
• Здания, в которых работает более 2 тысяч человек — 1.
• Высотные дома более 16 этажей — 1.
• Здания санаториев и домов отдыха — 1.
• Государственные страховые и финансовые учреждения с наличием средств охранной сигнализации и пожаротушения — 1.
• Библиотеки с охранным оборудованием — 1.
• Библиотеки, в которых хранится тысяча экземпляров книг — 2.
• Сохранение экземпляров книг до 100 единиц — 3.
• Дошкольные и школьные учреждения с охранным оборудованием — 1.
• Гостиницы с оборудованием охраны и пожарной безопасности — 1.
• Столовая, кафе и другие помещения для приема пищи — 1.
• Здания бытового обслуживания (парикмахерские, где более 15 человек, ателье, на 50 человек, и химчистки производительностью 500 кг) — 2.
• Музеи федерального, регионального и республиканского значения — 1.
• Лечебные корпуса с интенсивной терапией, операционной, палатой недоношенных детей — 1.
• Временные объекты — 3.

Здание, имеющее 3 группы и питание на одной линии, охранное и противопожарное оборудование должно быть подключено к автономным источникам.

Резервные источники питания для бытовых потребителей

Потери нагрузки — это сумма потерь в меди в обмотках высокого и низкого напряжения, а также группа меньших потерь, которые сгруппированы как дополнительные.Последнее можно игнорировать для целей данной статьи. Поскольку заряд трансформатора пропорционален току, потери меди. Пропорционально квадрату нагрузки.

Таким образом, общие потери будут. Хотя на подстанции можно установить три или более трансформатора, как указано ранее, рекомендуется, чтобы их количество не превышало двух, поэтому выбрано это условие. Когда есть подстанция с двумя трансформаторами, ее можно эксплуатировать более экономично, когда количество их, подключаемых в каждый момент времени, создает минимальные потери для данного графика нагрузки.Для этого учитываются не только потери активной мощности в самих трансформаторах, но и потери активной мощности, возникающие в системе из-за требований реактивной мощности трансформаторов.

Электроприемники и освещение подключаются от трансформаторов.

Трансформаторные подстанции применяются для встроенных или пристроенных общественных зданий.

Жилой дом может питаться от пристроенных подстанций только в том случае, если они заполнены жидким диэлектриком.

Использование ТП в жилом доме и школе запрещено.

Введение в эту проблему, анализ потерь при циркуляции реагента в системе опускается. Полные потери трансформатора, выраженные в уравнении, соответствуют уравнению параболы. Из приведенного выше анализа объясняется, что параболы, соответствующие параллельным трансформаторам, имеют менее выраженный наклон, и пересечение с осью ординат происходит в более высокой точке, чем поведение парабол независимых трансформаторов.Тот же анализ справедлив и для трансформатора.

Рабочий режим для получения наиболее экономичной работы имеет недостаток в управлении переключателями трансформатора. Этот аспект является пределом этой практики и должен быть тщательно проанализирован, поскольку эти переключатели дороги и требуют действий по техническому обслуживанию для определенного количества операций. Только при благоприятном технико-экономическом эффекте эта процедура может быть успешно применена.

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

Схемы (описание)

Обязательное условие для приемников первой группы — автономные источники питания. А в случае сбоя питания происходит автоматическое восстановление от резервного источника питания. Электроэнергия от независимых источников проводится от разных подстанций или от одной. При этом должны соблюдаться определенные условия:

• Шины или секции подключаются от независимых источников;
• Перекрестков между автобусами или участками быть не должно.Отключение происходит автоматически в аварийной ситуации.

Резервным источником питания могут служить аккумуляторные батареи, источники бесперебойного питания, локальные электростанции.

Фиг.1

На рисунке 1 представлена ​​радиальная схема потребителей 1-й категории. При аварийном отключении электроэнергии одна из секций автоматически включит выключатель на шине.

Фиг.2

На второй диаграмме рис. 2 показаны потребители 2-й категории.Также можно использовать для 1 группы.

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

Фиг.3

На рисунке 3 представлена ​​схема потребителей третьей категории. Используя аварийный источник, схему можно использовать для потребителей 1 категории.

Кто определяет как и как

Критерием выбора категории электроснабжения является количество человек. В первую очередь учитывается их безопасность и уровень материального ущерба при отключении электроэнергии.Для этих целей конструкторами разработан классификатор для различных типов блоков питания. В нем указаны типы построек, объектов, необходимо лишь выбрать желаемое строение с определенной категорией.

В производственных зданиях для участия в определении необходимой группы электроснабжения привлекаются технологи и используются документы СП 31-110-2003 и ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Все зависит от опасности и возможного материального ущерба.Следовательно, чем он ниже, тем ниже будет и категория, и наоборот. Например, объекту, связанному с пожаром, всегда присваивается первая категория.

факторов, влияющих на надежность источника питания

Надежность

Безупречный дизайн электронного оборудования

Самый важный фактор — это хороший, тщательный дизайн, основанный на надежном опыте и обеспечивающий известные запасы прочности.К сожалению, это не отражается ни в каких прогнозах, поскольку они предполагают идеальный дизайн.

Многие полевые отказы электронного оборудования происходят не из-за классической схемы случайных отказов, обсуждаемой здесь, а из-за недостатков в конструкции и в применении компонентов, а также внешних факторов, таких как случайные скачки напряжения. Они могут выходить за рамки спецификации, но никто никогда не узнает, потому что все, что будет видно, — это неисправный блок. Обеспечение прочности устройств за счет тщательного проектирования и контролируемых испытаний на перегрузку — очень важная часть обеспечения надежности продукта.

Интенсивность отказов электронного оборудования зависит от трех факторов

1. Сложность — Сохраняйте простоту, потому что то, чего нет, не может потерпеть неудачу, но, наоборот, то, чего нет, может стать причиной отказа. Сложная или трудная спецификация неизбежно приведет к снижению надежности. Это происходит не из-за недостатков конструкторского персонала, а из-за итогового количества компонентов. Каждый используемый компонент будет способствовать ненадежности оборудования.

2. Напряжение — Для электронного оборудования наиболее заметными нагрузками являются температура, напряжение, вибрация и повышение температуры из-за тока. Необходимо учитывать влияние каждого из этих напряжений на каждый из компонентов. Чтобы добиться хорошей надежности источника питания, к этим уровням нагрузки должны применяться различные коэффициенты снижения номинальных характеристик.

Снижение номинальных характеристик необходимо согласовывать с последствиями для стоимости и размера. Чтобы максимально снизить термические нагрузки, необходимы большая осторожность и внимание к деталям.Компоновка должна быть такой, чтобы компоненты, выделяющие тепло, были удалены от других компонентов и должным образом охлаждались. Там, где необходимо, используются тепловые барьеры и должна быть обеспечена соответствующая вентиляция. Важность этих положений нельзя переоценить, поскольку частота отказов компонентов удваивается при повышении температуры на 10 ºC. Уменьшение размера блока без повышения его эффективности сделает его более горячим и, следовательно, менее надежным.

3. Общий — Общая надежность (также известная как внутренняя надежность) относится к тому факту, что, например, пленочные конденсаторы более надежны, чем электролитические конденсаторы, проволочные соединения более надежны, чем паяные, фиксированные резисторы более надежны, чем потенциометры.Компоненты должны быть тщательно отобраны, чтобы избежать типов с высокой общей интенсивностью отказов. Довольно часто приходится искать компромисс в цене, поскольку более надежные компоненты могут быть более дорогими.

Оценка

— это наиболее полезный и точный способ прогнозирования частоты отказов. Ряд устройств проходит испытание на долговечность при повышенной температуре, поэтому напряжение и окружающая среда контролируются.

XP Power стремится быть ведущим поставщиком энергетических решений , которые сокращают производственные и эксплуатационные расходы вашего оборудования, позволяя вам получить конкурентное преимущество.

Определение категории электроприемников по надежности электроснабжения

Чтобы правильно определить категорию, необходимо знать о типах и мощности электроприемников, используемых потребителем.

Электроприводы и их типы

Электрические драйверы не являются частью системы электропитания, но обязательно учитываются при ее проектировании.Их используют как на производстве, так и в быту. Все они различаются техническими характеристиками, потребляемой мощностью и режимами работы.

Основная часть ОП разделена на четыре группы:

• Электродвигатели являются наиболее распространенным типом EP, относящимся к первым, предписываемым группой. Электроприводы постоянного тока применяются в установках без регулировки скорости — это достаточно мощные синхронные и асинхронные двигатели.Асинхронные двигатели, несмотря на преимущества синхронных, наиболее распространены из-за простоты управления и небольшой стоимости. Мощность таких электроприемников потребляет около 70% от общей мощности всего предприятия.
• Вторая группа — это электротехнологические и электротермические установки. В комбинации с первой считается силовой нагрузкой. На долю второй группы приходится 20% от общей мощности. Наиболее распространенными электроприемниками этой группы являются дуговые и индукционные печи, печи сопротивления, установки диэлектрического нагрева, сварочные аппараты, электролизные, гальванические и высоковольтные электростатические установки.
• К третьей группе электроприемников относятся установки электрического освещения с различными типами ламп. Доля потребления освещения составляет максимум несколько десятков процентов.
• Четвертая группа включает устройства обработки информации и управления информацией. Эта группа требует надежности электроснабжения, но потребляет небольшое количество энергии.

Электроприводы делятся по другим критериям:

• По роду тока. Это ЭП, питающееся от переменного тока (для большинства предприятий актуальна частота 50 Гц — при этом этот переменный ток называется током промышленной частоты; есть еще токи и токи пониженной частоты), постоянного тока и импульсного.
• Номинальное напряжение: до 1 кВ и более 1 кв. Учет этих групп очень важен для проектирования системы электроснабжения и ее безопасности.
• По количеству фаз: Одно-, двух- и трехфазные электроприемники.Но все они питаются от трехфазной сети, однофазным электроприемникам нужна нейтраль (нулевой провод).
• По графикам загрузки: Долгосрочные, краткосрочные, повторно краткосрочные. График нагрузки мощных ЭП называется красным, так как при их работе грузоподъемность увеличивается практически в аварийных пределах и может вызвать достаточно сильные колебания напряжения.
• По типу установленной мощности: кВт и кВА.
• В нейтральном режиме: Подключен, изолирован, заземлен через активное сопротивление, компенсирован индуктивным.

Категории надежности электроснабжения

Требования к надежности для всех электроприемников разные. Степень надежности обеспечивает стабильную работу на предприятии и определяет минимально допустимое время отключения электроэнергии. В главе 1.2 Правил устройства электроустановок (ПУЭ) описаны три категории надежности электроэнергии:

• I Категория надежности. Включает ЭП, отключение которых создает угрозу жизни людей и безопасности Российской Федерации, большие финансовые потери, прервано сложным производственным процессом, сбой в работе таких элементов, как объекты телевидения и связи.Электроснабжение этой категории обеспечивается двумя независимыми источниками, которые являются резервными друг для друга. Также в эту категорию входят электроприемники, выход из строя которых может стать причиной аварии на производстве, влекущей за собой высокий риск получения травм и летального исхода, возникновения пожаров. Они объединены отдельно в особую группу I категории, которая требует наличия третьего источника питания. Его наличие обеспечивает еще более надежную защиту от перебоев в электроснабжении. При автоматическом включении резерва возможно отсутствие питания.
• II Категория надежности. Включает в себя электроприемники, отключение которых существенно влияет на производство, принося большие убытки в виде потери возможности производить продукцию, несложной работы большинства работников предприятия, механизмов, транспорта; Нарушения жизнедеятельности большого количества жилых массивов. Для этой категории, как и для первой, электроснабжение происходит от двух независимых источников, но здесь допускаются перерывы в питании на время ручного включения резерва (бригадами).
• III Категория надежности включает электроприемники, не входящие в первые две категории. Питание осуществляется от одного источника, максимальный постоянный перерыв в электроснабжении 24 часа. Максимальная продолжительность отсутствия электроэнергии в сумме за год — 72 часа. Есть исключения для более длительных периодов, которые согласовываются со всеми необходимыми службами.

Кто определяет

Категория электроснабжения определяется проектировщиком при создании объекта электроснабжения объекта, согласно технической части проекта и по таким нормативным документам, как Пуэ.Потребитель также вправе определить категорию источника питания, необходимую для нормального функционирования. При выборе I или II категории стоит учесть, что стоимость электроэнергии значительно возрастет.

Самым экономичным, но наименее подходящим для производства будет выбор III категории. Но подписание договора с заниженными категориями объекта снимает с поставщика ответственность за потерю электроэнергии, возникшую в результате этого убытка.

При составлении договора на подключение электричества важно учитывать некоторые нюансы:

• Категория надежности электроснабжения;
• необходимое количество и качество электроэнергии;
• цена за кВтч * час и порядок ее определения;
• метод расчета;
• определение устройства контроля электричества;
• сроки оплаты потребителю электроэнергии;
• гарантирует потребление потребителем заявленного количества электроэнергии в указанное время;
• допуск представителей поставщика электроэнергии к приборам учета и электрооборудованию для их проверки;
• количество и продолжительность плановых отключений от электросети.

Изменение категории надежности

Категория надежности при необходимости может меняться. Для этого потребитель должен уведомить поставщика электроэнергии специальным заявлением. Как правило, потребитель просит повысить надежность объекта. Это происходит при повышении риска на производстве или при переводе жилых помещений в нежилые.

Электроснабжение жилых массивов происходит по общераспределительным сетям — такие потребители относятся к III разряду электроснабжения.Перед передачей энергии потребителям II категории II проводится тщательный анализ технологического процесса и степени повреждения от возможных обрывов в системе электроснабжения.

Потребители категории I относительно небольшие, но перед их подключением необходимо выполнить действия, аналогичные потребителям категории II. Персонал ВИЭ несет ответственность за обеспечение надежности подключения и подачи электроэнергии по договору о подключении.

Сферы ответственности

Ответственность за надежность и качество поставляемой электроэнергии несет поставщик.Размер ответственности определяется степенью негативных последствий перебоев в электроснабжении гражданским законодательством Российской Федерации, а также законодательством Российской Федерации об энергетике. В договоре энергоснабжения прописаны все условия подачи электроэнергии, а также категория надежности. В случае несоблюдения данных условий и влечения потребителя к потребителю большого финансового ущерба, потребитель вправе потребовать его возмещения в суде.

Таким образом, во избежание недоразумений необходимо прописать степень ответственности за нарушение надежности электроснабжения. Без этого предмета будет сложно добиться урона от урона, так как эти нюансы мало затронуты в ПУЭ. Но при аналогичной ситуации и при наличии договора с указанным пунктом потребитель вправе обратиться за возмещением затрат поставщику электроэнергии.

Как оценить надежность электроснабжения

Сокращение сокращений — Gresham Power Electronics объясняет, как определить надежный источник питания.

Дизайнеры и покупатели, желающие определить источник питания для нового продукта, должны отсортировать большое количество, казалось бы, подходящих моделей для оценки. У каждого есть описание продукта или техническое описание, в котором указаны рабочие характеристики и важные характеристики, связанные с производительностью расходных материалов.

При более глубоком изучении информации о продукте можно обнаружить такие сокращения, как MTBF (среднее время наработки на отказ) и MTTF (среднее время наработки на отказ). Более того, производители источников питания используют разные стандарты и методики для расчета рейтингов надежности.В этой статье рассматриваются источники питания с внутренними электролитическими конденсаторами и то, как срок службы такого конденсатора может быть так же важен, как MTBF и MTTF при прогнозировании надежности системы, и призвана способствовать лучшему пониманию информации, доступной покупателям, желающим выбрать источник питания, который будет отвечают требованиям надежности, предъявляемым к их применению.

Рис. 1. Блок питания постоянного / переменного тока OF225 мощностью 225 Вт разработан для телекоммуникационных и промышленных приложений

MTBF и MTTF

могут не иметь значения, если выбранный источник питания входит в системы, которые будут использовать только спорадически, но когда конечный продукт, как ожидается, будет работать 24/7 или будет установлен, например, в жизненно важное медицинское устройство, надежность очень важна в списке критериев выбора дизайнера.

При выходе из строя источника питания он может вывести из строя систему, вызвать серьезное повреждение критически важного оборудования и вызвать дорогостоящие простои и ремонт.

Основы выбора

Термины MTBF и MTTF обманчиво похожи, но при этом сильно различаются. Эти разные, но родственные термины обычно встречаются в разделе о надежности спецификации производителя блока питания. Их следует использовать с умом.

Рисунок 2: Открытый корпус OF (M) 550 — это источник питания мощностью 550 Вт, разработанный Gresham для медицинского оборудования и светодиодного освещения, а также телекоммуникационных и промышленных систем

Например, MTBF часто неправильно понимают как индикатор того, как долго прослужит источник питания.Однако этот показатель фактически основан на последовательных сбоях, полученных из полевых данных, в течение срока службы устройства. Это также зависит от частоты отказов внутренних компонентов источника питания и факторов окружающей среды. Среднее время безотказной работы полезно для определения общей надежности источника питания, а не для прогнозирования срока службы устройства.

Отдельные производители по-разному представляют значения MTBF и MTTF в своих таблицах данных и определяют эту информацию, используя различные стандарты и методики испытаний.При определении того, будет ли источник питания надежно работать в предполагаемом приложении, покупатели должны иметь общее представление о MTBF и MTTF, а также о методах тестирования, которые поставщики используют для установления этих показателей. Вот краткий обзор:

• Средняя наработка на отказ: среднее статистическое значение времени наработки на отказ устройства в полевых условиях. Существуют руководства по прогнозированию, чтобы помочь производителям блоков питания рассчитать MTBF. MIL-HDBK-217F и Telcordia SR / TR-322 (Bellcore) являются наиболее популярными руководствами среди перечисленных ниже:

• MIL-HDBK-217F: прогноз надежности электронного оборудования в военном справочнике США.MIL-HDBK-217F также широко используется в коммерческих помещениях. Он предоставляет данные о частоте отказов и факторах нагрузки для компонентов, используемых в электронных системах, а также о нагрузках, связанных с конкретным применением.

• Telcordia SR / TR-332 (Bellcore): Bellcore модифицировала MIL-HDBK-217 для коммерческих приложений, уделяя особое внимание количеству деталей, лабораторным испытаниям, полевым испытаниям и данным обжиговых испытаний для прогнозирования надежности.

• IEC 61709: 2017: В этом руководстве для прогнозирования надежности особое внимание уделяется факторам окружающей среды.

• 217Plus: 2015: На основе MIL-HDBK-217 компания Quanterion Solutions разработала методологию с использованием «усовершенствованных подходов для учета окружающей среды, качества и влияния цикличности на надежность» для правительства и промышленности.

• Другое: 299C (китайский стандарт), RCR-9102 (японский стандарт).

В этих руководствах и методиках особое внимание уделяется различным стрессам и факторам окружающей среды, поэтому важно спросить производителя источника питания, как он рассчитывает MTBF.Знание того, какой метод прогнозирования использовался, может повлиять на уверенность в показателе MTBF поставщика.

Среднее время безотказной работы — это среднее время, в течение которого устройство должно работать в полевых условиях. Это относится к неремонтопригодным устройствам, поэтому следует учитывать конечный продукт блока питания. Если ожидается, что он будет иметь короткий срок службы или проработает ограниченное количество раз перед заменой, MTTF может быть полезным справочным материалом. Это также может быть подходящим для критических приложений, в которых отказ не возможен.

Поскольку военные испытания являются более строгими, Gresham обычно основывает свои показатели MTBF, опубликованные в его технических описаниях, на основе MIL-HDBK-217F, но в зависимости от продукта могут использоваться другие стандарты или руководства MIL. Техническое описание может также включать условия испытаний, такие как температура окружающей среды и то, было ли устройство испытано при полной нагрузке. В случае сомнений спросите технический персонал о любых проблемах, связанных с проверкой надежности силовых агрегатов.

Внутренние компоненты

Инженеры

также должны запросить у поставщика источника питания информацию о надежности внутренних компонентов устройства.Следует отметить электролитические конденсаторы, потому что они часто являются первым внутренним компонентом, который выходит из строя. Также рекомендуется учитывать ожидаемые тепловые условия.

При выборе источника питания учитывайте среднее время безотказной работы или время безотказной работы в качестве исходного показателя его надежности. Узнайте, как производитель рассчитал статистику, основал свою методологию прогнозирования, проверил устройство и в каких условиях. Также узнайте как можно больше о надежности внутренних компонентов.Более подробная информация, полученная об этих и других соответствующих факторах, обеспечит выбор правильного источника питания для приложения.

Разработчики обычно смотрят на значения MTBF источников питания, чтобы убедиться, что они будут надежно работать в предполагаемом приложении. Хотя это может быть полезным индикатором, MTBF не раскрывает всей картины надежности источника питания.

Например, MTBF не предсказывает срок службы блока питания. Это общий функциональный срок службы, деленный на количество отказов, но ожидаемое время наработки на отказ может быть больше, чем ожидаемый срок службы внутренних компонентов источника питания.

Электролитические конденсаторы обычно первыми выходят из строя внутри источника питания. Если конденсатор не может надежно хранить энергию по мере необходимости, страдает надежность источника питания. Несколько условий могут привести к выходу конденсатора из строя, поэтому рекомендуется проконсультироваться с производителем источника питания, чтобы определить, как конденсатор будет справляться с жесткими условиями окружающей среды до спецификации.

Интенсивность отказов оборудования зависит от трех факторов: сложности источника питания, нагрузки и его общей надежности.

В первую очередь решать сложность, а простота — лучшая политика; то, чего нет, не может потерпеть неудачу. И наоборот, то, чего нет, может стать причиной отказа. Сложная или трудная спецификация неизбежно приведет к снижению надежности. Это происходит не из-за недостатков конструкторского персонала, а из-за итогового количества компонентов. Каждый используемый компонент будет способствовать ненадежности оборудования.

Для электронного оборудования наиболее заметными воздействиями являются температура, напряжение, вибрация и повышение температуры из-за тока.Необходимо учитывать влияние каждого из этих напряжений на каждый из компонентов.

Для максимального снижения термических нагрузок необходимы большая осторожность и внимание к деталям. Компоновка должна быть такой, чтобы компоненты, выделяющие тепло, были удалены от других компонентов и должным образом охлаждались.

Нельзя недооценивать важность этих резервов. Частота отказов компонентов удваивается при повышении температуры на 10 ° C. Уменьшение размера блока без повышения его эффективности сделает его более горячим и, следовательно, менее надежным.

Общая надежность (также известная как неотъемлемая надежность) относится к тому факту, что, например, пленочные конденсаторы более надежны, чем электролитические конденсаторы, проволочные соединения более надежны, чем паяные, фиксированные резисторы более надежны, чем потенциометры.

Компоненты должны быть тщательно отобраны, чтобы избежать типов с высокой общей частотой отказов. Довольно часто приходится искать компромисс в цене, поскольку более надежные компоненты могут быть более дорогими.

Оценка — самый полезный способ прогнозирования частоты отказов.Ряд устройств проходит испытание на долговечность при повышенной температуре, поэтому напряжение и окружающая среда контролируются.

Надежность конденсатора

MTBF — не единственный показатель надежности, на который следует обращать внимание при выборе источника питания. Внутренние компоненты, такие как электролитические конденсаторы, имеют ограниченный срок службы, и это следует учитывать. Срок службы конденсатора может определяться множеством как рабочих факторов, так и факторов окружающей среды, особенно когда речь идет о тепловых условиях.

Хотя желательно искать встроенные конденсаторы с длительным сроком службы в широком диапазоне рабочих сред, не все конденсаторы одинаковы. Например, в более качественных конденсаторах используются более качественные электролиты. Настоятельно рекомендуется собрать как можно больше информации о встроенном электролитическом конденсаторе от производителя источника питания, чтобы определить, подходит ли он для предполагаемого применения.

Чтобы быть спокойным, ищите компанию, которая может предоставить техническую информацию, опыт и тесты, относящиеся к внутренним электролитическим конденсаторам, чтобы выбрать источник питания, который будет соответствовать ожиданиям в этой области.

(PDF) Категоризация надежности электроприборов на основе оценки рисков

3. Допускаются кратковременные перерывы в электроснабжении, определяемые

по инерции технологических процессов (потоков) —

секунд;

4. Допускается кратковременное прерывание подачи электроэнергии,

определяется инерционностью технологического оборудования (наличие

накопителя энергии / продукта) — десятки минут;

5.Допускание длительного перерыва в электроснабжении, которое

может привести к снижению производительности процесса —

более 1 часа;

6. Позволяет неограниченное прерывание подачи электроэнергии,

без ущерба для процесса и безопасности.

Из вышесказанного можно сделать вывод о необходимости более гибкого подхода

к категоризации надежности электроэнергии

потребителей.

1.2 Классификация рисков

Решению проблемы обеспечения необходимого уровня надежности энергоснабжения

может способствовать

система страхования рисков от перебоев в энергоснабжении

.Для его создания требуется изучение юридических,

,

финансовых и технических вопросов. Технические вопросы

включают создание методологической базы для

оценки рисков отключения электроэнергии. Для его создания

требует проработки юридических, финансовых и технических вопросов.

Технические вопросы включают создание методической базы

для оценки рисков отключения электроэнергии

.Методы оценки рисков в производстве

видов деятельности все чаще используются в промышленности [5].

Идентификация рисков осуществляется различными методами

[5, 6, 7, 8, 9]. В данной работе для оценки риска

метод «анализа последствий риска» — это

, принятый с учетом метода «анализа

факторов риска» [5]. Эти методы наиболее полно отвечают целям

систем электроснабжения и позволяют

учитывать особенности — факторы, определяющие требования

к надежности электроснабжения для питания потребителей

.

Классификация рисков по последствиям осуществляется

в соответствии с положениями ОДП [1],

п. 1.2.17-1.2.21:

1. Государственный риск:

1.1. Угроза государственной безопасности;

1.2. Значительный материальный ущерб;

1.3. Нарушение функционирования особо важных объектов коммунального хозяйства

, связи

объектов;

2. Кадровый риск:

2.1. Опасность для жизни человека;

2.2. Нарушения нормальной деятельности значительного

числа сотрудников или жителей;

3. Имущественный риск:

3.1. Уменьшение стоимости материальных ценностей в результате отказа оборудования

или уменьшения его ресурса и прочие

прямых потерь;

4. Производственно-экономический риск:

4.1. Расстройство сложного процесса;

4.2. Сильный дефицит продукции (невыполнение

плана по производству, переработке, транспортировке, реализации,

неполучение плановой выручки), упущенная выгода;

5.Экологический риск:

5.1. Нарушение нормативных значений предельно допустимых концентраций выбросов

и загрязнения окружающей среды

.

Классификация рисков по факторам проводится

с учетом положений ОДП [1],

п. 1.2.19 и представлена ​​ниже:

1. Внутренний риск

1.1. Технологический;

1.1.1. Наличие технологического резерва;

1.1.2. Величина допустимого времени перерыва в питании

источника питания;

1.2. Технический

1.2.1. Наличие

технологических и электрических систем автоматического управления, работающих в аварийных

условиях.

2 Оценка риска сбоя питания

Оценка риска проводится на качественном или

количественном уровне. Количественная оценка риска используется

, когда можно определить последствия рискового события

наличными деньгами.Подход, основанный на количественной оценке риска

, требует разработки дополнительных методов

, включая методологию оценки ущерба

, и этот подход не используется в данной работе.

2.1. Качественная оценка риска

Для проведения качественной оценки риска необходимо

оценить наиболее ожидаемые возможные

последствия реализации риска, указанные выше в

классификаторе рисков по последствиям.Вероятность риска

оценивается с учетом факторов, перечисленных выше

.

На первом этапе категория электрического приемника

определяется его значимостью в технологической цепочке

, а также его ролью в обеспечении безопасности объекта

.

Для проведения качественной оценки риска необходимо

оценить наиболее ожидаемые возможные

последствия реализации риска, указанные выше

в классификаторе рисков.Пример шкалы для качественной оценки

величины последствий риска

представлен в таблице 1. Риск

Вероятности

оцениваются по шкале, представленной в таблице

2. Вероятность рисков оценивается, принимая учитывать

перечисленных выше факторов, оценка которых

проводится по шкале оценки факторов, пример

которой представлен в таблице 3.

Оценку риска нарушения электроснабжения энергоприемника

рекомендуется проводить

квалифицированно. В таблице 4 представлена ​​форма анкеты

, заполненная экспертами — специалистами в соответствующих областях

техники и электроэнергетики.

2.2. Расчет оценки

величины последствий

По результатам опроса расчет

величины последствий риска (MCR) и

E3S Web of Conferences 216, 01024 (2020)

RSES 2020

https: // doi.org / 10.1051 / e3sconf / 202021601024

2

Типы систем бесперебойного питания (ИБП)

Чтобы снизить риск искажений в электросети, системы ИБП часто включаются в электрические сети (ИБП означает источник бесперебойного питания). Помехи в электроснабжении могут проявляться в различных формах, например, в виде провалов и скачков напряжения, гармоник или скачков напряжения. Эти сбои могут нанести серьезный вред чувствительному электрическому оборудованию, особенно на критических этапах обработки или производства операции.Производители электронных источников питания обеспечивают надежный высококачественный поток энергии для чувствительного электрического нагрузочного оборудования и обычно используются в промышленных приложениях, медицинских учреждениях, аварийном оборудовании, телекоммуникациях и компьютеризированных системах обработки данных. Система ИБП может быть полезным инструментом для обеспечения надлежащей работы источника питания.

Различные типы ИБП

Ниже приводится краткий обзор различных типов доступных ИБП.

Для использования в промышленных / производственных ситуациях, например, на заводах и фабриках.

Используемые в больницах и медицинских центрах, медицинские системы ИБП невероятно важны, поскольку они поддерживают системы жизнеобеспечения и другое критически важное оборудование.

Находящиеся на серверных фермах и сайтах веб-хостинга, а также в телефонных компаниях, ИБП компьютеров / связи, вероятно, наиболее известны среднему человеку, но они варьируются от тех, которые созданы для домашнего офиса, до тех, которые Системы ИБП

милиарного класса сертифицированы по качеству в соответствии с сертификатом MIL-SPEC.Они используются в боевых действиях по всему миру.

Как следует из названия, эти системы особенно подходят для работы в условиях высоких температур.

Рабочие характеристики ИБП

— Характеристики источника питания

Системы ИБП

могут быть необходимы в ситуациях, когда часто возникают колебания или перебои в подаче электроэнергии, поскольку они могут обеспечивать резервную схему питания, которая поддерживает работу жизненно важных систем в случае отключения питания. В условиях, связанных с кратковременными колебаниями или сбоями напряжения, ИБП может поддерживать постоянную мощность для поддержания работы нагрузок, а в случае сбоя в электросети он активирует резервное питание для поддержания работы систем до тех пор, пока их можно будет безопасно отключить.Кроме того, эти системы ИБП часто также могут снизить риск, связанный с гармоническими сбоями и переходными процессами в линии. Эффективный ИБП обычно включает в себя несколько из следующих функций:

• Регулируемое выходное напряжение с низким уровнем гармонических искажений, на которое не влияет входное напряжение или изменения нагрузки
• Входной ток с уменьшенным гармоническим искажением
• Низкая степень электромагнитных помех и акустических шумов
• Минимальное время перехода между обычными операциями и операциями резервного копирования
• Высокий уровень надежности и эффективности
• Относительно низкая стоимость, вес и требования к размеру

Хотя большинство отдельных систем электропитания не могут обеспечить все эти функции одновременно, обычно можно найти ИБП с характеристиками, соответствующими потребностям приложения.Отдел научной и технической информации Министерства энергетики предоставляет дополнительную информацию об измерениях гармоник.

Резервный ИБП

Резервный ИБП

, также известный как автономный или сетевой ИБП, обычно состоит из инвертора переменного / постоянного и постоянного / переменного тока, батареи, статического переключателя, фильтра нижних частот для снижения частоты переключения от выходного напряжения и ограничитель перенапряжения. Резервная система работает с переключателем, устанавливающим вход переменного тока в качестве основного источника питания и чередующимся с батареей и инвертором в качестве резервных источников в случае сбоя основного питания.Инвертор обычно остается в режиме ожидания, активируясь только при отключении питания, а безобрывный переключатель автоматически переключает электрическую нагрузку на резервные блоки. Этот тип системы ИБП обеспечивает высокую эффективность, небольшой размер и относительно низкую стоимость, что делает его распространенным вариантом для персональных компьютеров.

Резервный ИБП Ferro

ИБП резервного питания Ferro использует специализированный насыщающий трансформатор с несколькими подключениями к источнику питания. Первичная мощность течет от входа переменного тока, проходит через трансформатор к выходу.В случае сбоя питания безобрывный переключатель активирует инвертор, чтобы подобрать выходную нагрузку. Как и в обычных резервных системах ИБП, инвертор остается в режиме ожидания, но специализированный ферро-трансформатор может обеспечить некоторую степень регулирования напряжения и контроля формы выходного сигнала. Резервные ферро-системы полезны из-за их надежности и характеристик фильтрации линии, однако их эффективность снижается при подключении к определенным типам генераторов или компьютеров, а сам ферро-трансформатор несет в себе риск искажения напряжения и перегрева.

Линейно-интерактивный ИБП

В линейно-интерактивном дизайне аккумулятор и инвертор переменного тока постоянно подключены к выходу ИБП, а аккумулятор можно заряжать, вращая инвертор в обратном направлении, когда мощность переменного тока установлена ​​на нормальном уровне. В случае сбоя питания безобрывный переключатель может переключить электрический поток от батареи на выход системы. Поскольку инвертор постоянно подключен к выходу, ИБП обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает риск переходных процессов переключения.В линейный интерактивный ИБП иногда включается переключающий трансформатор, который позволяет регулировать напряжение, предотвращая преждевременное переключение ИБП на питание от батареи. Высокий уровень эффективности и надежности линейно-интерактивного дизайна, а также его относительно небольшой размер и низкая стоимость делают его хорошо подходящим для ряда приложений бесперебойного питания.

Двойное преобразование

Системы ИБП

с двойным преобразованием обычно используются для приложений с более высоким напряжением и имеют конфигурацию, аналогичную конфигурации резервных блоков, но с основным трактом питания, ориентированным на инвертор, а не на сеть переменного тока.Этот тип системы ИБП практически не требует времени для переключения между режимами, поскольку сбой входного переменного тока не приводит к срабатыванию безобрывного переключателя. Вместо этого входной переменный ток заряжает резервную батарею, которая, в свою очередь, питает выходной инвертор. Такая конфигурация обеспечивает высокоэффективную электрическую мощность, но может вызывать длительный износ компонентов и иногда мешать силовой проводке или резервным генераторам.

ИБП с дельта-преобразованием

Delta Conversion — относительно недавнее дополнение к индустрии источников бесперебойного питания, которое было введено для устранения некоторых недостатков, присущих системам с двойным преобразованием.Как и конструкция с двойным преобразованием, ИБП с дельта-преобразованием имеет инвертор, непрерывно подающий напряжение нагрузки, однако он также подает питание на выход инвертора. В случае сбоя питания или электрических искажений этот ИБП действует аналогично блоку двойного преобразования, но обеспечивает более эффективные энергетические характеристики за счет преобразования мощности от входа к выходу, а не переключения между источником питания и батареями. Он более совместим с системами генератора и вызывает меньший нагрев и износ компонентов.

Прочие электротехнические изделия

Прочие «виды» статей

Больше от компании Electric & Power Generation

Как выбрать блок питания ПК

Один из наименее интересных, но наиболее важных компонентов ПК — это блок питания. Конечно, компьютеры работают на электричестве, и оно не подается напрямую от стены к каждому компоненту в корпусе ПК. Вместо этого электричество переходит от переменного тока (AC), поставляемого энергокомпанией, в постоянный ток (DC), используемый компонентами ПК с требуемым напряжением.

Заманчиво купить любой блок питания для работы вашего ПК, но это не лучший выбор. Блок питания, который не обеспечивает надежное или чистое питание, может вызвать множество проблем, в том числе нестабильность, которую трудно определить. Фактически, отказ источника питания часто может вызывать другие проблемы, такие как случайные перезагрузки и зависания, которые в противном случае могут оставаться загадочными.

Таким образом, вы захотите уделить выбору источника питания столько же времени и внимания, сколько вашему ЦП, графическому процессору, оперативной памяти и вариантам хранения.Правильный выбор блока питания обеспечит наилучшую производительность и поможет продлить срок службы.

Обсуждаемые цены и наличие продуктов были верны на момент публикации, но могут быть изменены.

Выходная мощность: сколько вам нужно?

Хотя при выборе источника питания следует учитывать несколько важных факторов, как и для любого компонента ПК, выявить один из наиболее важных факторов невероятно просто.Вам не нужно проводить тесты или читать обзоры, чтобы узнать, какая мощность вам нужна. Вместо этого вы можете использовать такой инструмент, как калькулятор блоков питания Newegg , чтобы точно определить, сколько мощности необходимо для вывода вашего нового блока питания.

Чтобы использовать инструмент, вам необходимо выбрать компоненты из раскрывающихся списков для каждой категории. Приведенный выше инструмент обновлен с использованием новейших опций для центрального процессора (ЦП), материнской платы, графического процессора (ГП), оперативной памяти (ОЗУ) и т. Д.Хотя инструмент не детализирует детали каждого компонента, он делает это там, где это необходимо, и исключает догадки при принятии решения о том, сколько энергии вам нужно.

Например, если вы собираете (или покупаете) ПК с процессором серии Ryzen7, графическим процессором Nvidia GeForce RTX 2060, 16 гигабайт (ГБ) оперативной памяти, состоящей из двух флешек по 8 ГБ, твердотельного накопителя емкостью 256 ГБ (SSD) ) и жесткий диск (HDD) емкостью 1 ТБ 7200 об / мин, тогда рекомендуется мощность 576 Вт. В целях безопасности вы можете выбрать блок питания на 600 Вт, а покупка подходящего варианта осуществляется одним нажатием кнопки.

Ожидайте обновления при покупке блока питания

Конечно, вы можете захотеть запустить несколько сценариев, чтобы убедиться, что вы справитесь со своими долгосрочными потребностями. Например, при обновлении до Nvidia GeForce RTX 2080 рекомендуемая мощность повышается до 631 Вт, в то время как удвоение ОЗУ увеличивает рекомендацию до 582 Вт. Если со временем вы сможете сделать и то, и другое, то вам понадобится как минимум 637 Вт.

Вы поняли. Не планируйте только сегодня, чтобы удовлетворить свои потребности, вместо этого немного загляните в будущее и подумайте, какие изменения вы, возможно, захотите внести позже.А если вы покупаете предварительно собранный ПК, вам нужно знать, какой блок питания он использует, чтобы убедиться, что он может справиться со всем, что вы можете добавить, или что его достаточно легко заменить в какой-то момент. .

Важное замечание относительно мощности: длительная мощность и пиковая мощность — разные вещи. Как правило, «максимальная мощность» блока питания относится к непрерывной (стабильной) мощности, которую блок питания будет постоянно выдавать, в то время как пиковая мощность относится к повышенной максимальной (импульсной) мощности, которую может выдавать блок питания, хотя и за очень короткое время. времени (напр.г., 15 секунд). При покупке блока питания убедитесь, что его постоянная мощность соответствует вашим потребностям, иначе у вас могут возникнуть проблемы, когда ваш компьютер будет работать с полной нагрузкой.

Наконец, не беспокойтесь о том, что покупка блока питания с более высоким номиналом означает, что вы обязательно будете использовать больше энергии. Блок питания будет потреблять только электроэнергию, необходимую для компонентов вашего ПК, и поэтому, хотя покупка блока питания большего размера, чем вам нужно, может оказаться пустой тратой денег, вам не придется больше платить за работу с ПК из-за того, что Это.

Защита

Некоторые производители блоков питания встраивают средства защиты, чтобы защитить ваши компоненты от проблем, связанных с питанием. Эти средства защиты часто добавляют некоторые затраты к источнику питания, но они также могут обеспечить некоторое дополнительное спокойствие.

Первый — защита от перенапряжения, которая относится к схеме или механизму, отключающим блок питания, если выходное напряжение превышает указанный предел напряжения, который часто превышает номинальное выходное напряжение.Эта защита важна, поскольку высокое выходное напряжение может вызвать повреждение компонентов компьютера, подключенных к источнику питания.

Вторая — защита от перегрузки и сверхтока. Это цепи, которые защищают блок питания и компьютер путем отключения блока питания при обнаружении чрезмерного тока или силовой нагрузки, включая токи короткого замыкания.

Эффективность имеет значение с блоком питания

Мощность — это лишь мера производительности источника питания.Другой — это его рейтинг эффективности, который является мерой того, сколько мощности постоянного тока он посылает на ПК и сколько теряется в основном на тепло. Эффективность важна, потому что от нее зависит, сколько вы потратите на поддержание работы своего компьютера.

В качестве примера рассмотрим ПК, которому требуется мощность 300 Вт. Если вы используете блок питания с КПД 85%, ваш компьютер будет потреблять около 353 Вт входной мощности от вашей энергетической компании. С другой стороны, блок питания с КПД всего 70% потребляет от сети 428 Вт мощности.Выбор более эффективного источника питания сэкономит немного денег на ежемесячном счете за электроэнергию.

В то же время, блок питания с более высоким рейтингом эффективности позволит вашему ПК также работать с меньшим охлаждением. Каждый компонент ПК выделяет некоторое количество тепла, что снижает его производительность. Более эффективный источник питания будет рассеивать меньше тепла, что будет означать более тихую систему благодаря вентиляторам, которым не нужно работать так же быстро или долго, большей надежности и более длительному сроку службы.

Что такое сертификация 80 PLUS?

Когда вы будете искать блоки питания, вы увидите многие из них с наклейками сертификации 80 PLUS.80 Plus — это программа сертификации, которую производители могут использовать, чтобы гарантировать, что их блоки питания будут соответствовать определенным требованиям к эффективности. 80 PLUS имеет различные уровни, от базовой сертификации до Titanium, а источники питания оцениваются независимыми лабораториями, чтобы обеспечить следующие уровни эффективности для потребительских систем питания 115 В:

Когда вы покупаете блок питания в Newegg, вы можете выбрать фильтрацию по уровню сертификации 80 PLUS. Это упрощает достижение именно того уровня эффективности, которого вы хотите достичь на своем новом ПК.

Рельсы не только для поездов Однако мощность

— не единственный показатель способности источника питания поддерживать все ваши компоненты. Питание компонентов осуществляется по шинам, и, хотя каждая шина напряжения требует внимания, наибольшее внимание следует уделять шине (-ам) +12 В, которые обеспечивают питание наиболее энергоемких компонентов, поскольку процессор и видеокарты PCIe получают питание. их сила от них.

Современный блок питания должен выдавать не менее 18 А (ампер) на шине (ах) +12 В для современного компьютера массового потребления, более 24 А для системы с одной видеокартой класса энтузиастов и не менее 34A, когда речь идет о высококачественной системе SLI / CrossFire.Значение выходной силы тока, о котором мы говорим, является совокупным значением для блоков питания с более чем одной шиной +12 В.

Конечно, вам следует искать это суммарное общее количество выходных сигналов, и вы не всегда можете сложить шины +12 В для расчета объединенного выхода. Например, блок питания с маркировкой + 12V1 @ 18A и + 12V2 @ 16A может иметь суммарную выходную мощность только 30A вместо 34A. Ищите эту информацию в подробных технических характеристиках элемента или на информационной этикетке блока питания.

Если вы собираетесь использовать конфигурацию SLI / Crossfire, вы должны убедиться, что шина (и) +12 В обеспечивает не менее 34 А. Разные источники питания имеют разную маркировку — некоторые показывают максимальную силу тока, обеспечиваемую каждой шиной, а некоторые обеспечивают максимальную комбинированную максимальную мощность, например, 396 Вт, что равняется 396 Вт / 12 В = 33 А.

Еще одно важное соображение — это количество шин, по которым блок питания питает свои компоненты. Проще говоря, источник питания может обеспечивать только одну шину +12 В для обеспечения всего питания компонентов вашего ПК, или он может иметь несколько шин.Использование одной шины означает, что вся мощность доступна для всех подключенных к ней компонентов — это упрощает настройку, поскольку вам не нужно беспокоиться о согласовании компонентов с направляющими, но это также означает, что сбой источника питания, такой как скачок напряжения, повлияет на все компоненты. И наоборот, наличие нескольких направляющих дает некоторую защиту от катастрофического отказа, но требует большей осторожности при настройке.

Форм-фактор — Подойдет ли ваш блок питания?

Следующее соображение простое — вам нужно выбрать форм-фактор, который, как вы уверены, физически впишется в ваш корпус.К счастью, в отношении блоков питания есть стандарты, как и в отношении корпусов и материнских плат.

Эта тема может оказаться довольно сложной, но важно помнить, что вам нужно подобрать источник питания в соответствии с корпусом и материнской платой. Ниже приводится общий обзор наиболее важных на сегодняшний день форм-факторов источников питания.

ATX

Хотя блоки питания с форм-фактором AT все еще доступны для покупки, блоки питания с форм-фактором AT, несомненно, являются устаревшими продуктами, которые скоро исчезнут.Даже более поздние блоки питания форм-фактора ATX (ATX 2.03 и более ранние версии) теряют популярность. Основные различия между форм-факторами блоков питания ATX и AT:

1. Блоки питания ATX обеспечивают дополнительную шину напряжения + 3,3 В.
Блоки питания
2. ATX используют один 20-контактный разъем в качестве основного разъема питания.
Блоки питания
3. ATX поддерживают функцию мягкого выключения, позволяющую программно отключать питание.

ATX12V

Форм-фактор ATX12V сейчас является наиболее распространенным выбором.Существует несколько различных версий форм-фактора ATX12V, и они могут сильно отличаться друг от друга. Спецификация ATX12V v1.0 добавила к оригинальному форм-фактору ATX 4-контактный разъем +12 В для подачи питания исключительно на процессор, а также 6-контактный вспомогательный разъем питания, обеспечивающий напряжение + 3,3 В и + 5 В. В следующей спецификации ATX12V v1.3, помимо всего прочего, был добавлен 15-контактный разъем питания SATA.

Существенное изменение произошло в спецификации ATX12V v2.0, которая изменила формат основного разъема питания с 20-контактного на 24-контактный, удалив 6-контактный вспомогательный разъем питания.Кроме того, спецификация ATX12V v2.0 также изолировала ограничение тока на 4-контактном разъеме питания процессора для шины 12 В 2 (ток + 12 В разделяется на шины 12 В 1 и 12 В 2). Позже спецификации ATX12V v2.1 и v2.2 также повысили требования к эффективности и потребовали различных других улучшений.

Все блоки питания ATX12V имеют такую ​​же физическую форму и размер, что и форм-фактор ATX.

EPS12V, SFX12V и другие

В форм-факторе блока питания EPS12V используется 8-контактный разъем питания процессора в дополнение к 4-контактному разъему форм-фактора ATX12V (это не единственное различие между этими двумя форм-факторами, но для большинства пользователей настольных компьютеров, знающих этого должно быть достаточно).Форм-фактор EPS12V изначально был разработан для серверов начального уровня, но все больше и больше материнских плат для настольных ПК высокого класса теперь оснащены 8-контактным разъемом питания процессора EPS12V, который позволяет пользователям выбрать блок питания EPS12V.

Обозначение малого форм-фактора (SFF) используется для описания ряда меньших блоков питания, таких как SFX12V (SFX означает малый форм-фактор), CFX12V (CFX означает компактный форм-фактор), LFX12V (LFX означает низкопрофильный Форм-фактор) и TFX12V (TFX означает тонкий форм-фактор).Все они меньше стандартных блоков питания форм-фактора ATX12V с точки зрения физического размера, и блоки питания малого форм-фактора необходимо устанавливать в соответствующие компьютерные корпуса с малым форм-фактором.

Разъемы

Блок питания бесполезен, если он не подключается к каждому компоненту вашего ПК и не питает его. Это означает, что он должен иметь все необходимые типы разъемов.

Первый разъем, который следует рассмотреть, — это главный разъем, питающий материнскую плату.Этот разъем бывает двух типов: 20-контактный и 24-контактный. Последний становится все более популярным, и вполне вероятно, что ваш блок питания предоставит оба варианта. Просто проверьте, чтобы убедиться.

Далее идет разъем питания процессора, который выпускается в 4-контактном и 8-контактном вариантах. Как и в случае с основным разъемом питания, многие современные материнские платы перешли на больший формат. Опять же, убедитесь, что ваш блок питания совместим.

Наиболее часто используемый разъем питания — это 4-контактный разъем Molex.Он используется для множества компонентов, включая старые жесткие диски, оптические приводы, вентиляторы и некоторые другие устройства. Более новые компоненты SATA имеют собственный разъем питания SATA, и вы также можете использовать адаптеры Molex для SATA, если они у вас закончились. И вы даже можете использовать кабели-разветвители, чтобы увеличить количество подключаемых компонентов, но помните о верхних пределах вашего источника питания.

Шум вентилятора и удобство кабеля

Теперь, когда мы рассмотрели наиболее важные факторы, связанные с питанием, при выборе источника питания следует учитывать еще несколько моментов.Это не так важно, но они могут повлиять на то, насколько приятным будет источник питания в течение всего срока службы вашего ПК.

Шум вентилятора

Как мы уже говорили, источники питания вырабатывают тепло. Это означает, что они требуют, чтобы вентиляторы оставались прохладными и работали эффективно. Вы должны подумать о том, насколько тихо вы хотите, чтобы ваш компьютер работал, что во многом будет зависеть от вашей среды. Если ваш компьютер работает в тихом месте, то более крупные вентиляторы, которые вращаются медленнее для перемещения того же количества воздуха, скорее всего, приведут к более тихому ПК.

Нет никаких реальных стандартов в отношении охлаждения блоков питания, поэтому вам нужно будет сравнить маркетинговые материалы для ваших вариантов блоков питания. Это одна из областей, где подробные обзоры будут особенно полезны, поскольку они, как правило, измеряют, насколько громким является источник питания на разных уровнях работы, и поэтому предлагают некоторые рекомендации относительно того, насколько громко вы можете рассчитывать на работу вашего ПК.

Кабельная проводка

Наконец, существует три основных типа кабелей питания. Независимо от того, выберете ли вы проводную, модульную или гибридную систему, будет зависеть, насколько чистым будет внутри вашего корпуса и сколько работы вам потребуется, чтобы ваш компьютер оставался чистым и организованным.

Жесткая разводка кабелей означает, что каждый разъем напрямую подключен к источнику питания и поэтому будет присутствовать независимо от того, нужен он или нет. Преимущество проводных систем — и оно невелико при использовании современных источников питания — состоит в том, что они проще и не требуют дополнительного сопротивления из-за дополнительных разъемов.

Модульная кабельная разводка означает, что каждый разъем может быть добавлен по мере необходимости. Это упрощает поддержание чистоты и лаконичности вашего корпуса, но также вносит некоторую дополнительную сложность — и цену — и некоторое дополнительное сопротивление благодаря дополнительным физическим соединениям.Однако для большинства пользователей это, скорее всего, неактуально.

В гибридных системах

есть некоторые кабели, такие как подключение к основному источнику питания, которые физически подключены, а другие являются дополнительными. Гибридная система может представлять собой хороший компромисс, поскольку требуются определенные кабели, и даже если дополнительное сопротивление модульных соединений минимально, этого достаточно легко избежать.

Время включения

Очевидно, что нужно многое выбрать для выбора блока питания, и это важное решение при сборке нового ПК.Но если вы потратите немного времени на то, чтобы убедиться, что ваш блок питания обеспечивает компоненты вашего ПК надежным, стабильным и безопасным питанием, вы сэкономите огромное количество времени в долгосрочной перспективе и сделаете ваш компьютер лучше и эффективнее.