Система аварийного электроснабжения

Важность надёжного снабжения электроэнергией

Современные электрические сети, обеспечивающие электроснабжение различных объектов являются основой их энергообеспечения. Изготовление той или иной продукции, качество и количество её напрямую зависит от стабильности параметров электроэнергии. Но не только промышленные предприятия нуждаются в бесперебойной и качественной электрической энергии. Гражданские учреждения, например больницы, большинство оборонных и военных объектов также не допускают нарушений в поставках электроэнергии и ухудшения её качества.

Несмотря на резервирование, являющееся одним из основных принципов построения электрических сетей, возникают такие ситуации, при которых оно не оказывается эффективным. И тогда при отсутствии иных источников электроэнергии возможны такие последствия:

• угрозы и реальный ущерб физическому состоянию большого числа людей;
• проблемы на промышленных предприятиях, которые могут привести не только к материальному ущербу в пределах этих предприятий, но и затронуть большие территории вокруг них существенным ухудшением экологической ситуации;
• нарушение обороноспособности государства.

Без бесперебойного и качественного электроснабжения невозможна:

• нормальная работа компьютеров,
• большинства приборов для контроля тех или иных параметров и процессов, а также измерительной техники,
• выполнение большинства процессов и мероприятий в медицинских учреждениях,
• работа диспетчерских служб,
• нормальная работа банков,
• работа нефте и газопроводов.

Категории потребителей

И это лишь малая часть тех потребителей электроэнергии, для которых её отключение недопустимо так же, как и ухудшение её качества. Существует несколько категорий потребителей электрической энергии – первая, вторая и третья, для которых перебои с её поставками и качеством либо недопустимы, либо нормированы во времени. Для них делаются специальные системы гарантированного снабжения электроэнергией. Они начинают экстренное электроснабжение при первых признаках проблемы в штатной электросети.

Причины, которые приводят к недопустимым сбоям в электроснабжении, разнообразны. Могут происходить:

• срабатывания выключателей по различным причинам в цепях линий электропередачи с трансформаторами;
• проблемы с работой релейной защиты, например, её неправильная работа или отказ по причине неисправности каких-либо компонентов;
• отключение энергогенерирующих устройств на электростанциях по тем или иным причинам;
• поломки оборудования, требующие обесточивания;
• человеческий фактор – ошибочные действия или что-либо подобное;
• перегрузка энергогенерирующих мощностей;
• воздействия природных стихий;
• случайное совпадение коммутаций с участием таких устройств как мощные электродвигатели, сварочное аппараты, конденсаторные батареи.

Наиболее ответственными объектами электроснабжения являются предприятия и учреждения, которые отнесены к первой категории. Снабжение этих объектов электрической энергией стабильного качества должно быть непрерывным. Примером являются медицинские учреждения, в которых есть операционные, реанимационные, токсикологические и родильные отделения. Они почти наверняка столкнуться с такими последствиями ухудшения качества электроэнергии или её даже непродолжительного отключения как осложнения или даже летальный исход у пациентов.

Каким образом достигается бесперебойность электропитания объектов

Для наиболее надёжного бесперебойного обеспечения медицинской техники качественной электроэнергией применяется две системы аварийного электропитания. Одна из них является небольшой дизель — электростанцией, которая способна обеспечить снабжение объекта первой категории качественной электроэнергией неограниченно долгое время (при необходимости дизельное топливо пополняется). Другая система состоит из распределённых по всему объекту небольших аккумуляторных источников бесперебойного питания с полупроводниковыми преобразователями напряжения. Одна из моделей показана на изображении далее.

Каждый из них обеспечивает резервным питанием определённый медицинский прибор или группу приборов. Источники бесперебойного питания запускаются за доли секунды и работают некоторое время пока дизель – электростанция выходит на рабочий режим. Обычно это продолжается до 10 – 15 минут. Питание от электростанции может выполняться столько, сколько потребует сложившаяся аварийная ситуация. Если на объекте имеется электрооборудование с большими пусковыми токами, для него применяются специальные автоматические пускатели.

Они поочерёдно подключают электродвигатели или прочее оборудование с большими пусковыми токами. Это позволяет избежать провалов напряжения и сбой его частоты в связи с ограниченной мощностью дизель – электростанции. За время её работы аккумуляторы источников бесперебойного питания частично или полностью заряжаются и снова готовы выполнить свою задачу. После восстановления штатного электроснабжения объекта они позволяют легко переключиться на электросеть. Существует огромное количество разнообразных дизель – электростанций. Одна из них показана на изображении ниже.

Для некоторых объектов первой категории разработаны специальные документы. Они оговаривают определённые условия, положения и правила для системы аварийного электроснабжения. Подобная документация разработана, например, для атомных электростанций. Это такие документы как:

Объекты второй и третьей категории могут оставаться отключенными от снабжения электроэнергией от нескольких часов до одних суток соответственно. На этих объектах при отключении от электросети на некоторое время могут произойти неприятности только экономического характера. Но они не связаны с угрозами жизни, здоровью людей и окружающей среде. За это время персонал, который выполняет ремонт, обычно справляется с аварией и электроснабжение восстанавливается без использования каких-либо вспомогательных источников электропитания.

Аварийное электроснабжение является важнейшим элементом нормального функционирования многих хозяйственных объектов и должно регулярно проверяться для постоянной готовности к использованию. Во многих случаях от этого зависит человеческая жизнь.