Система электроснабжения представляет собой совокупность устройств, служащих для приема, передачи и распределения элект­рической энергии. Она предназначена для снабжения потребителей электроэнергии предприятий, к которым относятся электродвига­тели различных производственных механизмов и агрегатов, элект­рические печи, установки для электрической сварки, осветительные и электролизные установки и т. д.

Концепция распределенной генерации

Хотите узнать больше о распределенной энергетике и о причинах, которые делают ее более устойчивой и эффективной? Для такого типа производства независимые потребители обычно используют возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия, ветер, биомасса и гидроэнергетика.

Преимущества распределенной генерации

В распределенной генерации сокращение потребности в линиях электропередач и децентрализованный характер системы означает, что издержки и экологические последствия обычного поколения исключаются. Ознакомьтесь с некоторыми преимуществами здесь. В распределенной генерации выгоды распределяются между дистрибьюторами и потребителями энергии.

Система электроснабжения производственных предприятий должна обеспечивать бесперебойность в снабжении потребителей электроэнергией, надежность, высокое качество электроэнергии, безопасность электроустановок для жизни и здоровья обслужива­ющего персонала.

Существуют потребители электроэнергии, которые не допуска­ют перерыва в электроснабжении. В частности, к ним относятся хи­мические и металлургические предприятия. Здесь перерыв в электроснабжении может повлечь за собой выход из строя дорогого оборудования, на химических предприятиях он может вызвать взрыв. В других случаях перерыв в электроснабжении влечет за собой опасность для жизни обслуживающего персонала (например, прекращение проветривания горных выработок из-за отсутствия электроэнергии может привести к отравлению людей газом).

Уменьшая накладные расходы на линии передачи, потери снижаются благодаря так называемому эффекту джоуля, который влияет на обычную генерацию. Не говоря уже о том, что затраты на материалы, строительство и работу, связанные с развитием сети передачи, также устранены.

Когда дело доходит до надежности в производстве энергии, так называемые микрогриды - это концепция, которую стоит изучить как выгодную возможность распределенной генерации. Микрогриды - это системы распределения энергии, которые полагаются на собственные источники генерации, управляемые нагрузки и устройства хранения.

Могут быть и другие последствия, вызванные прекращением энергоснабжения. Особенно опасны перерывы в электроснабжении для производств со сложным технологическим процессом, когда остановка оборудования сопровождается существенным недоотпуском потребителям продукции важного значения.

Современные крупные города с их сложным транспортным и жилищным хозяйством также весьма чувствительны к перерывам в энергоснабжении. В качестве примера достаточно привести имев­ший место летом 1965 г. случай прекращения электроснабжения Нью-Йорка. В результате сложное городское хозяйство было выве­дено из строя на несколько суток (специалисты называют эту ава­рию «катастрофой века»).

Так же, как они могут работать в связи с основной сетевой сетью, они также могут работать изолированно, в зависимости от потребностей конкретного места. Важно подчеркнуть, что эти изолированные сети позволяют повысить надежность качества и предложения генерируемой энергии, включая возможность включения возобновляемых источников в матрицу энергии и минимизации электрических потерь системы.

Микрогриды, работающие независимо от крупных централизованных источников, являются важным шагом в повышении энергетической стабильности при неблагоприятных погодных условиях и затемнениях, что представляет собой более совершенную технологию, чем изолированные солнечные панели и системы аварийного резервного копирования.

Другие потребители не столь чувствительны к перерывам в электроснабжении. Для них перерыв в подаче электроэнергии не вызывает особо серьезных последствий.

С учетом этого правилами устройства электроустановок (ПУЭ) предусматриваются три категории потребителей электроэнергии по условиям обеспечения бесперебойности электроснабжения:

Ловкость для удовлетворения спроса

Поскольку электрогенерация децентрализована, распределенная система также снижает инвестиции в сети передачи, включая затраты на региональное подключение и распределение централизованной энергии. Распределенное поколение требует меньшей сложности как в выпуске, так и в лицензировании для реализации проекта, а также требует более коротких сроков его правильной установки.

Минимизация воздействия на окружающую среду

Не говоря уже о гидроэлектростанциях! Например, крупные гидроэлектростанции, такие как Итайпу и Фурнас, известны своими серьезными последствиями, такими как наводнение крупных регионов или даже целых городов, влияющих на региональную флору, фауну и микроклимат.

1-я категория - потребители электроэнергии, нарушение элект­роснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функций особо важных эле­ментов городского хозяйства;

Еще одним преимуществом децентрализованного производства энергии является использование местных возобновляемых ресурсов, поскольку производители работают с источниками очень низкого воздействия на окружающую среду, такими как энергия ветра и солнечной энергии, способствуя созданию экологически чистой и экономически выгодной генерации.

Глобальная тенденция, распределенная генерация энергии указывает на более эффективную энергетическую систему, большую устойчивость и меньшие затраты, а также дистрибьюторы и потребители. Настройка выглядит многообещающей, не так ли? Скажите нам, если вы уже знали это альтернативное поколение энергии! После ознакомления с этим сообщением поделитесь с нами своими впечатлениями о Гражданской инициативе, действуя как независимые энергетические генераторы из возобновляемых ресурсов.

2-я категория - потребители электроэнергии, перерыв в элект­роснабжении которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов, технологического оборудования и промышленного транспорта, нарушением нормальной жизнеде­ятельности значительного количества людей;

3-я категория - все остальные потребители электроэнергии, не подходящие под определения потребителей 1-й и 2-й категории (например, потребители цехов несерийного производства, вспомо­гательных цехов, небольшие поселки и т. п.).

Устраняет необходимость использования отдельного переменного и сетевого питания для питания устройства. Оборудование электропитания обнаруживает наличие подключенного устройства, а затем передает электрический ток через кабель Категория. Это также облегчает и уменьшает стоимость будущих модификаций, таких как смещение точек доступа для увеличения охвата или увеличения пропускной способности.

По самой своей природе системы, которые требуют меньше электрической проводки и силовых пробок, имеют тенденцию быть более надежными, поскольку существует меньше шансов на дефекты или вмешательство человека. Например, важное оборудование, подключенное к электрической розетке, можно отключить, если кто-то удалит его из розетки, чтобы использовать его для других целей, например, включение пылесоса или вентилятора. Или электрик, призванный убирать электрические цепи, может непреднамеренно отключить питание к точке доступа.

Потребители электроэнергии 1-й категории должны обеспечи­ваться электроэнергией от двух независимых источников питания, перерыв их электроснабжения может быть допущен лишь на время автоматического ввода в действие резервного питания.

При небольшой мощности потребителей электроэнергии 1-й ка­тегории в качестве второго источника питания могут быть использованы передвижные электростанции, аккумуляторные батареи, а также перемычки на низшем напряжении от ближайшего пункта, имеющего независимое питание с автоматическим включением ре­зерва (АВР).

Первые ограничения электрической мощности для работы поэтому он должен производить, так что «Спутник использует порядок энергии в эффекте.». В общем, составляет от 20 до 40% от массы спутника. Таблица подведения энергопотребления каждого устройства устанавливается на ранних этапах планирования миссии, от 5 до 10 лет до стадии эксплуатации: с является бюджет питания.

Панели солнечных батарей в направляющих жалюзи. Как правило, спутники используют солнечные панели для генерации энергии они установлены по-разному на спутниках. Крепится непосредственно на спутнике тела установлен в направляющих закрылков для снаружи.

Для потребителей электроэнергии 2-й категории допустимы пе­рерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для потребителей электроэнергии 3-й категории допустимы пе­рерывы электроснабжения на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но на период не более одних суток.

Солнечная панель состоит из фотоэлектрических элементов, которые преобразуют «солнечную энергию в электрическую энергию» фотоэлектрического эффекта. Электрическая мощность, генерируемая панели солнечных батарей варьируется в зависимости от. Из «солнечной интенсивности получена,» угол «воздействие, деградация фотоэлектрических элементов из-за радиации,» состояния фотогальванических элементов в эффекте пороховых газов. Солнечные панели имеют свою собственную эффективность, которая зависит от модели и «состояние» износ панели.

Интенсивность и электрическое напряжение, подаваемое от солнечной панели, зависит от того, как фотоэлектрические элементы соединены, если они соединены последовательно, напряжение велико. Если они соединены параллельно, с является интенсивность которого возрастает. серия клетки называется строкой. ряд каналов представляет собой сечение.

Многих интересует вопрос, почему для одних потребителей электрической энергии подтягиваются отдельные линии электроснабжения, создаются схемы автоматического ввода резерва, а остальные могут находиться без электроснабжения в течении суток, а иногда и более. Применение какой-либо схемы питания зависит от категории надежности снабжения потребителя, либо группы потребителей. Они делятся на три группы – первую, вторую и третью.

Каждая ячейка образована из двух слоев кремния. Когда «фотон света попадет на панель, энергия создает» разрыв между атомом кремния и электроном. Разность потенциалов создаются между атомами положительно заряженными и отрицательно заряженными электронами. Мы не будем подробными как солнечные панели п не является предметом нашего исследования.

Распределение потребления электроэнергии на Улисса. Электрическое напряжение, чтобы быть доставлены непрерывно в течение всего срока службы миссии, а иногда и 15 лет. Выбор источника энергии можетбыть трудно, в зависимости от стоимости и ожидаемого веса. Большая часть времени, используется комбинация различных источников. Эти источники могут быть внешними или внутренними. Внешние источники являются предпочтительными, поскольку они надевают т увеличить массу спутника.

Первая категория надежности электроснабжения

Данная группа не допускает перерыва в электроснабжении. Перерыв подачи электрической энергии к объекту может привести к очень тяжелым последствиям, таким как:

  • Опасность для жизни и здоровья людей;
  • Массовый брак продукции;
  • Дорогостоящее оборудование может выйти из строя;
  • Сложные технологического процесса нарушаются;
  • Нарушение нормального функционирования объектов коммунального хозяйства;

Наиболее существенный вес данной категории в промышленности, где остановка работы, например таких устройств, как вентилятор главного проветривания шахты приводит к остановке шахты и эвакуации всех людей из нее, что является срывом технологического процесса ставящим под угрозу жизнь и здоровье людей, а также приводят к массовому недоотпуску продукции и угрозе взрыва в шахте.

В большинстве спутников, использующих в качестве источника «основной энергии» Батареи солнечных накоплений энергии используются для подачи питания непрерывно системы в периоды затмение, или во время пиков потребления. Батарея представляет собой цепочку из вольтовых элементов. Они могут быть перезаряжаемыми или не перезаряжаемыми. Батареи последнего типа перезаряжаются перед запуском и могут подавать энергию только на один день, поэтому они используются главным образом на пусковых установках или на этапах запуска; Действительно, солнечные панели затем маскируются под крышкой ракеты.

Наибольшая составляющая потребителей первой категории электроснабжения приходит на химическую и металлургическую промышленности, в остальных отраслях удельный вес данной нагрузки гораздо ниже.

На металлургических комбинатах, которые имеют не полный цикл производства металла (только коксохимические цеха или доменные и пр.), количество электроприемников 1-й категории может составлять порядка 70-80%, а с полным циклом 25-40%. На заводах производящих синтетический каучук приблизительно 70-80% полной нагрузки предприятия.

Вторичные батареи также перезаряжаются на земле, но после этого их можно заряжать. Поэтому они тяжелее. Энергия подается электрохимическими реакциями, т.е. переносом зарядов, состоящих из одного или нескольких электронов; Это также реакции окисления-восстановления.

Как и с солнечными батареями, батареи можно устанавливать последовательно или параллельно. На большинстве спутников, использующих солнечные батареи, аккумулятор является основным источником непрерывной электрической энергии. Батареи должны обеспечивать питание спутника во время периодов затмения и пиковых циклов потребления.

Из электроприемников 1-й категории можно выделить особую группу потребителей, бесперебойная подача электрической энергии к которым необходима для безаварийного останова производства, чтобы не допустить чрезвычайных происшествий (угрозы жизни и здоровью людей, повреждения дорогостоящего оборудования, пожаров, взрывов и других).

На каждой орбите батареи выполняют циклы зарядки. Чтобы поддерживать на протяжении всего срока службы спутника с такой высокой скоростью, после испытаний были разработаны «законы контроля». Контроль количества электроэнергии, выгружаемой по отношению к номинальной емкости батареи: глубина разряда не должна превышать 25% контроля количества перезаряженных и разряженных электричества: их соотношение или коэффициент пополнения баланса должны управляться Чуть выше 1; Его значение зависит от температуры. Это управление обеспечивается электронным оборудованием - регулятором шунтирующего перехода - способным регулировать ток и зарядное напряжение, обеспечивая при этом правильное питание спутника. Обратите внимание на множество «спиральных» радиаторов.

При проектировании электроснабжения потребителей данной группы необходимо тщательно исследовать специфику производства и технологию работы проектируемого объекта. Без необходимости не нужно завышать мощность для данной группы. Рассмотреть и сопоставить все возможные варианты. Также необходимо в обязательном порядке предусмотреть резервное питание для приемников данной группы.

Радиоизотопными термоэлектрическими генераторами являются электрические генераторы, вырабатывающие электричество от разложения различных материалов, богатых радиоизотопами, такими как плутоний. Преимущество этого источника энергии заключается в том, что он стабилен и способен функционировать в течение многих лет без специального обслуживания.

Источником тепла служит экранированный контейнер, наполненный радиоактивным материалом. Термопары размещаются внутри, будучи модулем из двух разных металлических пластин, соединенных в замкнутом контуре, термоэлектрический эффект генерируется током в контуре, если соединения имеют разные температуры.

Примерами таких электроприемников могут быть:

Шахтные подъемные машины, обеспечивающие подъем людей из шахты при возникновении аварийных ситуаций

При остановленном технологическом процессе насосы охлаждения доменных печей:


Также к ним относят потребителей, перерыв в снабжении которых приводит к загрязнению окружающей среды опасными для жизни и здоровья людей веществами. В бытовом примере это системы канализации:


Вторая категория надежности электроснабжения

При перерыве питания потребителей данной группы может произойти:

Чем выше разность температур, тем больше энергии производится. Поэтому одна из двух пластин оснащена радиатором. Однако эти термоэлектрические элементы не очень эффективны, восстанавливая только от 3 до 7% от произведенной энергии. Однако экологические риски, связанные с присутствием радиоактивных соединений, а также высокие затраты на разработку, препятствуют обобщению этого метода.

Топливные элементы редко используются на спутниках. С другой стороны, они находятся в космических челноках. Производство электроэнергии осуществляется, с одной стороны, окислением на одном электроде восстановительного топлива, а с другой стороны, уменьшением на втором электроде окислителя, так что кислород из воздуха, Соединяются два электрода, образуется разность потенциалов.

  • Массовые простои рабочих и техники;
  • Массовый недоотпуск продукции предприятия;
  • К остановке электротранспорта;

Для таких приемников тоже предусматривают резервное питание, но в отличии от электроприемников 1-й категории, могут допускаться перерывы в электроснабжении для ручного ввода резервного питания или для выезда ремонтной бригады для переключений в ручном режиме на подстанции, где нет постоянного дежурного персонала. Если автоматический ввод резерва (АВР) не несет за собой больших финансовых затрат, он может применяться и для потребителей 2-й категории.

Эта группа является самой многочисленной для всех отраслей промышленности. Она не однородна. В данной группе может присутствовать нагрузки которые ближе по своим технологическим требованиям к электроприемникам 1-ой категории, а некоторые ближе к 3-й категории. К вопросам бесперебойности питания данной категории нужно подходить особо внимательно и не применять резервирование постоянно, как это требует первая категория электроснабжения.

Эти обстоятельства получили свое отражение в ПУЭ, которые при определенных обстоятельствах допускают не создавать специального резервирования для потребителей 2-й категории. Уровень надежности питания определяют в основном с помощью технико-экономических расчетов исходя из минимальных затрат вызываемых при остановке производства.

Третья категория надежности электроснабжения

В данную группу вошли все остальные электроприемники, которые не попали ни в первую, ни во вторую категории. Для бытовых потребителей – это жилые кварталы, дома. Для промышленности – цеха, где нет серийного производства изделий или вспомогательные цеха. Данная группа допускает перерыв в электроснабжении на время необходимое для произведение ремонта (замены) электрооборудования, но не должно превышать больше 1 суток. При проектировании электроснабжения данных устройств необходимо учесть способы прокладки кабелей, резервирование трансформатора (при замене трансформатора), чтобы выполнение ремонта прошли в сроки указанные в ПУЭ.

Можно сделать вывод, что при проектировании системы электроснабжения как промышленного предприятия так и бытовых потребителей необходимо учитывать влияние различных факторов, которые будут влиять на категорию надежности. Также провести анализ ответственности и назначения электроприемников, их роль в технологическом (бытовом) процессе, допустимое время перерыва питания.