2 я категория электроснабжения. Категории электроснабжения потребителей по пуэ

17.09.2020

Бесперебойность энергоснабжения – это отсутствие недоотпуска энергии и мощности потребителю. Выполнение этого требования гарантирует потребителю получение необходимого количества электрической энергии и мощности. В системе должно быть достаточно мощностей станций, сети должны передавать необходимую энергию, должен быть соответствующий запас топлива. Бесперебойность засвистит от всего комплекса возможностей объектов системы. При развитии системы и при ее эксплуатации определяются такие параметры системы, которые обеспечивают бесперебойность электроснабжения.

Надежность – это гарантия бесперебойности.

С точки зрения обеспечения надежного и бесперебойного питания приемники электроэнергии делятся на три категории (ПУЭ 1.2.17-1.2.20):

Электроприемники 1 категории – это ЭП, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Это такие электропотребители, как крупные металлургические заводы, химические предприятия с непрерывным циклом производства, животноводческие фермы, больницы, водоснабжение, канализация. Вопрос о надежности электроснабжения потребителей связан с числом независимых источников питания, схемой электроснабжения и категорией потребителей. Приемники 1-й категории должны иметь не менее двух независимых источников питания с АВР не более 1 с. (двухтрансформаторная подстанция; энергосистема и заводская ТЭЦ), электроснабжение по одноцепным линиям.

Два и более источника питания называются независимыми в том случае, если нарушение режима или повреждение одного из них не влечет выход из работы другого.

Из состава электроприемников 1 категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Это, например циркуляционные насосы в ядерных реакторах, системы управления на нефтехимических предприятиях. Для особой группы должен быть предусмотрен третий независимый ИП (дизель-генератор, аккумуляторная батарея). Если не удается резервами добиться абсолютной безаварийности, применяют технологическое резервирование, устройства безаварийного останова производства.

Электроприемники 2 категории – электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной жизнедеятельности значительного числа городских и сельских жителей.

В ЭП 2 категории электроснабжение может быть прервано от 3 ч. до суток и должно быть по двум независимым вводам, но резерв может включаться вручную. Это, например заводы машиностроения, дома с электроплитами. Приемники 2-й категории могут иметь один-два независимых источника питания (решается конкретно в зависимости от значения, которое имеет данное промышленное предприятие в хозяйстве страны и местных условий). Питание электроприемников данной категории допускается по одной ВЛ, либо по одной КЛ с двумя и более кабелями, либо через один трансформатор, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта в ней или замены повредившегося трансформатора из централизованного резерва за время не более 1 суток.

Электроприемники 3 категории – это ЭП не попавшие под определение 1 и 2 категории. Например, приемники вспомогательных цехов, не определяющих технологический процесс основного производства.

Электроснабжение ЭП 3 категории может выполняться от одного источника питания если ремонт или замена поврежденного оборудования не превышают 1 суток. Но если по местным условиям можно обеспечить питание без существенных затрат и от второго источника, то применяется резервирование питания и для этой категории приемников.

Надежность электроснабжения обеспечивается созданием соответствующей схемы (схемная надежность), применением соответствующих агрегатов, коммутационных аппаратов, трансформаторов (аппаратная надежность). Она достигается при проектировании оборудования и правильной его эксплуатации. Также надежность связана с режимами (режимная надежность), которая требует выбора обоснованных решений по использованию оборудования, станций и системы, обеспечению устойчивости систем и др.

Надежность и бесперебойность связаны с затратами. Чем выше эти требования, тем большие средства необходимо вложить в соответствующую технику.

Самое значительное снижение надежности наступает в результате системных аварий, которые могут быть очень тяжелыми. Однако вероятность таких аварий низкая, и экономически неоправданно обеспечивать сверхвысокий уровень надежности в этих редких случаях. Лучше допустить перерыв в электроснабжении. Важно, чтобы потребитель знал, какой уровень надежности ему гарантирован. Если потребитель требует индивидуально высокий уровень надежности, то за это надо платить.

Имеются два принципиальных подхода к оценке надежности систем электроснабжения. Первый опирается на нормативные документы (ПУЭ, ГОСТ), в которых все электроприемники разделятся на три категории. Реализация этого подхода при формировании СЭС формально не представляет затруднений. Однако к узлам сети, как правило, подключаются потребители, относящиеся к различным категориям. При этом, если ориентироваться на наименее ответственных потребителей (выбирать наиболее простую и дешевую схему), то не будут обеспечены требуемым уровнем надежности наиболее ответственные потребители. Если же при выборе схемы ориентироваться на них, то это может привести к неоправданному усложнению и удорожанию схемы СЭС. Также следует учесть что требования ПУЭ были сформулированы применительно к централизованной экономике, исходя из глобальных народнохозяйственных интересов. Разумеется, в рыночных экономических условиях эти требования должны быть сохранены применительно, по крайней мере, к случаям перерыва электроснабжения, которые приводят к опасности для жизни людей, взрывам пожарам и, возможно, к другим неблагоприятным последствиям.

Второй подход предполагает экономическую (количественную) оценку от недоотпуска электроэнергии – экономический ущерб из-за недоотпуска электроэнергии. Его рекомендуют использовать прежде всего в тех случаях, когда сравниваемые варианты схем СЭС существенно отличаются по надежности электроснабжения, а также для оценки мероприятий, направленных на повышение надежности. Недостаток такого подхода заключается в неоднозначности (неточности) численных значений удельных ущербов от недоотпуска электроэнергии потребителям.

В рыночных условиях на первый план выдвигаются экономические интересы отдельных организаций: электроснабжающей (поставщика электроэнергии) и потребляющей электроэнергию. Применительно к электроснабжающей организации экономический ущерб будет проявляться из-за недополучения прибыли по причине недоотпуска электроэнергии вследствие перерывов электроснабжения, штрафных санкций потребителей за недоотпуск электроэнергии, дополнительных затрат на проведение аварийного ремонта повредившихся элементов сети и др. Также в промышленно развитых странах с рыночной экономикой считается приемлемой оценка экономического ущерба от перерывов электроснабжения, нанесенного обществу.

Обычно в энергосистеме выбирается целесообразный уровень надежности в зависимости от требований потребителя. Они определяются при расчетной аварии, для которой устанавливаются нормативы надежности, например по устойчивости энергосистем. Считается, что электроэнергетические элементы и система должны обеспечивать уровень надежности на 0,9 – 0,99 за время работы. Для потребителей особой группы 1 категории уровень надежности составляет 0,999. Но хорошо известно, что и при таком расчетном уровне возможны аварии (Чернобыльская АЭС). Техника никогда не может быть абсолютно надежной. При определении уровня надежности гарантируется безопасность оборудования, особенно дорогостоящего.

Конечно, бывают случаи, когда в энергетической системе происходят сверхтяжелые аварии и тогда все гарантии надежности нарушаются. Но защищать потребителей полностью от таких аварий экономически нецелесообразно. Хотя после таких тяжелых аварий определенные меры повышения надежности должны предприниматься.

Для обеспечения надежности имеются резервы: при передачи энергии по ЛЭП, при выборе трансформаторной мощности, коммутационных аппаратов, мощностей станций. В ЭЭС всегда имеется аварийный резерв мощности. Содержание резерва требует определенных затрат как при создании системы, так и при ее эксплуатации. Очевидно, что затраты зависят от категорийности потребителей по надежности и соответственно должны учитываться в тарифе на электроэнергию.

Для нормальной работы промышленного предприятия, кроме надежности питания важным является поддержание стабильности напряжения и частоты.

И. Неплохов

к.т.н., технический директор бизнес-группы «Центр-СБ»,

И. Басов

ведущий инженер тех. поддержки ООО «Полисет-СБ»

Как известно, в этом году произошло полное обновление нормативной базы, определяющей требования к системам пожарной сигнализации и пожаротушения: вступил в силу Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», введен в действие ГОСТ Р 53325-2009 «Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний». В Своде правил СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» есть раздел «Электропитание систем пожарной сигнализации и установок пожаротушения» и выпущен отдельный Свод правил СП 6.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности». Кроме того, действуют ПУЭ (седьмое издание, 2002 год) - Правила устройства электроустановок, на которые даны ссылки в СП 5.13130.2009. Рассмотрим, какие требования предъявляются в этих документах к источникам питания, попытаемся определить их физический смысл и возможности практической реализации.

КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ПО НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

В ПУЭ, глава 1.2, все электроприемники (аппараты, агрегаты и другие потребители электроэнергии) по обеспечению надежности электроснабжения разделены на I, II и III категории, кроме того, в I категории выделена особая группа электроприемников. К I категории относятся электроприемники, «перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения». В особую группу I категории включены электроприемники, «бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров». II категория - это «электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей», а все остальные электроприемники включены в III категорию.

По каждой категории электроприемников в ПУЭ определены требования по надежности электроснабжения. Электроприемники I категории «должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания...», а для электроприемников особой группы I категории «должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания», что обеспечивает еще более высокую надежность электропитания. Электроприемники II категории также «должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания», однако если для I категории должно быть обеспечено автоматическое восстановление питания, то для II категории допускаются перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.А для III категории электроснабжение «может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток».

Таким образом, если для электроприемников II и III категорий в ПУЭ допускаются значительные перерывы электропитания, определяемые включением резервного питания в ручном режиме и временем устранения неисправности, то относительно электроприемников I категории указано, что «перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания».

ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ СИСТЕМ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ

В общем случае ПУЭ предписывает определять категорию электроприемников в процессе проектирования системы электроснабжения. Своды правил СП 5.13130.2009 в п. 15.1 и СП 6.13130.2009 в п. 4.2 указывают, что «по степени обеспечения надежности электроснабжения электроприемники автоматических установок пожаротушения и систем пожарной сигнализации следует относить к I категории согласно Правилам устройства электроустановок, за исключением электродвигателей компрессора, насосов дренажного и подкачки пенообразователя, относящихся к III категории электроснабжения, а также случаев, указанных в 15.3, 15.4 (4.3, 4.4)». Действительно, в результате отключения электропитания систем пожарной сигнализации и пожаротушения создается реальная опасность для жизни людей и возможен значительный материальный ущерб.

Далее в п. 15.2 указано, что «питание электроприемников следует осуществлять согласно ПУЭ с учетом требований 15.3, 15.4». В ПУЭ п. 1.2.10 дано определение независимого источника питания - это «источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания». По п. 1.2.19 ПУЭ, в качестве независимого источника питания для «электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.» Своды правил СП 5.13130.2009, СП 6.13130.2009 также допускают осуществлять питание автоматических установок пожаротушения и систем пожарной сигнализации «от одного источника - от разных трансформаторов двухтрансформаторной подстанции или от двух близлежащих однотрансформаторных подстанций, подключенных к разным питающим линиям, проложенным по разным трассам, с устройством автоматического ввода резерва, как правило, на стороне низкого напряжения». На объектах III категории надежности электроснабжения, при наличии одного источника электропитания, «допускается использовать в качестве резервного источника питания электроаккумуляторные батареи или блоки бесперебойного питания, которые должны обеспечивать питание указанных электроприемников в дежурном режиме в течение 24 ч...», дальше требования расходятся: «плюс 1 ч» по СП 5.13130.2009, но «плюс 3 ч» по СП 6.13130.2009, «работы системы пожарной автоматики в тревожном режиме». Однако в обоих СП «допускается ограничение времени работы резервного источника в тревожном режиме до 1,3 времени выполнения задач системой пожарной автоматики». Таким образом, для выполнения требований ПУЭ по обеспечению питания I категории надежности на объектах III категории надежности необходимо использовать, минимум, два источника питания: основного сетевого и резервного аккумуляторного, с контролем работоспособности каждого источника, в том числе и в части достаточной емкости аккумуляторов, и с автоматическим включением резервного источника при нарушении питания от сетевого источника, как при отключении сети, так и при его неисправности.

Действующиее ранее НПБ 86-2000 «Источники электропитания постоянного тока средств противопожарной защиты. Общие технические требования. Методы испытаний» определяли требования только к источникам электропитания постоянного тока, и вопросы резервирования электропитания, практически, не рассматривались. Хотя отмечалось, что источник должен иметь индикаторы подключения к электрическим сетям, что он может иметь в своем составе аккумулятор и т.д. Не требовалось указывать время резервирования при работе от АКБ. Очевидно, подразумевалось, что вопросы резервирования должны решаться в процессе проектирования системы. Средняя наработка на отказ источника постоянного тока, по НПБ 86-2000, должна быть не менее 40000 ч, что составляет немногим более 4,5 лет, да и срок службы АКБ также обычно не превышает 4-5 лет. Таким образом, в течение срока эксплуатации порядка 10 лет можно рассчитывать на несколько отказов сетевого источника питания, АКБ или того и другого вместе.

Для примера рассмотрим работу источника бесперебойного питания, сертифицированного по НПБ 86-2000. Можно считать, что он запитан от двух независимых источников электроснабжения: сети ~220 В и аккумулятора, что допускается на объектах III категории надежности электроснабжения. Но при отказе самого источника требуется его замена с последующим ремонтом. Таким образом, надежность электроснабжения снижается, минимум, до II категории при наличии ЗИПа и дежурного персонала, допущенного к проведению ремонтных работ, или при выезде оперативной бригады в любое время суток и в любой день недели. В большинстве же случаев восстановление электропитания не произойдет и в течение суток (а с учетом выходных и в течение нескольких суток), т.е. реально надежность электроснабжения не соответствует даже III категории. Кроме того, по НПБ 86-2000, источник питания с аккумулятором должен формировать сигнал неисправности почему-то при минимальном значении напряжения аккумулятора, указанном в ТД на аккумулятор, т.е. когда период резервирования уже закончился и при отключении питания системы и так автоматически формируется сигнал неисправности на ПЦН.

ИСТОЧНИКИ I КАТЕГОРИИ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Новый ГОСТ Р 53325-2009 вводит понятие «источник I категории надежности электроснабжения средств противопожарной защиты», определению которого посвящен целый 5 раздел. Естественно предположить, что данные источники I категории надежности электроснабжения должны обеспечивать надежность электроснабжения I категории и их можно использовать для питания электроприемников I категории, в том числе и средств противопожарной защиты. В требованиях указано, что эти источники должны запитываться «минимум от двух независимых источников электроснабжения (основного и резервного (резервных))» и что они «должны обеспечивать бесперебойное электропитание средств противопожарной защиты при неисправности основного или резервного (резервных) источников электроснабжения». Однако в ГОСТ Р 53325-2009 ничего не сказано о его собственной надежности, указано только, что он «должен быть рассчитан на круглосуточную непрерывную работу», «должен быть восстанавливаемым и обслуживаемым изделием» и что его средний срок службы «должен быть не менее 10 лет». Требуемое минимальное значение средней наработки на отказ источника I категории надежности электроснабжения отсутствует.

Однако, несмотря на использование в названии источников словосочетания «I категории надежности электроснабжения», сами средства противопожарной защиты остаются электроприемниками I категории и должны обеспечиваться электропитанием без перебоев, а не только источник питания. Включение источника питания I категории надежности электроснабжения между независимыми источниками электроснабжения и средствами противопожарной защиты не должно снижать категорию их электроснабжения.

По ГОСТ Р 53325-2009, в источнике I категории надежности электроснабжения сохранено требование автоматического формирования сигнала неисправности при минимальном значении напряжения аккумулятора, но добавлено требование «обеспечения возможности передачи информации во внешние цепи об отсутствии выходного напряжения и входного напряжения электроснабжения по любому входу», что позволит предпринять своевременные действия при переходе на резервное питание, а не когда вся система будет обесточена. Кроме того, должны быть предусмотрены оптические индикаторы «наличия (в пределах нормы) основного и резервного или резервных питаний (раздельно по каждому вводу электроснабжения) и наличия выходного напряжения».

В технической документации наряду с номинальным значением выходного напряжения и его допустимым отклонением и другими характеристиками должен быть указан ток, потребляемый источником от основного и резервного или резервных источников электроснабжения при максимальном токе в выходной цепи питания и при отсутствии нагрузки, оценить КПД источника и рассеиваемую мощность при различных режимах работы.

Однако даже при выполнении всех требований ГОСТ Р 53325-2009 в источнике питания I категории надежности электроснабжения возможно значительное снижение емкости АКБ в процессе эксплуатации и допускается отключение питания от АКБ при неисправности сетевого источника, что исключает резервирование до замены источника питания. При возникновении неисправности в сетевом источнике питания I категории надежности электроснабжения должно обеспечиваться электропитание системы от аккумулятора, так же как при отключении одного из источников электроснабжения, чтобы не происходило снижение надежности электропитания. С другой стороны, если не контролируется система заряда, емкость АКБ и степень ее снижения в процессе эксплуатации, как работоспособность второго независимого источника, велика вероятность отсутствия требуемого времени резервирования при отключении основного электропитания.

Возвращаясь к требованиям ПУЭ в части надежности электроснабжения I категории автоматических установок пожаротушения и систем пожарной сигнализации, «перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб...», они «должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.», а не от одного источника питания неопределенной надежности с аккумулятором неизвестной емкости. Таким образом, возникает парадоксальная ситуация, когда источник «I» категории надежности электроснабжения средств противопожарной защиты по ГОСТ Р 53325-2009 не обеспечивает надежность электроснабжения «I» категории по ПУЭ. В данном случае можно воспользоваться известными способами повышения надежности устройств, например, для повышения надежности электропитания можно использовать два источника питания в режиме горячего резерва. Конечно, и противопожарные системы должны иметь технические возможности подключения нескольких независимых источников питания для реализации надежности электропитания I категории. То есть иметь соответствующие входы, что уже осуществляется на практике. Например, приборы приемно-контрольные охранно-пожарные «Сигнал-20П» и «Си-гнал-20П SMD» имеют по два входа питания 12/24 В, которые позволяют подключить два независимых источника питания (рис. 1), один из которых скромно отмечен как «необязательный». Таким образом обеспечивается резервирование самих источников, причем возможно без нарушения работоспособности системы отключить и заменить неисправный источник питания, заменить аккумуляторы и т.д. Конечно, для реализации всех функций в систему должны быть заведены выходы сигналов «Неисправность» от каждого источника, не показанные на схеме.

Вводы питания развязаны диодами (рис. 2), и под нагрузкой всегда находится источник питания с более высоким выходным напряжением. Таким образом обеспечивается резервирование источников в любом режиме работы, при отключении сетевого питания время резервирования будет определяться суммарной емкостью аккумуляторов обоих источников питания, т.е. обеспечивается и резервирование АКБ. Конечно, возможно использование и других способов повышения надежности электропитания.

Несомненно, положительная сторона новых нормативных документов, выпущенных в соответствии с Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности, заключается в том, что еще раз подчеркнуты жизненная важность противопожарных систем и высокая надежность их питания. Значительно расширился класс источников питания средств противопожарной защиты, повысились требования, предъявляемые к ним, и т. д. Однако не следует забывать, что требование относить электроприемники автоматических установок пожаротушения и систем пожарной сигнализации к I категории степени обеспечения надежности электроснабжения согласно Правилам устройства электроустановок содержалось еще во всем хорошо известных НПБ 88-2001 и НПБ 88-2001*, а источники питания успешно сертифицировались по НПБ 86-2000.

Рис. 1. Схема подключения двух источников питания к ППКОП «Сигнал-20П», «Сигнал-20П SMD»

Рис. 2. Развязка двух вводов источников питания при помощи диодов

Область применения, определения

1.2.1. Настоящая глава Правил распространяется на все системы электроснабжения.
Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящей главы, должны соответствовать также требованиям специальных правил.

1.2.2. Энергетическая система (энергосистема) - совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

1.2.3. Электрическая часть энергосистемы - совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы.

1.2.4. Электроэнергетическая система - электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

1.2.5. Электроснабжение - обеспечение потребителей электрической энергией.
Система электроснабжения - совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.
Централизованное электроснабжение - электроснабжение потребителей электрической энергии от энергосистемы.

1.2.6. Электрическая сеть - совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

1.2.7. Приемник электрической энергии (электроприемник) - аппарат, агрегат и др., предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

1.2.8. Потребитель электрической энергии - электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

1.2.9. Нормальный режим потребителя электрической энергии – режим, при котором обеспечиваются заданные значения параметров его работы.
Послеаварийный режим – режим, в котором находится потребитель электрической энергии в результате нарушения в системе его электроснабжения до установления нормального режима после локализации отказа.

1.2.10. Независимый источник питания - источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания.
К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;
2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

Общие требования

1.2.11. При проектировании систем электроснабжения и реконструкции электроустановок должны рассматриваться следующие вопросы:

1) перспектива развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжения;
2) обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей электрической энергии, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их принадлежности;
3) ограничение токов КЗ предельными уровнями, определяемыми на перспективу;
4) снижение потерь электрической энергии;
5) соответствие принимаемых решений условиям охраны окружающей среды.
При этом должны рассматриваться в комплексе внешнее и внутреннее электроснабжение с учетом возможностей и экономической целесообразности технологического резервирования.
При решении вопросов резервирования следует учитывать перегрузочную способность элементов электроустановок, а также наличие резерва в технологическом оборудовании.

1.2.12. При решении вопросов развития систем электроснабжения следует учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы.

1.2.13. При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях.

1.2.14. Требования 1.2.11-1.2.13 должны быть учтены на всех промежуточных этапах развития энергосистем и систем электроснабжения.

1.2.15. Проектирование электрических сетей должно осуществляться с учетом вида их обслуживания (постоянное дежурство, дежурство на дому, выездные бригады и др.).

1.2.16. Работа электрических сетей напряжением 2-35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор.
Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:
в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ - более 10 А;
в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях электропередачи:
более 30 А при напряжении 3-6 кВ;
более 20 А при напряжении 10 кВ;
более 15 А при напряжении 15-20 кВ;
в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор – более 5А.
При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих реакторов.
Работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так и с эффективно заземленной нейтралью.
Электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью.

1.2.17.Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

1.2.18.В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.
Электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
Электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприемники третьей категории - все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

1.2.19. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.
В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.
Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.
Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

1.2.20.Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

1.2.21. Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности

1.2.22. Для электрических сетей следует предусматривать технические мероприятия по обеспечению качества электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109.

1.2.23.Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней напряжения должны быть обоснованы.

1.2.24. Выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях производятся исходя из необходимости обеспечения требуемой пропускной способности сети в нормальных и послеаварийных режимах при поддержании необходимых уровней напряжения и запасов устойчивости.

Категории потребителей по надежности электроснабжения определяются на стадии проектирования. Они присваиваются согласно оценке объекта и нормативной документации. Все электроприемники принято разделять на 3 группы. Классификация применяется как к отдельно взятым установкам, так и группам объектов энергетики. При рассмотрении группы приборов ключевым является характер нагрузки и количество установок.

Медицинские учреждения относятся к самой важной – первой категории надежности по электрообеспечению

К ним относят установки, перерыв в работе которых влечет за собой опасность для жизни, повреждение оборудования потребителей, нарушения технологии рабочего процесса с последующим серийным браком, нарушение работы инженерных сетей и объектов коммунального хозяйства.

Потребители данной группы должны иметь две точки обеспечения мощности, независимые друг от друга, взаимно резервирующиеся. Прекращение электроснабжения возможно до включения автоматического ввода резерва (АВР). Источниками могут выступать две секции шин на подстанции, две независимые подстанции, в качестве резервного может выступать автономный источник (аккумуляторные батареи, ДЭС и др.), которые на время ремонта основной линии могут покрыть потребности потребителя в электроснабжении.

АВР устанавливают непосредственно на вводе потребителю.

Если резервирование системы электроснабжения нецелесообразно, на производстве предусматривают технологическое резервирование, например, вводов оборудования безаварийной остановки выпуска продукции или взаимно резервирующих промышленных агрегатов.

Если отклонение величины напряжения резервного источника слишком велико, в схеме предусматриваются мероприятия по его стабилизации.

Схема питающей сети электроприемника выбирается после отнесения его к какому-либо классу.

Что относится к 1 категории:

Родильные дома, пункты скорой помощи, хирургические отделения, лечебно-диагностические центры, реанимационные и анестезиологические отделения.
Тепловые пункты для многоэтажных застроек.
Особо крупные центральные подстанции, мощностью более 10 МВА.
Пункты охраны (ПЦО).
Головные диспетчерские городских электросетей, хозяйства ЖКХ и сетей наружного освещения.
Музеи государственного значения.
Электроприемники пожарной сигнализации, лифтов, системы охраны крупных гостиничных комплексов (более 1000 чел вместимостью), госучреждений с количеством работников более 2000 человек, банков, финансовых компаний, а также архивов и библиотек регионального значения, музеев и библиотек областного значения.
Электроустановки и устройства сигнализации школ, учебных заведений всех уровней аккредитации с количеством посетителей более 1000 человек.
Электроустановки (лифты, пожарная сигнализация, аварийное освещение) жилых зданий 17 и более этажей.
Электроустановки (лифты, пожарная сигнализация, аварийное освещение) торговых центров (площадью более 2000 м 2), предприятий общественного питания на 500 посадочных мест и более.
Вычислительные центры, серверные, занятые в обслуживании электроприемников 1 категории.
Электроустановки (лифты, пожарная сигнализация, аварийное освещение) терапевтических корпусов отделений для взрослых (400 мест) и детей (250 мест), поликлиник посещаемостью более 600 чел./день.
Насосные станции в городах численностью более 50 тыс. человек, насосные артезианских скважин, канализационных установок без аварийного сброса.
Тяговые ПС горэлектротранспорта.
Электроустановки (лифты, пожарная сигнализация, аварийное освещение) зрелищных предприятий более 800 посадочных мест.
Электроустановки котельных 2 категории.

Объекты сельского хозяйства:

Система аварийного освещения, установки подачи корма и питья на фермах по выращиванию крупного рогатого скота.
Установки для поения птиц, устройства обогрева помещений для животных и инкубаторы, установки сбора и транспортировки яиц.
Сепараторы, системы подготовки молока, устройства контроля параметров температуры и воздуха, подачи воды и корма на животноводческих фермах и установок по производству молока.
Фермерские хозяйства по откорму свиней (более 12 тыс. особей), молодняка крупного рогатого скота (20 тыс. особей), по производству молока (более 400 особей).
Площадки по откорму молодых особей крупного рогатого скота (отрытые) на 20 тыс. особей и более.
Племенные хозяйства молодняка птицы (куры более 25 тыс. голов, индюки, гуси утки более 10 тыс. голов, несушки 100 тыс. голов, бройлеры более 1000 тыс. особей).
Площадки по разведению коров (для мяса) более 600 особей;
остальные сельскохозяйственные комплексы, производственного значения (инкубаторы, свинарники-маточники, птицефабрики и др.) с сезонным обогревом.

Животноводческая ферма входит в перечень объектов сельского хозяйства, причисленных к 1-ой категории надежности электроснабжения

1 особая категория

В первой группе выделяют ряд наиболее важных потребителей, нарушение бесперебойности в поставке электроэнергии которых приводит к техногенным авариям, пожарам, взрывам и гибели людей.

Для реализации электроснабжения выбирают 2 точки (независимые друг от друга), которые имеют взаимное резервирование. Относится к промышленным объектам, на восстановление электроснабжения которых требуется длительный срок.

Кого относят к первой особой категории:

Освещение постов охраны

пожарные сигнализации;
системы вентиляции и кондиционирования взрывоопасных и пожароопасных помещений;
системы автоматического тушения пожаров;
приборы связи, охранного телевидения и освещения;
освещение охранных постов, комнат работы служб безопасности;
диспетчерские по контролю инженерных сетей на производствах;
центральные пункты управления эвакуацией и системы оповещения;
оборудование теле,- и радиосистем;
ответственные компьютерные сервера (избирательных комиссий и прочее).

Для данной группы должен быть предусмотрен третий источник мощности – независимый и взаимно резервирующийся. В качестве дополнительной точки могут выступать дизельные генераторы, местные электростанции, аккумуляторные батареи, шины генераторного напряжения, источники бесперебойного питания.

2 категория

К ней относят потребителей, перерыв подачи электроэнергии которых приводит к массовому сбою производства, простою, нарушению нормальной жизнедеятельности большого количества жителей городов и поселков, нарушению работы транспорта и промышленных установок.

К ним относят:

серверные, вычислительные центры, лаборатории (кроме перечисленных выше);
торговые помещения и развлекательные комплексы площадью до 2000м 2 ;
насосные, очистные сооружения, канализационные установки населенных пунктов (более 500 чел.);
предприятия общественного питания вместимостью до 500 чел.;
СТО, депо гортранспорта;
учебные заведения до 100 человек;
детские сады и дома, учреждения с персоналом до 2000 человек;
многоэтажные дома с количеством этажей более 8, с электроплитами;
аптеки, медицинские кабинеты, больницы;
гостиничные комплексы до 1000 мест;
общежития с общим количеством жильцов более 50 чел.

Станция технического обслуживания относится ко 2 категории в классификации по надежности электроснабжения

химчистки, прачечные особо больших объемов производства;
ателье, парикмахерские, заведения бытового обслуживания с персоналом более 50 чел.;
спортивные (зрелищные) предприятия крытые, вместимостью до 800 чел. и открытые более 20 рядов;
питающие подстанции микрорайонов и мелких населенных пунктов;
архивы и библиотеки областного уровня;
диспетчерские пункты коммунальных предприятий;
тоннельное освещение, осветительные установки дорог и площадок категории А;
музеи и выставочные центры местного уровня.

Библиотеки областного значения

Рекомендовано создать две точки обеспечения мощности, автономные друг от друга. Максимальное время перерыва электроснабжения – период включения резервного питания оперативным персоналом или дежурными работниками.

Электроустановки запитывают от однотрансформаторной подстанции при условии, что заменить поврежденный трансформатор можно в течение суток.

Электроснабжение проводят двумя независимыми линиями, подключенными под общий автомат. Кабельные вставки выбираются по наибольшему значению длительно допустимого тока.

Промышленный источник бесперебойного питания

Источники бесперебойного питания по резервному вводу не предусмотрены, в отличие от электроаппаратов первой группы.

3 категория

К этой подгруппе относят электроустановки (потребителей), которые не включены в первые две подгруппы. Могут иметь одну точку обеспечения мощности. Перерыв в поставке электроэнергии составляет последовательные 24 часа либо 72 часа (суммарных) за год.

Это бытовые потребители. На производстве 3 категорию получают складские помещения (при условии отсутствия хранения в них ответственных грузов), цеха несерийного производства и др.

Определение класса надежности

Нормативная документация, ПУЭ, действующие ГОСТы, анализ характера производства, особенностей оборудования, а также социальные аспекты (ответственная компьютерная и видео техника и др.) являются решающими факторами в определении надежности объекта. Обязательно должна быть оценена логичность выбора, т.к. увеличение класса влечет за собой увеличение расходов на содержание электроустановок.

При рассмотрении вопроса о классе объекта учитывается необходимость в бесперебойном питании. Для примера можно сравнить хирургическое отделение в больнице и частные дома. Перебои в поставке электроэнергии первого потребителя недопустимы, в то время как для жилых домов допускаются перерывы в электроснабжении.

Определяется класс надежности энергопередающей организацией по заявке потребителя и подтверждается проектировщиком. Перед принятием решения следует учесть, что наименее затратный вариант электроснабжения будет в случае 3 класса надежности.

Заниженная оценка электроснабжения влечет за собой усложнение технологического процесса и удорожание его за счет введения в производство нового оборудования (для повышения безопасности выпуска продукции).

Что следует учесть при подписании договора:

стоимость и качество (потери) электроэнергии;
сроки оплаты и способ расчета за потребленную мощность;
длительность плановых (внеплановых) отключений;
допуск к приборам учета.

Возможно ли поменять категорию надежности? При необходимости потребитель может выступить инициатором изменения класса объекта.

Причинами могут быть:

изменение характера производства;
увеличение рисков технологического процесса;
передача помещения под другие нужды (жилое помещение используют для организации диагностических кабинетов и др.).

Процесс начинается с заявления заказчика о переходе на другую категорию. Работники РЭСа определяют (в случае повышения категории) вторую, независимую от первой, точку обеспечения мощности. Что в последующем фиксируется в договоре на присоединение и поставку электроэнергии, а также отражается в проектной документации.

Ответственность за качество энергии

Все обязательства возлагаются на энергопередающую организацию. Все перебои в электроснабжении, ремонты линий, отключения магистральных ЛЭП.

В договоре на поставку электроэнергии указываются все детали: категория электроснабжения, качество, уровень допустимых потерь, максимальное время отключения линии и др. При несоблюдении хотя бы одного из пунктов, потребитель вправе требовать компенсацию от местной энергопередающей компании за предоставленные ему неудобства по вине поставщика услуги. Размер ответственности за причиненные неудобства определяется масштабами последствий.

Только при наличии информации о степени ответственности в договоре, потребители имеют право требовать возмещение. В противном случае добиться положительного результата в суде крайне сложно.

Промышленный электрогенератор обеспечивает стабильную работу производства при перебоях с электроснабжением

Видео про меры безопасности

Какие меры безопасности требуется соблюдать при осмотре электроустановок с целью последующего допуска к работе, можно узнать из видео ниже.

Следует владеть информацией о классах надежности потребителей электроэнергии. В быту или на производстве всегда необходимо знать, на каких условиях отпускается электроэнергия потребителю, максимальное время перебоев электроснабжения и др.

Бесперебойность подачи электроэнергии способствует сокращению рисков производства, минимизации убытков при возникновении чрезвычайных ситуаций, исключения взрывов и пожаров и, как следствие, человеческих жертв. Перед присвоением определенной категории объекту необходимо сопоставить убытки при возникновении аварии, стоимость присоединения объекта к нескольким источникам электроэнергии.