Категорії споживачів електричної енергії визначеного об’єкту відносно надійності системи електропостачання

Дуже важливим питанням проекту є розподіл електроприймачів електроенергії по категоріям забезпечення надійності електропостачання будівель і споруд з урахуванням їхнього значення в економічному та технологічному процесі виробництва, безаварійної роботи обладнання і безпеки її обслуговування.

Для раціональної побудови схем живлення міських споживачів необхідно визначити категорію всіх електроспоживачів визначеного об’єкту згідно завданню на проектування.

Під надійністю електропостачання розуміють здатність системи електропостачання забезпечувати електричні споживачі безперервним живленням електричною енергією при регламентованому значенні напруги.

Надійність електропостачання в основному залежить від прийнятої схеми електропостачання, ступені резервування окремих груп електричних приймачів, а також надійної роботи окремих елементів системи електропостачання.

Припускається проектування окремих елементів систем електропостачання з розрахунком на автоматичне відключення у післяаварійному режимі частини менш відповідальних електроприймачів. Тимчасова відсутність резервування в одній з частин системи електропостачання не звільняє від дотримання вимог до резервування в окремих частинах системи дотримуючись до категорій електроприймачів.

Всі елементи системи електропостачання повинні навантажуватись із дотримуванням оптимального струморозподілу. Спеціальні резервні (нормально не завантажувальні) елементи не повинні передбачатись. При рішенні питань резервування необхідно враховувати перевантажувальну здібність електрообладнання, а також координувати роботу автоматичних пристроїв вводу резервного живлення і розвантаження енергосистеми по промисловій частоті.

При визначенні категорії споживачів слід пояснити роботу кожного споживача відповідно можливим наслідкам перерви в електропостачанні.

Не всі електроприймачі, які входять до складу характерних груп місцевих споживачів електричної енергії (житлові будинки та ін.) потребують високої надійності їх електропостачання.

Для деяких електроприймачів перерва в електропостачанні неприпустима і на декілька годин, але для електропостачання інших груп місцевих споживачів без витрат для підприємства і безпеки життя людей можуть бути припущені перерви. Тому ПУЕ (Правила Устрою Електрообладнання) встановлює умови безперебійного електропостачання не на споживачів в цілому, а з окремих електроприймачів. Отже, всі електроприймачі згідно ПУЕ діляться на три основні категорії по забезпеченню надійності електропостачання.

До 1 категорії надійності електропостачання відносяться електричні споживачі, перерва в електропостачанні яких може повести за собою небезпеку для життя людей, великий збиток в народному господарстві, пошкодження обладнання, масовий брак продукції, розлад технічного процесу недовипуском продукції, простоєм людей та механізмів на підприємстві, промислового транспорту, порушення норм діяльності міських жителів. Прикладами електричних споживачів що відносяться до 1 категорії в житлових і громадських спорудах можуть служити електродвигуни пожежних насосів, пристрої димового захисту та інших протипожежних пристроїв, ліфтів, евакуаційне та аварійне освітлення будинків висотою 16 поверхів і вище, операційних залів лікарняних закладів та невідкладної допомоги.

На промислових підприємствах прикладами споживачів І категорії надійності електропостачання можуть бути вентилятори насосів, компресорів, повітродувок, цехових кранів, аварійне і евакуаційне освітлення, підприємства, які працюють цілодобово, електричний транспорт, стадіони, магазини площиною більше 1800 м², адміністративні заклади, пожежні станції і т.д., якщо перерва в електропостачанні може привести за собою небезпеку для життя людей та важкі пошкодження електротехнічного обладнання. Умови живлення електричних споживачів 1 категорії: забезпечення електричною енергією від 3 незалежних джерел живлення, на яких зберігається напруга незалежно від робочого стану основного джерела живлення. Перерва в електропостачанні може бути тільки на час автоматичного включення резервного (АВР) джерела живлення.

Незалежне джерело живлення – джерело живлення груп електроприймачів споживача, на якому зберігається напруга при зникненні її на інших джерелах. Це може бути РП двох електричних станцій або дві секції збірних шин ТП, якщо кожна секція живиться від незалежного ДЖ, при умові, що ці секції не пов’язані між собою або мають зв’язок, автоматично відключаються при порушенні нормальної роботи одної із секцій. Електропостачання приймачів І категорії надійності електропостачання, як правило, здійснюють від двох близько розташованих ТП.

За неможливості через місцеві умови здійсни­ти живлення від різних ТП допускається живлення від різних трансформаторів однієї ТП. Трансформатори повинні живитись по високій стороні взаємо-резервованими лініями, які в свою чергу повинні бути підключені до різних незалежних джерел живлення і мати необхідний резерв пропускної здатності елементів системи електропостачання залежно від навантаження електроприймачів і категорії надійності електропостачання. Другим незалежним джерелом живлення можуть бути дизельна електростанція (ДЕС), агрегат безперервного живлення (АБЖ), який забезпечує живлення струмоприймачів при зникненні напруги за рахунок енергії акумуляторних батарей, що входять до його складу та саме акумуляторні батареї. Обов'язковою є вимога АВР на стороні 0,4 кВ.

Для електроприймачів особливої групи І категорії надійності електропостачання необхідно передбачити додаткове живлення від третього незалежного взаємо-резервованого джерела живлення, що забезпечує електропостачання визначеної тривалості. Таким джерелом живлення можуть бути ДЕС, АБЖ, акумуляторні батареї.

Одержання необхідної надійності та якості живлення локальних обчислюваних систем, систем передачі інформації, електронної пошти тощо вирішується шляхом створення системи гарантованого електропостачання (СГЕ) з ви­користанням АБЖ певної конфігурації, ДЕС і відповідної побудови силової розподільної ме­режі.

Система гарантованого електропостачання (СГЕ) – є набором функціональних пристроїв і схемних рішень, призначених для забезпечення безперебійним і якісним електроживленням відповідальних струмоприймачів особливої групи І категорії.

До 2 категорії надійності електропостачання відносять електричні споживачі, перерва в електропостачанні яких може бути на час ремонту чи заміни пошкодженого елементу системи електропостачання оперативним обслуговуючим персоналом або виїзною бригадою енергопостачальної організації. Прикладом можуть бути електричні споживачі в будинках від 6 до 16 поверхів, будинки управлінь, побутового обслуговування населення, споруди лікувальних та дитячих закладів, школи, силові установки квартальних котельних та теплових пунктів, столові, магазини, електроприймачі металообробних, збірних цехів, проектних конструкторських організацій та інші. В механічних цехах промислових підприємств до цієї групи відносять електричні двигуни верстатного обладнання, підйомно-транспортні пристрої, вентилятори, зварні агрегати та інше. Електричні споживачі 2 категорії можуть отримувати живлення від одного центра живлення, але рекомен­дується здійснювати від двох незалежних взаємо-резервованих джерел та допускається перерва в електропостачанні на час, необхідний для вмикання резервного живлення черговим персона­лом чи виїзною оперативною бригадою енергопостачальної організації.

До 3 категорії надійності електропостачання відносять електричні споживачі невеликих підприємств, допоміжних цехів, складів, майстерні, підприємства несерійного виробництва, сільське господарство, комунально-господарських споживачів, будівлі до 5-ти поверхів включно.

Для електроспоживачів 3 категорії, умовами в електропостачанні може бути здійснено від одного джерела живлення та перерва в електропостачанні може бути припущена на час, необхідний для ремонту або заміни пошкодженого елемента системи електропостачання, який не перевищує 24 години.

Критерії надійності електропостачання електроприймачів вказані в таблиці 2.

Допускається, як виняток, поширювати вимоги до надійності електропостачання електроприймачів більш високої категорії надійності на електроприймачі нижчої категорії будинку або спору­ди за ініціативою власника та узгодженням з електропостачальною організацією. Живлення силових електроприймачів і освітлення рекомендується здійснювати від спільних трансформаторів. При цьому допустимі відхилення і коливання напруги в освітлювальних приладах не по­винні перевищувати вказаних в ГОСТ 13109. Допустимі відхилення напруги на затискачах силових електроприймачів наведені у таблиці 3.

Таблиця 3 Допустимі відхилення напруги

Тип електроприймача і режим роботи:	Відхилення Uном, %
Електродвигуни: а) тривала робота в сталому режимі – нормальна розрахункова величина б) тривала робота в сталому режимі – для окремих особливо віддалених електродвигунів: 1) в номінальних умовах 2) в аварійних умовах в) короткочасна робота в сталому режимі (наприклад, під час пуску сусіднього великого за потужністю електродвигуна) г) на затискачах електродвигуна під час його пуску 1) при частих пусках 2) при рідких пусках	8 ¸10 10 ¸12     20 ¸ 30   10 ¸15*
Електроплити: тривала робота – нормальна розрахункова величина
Зварювальні апарати	8 ¸ 10
*) Більші відхилення можуть бути припущені тільки після перевірки розрахунком можливості пуску електродвигунів.

Отже, з вигляду на характеристику призначення та режиму роботи визначеного об’єкту за завданням проектування, студенту слід визначити та надати пояснення: до якої категорії надійності відносяться споживачі визначеного об’єкту.

Таблиця 2 Категорії надійності електропостачання електроприймачів міста