Sistema d'alimentació: disseny, instal·lació, funcionament. Sistemes d'alimentació autònoms

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

La millora de la qualitat del manteniment d'edificis i complexos industrials ha donat lloc a l'ús generalitzat de fonts d'electricitat i infraestructures relacionades. A les empreses modernes, les funcions dels sistemes de subministrament d'energia impliquen la major responsabilitat, ja que la menor fallada en el subministrament d'energia dels equips pot provocar una interrupció dels processos de producció. I això només és una part dels riscos que cal minimitzar en l'etapa de desenvolupament del projecte del sistema d'alimentació. No menys importants són els problemes d'optimització d'aquesta infraestructura, ja que el cost dels recursos energètics, per regla general, es converteix en l'element més car de l'estimació per al manteniment de les empreses..

Propòsit dels sistemes d'alimentació

Normalment, els experts, juntament amb les tasques principals d'aquests sistemes, destaquen la seva composició i característiques. Però la separació d'aquests paràmetres permetrà determinar amb més precisió els components i les tasques dels sistemes d'alimentació. El seu principal objectiu és proporcionar als consumidors recursos energètics. Tant un petit objecte privat com una empresa a gran escala poden actuar com a últim.importància regional. En general, el sistema d'alimentació actua com a component de connexió entre la font i els receptors d'energia.

Estructura i elements constitutius

El complex de fonts d'alimentació es pot representar com un sistema de tres components. Aquesta és directament la font d'energia, la infraestructura de distribució i els mitjans de subministrament d'electricitat. Per a la interconnexió entre aquests components, el dispositiu del sistema d'alimentació proporciona una àmplia gamma d'equips i elements auxiliars:

• línies elèctriques (proporcionen transmissió d'energia als receptors);
• subestacions reduïdes (realitza la conversió primària d'energia de les seves fonts);
• estacions de distribució (realitza una funció important de distribució d'energia en xarxa per subministrar diversos consumidors);
• plantes convertidores (realitzar la preparació del flux elèctric per a l'ús final);
• línies aèries i cables (elements de connexió que formen una xarxa a la infraestructura elèctrica);
• conductors (proporcionen el subministrament final d'energia als seus receptors).

Varietats de generadors

Les centrals elèctriques estan més dissenyades per a sistemes d'alimentació autònom de diversos tipus. Són dispositius que inclouen un motor que genera corrent. Les centrals elèctriques modernes funcionen amb tres tipus principals de combustible: gasolina, gas i dièsel.

Els generadors de gasolina s'utilitzen habitualment com asistemes redundants i es calculen per a períodes curts de funcionament. Aquestes estacions són més barates i més fàcils de mantenir, però els alts costos de combustible no permeten utilitzar-les en modes intensius. Un sistema d'alimentació dièsel més potent es beneficia dels baixos costos de manteniment (un 20% menys en comparació amb els homòlegs de gasolina), però l'equip en si i la instal·lació són més cars. El subministrament d'energia de gas ha trobat el seu lloc en el servei de grans instal·lacions industrials; els avantatges d'aquesta infraestructura inclouen l'assequibilitat i la durabilitat del combustible..

Disseny

En el procés de creació d'un model d'un futur sistema d'alimentació, es requereixen diverses etapes, inclosa l'elaboració d'un pla d'energia elèctrica, el seguiment, la determinació de la ubicació i els paràmetres dels equips. El disseny modern dels sistemes d'alimentació inclou les obres següents:

• creeu un pla de distribució d'equips;
• confecció de xarxes de subministrament i distribució;
• selecció de cables, treball de disseny sobre els seus paràmetres;
• creació d'informes per cable;
• enrutament de cables;
• desenvolupament d'especificacions;
• preparació de la disposició del cablejat elèctric i equips relacionats.

Quan es realitzen la majoria de les operacions de disseny, els especialistes han de determinar les càrregues elèctriques i calcular la xarxa elèctrica, que servirà per transmetre i distribuir l'electricitat entre els seus receptors. També incorporatatenció als factors de demanda i a la capacitat instal·lada.

Elecció de l'equip

Quan el projecte està a punt, els especialistes procedeixen a la selecció dels mitjans tècnics que implementen el sistema d'alimentació. Les dades bàsiques sobre la base de quin equip es selecciona són proporcionades pel disseny de sistemes d'alimentació basats en càlculs i condicions de funcionament. Els components del complex determinaran la seva durabilitat i fiabilitat. Fins ara, la llista d'equips per a aquests propòsits inclou cables i productes de cablejat, equips d' alta tensió, enginyeria elèctrica a prova d'explosions, productes d'il·luminació, generadors i centrals elèctriques, plantes de transformació, electrònica de potència i diversos components.

Instal·lació

Aquesta és l'etapa final de la creació d'un complex de subministrament elèctric, que inclou el muntatge i la instal·lació d'equips. La instal·lació es realitza tenint en compte les dades del projecte i les característiques de l'empresa; per exemple, en el cas de l'execució de la tasca a les instal·lacions de producció, els especialistes tenen en compte la possibilitat d'una instal·lació gradual de components individuals sense necessitat de aturar el flux de treball. A la mateixa etapa, l'automatització dels sistemes d'alimentació es realitza a costa dels panells de control i controladors especials. A continuació, es realitzen les operacions de posada en marxa i es fan les modificacions necessàries a la normativa de manteniment i funcionament.

Principis de gestió i funcionament

Quan es considera el funcionament dels sistemes d'alimentació, és importanttenir en compte el fet que les fonts d'alimentació i els equips elèctrics associats han de produir tants recursos com els consumidors necessiten. És a dir, el funcionament de les centrals i xarxes elèctriques es calcula per possibles canvis en les càrregues del receptor. El funcionament racional dels sistemes de subministrament d'energia preveu una formació especial del personal del centre de despatx que serà capaç de controlar amb precisió la demanda d'electricitat dels receptors. A partir d'aquests indicadors, el servei selecciona el nombre òptim de generadors a l'hora de reduir les càrregues o, per contra, posa en marxa estacions de reserva quan augmenten les necessitats energètiques.

És important tenir en compte que el rendiment i la seguretat dels processos de treball a l'empresa depenen de la qualitat del servei del sistema elèctric. Les interrupcions en el subministrament elèctric poden provocar accidents, temps d'inactivitat a les cintes transportadores i altres situacions i fenòmens desagradables, com a conseqüència dels quals no es pot descartar l'aparició de víctimes i la subproducció de productes manufacturats.

Criteris per a la qualitat de la font d'alimentació

La responsabilitat dels sistemes que proporcionen energia a les empreses requereix mantenir indicadors suficients del seu rendiment. En aquest sentit, el manteniment de les instal·lacions de subministrament es basa en els principis següents:

• Garantir el bon funcionament dels generadors, les xarxes i els components d'alimentació relacionats. Per cert, la fiabilitat dels sistemes d'alimentació és una de les principals avaluacions de la seva qualitat, així com de la seva capacitat de manteniment i durabilitat.
• Estabilitat de l'aplicació del pla pergeneració d'electricitat i la seva posterior distribució, cobrint els màxims exigits per a les càrregues dels consumidors.
• Preservació de la qualitat de l'energia subministrada als receptors. Ha de complir els requisits de l'equip elèctric de subministrament quant a freqüència i tensió.

Per aconseguir unes condicions de treball òptimes, el sistema d'alimentació està controlat per panells de control. Aquests últims, al seu torn, disposen d'eines, per les quals es realitza el control, l'ajust, el control de les centrals elèctriques, les línies elèctriques i les subestacions reduïdes.

Modes de funcionament

Qualsevol complex d'alimentació proporciona equips de protecció individual en cas d'emergència. Com a regla general, es tracta de sistemes de protecció de relés, que van portar a la divisió dels modes de funcionament del sistema d'alimentació en tres tipus: normal, d'emergència i post-accident. El primer mode es caracteritza per una font d'alimentació ininterrompuda. En aquestes condicions de funcionament, el sistema d'alimentació de les empreses industrials subministra el recurs en volum suficient i amb la qualitat requerida. En mode d'emergència, el funcionament normal del sistema s'interromp i dura fins al moment en què també es desactiva el component danyat. El funcionament posterior a l'accident del sistema d'alimentació continua fins que es restableixi el funcionament normal de tot el complex.

Classificacions dels sistemes d'alimentació

Hi ha diversos principis per a la separació dels sistemes elèctrics que subministren electricitat als consumidors. Depenent de laEl sistema de font d'alimentació pot ser electroquímic, dièsel-elèctric i nuclear. Aquests complexos també són diferents en la configuració, per exemple, n'hi ha centralitzats, descentralitzats i combinats. No menys significatives en la classificació són les característiques de corrent, directe i alterna.

Els sistemes d'alimentació s'utilitzen en diferents condicions i en diferents instal·lacions. En aquest sentit, val la pena tenir en compte la seva mobilitat (estacionària, portàtil i transportable) i la pertinença al consumidor. Però potser la divisió principal està relacionada amb el propòsit. Per tant, hi ha sistemes d'espera, de còpia de seguretat i d'emergència. El sistema d'alimentació en espera de l'empresa realitza les seves funcions de manera regular i, per regla general, és la principal font d'electricitat. Els sistemes de còpia de seguretat, per contra, actuen més sovint com una infraestructura de subministrament d'energia auxiliar, per substituir el complex principal. L'alimentació d'emergència sol oferir la possibilitat de donar servei a les instal·lacions més crítiques en poques hores o dies.

Sistemes d'alimentació autònom

El concepte de sistemes autònoms neix de la necessitat d'assegurar el subministrament elèctric davant possibles avaries a les xarxes troncals i altres situacions de força major. Normalment, els sistemes d'alimentació autònom s'utilitzen en empreses amb un procés de producció establert i la necessitat d'un subministrament d'energia ininterromput. En essència, es tracta del subministrament d'electricitat amb control independent. És important tenir en compte que la font d'alimentació autònoma és duradora,però al mateix temps requereix majors costos d'instal·lació i manteniment. D' altra banda, aquest enfocament es justifica per la fiabilitat i estabilitat del subministrament energètic.