А. А. Ерофеев старший преподаватель кафедры эс
 Скачать 1.19 Mb.
|
|
2.1 Порядок работы аварийного ввода резерва Система бесперебойного электропитания нужна для обеспечения требуемого электричества (ГОСТ 13109-87) I категории потребителей (ПУЭ гл.1.2.17), в случае прекращения подачи напряжения ведущей питающей сети (приложение В). Система гарантированного электропитания обязана гарантировать: - электропитание подключённых потребителей; - автоматический пуск (суммарно не наименее 3 попыток) дизель- генератора 9 секунд при отклонении характеристик ведущей наружной сети электропитания или же при полном исчезновении электропитания; - автоматическое переключение нагрузки с ведущей наружной сети электропитания на дизель - генератор и обратно; - выдача сигнала тревоги в случае аварийного действия с оборудованием ДГУ; - система гарантированного электроснабжения работает для питания резервируемых нагрузок при аварийном отказе системы совместного электроснабжения в автоматическом режиме. В состав системы входят дизель-генераторные установки, в некоторых случаях применяются приборы прогноза, управления и контроля свойств выработки электричества, а еще самодействующего переключения нагрузки и синхронизации; - система распределения электропитания предопределена для питания изнутри объекта от электрощитов системы электропитания, до пространств включения оснащения. Порядок аварийного электроснабжения: 1. Питание поступает от наружной сети. 14 БР.44.03.04.539.2017. ДГУ располагается в режиме ожидания контролируя усилие входной сети. При данном питании потребителя выполняется с помощью ИБП. Источник бесперебойного питания конвертирует входящее переменное напряжение сети в постоянное напряжение, заряжая при данной схеме встроенную аккумуляторную батарею, и вслед за этим конвертирует постоянное напряжение на аккумуляторные батареи в переменное. 2. Произошёл сбой, и питание не поступает из наружной сети. Контроллер ДГУ обусловил собственно, что произошёл сбой в наружной сети, и питание не поступает в период кое-какого времени. Контроллер даёт команду на пуск ДГУ. При чём питание потребителя выполняется сквозь ИБП. Источник бесперебойного питания конвертирует постоянное напряжение на аккумуляторные батареи в переменное. 3. Питание в наружной сети не восстановилось. ДГУ вышла на поставленные обороты, и отдала команду на переключение. АВР переключает нагрузку с наружной сети на ДГУ. Питание потребителя выполняется по ИБП. Источник бесперебойного питания конвертирует входящее переменное напряжение ДГУ, в постоянное, заряжая при данном исполнении встроенную аккумуляторную батарею, и вслед за этим конвертирует постоянное напряжение на аккумуляторные батареи в переменное. 4. Восстановлено питание от наружной сети. Контроллер ДГУ установил, что произошло восстановление наружной сети, и питание поступает в период определённого времени. Контроллер даёт команду на переключение питания нагрузки с ДГУ на наружную сеть. При чём электропитание исполняется при помощи ИБП. Источник бесперебойного питания конвертирует входящее переменное напряжение сети в постоянное, заряжая при данной схеме встроенную аккумуляторную батарею, и вслед за тем конвертирует постоянное напряжение на аккумуляторные батареи в переменное. ДГУ отработав 15 БР.44.03.04.539.2017. период времени без нагрузки глушится, оставаясь в режиме ожидания отслеживая поступающее напряжение входящей сети «Козлов В. А., Билик Н. И., Файбисович Д. Л. [11]». 2.2 Дизельная электростанция Электроснабжение хирургического корпуса осуществляется по первой категории электроснабжения. Электроснабжения хирургического корпуса осуществляется за счет двух независимых источников питания, питание которых подходит к трансформаторной подстанции Городской Больницы. В которой при помощи АВР происходят аварийные переключения между питающими линиями. Так же в схему электроснабжения хирургического корпуса входит дизельная электроустановка, которая в случае аварии, всю нагрузку операционного блока берет на себя, переключения происходят между контактарами фидера сети и фидера генератора. Дизель - генераторы AKSA APD 20 A (номинальной мощностью 25 кВт и частотой 50 Гц) изготавливаются на основе дизельного мотора Aksa A4CRX22, и предназначены для производства 3-хфазного электрического тока напряжением 400 В. Использование надежного и ремонтопригодного дизельного мотора Aksa в суровых условиях эксплуатации с высочайшим качеством электрической энергии синхронных генераторов Aksa, является наиболее правильным и обдуманным решением для обеспечения основного и резервного электроснабжения потребителей. Основным источником электроснабжения дизель - генераторы Aksa APD20A применяются для автономных объектов (стройплощадки, различные производства, частные дома, строительство трубопроводов, комплектация земснарядов, вахтовые посёлки, фермы, буровые и т.п.). Вспомогательным (резервным) источником электроснабжения дизель-генераторы AKSA APD20A применяются на объектах, где необходимо надежное бесперебойное энергообеспечение 16 БР.44.03.04.539.2017. (государственные учреждения, торговые центры, крупные промышленные предприятия, различные производства, школы, больницы, банки, гостиницы, стадионы и т.п.). При использовании дизель-генераторов Aksa apd 20 a с панелью переключения нагрузки ATS (система автозапуска) присутствие оператора необязательно, так как дизель-генераторы Aksa APD 20 A запускаются автоматически при пропадании основного питания «Генмоторс завод [Электронный ресурс]. [7]». КОМПЛЕКТАЦИЯ AKSA APD 20 A: − комплект документов для ДЭС (паспорт на ДГУ, руководство по эксплуатации); − дизельный мотор Aksa A4CRX22 со стартером; − синхронный силовой генератор Aksa; − базовая стальная сварная рама; − воздушный фильтр; − глушитель; − водяной радиатор и крыльчатка вентилятора обратного тока с защитной решеткой; − шкаф управления первой степени автоматизации DSE 6020; − вторая степень автоматизации (резервирование сети); − щит переключения нагрузки АВР (ATS); − зарядное устройство для автоматической подзарядки аккумуляторных батарей от сети 220 В; − электрический подогреватель охлаждающей жидкости от сети 220 В; − система автоматической дозаправки топливом (комплектность согласовывается с заказчиком); − топливный бак встроенный в раму дизель-генератора AKSA APD 20 A оснащён топливным фильтром и рассчитан на снабжение двигателя топливом в течение 8 часов непрерывной работы агрегата. Допускается 17 БР.44.03.04.539.2017. установка отдельно стоящих дополнительных топливных баков. Для закачки топлива из дополнительных баков в основной могут быть установлены ручной и автоматический топливные насосы. Основные составляющие AKSA APD20A Первичный дизельный двигатель Aksa A4CRX22: дизель, четырехцилиндровый с рядным расположением цилиндров, с непосредственным впрыском топлива и жидкостным радиаторным охлаждением, механический регулятор частоты вращения, безнаддувный. Синхронный генератор Aksa - трехфазный, бесщёточный, четырехполюсный, одноопорное исполнение, с самовозбуждением и автоматическим регулятором напряжения AVR. Обмотки якоря выполнены с шагом 2/3 и позволяют обеспечить минимальное отклонение от идеальной синусоиды напряжения. Панель управления Deep Sea Electronics 6020 (Великобритания) является универсальным контроллером для работы на дизельных, бензиновых и газовых электростанциях. Данная панель управления позволяет следить за состоянием электростанции, запускать генераторную установку в автоматическом режиме, обеспечить удаленный мониторинг посредством различных вариантов коммуникаций. Панель DSE 6020 оборудована встроенным детектором фаз, имеет USB разъём для подключения периферийного оборудования и PC компьютера. Панель управления DSE6020 контролирует скорость двигателя, частоту напряжения, силу тока, давление масла, температуру ОЖ и уровень топлива, выводит аварийные ошибки и предупреждения на монитор и ЛЕД- индикаторы. DSE6020 имеет CAN-соединение с блоком управления двигателем. Так же есть вход для подключения датчика PICK-UP и электронного регулятора оборотов. Панель DSE6020 можно легко настроить под различные условия эксплуатации с помощью оригинального программного обеспечения DSE 18 БР.44.03.04.539.2017. Configuration Suite. Так же имеется возможность настройки параметров с передней панели без применения оригинального программного обеспечения. Возможности: − LCD- дисплей с подсветкой; − аварийные сигналы, выводимые на LCD-дисплей и ЛЕД- индикаторы; − энергонезависимая память; − подключение CAN-шины и датчика скорости; − настройка панели с помощью программного обеспечения; − настраиваемые параметры и задержки; − возможность настройки альтернативной конфигурации; − журнал ошибок; − возможность запуска оборудования по удаленному сигналу; − контроль выходного напряжения; − контроль мощности (кВт, кВА, кВар); − контроль для автоматического запуска электростанции; − кнопка «Тест»; − контроль за напряжение аккумуляторной батареи; − управление подогревателем двигателя; − счетчик моточасов; Преимущества: − управление сетевыми и генераторными контакторами щита АВР; − счетчик моточасов позволяет контролировать общую наработку генераторной установки и двигателя; − дружественный интерфейс для оператора позволяет отслеживать сразу несколько параметров электростанции; − модуль DSE6020 может быть настроен под индивидуальные требования и особенности оборудования. 19 БР.44.03.04.539.2017. Дизельная электростанция предусматривает предпусковые подогреватели жидкостного типа ПЖД, щиты переключения нагрузки АВР (ATS), электрический подогреватель охлаждающей жидкости от сети 220В, зарядное устройство для автоматической подзарядки АКБ от сети 220В, предпусковые жидкостные подогреватели Webasto, система автоматической дозаправки топливом. Электрический подогреватель охлаждающей жидкости от сети 220В. Зарядное устройство для автоматической подзарядки АКБ от сети 220В. Системы дистанционного мониторинга и управления электростанцией, мало шумные глушители. Щиты переключения нагрузки (автоматическое включение резерва, АВР) — один из методов релейной защиты, направленный на повышение надежности работы сети электроснабжения. Заключается в автоматическом подключении к системе дополнительных источников питания в случае потери системой электроснабжения из-за аварии. Подогреватели жидкостные предпусковые предназначены для запуска дизельных электростанций и силовых установок при температуре окружающей среды ниже –50 С° путем нагрева жидкости в системе охлаждения и масла в картере двигателя в холодный период времени. Подогреватели Webasto работают на дизельном топливе из бака электростанции. При необходимости возможна установка отдельного топливного бака. Отопитель запускается либо непосредственно с включателя, либо посредством таймера - автоматически в установленный день, неделю и час. Электростанции для увеличения времени непрерывной (без обслуживания) работы могут оборудоваться системой автоматической дозаправки топлива, которая может работать в двух режимах: ручном и автоматическом. Электрические подогреватели охлаждающей жидкости от сети 220В предназначены для поддержания двигателя в состоянии "горячего резерва" 20 БР.44.03.04.539.2017. при установке на дизельные электростанции второй и третьей степеней автоматизации или силовые установки с автоматическим запуском, работающих в качестве резервных (аварийных) источников электропитания. Зарядные устройства предназначены для работы в дизель - генераторах для заряда кислотных свинцовых аккумуляторов. Зарядка производится стабилизированным выходным напряжением с ограничением максимального тока. Когда напряжение аккумулятора ниже уровня полного заряда, зарядное устройство подает максимально возможный ток заряда, обеспечивающий максимально быструю зарядку. Когда напряжение батареи достигает верхнего значения, устройство переключается в режим постоянного зарядного напряжения и поддерживает аккумулятор полностью заряженным, обеспечивая максимальную долговечность аккумулятора. Для приема и распределения нагрузок установлен шкаф питания ШД- ДГ напольного исполнения IP54. Для обеспечения собственных нужд дизель- электрических агрегатов и освещения площадки установлен щит собственных нужд ЩСН (IP54). Питающие кабели внутри площадки проложены в земле в траншеях на отметке - 0,7 м под тротуарной плиткой в асбестоцементных трубах. При пересечении с инженерными коммуникациями кабели защитить асбестоцементными трубами. Все кабели выбраны по длительно допустимому току, проверены по падению напряжения (1,6%). Электронные расцепители автоматических выключателей ДЭА отключат нагрузку при токах 1X2н за время менее 0,25 с. Автоматические выключатели на отходящих линиях отключат короткое замыкание за время t менее 0,4 с. В документации выполнена молниезащита и заземление ДЭС. Контур молниезащиты и заземления принят общим. 21 БР.44.03.04.539.2017. Для заземления дизель-электрических агрегатов устанавливаются вертикальные электроды из стального уголка 50x50x5 длиной 3 м, горизонтальный контур заземления выполнен из уголка 50X50Х5. C сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом в любое время года. Соединения элементов заземления выполняются термической сваркой. Заземлению подлежат: нейтрали генераторов (в двух местах), металлические кожухи и корпуса щитов, стальные трубы электропроводки, броня кабелей. Защитное заземление электрооборудования выполнено PEN и PE жилами питающих кабелей. Нулевые защитные проводники имеют желто- зеленую расцветку изоляции. Уравнивание потенциалов выполнено шиной PEN в шкафу ШД-ДГ и подключением к ней PEN шин вводных шкафов и сторонних токопроводящих частей оборудования, нормально не находящихся под напряжением. Шина PEN в шкафу ШД-ДГ соединяется с ГЗШ, находящейся в кожухе дизель-электрического агрегата мощностью 25 кВА. ГЗШ соединяется с контуром заземления в двух местах. Все соединения на ГЗШ выполняются болтовыми разъемами в соответствии с ГОСТ 10434-82. Соединения контактные электрические. « Общие требования ко 2-му классу соединений». На площадке запроектировано рабочее освещение. Освещенность принята в соответствии СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». В местах обслуживания освещенность принята 100 лк. Для освещения устанавливаются светильники на отметке не менее 3 м с лампами ДРЛ -250 Вт. Кабели электроосвещения проложены в стальных трубах и для защиты людей от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в проекте предусмотрены следующие мероприятия: 22 БР.44.03.04.539.2017. - отключение питания; - защитное заземление; - уравнивание потенциалов. С целью предотвращения опасности поражения током, обусловленной переходом напряжения на конструктивные части электрооборудования и установок, выполняют защитное заземление. Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землёй металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления - снизить до безопасного значения напряжение относительно земли на металлических частях электрооборудования, оказавшегося под напряжением из-за нарушения изоляции, и предотвратить поражение людей электрическим током при прикосновении их к электрооборудованию. Заземлению подлежат, например, корпуса насосов, конвейеров, трансформаторов, выключателей и другого электрооборудования; приводы коммутационной аппаратуры; вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных щитов, корпуса трансформаторных подстанций; корпуса кабельных муфт, оболочки бронированных кабелей; опоры линий электропередачи, осветительные устройства и т.д. Защитное заземление стационарных и передвижных электрических установок, машин и механизмов напряжением до и свыше 1 кВ выполняется общим. Общая часть заземления стационарных и передвижных установок, машин и механизмов должна осуществляться путём непрерывного электрического соединения между собой заземляющих проводов и заземляющих жил гибких кабелей, с помощью которых заземляющие части присоединяются к заземлителям. 23 БР.44.03.04.539.2017. 2.3 Источник бесперебойного питания Основное назначение бесперебойных источников питания – временное снабжение приборов и оборудования электроэнергией при возникновении проблем в основной питающей сети. Модели источников для обеспечения бесперебойного питания делятся на подгруппы, отличающиеся схемой работы устройства: Резервные источники в стандартном режиме работают от первичной электросети, переключаясь на собственные резервные аккумуляторы в аварийном режиме (приложение Г). Являются самыми простыми по схеме работы источниками для промышленного бесперебойного питания без стабилизатора напряжения, но в свою очередь имеют достаточно высокий показатель КПД. Интерактивные (линейно-интерактивные) источники отличаются от первой группы наличием стабилизатора напряжения. Данный вид устройств благодаря стабилизатору обеспечивает дополнительную фильтрацию напряжения входа и выхода, а также защиту от помех. При этом КПД работы интерактивных источников ниже, чем у моделей с резервной схемой. ИБП на базе системы двойного преобразования в любом режиме работают сразу от аккумуляторов, накопление энергии в которых происходит от стандартной сети. Являются наиболее качественным вариантом обеспечения резервного питания. Подойдут для работы с любыми видами приборов, оборудования, машин и механизмов, в том числе с теми, которые предъявляют высокие требования к параметрам подводимой электроэнергии. Источники бесперебойного питания отличаются требованиями к входному напряжению, рабочими характеристиками вырабатываемого тока (форма и размер выходных напряжения и мощности), временем срабатывания и работы, наличием дополнительных защитных функций, уровнем КПД и другими параметрами. Разновидностью ИБП с двойным преобразованием являются источники с дельта - преобразованием. 24 БР.44.03.04.539.2017. Говоря об ИБП с двойным преобразованием, подчеркнем, что этот класс устройств предназначен для корпоративных пользователей. То есть подразумевается, что ИБП данного типа будут использоваться для защиты критически важных компонентов локальных сетей. Соответственно, в комплекте с ИБП с двойным преобразованием продается пакет удаленного управления и наблюдения. Он позволяет подключать источник питания к серверу через последовательный или USB порт и не только следить за состоянием ИБП с любой удаленной станции этого сервера, но и конфигурировать ИБП, останавливать, перезапускать, просматривать протокол аварийных сообщений и т.д. ИБП с утилитой управления способен автоматически останавливать все устройства, подключенные к нему при критическом разряде батареи без угрозы потери данных. Когда используется корпоративная модель управления ЛВС, необходим ИБП, поддерживающий протокол SNMP. Это дорого, но оправданно, если вы собираетесь защищать много разнообразных устройств, разбросанных по большой площади или находящихся в разных зданиях, когда нецелесообразно устраивать обходы всех ИБП. При выборе ИБП необходимо учитывать его выходную мощность, измеряемую в вольт-амперах. Чем больше устройств вы собираетесь подключать к одному ИБП, тем более высокая мощность потребуется. На практике не рекомендуется нагружать ИБП более чем на 70–75% его максимальной мощности. Другая немаловажная характеристика ИБП — емкость аккумуляторной батареи, от которой в итоге зависит продолжительность работы в аварийном режиме подключенного оборудования. Однозначно ответить на вопрос, какое время может обеспечить ИБП в аварийном режиме, нельзя. Все зависит от подключенной нагрузки. Чем больше потребляемая мощность, тем меньше продолжительность работы от аккумуляторной батареи. Приблизительно 25 БР.44.03.04.539.2017. время автономной работы можно определить, разделив емкость батареи на мощность, потребляемую нагрузкой. Хотя между мощностью ИБП и продолжительностью работы в автономном режиме нет прямой зависимости, замечено, что чем более мощный ИБП, тем более емкие аккумуляторные батареи в нем используются. В большинстве ИБП применяются свинцовые кислотные аккумуляторные батареи, очень похожие на самые обычные автомобильные аккумуляторы. Разница заключается в том, что в батареях ИБП содержащийся внутри электролит находится в гелеобразном состоянии и не разливается при повреждениях корпуса; батарея герметизирована, вследствие чего она не требует ухода, ее можно кантовать как угодно без опасения пролить наполнитель. Несмотря на то, что в различных ИБП используется, казалось бы, одна и та же батарейная технология, наблюдаются широкие колебания срока эксплуатации батарей разных изготовителей. Это весьма важно для пользователей, поскольку замена батарей стоит дорого (до 30% первоначальной стоимости ИБП). Их выход из строя снижает эффективность системы, становится источником простоев и лишней головной болью. На надежность батареи значительное влияние оказывает температура. Так, согласно данным испытаний изготовителей, срок эксплуатации батареи при повышении температуры на каждые 10°С снижается на 10%. Это означает, что конструкция ИБП должна предусматривать ее минимальный нагрев. Все ИБП с двойным преобразованием греются сильнее, нежели резервные или линейно-интерактивные. Это важнейшая причина, в силу которой ИБП последних типов реже нуждаются в замене батарей, чем дорогостоящие ИБП с двойным преобразованием. В различных ИБП срок эксплуатации аккумуляторных батарей составляет от 1 года до 5 лет в зависимости от температурного режима, частоты циклов перезаряда батарей и, конечно же, технологии изготовления. |