Stromversorgungssystem: Design, Installation, Betrieb. Autonome Stromversorgungssysteme

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Die Verbesserung der Qualität der Instandh altung von Gebäuden und Industriekomplexen hat zu einer weit verbreiteten Nutzung von Stromquellen und der dazugehörigen Infrastruktur geführt. In modernen Unternehmen kommt den Funktionen von Energieversorgungssystemen die größte Verantwortung zu, da der kleinste Ausfall in der Energieversorgung von Betriebsmitteln zur Störung von Produktionsprozessen führen kann. Und dies ist nur ein Teil der Risiken, die in der Phase der Entwicklung des Projekts des Stromversorgungssystems minimiert werden müssen. Nicht weniger wichtig sind die Fragen der Optimierung dieser Infrastruktur, da die Kosten für Energieressourcen in der Regel zum teuersten Posten in der Schätzung für die Instandh altung von Unternehmen werden.

Zweck von Stromversorgungssystemen

Normalerweise heben Experten neben den Hauptaufgaben solcher Systeme auch deren Zusammensetzung und Eigenschaften hervor. Aber die Trennung dieser Parameter wird es ermöglichen, die Komponenten und Aufgaben von Energieversorgungssystemen genauer zu bestimmen. Ihr Hauptzweck ist es, Verbraucher mit Energieressourcen zu versorgen. Letzteres kann sowohl ein kleines privates Objekt als auch ein Großunternehmen sein.regionale Bedeutung. Im Großen und Ganzen fungiert das Stromversorgungssystem als verbindendes Element zwischen Quelle und Empfänger von Energie.

Struktur und Bestandteile

Der Energieversorgungskomplex lässt sich als Dreikomponentensystem darstellen. Dies ist direkt die Stromquelle, die Verteilungsinfrastruktur und die Mittel zur Stromversorgung. Für die Verbindung zwischen diesen Komponenten sieht das Gerät des Stromversorgungssystems eine Vielzahl von Geräten und Hilfselementen vor:

• Stromleitungen (für die Stromübertragung zu den Empfängern);
• Step-Down-Umspannwerke (führen die primäre Umwandlung von Energie aus ihren Quellen durch);
• Verteilerstationen (erfüllen eine wichtige Funktion der Netzverteilung von Energie zur Versorgung mehrerer Verbraucher);
• Konverteranlagen (führen die Vorbereitung des Stromflusses für den Endverbrauch durch);
• Freileitungen und Kabel (Verbindungselemente, die in der Energieinfrastruktur ein Netzwerk bilden);
• Leiter (sorgen für die endgültige Energieversorgung der Empfänger).

Sorten von Generatoren

Kraftwerke sind eher für autarke Stromversorgungssysteme unterschiedlicher Art ausgelegt. Dies sind Geräte, die einen Motor enth alten, der Strom erzeugt. Moderne Kraftwerke werden mit drei Hauptbrennstoffarten betrieben - Benzin, Gas und Diesel.

Benzinbetriebene Generatoren werden üblicherweise als verwendetredundante Systeme und sind für Kurzzeitbetrieb kalkuliert. Solche Stationen sind billiger und einfacher zu warten, aber die hohen Kraftstoffkosten erlauben keine intensive Nutzung. Ein leistungsstärkeres Diesel-Stromversorgungssystem profitiert von niedrigen Wartungskosten (20 % weniger im Vergleich zu Benzin-Pendants), aber die Ausrüstung selbst und die Installation sind teurer. Die Gasversorgung hat ihren Platz in der Wartung großer Industrieanlagen gefunden - die Vorteile einer solchen Infrastruktur umfassen die Erschwinglichkeit des Kraftstoffs und die Langlebigkeit.

Design

Bei der Erstellung eines Modells eines zukünftigen Stromversorgungssystems sind mehrere Phasen erforderlich, darunter die Entwicklung eines Leistungselektrikplans, die Verfolgung, die Bestimmung des Standorts und der Parameter der Ausrüstung. Das moderne Design von Stromversorgungssystemen umfasst die folgenden Arbeiten:

• Anlagenplan erstellen;
• Erstellung von Liefer- und Vertriebsnetzen;
• Auswahl von Kabeln, Konstruktionsarbeit an ihren Parametern;
• Kabelberichte erstellen;
• Kabelführung;
• Spezifikationsentwicklung;
• Vorbereitung des Layouts der elektrischen Verkabelung und der zugehörigen Ausrüstung.

Bei der Durchführung der meisten Entwurfsarbeiten müssen Spezialisten die elektrischen Lasten bestimmen und das Stromnetz berechnen, das zur Übertragung und Verteilung von Strom zwischen seinen Empfängern dient. Auch übernommenAufmerksamkeit auf Nachfragefaktoren und installierte Kapazität.

Auswahl der Ausstattung

Wenn das Projekt fertig ist, fahren die Spezialisten mit der Auswahl der technischen Mittel fort, die das Stromversorgungssystem implementieren. Die Grunddaten, auf deren Grundlage Geräte ausgewählt werden, liefert die Auslegung von Stromversorgungssystemen auf der Grundlage von Berechnungen und Betriebsbedingungen. Die Komponenten des Komplexes bestimmen seine H altbarkeit und Zuverlässigkeit. Bisher umfasst die Liste der Geräte für solche Zwecke Kabel- und Verdrahtungsprodukte, Hochspannungsgeräte, explosionsgeschützte Elektrotechnik, Beleuchtungsprodukte, Generatoren und Kraftwerke, Transformatorenanlagen, Leistungselektronik und verschiedene Komponenten.

Installation

Dies ist die letzte Phase bei der Erstellung eines Stromversorgungskomplexes, der die Montage und Installation von Geräten umfasst. Die Installation erfolgt unter Berücksichtigung der Projektdaten und der Merkmale des Unternehmens - beispielsweise berücksichtigen Spezialisten bei der Umsetzung der Aufgabe in Produktionsanlagen die Möglichkeit einer schrittweisen Installation einzelner Komponenten, ohne dass dies erforderlich ist Stoppen Sie den Arbeitsablauf. Gleichzeitig wird die Automatisierung von Stromversorgungssystemen auf Kosten von Bedienfeldern und speziellen Steuerungen durchgeführt. Anschließend werden die Inbetriebnahmearbeiten durchgeführt und die erforderlichen Änderungen der Wartungs- und Betriebsvorschriften vorgenommen.

Management- und Betriebsgrundsätze

Bei der Betrachtung des Betriebs von Energieversorgungssystemen ist es wichtigBerücksichtigen Sie die Tatsache, dass versorgende Stromquellen und zugehörige elektrische Geräte so viele Ressourcen produzieren müssen, wie die Verbraucher benötigen. Das heißt, der Betrieb von Kraftwerken und Netzen wird auf mögliche Änderungen der Empfängerlasten berechnet. Der rationelle Betrieb von Stromversorgungssystemen sieht eine spezielle Schulung des Personals der Leitstelle vor, das in der Lage ist, den Strombedarf der Empfänger genau zu überwachen. Basierend auf diesen Indikatoren wählt der Dienst die optimale Anzahl von Generatoren aus, wenn die Last reduziert wird, oder startet im Gegenteil Backup-Stationen, wenn der Energiebedarf steigt.

Es ist wichtig zu bedenken, dass die Leistungsfähigkeit und Sicherheit der Arbeitsprozesse im Unternehmen von der Servicequalität des Energiesystems abhängen. Störungen in der Stromversorgung können Unfälle, Ausfallzeiten an Förderbändern und andere unangenehme Situationen und Phänomene verursachen, in deren Folge das Auftreten von Opfern und die Unterproduktion von hergestellten Produkten nicht ausgeschlossen werden können.

Kriterien für die Qualität der Stromversorgung

Die Verantwortung von Systemen, die Unternehmen mit Strom versorgen, erfordert die Aufrechterh altung ausreichender Leistungsindikatoren. Dabei richtet sich die Instandh altung von Versorgungsanlagen nach folgenden Grundsätzen:

• Sicherung des reibungslosen Betriebs von Generatoren, Netzen und dazugehörigen Stromversorgungskomponenten. Die Zuverlässigkeit von Energieversorgungssystemen ist übrigens eine der primären Beurteilungen ihrer Qualität, ebenso wie Wartbarkeit mit Langlebigkeit.
• Stabilität der Umsetzung des Plans fürStromerzeugung und deren anschließende Verteilung, wobei die erforderlichen Höchstwerte für Verbraucherlasten abgedeckt werden.
• Erh altung der Qualität der den Empfängern zugeführten Energie. Es muss hinsichtlich Frequenz und Spannung den Anforderungen der elektrischen Versorgung entsprechen.

Um optimale Arbeitsbedingungen zu erreichen, wird das Stromversorgungssystem über Steuerpulte gesteuert. Letztere wiederum sind mit Werkzeugen ausgestattet, mit denen die Steuerung, Einstellung, Steuerung von Kraftwerken, Stromleitungen und Unterstationen durchgeführt werden.

Betriebsarten

Jeder Energieversorgungskomplex sieht für den Notfall eine individuelle Schutzausrüstung vor. In der Regel handelt es sich dabei um Relaisschutzsysteme, was zur Unterteilung der Betriebsmodi des Stromversorgungssystems in drei Typen führte: Normal, Notfall und Nachunfall. Der erste Modus ist durch eine unterbrechungsfreie Stromversorgung gekennzeichnet. Unter solchen Betriebsbedingungen liefert das Energieversorgungssystem von Industrieunternehmen die Ressource in ausreichender Menge und der erforderlichen Qualität. Im Notfallmodus wird der normale Betrieb des Systems unterbrochen und dauert bis zu dem Moment an, an dem auch die beschädigte Komponente deaktiviert wird. Der Betrieb des Stromnetzes nach dem Unfall wird fortgesetzt, bis der Normalbetrieb des gesamten Komplexes wiederhergestellt ist.

Klassifizierung von Stromversorgungssystemen

Für die Trennung von Stromnetzen, die Verbraucher mit Strom versorgen, gibt es mehrere Prinzipien. Abhängig vonQuellstromversorgungssystem kann elektrochemisch, dieselelektrisch und nuklear sein. Solche Komplexe unterscheiden sich auch in der Konfiguration, zum Beispiel gibt es zentralisiert, dezentralisiert und kombiniert. Nicht weniger bedeutsam bei der Klassifizierung sind die Eigenschaften von Strom, Gleich- und Wechselstrom.

Energieversorgungssysteme werden unter unterschiedlichen Bedingungen und in unterschiedlichen Einrichtungen eingesetzt. In diesem Zusammenhang lohnt es sich, ihre Mobilität (stationär, tragbar und transportabel) und ihre Zugehörigkeit zum Verbraucher zu berücksichtigen. Aber vielleicht bezieht sich die Hauptunterteilung auf den Zweck. Es gibt also Standby-Systeme, Backup und Notfall. Das Notstromversorgungssystem des Unternehmens erfüllt regelmäßig seine Funktionen und ist in der Regel die Hauptstromquelle. Backup-Systeme hingegen fungieren häufiger als Hilfsenergieversorgungsinfrastruktur - um den Hauptkomplex zu ersetzen. Die Notstromversorgung bietet in der Regel die Möglichkeit, die kritischsten Einrichtungen innerhalb weniger Stunden oder Tage zu warten.

Autonome Stromversorgungssysteme

Das Konzept der autonomen Systeme ergibt sich aus der Notwendigkeit, die Stromversorgung gegen mögliche Ausfälle in den Backbone-Netzwerken und andere Situationen höherer Gew alt zu versichern. Typischerweise werden autarke Stromversorgungssysteme in Unternehmen mit einem etablierten Produktionsprozess und der Notwendigkeit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung eingesetzt. Im Wesentlichen ist dies die Lieferung von Strom mit unabhängiger Steuerung. Es ist wichtig zu beachten, dass die autonome Stromversorgung langlebig ist,erfordert aber gleichzeitig höhere Kosten für Installation und Wartung. Andererseits rechtfertigt sich dieser Ansatz im Hinblick auf die Zuverlässigkeit und Stabilität der Energieversorgung.