Napájecí systém: zařízení, provoz

Elektřina je v současnosti nejnáročnějším zdrojem energie a zajišťuje dodávky průmyslových podniků, soukromých domácností, veřejných budov a dalších zařízení. Kromě toho významné množství elektřiny spotřebovává infrastrukturu, inženýrskou a obchodní komunikaci, která nesouvisí s výrobními zařízeními a soukromým sektorem. Současně může systém elektrického napájení (ESS) mít odlišnou technickou organizaci v závislosti na provozních podmínkách a požadavcích zákazníka.

Úkoly napájecích systémů

Pro provoz jakéhokoli elektrického zařízení je zapotřebí vhodné zdroj energie. Ačkoli se dnes vyvíjejí technologie, které optimalizují procesy akumulace jiných typů energie, stále se podílí na podpoře práce většiny zneužívaných spotřebitelů. Ty mohou být domácí spotřebiče, elektronická zařízení, výrobní jednotky, osvětlovací zařízení, inženýrské stanice, stavební nástroje atd. Hlavním úkolem ESS je přesně dodávat elektřinu. Odborníci však tuto funkci nepovažují za proces vytváření sítí.

Během návrhu a instalace jednotlivých komponent infrastruktury napájení je hlavní úkol moci rozdělen na několik částí nebo procesních kroků. Za prvé, systém napájení provádí generování samotné energie. Toto je počáteční fáze, během které se vytváří elektrický náboj. Dále provedeno přenos energie podle příslušné síťové infrastruktury, jejíž charakteristika závisí na místě instalace, bezpečnostních požadavcích apod. Konečným cílem tohoto systému bude distribuovat energii mezi různými spotřebiteli. Některé systémy jsou orientovány na jednoho zákazníka, který zajišťuje dopravu z místa výroby do koncového bodu napájení, což je však vzácné, zejména při údržbě velkých průmyslových zařízení.

Systémy napájení zařízení

Celý cyklus realizace dodávky energie zahrnuje několik typů komunikačních nástrojů a zařízení. Jedná se o složitou infrastrukturu, která zahrnuje elektrárny, sítě přenosu energie, rozváděče atd. Především je třeba vzít na vědomí zdroje energie, které je generují. Mohou to být tradiční elektrárny, hydrologické a tepelné elektrárny. Mimochodem, princip zpracování různých druhů paliva neznamená, že stanice jsou zaměřeny na dodávku energie jiného typu. Energie ze spalování tuhých paliv, tepelné energie a jiných zdrojů se také mění na elektřinu. A tato funkce je zodpovědná za samostatnou skupinu systémů, včetně převodníků, transformátorů, usměrňovačů, konvektorů a dalších zařízení. Mohou obsadit různá místa v obecné infrastruktuře - a to jak v rámci základního generátoru, tak i přímo před spotřebiteli za účelem opravy vlastností.

Systém napájecího zdroje bez selhání obsahuje sítě přenosu poplatků. Chcete-li to provést, použijte nadzemní vedení, podzemní kabelové vedení a domácí elektroinstalace. Ze zdroje generace přes konvertor se energie odesílá na přenosovou linku. Dalším krokem je distribuce. Převážené množství elektřiny prostřednictvím otevřeného nebo uzavřeného distribučního zařízení je přepravováno různým spotřebitelům. Zde lze v závislosti na struktuře distribuce a spotřeby použít regulaci, ochranu, diagnostiku a řízení energie.

Konstrukce napájecích systémů

Vytvoření projektu SE znamená vývoj dokumentace, na jejímž základě budou výkonní umělci v praxi implementovat infrastrukturní zařízení, které poskytuje spotřebitelům energetické služby. Samotná dokumentace může být prezentována ve formě diagramů, popisů, grafů, tabulek a výkresů. Návrh zpravidla předpokládá počáteční rozdělení celého komplexu do několika subsystémů. Díky tomuto přístupu je systém napájení optimalizován v souladu se specifickými požadavky pro každý segment infrastruktury.

Bez ohledu na hierarchii systémů jsou elektrické konstrukce základem návrhu. Odborník posuzuje a vytváří nejvýhodnější propojení mezi elektrickými instalacemi, transformovnami, spotřebiči a středními elektrickými zařízeními, které tvoří síť do 1 kV nebo více než 1 kV. Pojem výhod v tomto případě je mnohostranný.

Podle požadavků předpisů by se návrh energetických systémů měl zaměřit na optimalizaci finančních zdrojů, spolehlivost, bezpečnost, flexibilitu provozu a možnost dalšího rozšíření systému. Návrhová skupina však vychází z vývoje technické části specifických hodnot a parametrů odrážejících požadavky spotřebitele elektřiny. Na základě výpočtů systému návrháři již vybírají optimální řešení pro fyzickou realizaci projektu - jsou sestaveny diagramy, ve kterých jsou uvedeny stanice, uzly, části a prvky systémů a subsystémů.

Odrůdy SE

Existuje několik klasifikací systémů napájení, které se liší jak ve struktuře organizace, tak v konfiguraci použitých zařízení. Za prvé, stojí za zmínku, že existují místní místní zdroje energie a systémy s plným cyklem. Například, autonomní systémy napájení podniku, domácí nebo chalupy centrum ve své struktuře celý rozsah úkolů zásobování energií. Jejich nezávislost závisí na nezávislosti od hlavního zásobování energií, což je ovšem také podmíněné. Takové systémy zahrnují střídače, generátory paliva a akumulátory. Tato skupina má také vlastní klasifikaci podle typu nahromaděného zdroje energie. Například baterie a měniče vyžadují počáteční dobíjení z centrálního zdroje elektrické energie. V podstatě jde o disky, jejichž zdroj lze vynaložit v případě přerušení páteřní sítě. Generátory paliva jsou nezávislejší - jejich funkce je zajišťována naftou nebo benzínem.

Systémy s plným cyklem již byly diskutovány výše. Tvoří infrastrukturu, ve které je elektrárna, generátor elektřiny, zařízení pro distribuci a konverzi. A pokud jsou autonomní napájecí systémy připojeny k práci hlavně v případě mimořádné události na dálnicích, vypočítá se centrální výkon při práci v režimu nepřetržitého služeb zákazníkům. Samostatná klasifikace ovlivňuje třídu elektráren, které jsou hlavním zdrojem energie.

Typy elektráren

Tradiční energie je založena na tepelných elektráren (TPP). V Rusku pracuje na tomto zdroji přibližně 75% spotřebitelů energie. V tomto případě se energie vyrábí v procesu spalování fosilních paliv, což může být uhlí, plyn, rašelina atd. Kromě toho TPP produkují nejen elektřinu, ale mohou dodat spotřebitelům teplo a páru. Kombinované parní generátory slouží především průmyslovým zařízením. Velké množství elektrické energie vám umožní vytvářet a jaderné elektrárny (Jaderná elektrárna). Základem takových zařízení je jaderné zařízení, ve kterém se reaktory využívají k výrobě elektřiny. Stejně jako v případě tepelných elektráren, jaderné elektrárny umožňují spotřebitelům poskytovat tepelnou energii.

Hydrologické, geotermální, větrné a přílivové stanice jsou méně populární. Jedná se již o alternativní zdroje energie, jejichž výhodám lze připsat prakticky bezplatnou energii spotřebovanou z přírodních jevů a zdrojů. Samotný proces technické organizace však činí elektrický napájecí systém tohoto typu nerentabilní. Uspořádání, údržba a funkce infrastruktury vyžadují vysoké náklady, nemluvě o tom, že stejné větrné stanice například nejsou schopny zajistit stabilní napájení. Nejsilnějším směrem v oblasti alternativních zdrojů energie je akumulace sluneční energie.

Generátory solární energie

Tyto stanice pracují na principu sluneční tepelné energie, která zahrnuje organizaci procesu absorpce slunečního světla s dalším rozdělením a přeměnou nahromaděného tepla. Současně existují různé technické koncepce pro implementaci takových procesů. Některé stanice jsou založeny na principu tepelného ohřevu aktivních prvků, které dále přenášejí uloženou energii na konvertory. Nejoblíbenější typ systému soustředění napájecího systému. V tomto případě je energie koncentrována pomocí čoček na akumulačních panelech. Samotné panely mohou také provádět funkci konvertorů, které dodávají na výstupu připravenou elektrickou energii. V tomto případě jsou solární generátory především lokální, tj. Používají se téměř v místě spotřeby. Jako příklad, střechy domů a podniků, na jejichž povrchu jsou umístěny solární panely. Takové prvky dodávají přímo předměty, jejichž konstrukce jsou zavedeny.

Ochranná zařízení

Provoz každého napájecího systému vyžaduje připojení drahého zařízení a zdrojů energie, které nesou velkou odpovědnost. To také vyžaduje zavedení vhodných prostředků k zajištění bezpečného provozu infrastruktury. Ochrana relé systému napájení, která je založena na automatických přístrojích, které v případě potřeby zajistí odpojení poškozeného zařízení nebo distribučních částí a přenosu náboje, je povinné. Složení těchto systémů zahrnuje jističů vstupní zařízení pro záložní zařízení, regulátory transformátorů, automatizaci nouzového řízení atd.

Zvláštní pozornost si zaslouží a prostředky současné ochrany. Jedná se o diferenciální a kombinovaná zařízení, jejichž úkoly zahrnují zejména prevenci zemních poruch. Izolační ochrana systémů napájení je návrh řešení, které nemusí souviset s automatizací relé. Ovládací systémy jsou však schopny fixovat a porušovat ochranné vrstvy a skořepiny pomocí měřících zařízení.

Technická údržba SE

Regulační požadavky vyžadují sledování a údržbu napájecích sítí, aby pravidelně prováděly diagnostiku a technické úpravy pověřeného zařízení. Odborníci by měli v souladu s plánem zkontrolovat stav spotřebního materiálu a součástí. Zejména mohou být nahrazeny jednotlivé segmenty elektroinstalace, části generátorů, spínačů, zásuvek a žárovek. Oprava systému napájení může zahrnovat výměnu kritických síťových komponent včetně stejných transformátorových jednotek, měničů a rozváděčů. Ale aby bylo takové rozhodnutí přijato, měl by být vypracován projekt opravy. Předchází jej kontrola poškozených oblastí na technologických mapách. Zaměstnanci servisní organizace identifikují poruchy pomocí měřicích přístrojů, které trvale zaznamenávají charakteristiky napětí, proudu, odporu a dalších elektrických parametrů.

Provoz systémů napájení

Kromě profylaktického monitorování a inspekcí, které jsou prováděny v rámci plánovaných prohlídek, je provoz elektrických napájecích systémů neustále sledován dispečinkem. Přímo z technologických zón generování, přeměny a distribuce energie na ovládací panel přijímá signály o aktuálním stavu zařízení v určité oblasti. Interaktivní infrastruktura je poskytována prostřednictvím automatických regulátorů spojených s elektrickými měřicími senzory. Seznam úkolů operátorů zahrnuje řízení napájecích systémů zadáním záložních zdrojů napájení, vypínáním poškozených zařízení, přepínáním mezi provozními režimy, vykládkou apod. Automatizace současně hraje důležitou roli v řídících systémech, které zpočátku rozhodují v souladu s programy.

Závěr

Odborníci již dlouho předpovídali postupné selhání lidstva z elektřiny. Samozřejmě, že se to nestane v nadcházejících desetiletích, ale trend směrem k novému zdroji energie je zřejmý. To dokazují pokusy o zavedení alternativních generátorů paliva. Stabilita a spolehlivost napájecích systémů tohoto typu jsou však stále nižší než stejné elektrické instalace.

Jaký je důvod možného selhání elektřiny? Za prvé jde o finanční výdaje. Organizace dodávky elektrické energie má mnoho výhod i ve srovnání s tradičními zdroji energie. Nicméně snaha minimalizovat náklady činí technologové hledat další možnosti zásobování energií.