Система за захранване: устройство, работа

Понастоящем електричеството е най-търсеният източник на енергия, осигуряващ доставките на промишлени предприятия, частни домакинства, обществени сгради и други съоръжения. В допълнение, значителни количества електроенергия консумират инфраструктура, инженеринг и бизнес комуникации, които не са свързани с производствените мощности и частния сектор. В същото време захранващата система (ESS) може да има различна техническа организация, в зависимост от работните условия и изискванията на клиента.

Задачите на електроснабдителните системи

За работата на всяко електрическо оборудване е необходимо подходящо източник на енергия. Въпреки че в момента се разработват технологии, които оптимизират процесите на натрупване на други видове енергия, електричеството все още участва в подпомагането на работата на повечето експлоатирани потребители. Последните могат да бъдат домакински уреди, електронни устройства, производствени единици, осветително оборудване, инженерни станции, строителни инструменти и др. Основната задача на ЕСС е именно да осигури електричество. Въпреки това, експертите не смятат тази функция в процеса на работа в мрежа.

При проектирането и монтажа на отделните компоненти на електроснабдителната инфраструктура, основната задача на енергетиката е разделена на няколко части или стъпки на процеса. На първо място, захранващата система извършва генерирането на самата енергия. Това е началният етап, през който се формира електрически заряд. По-нататъшно изпълнение електропредаване според съответната мрежова инфраструктура, чиито характеристики зависят от мястото на инсталиране, изискванията за безопасност и т.н. Крайната цел на тази система ще бъде да разпределя енергията между различните потребители. Някои системи са ориентирани към един потребител, осигурявайки транспортиране от мястото на производство до крайната точка на електрозахранването, но това е рядко, най-вече при обслужване на големи промишлени съоръжения.

Системите за захранване на устройството

Пълният цикъл на реализация на енергийните доставки включва няколко вида комуникационни средства и оборудване. Това е сложна инфраструктура, която включва електроцентрали, електропреносни мрежи, разпределителни уредби и т.н. На първо място, трябва да се отбележат източниците на енергия, които я генерират. Това могат да бъдат традиционни електроцентрали, хидрологични и термични електроцентрали. Между другото, принципът на обработка на различни видове горива не означава, че станциите са фокусирани върху доставката на енергия от различен тип. Енергията от изгарянето на твърди горива, топлинна енергия и други източници също се превръща в електричество. И тази функция е отговорна за отделна група от системи, включително конвертори, трансформатори, изправители, конвектори и други устройства. Те могат да заемат различни места в общата инфраструктура - както като част от основния генератор, така и директно пред потребителите за корекция на характеристиките.

Без изключение, устройството за захранване включва мрежи за прехвърляне на заряда. За целта използвайте въздушни електропроводи, подземни кабелни канали и битови кабели. От източника на генериране чрез преобразувателя енергията се изпраща към преносната линия. Следващата стъпка е разпределението. Транспортираното общо количество електроенергия чрез открито или затворено разпределително оборудване се транспортира до различни потребители. Тук, в зависимост от структурата на разпределение и потребление, могат да се използват енергийни средства за контрол, защита, диагностика и контрол.

Проектиране на системи за електрозахранване

Създаването на проект SE означава разработване на документация, въз основа на която изпълнителите на практика ще прилагат инфраструктурен обект, който предоставя енергийни услуги на потребителите. Самата документация може да бъде представена под формата на диаграми, описания, графики, таблици и чертежи. Като правило дизайнът предполага първоначално разбиване на целия комплекс на няколко подсистеми. Благодарение на този подход системата за електроснабдяване е оптимизирана в съответствие със специфичните изисквания за всеки инфраструктурен сегмент.

Независимо от йерархията на системите, електрическите инсталации са в основата на дизайна. Специалистът оценява и формира най-изгодните връзки между електрически инсталации, трансформаторни подстанции, потребители и междинни електрически уреди, които образуват мрежа до 1 kV или повече от 1 kV. Понятието за обезщетения в този случай е многостранно.

Според изискванията на нормативната уредба, проектирането на електроснабдителните системи трябва да се съсредоточи върху оптимизиране на финансовите ресурси, надеждност, безопасност, гъвкавост при експлоатация и възможност за по-нататъшно разширяване на системата. Независимо от това, проектната група взема за основа разработването на техническата част на специфичните стойности и параметри, отразяващи изискванията на потребителя на електроенергия. На базата на изчисленията на системата, проектантите вече избират оптималните решения за физическото изпълнение на проекта - съставят се диаграми, в които се посочват станции, възли, части и елементи на системи и подсистеми.

Сортове на SE

Съществуват няколко класификации на системите за електрозахранване, които се различават както в общата схема на организацията, така и в конфигурацията на използваните устройства. Като начало си струва да се отбележи, че има местни местни източници на енергия и системи с пълен цикъл. Например, автономни системи за електрозахранване на предприятие, къща или дача концентрират в своята структура цялата гама от задачи за енергийно снабдяване. Тяхната автономия се определя от независимостта от основното енергийно снабдяване, което обаче също е условно. Такива системи включват инвертори, горивни генератори и батерии. Тази група също има своя собствена класификация по тип акумулиран източник на енергия. Например батериите и инверторите изискват първоначално презареждане от централен източник на електроенергия. По същество това са устройства, ресурсът от които може да се изразходва в случаи на прекъсвания в опорна мрежа. Горивните генератори са по-независими - функцията им се осигурява от дизел или бензин.

Системите с пълен цикъл вече са обсъдени по-горе. Те формират инфраструктурата, в която станцията-генератор на електричество, оборудване за разпределение и преобразуване. И ако автономните системи за захранване са свързани към работа главно в случай на авария на магистралите, тогава централната мощност се изчислява върху работата в режим на непрекъснато обслужване на клиентите. Отделна класификация засяга класа на електроцентралите, които са основните източници на енергия.

Видове електроцентрали

Традиционната енергия се основава на топлоелектрически централи (TES). В Русия около 75% от потребителите на енергия работят по този източник. В този случай, енергията се произвежда в процеса на изгаряне на изкопаеми горива, които могат да бъдат въглища, газ, торф и т.н. Освен това, ТЕЦ генерират не само електричество, но също могат да доставят на потребителите топлина и пара. Комбинираните парогенератори служат основно за промишлени съоръжения. Големи количества електроенергия ви позволяват да генерирате и атомни електроцентрали (Атомна електроцентрала). В основата на тези съоръжения се явява ядрена инсталация, в която се използват реактори за производство на електроенергия. Както при термичните централи, атомните електроцентрали позволяват на потребителите да осигуряват топлинна енергия.

Хидроложките, геотермалните, вятърните и приливните станции са по-малко популярни. Това са вече алтернативни енергийни източници, към чиито достойнства може да се отдаде практически безплатна енергия, консумирана от природни явления и ресурси. Въпреки това, самият процес на техническа организация прави системите за електрозахранване от този тип нерентабилни. Инфраструктурното подреждане, поддръжката и експлоатационните характеристики изискват високи разходи, да не говорим, че едни и същи вятърни станции, например, не са в състояние да осигурят стабилно електрозахранване. Най-обещаващата посока в областта на алтернативните енергийни доставки е натрупването на слънчева енергия.

Слънчеви генератори

Такива станции работят на принципите на слънчевата топлинна енергия, която включва организирането на процеса на поглъщане на слънчевата светлина с по-нататъшно разпределение и преобразуване на натрупаната топлина. В същото време съществуват различни технически концепции за осъществяването на такива процеси. Някои станции са базирани на принципа на топлинното нагряване на активни елементи, които допълнително прехвърлят съхранената енергия към преобразувателите. Най-популярният тип захранваща система за захранване. В този случай енергията се концентрира с помощта на лещи върху акумулиращите панели. Самите панели могат също да изпълняват функцията на преобразуватели, като доставят готово за използване електричество на изхода. В този случай слънчевите генератори са предимно локални, т.е. те се използват почти на мястото на потребление. Например, покривите на къщи и предприятия, на повърхностите на които са поставени слънчеви панели. Такива елементи директно снабдяват обектите, в изграждането на които са въведени.

Защитно оборудване

Работата на всяка система за електрозахранване изисква свързването на скъпо оборудване и енергийни ресурси, които носят голяма отговорност. Това също налага въвеждането на подходящи средства за гарантиране на безопасното функциониране на инфраструктурата. Релейна защита на електрозахранващата система, която се основава на автоматични устройства, които при необходимост осигуряват прекъсване на повреденото оборудване или участъци на разпределение и прехвърляне на такса, е задължително. Съставът на тези системи включва прекъсвачи устройства за въвеждане на резервно оборудване, контролери за трансформатори, автоматизация за аварийно управление и др.

Отделно внимание заслужават и средствата за текуща защита. Това са диференциални и комбинирани устройства, чиито задачи, по-специално, включват предотвратяване на земни повреди. Изолационната защита на електрозахранващите системи е проектно решение, което може да не е свързано с автоматизацията на релетата. Системите за контрол обаче могат да фиксират и нарушават защитните слоеве и черупки с помощта на измервателно оборудване.

Техническо обслужване на SE

Регулаторните изисквания изискват услугите за мониторинг и поддръжка на електроснабдителните мрежи редовно да извършват диагностика и техническа корекция на повереното оборудване. Експертите трябва в съответствие с графика да проверят състоянието на консумативите и компонентите. По-специално, отделни сегменти от електрически проводници, части от генератори, ключове, контакти и електрически крушки могат да бъдат заменени. Основният ремонт на захранващата система може да включва подмяна на критични компоненти на мрежата, включително същите трансформаторни устройства, преобразуватели и разпределителни уредби. Но за да се вземе такова решение, трябва да се изготви проект за ремонтни работи. То се предхожда от проверка на повредените зони на технологични карти. Служителите на обслужващата организация идентифицират грешки с помощта на средства за измерване, които постоянно записват характеристиките на напрежението, тока, съпротивлението и други електрически параметри.

Експлоатация на електроснабдителни системи

В допълнение към профилактичния мониторинг и инспекциите, които се извършват като част от планови проверки, експлоатацията на електрозахранващите системи се следи непрекъснато от експедиционни пунктове. Директно от технологичните зони на генериране, преобразуване и разпределение на енергия към контролния панел се получават сигнали за текущото състояние на оборудването в определена област. Инфраструктурата за взаимодействие се осигурява чрез автоматични контролери, свързани с електрически измервателни сензори. Списъкът на задачите на операторите включва управление на електроснабдителни системи чрез въвеждане на резервни енергийни източници, изключване на повредено оборудване, превключване между режими на работа, разтоварване и др. програми.

заключение

Експертите отдавна прогнозираха постепенния провал на човечеството от електричество. Разбира се, това няма да се случи през следващите десетилетия, но тенденцията към нов енергиен източник е очевидна. Това се доказва от опитите за въвеждане на алтернативни генератори на горива. Въпреки това стабилността и надеждността на електрозахранващите системи от този тип все още са по-ниски от същите електрически инсталации.

Каква е причината за евентуална повреда на електричеството? Преди всичко това са финансови разходи. Организацията на електроснабдяването има много предимства дори в сравнение с традиционните енергийни източници. Въпреки това желанието за минимизиране на разходите кара технологиите да търсят други възможности за енергийно снабдяване.