Аварийные и резервные энергосистемы
Аварийные и резервные энергосистемы, как правило, предназначены для всей электрической системы по одной из следующих двух причин:
Одиночные диаграммы аварийных и резервных энергосистем с автоматическим переключателем (ATS) (на фото: ATS выбирает между обычной сетью электропитания и аварийным генератором; кредит: interdc.nl)
- Юридические требования. В соответствии с требованиями NEC, NFPA 101, NFPA 99 и других местных, государственных и федеральных кодов и требований. Они касаются безопасности человеческой жизни, защиты окружающей среды и т. Д.
- Экономические соображения. Для непрерывных процессов часто требуется постоянный источник электроэнергии, чтобы избежать значительных экономических потерь. В некоторых случаях даже кратковременная потеря власти может быть катастрофической.
Существуют различные способы организации аварийных и резервных энергосистем. Здесь приводятся наиболее распространенные способы.
- Основная компоновка - радиальная система
- Более сложные системы
- Организация больниц
1. Основная компоновка - радиальная система
Наиболее принципиальная схема аварийной или резервной энергосистемы показана на рисунке 1. Это можно признать расширением радиальной системы с одним источником, при этом трансформатор опущен.
Передатчик переключает аварийные / резервные нагрузки на альтернативный источник при выходе из строя обычного источника.
Такая компоновка расширяет те же присущие недостатки радиальной системы, что и аварийная система, поскольку один отказ одного оборудования может привести к потере обслуживания аварийным / резервным нагрузкам. Обратите внимание, что показанный одиночный генератор может быть несколькими двигателями-генераторными установками, работающими параллельно, если это необходимо.
Эта простая система может быть расширена до других типов систем, таких как расширенные радиальные системы с:
- 1 и один первичный фидер
- 1 источник питания и несколько первичных фидеров или
- 2 источника питания и несколько первичных фидеров.
Рисунок 1 - Простая система аварийной / резервной системы
Вернитесь к наиболее распространенным устройствам ↑
2. Более сложные системы
Основное расположение на рисунке 1 может быть распространено на другие системы. Например, вторично-селективная система может быть оснащена аварийной системой, как показано на рисунке 2:
Рисунок 2 - Пример более сложной системы аварийной / резервной системы
На рисунке 2 аварийная / резервная загрузка в нижней части рисунка всегда будет поставляться одним из обычных источников, если это возможно, и генератором (генераторами), если нет. Это позволит избежать времени запуска генератора для этой нагрузки, если один источник полезности будет терпеть неудачу. Две аварийные / резервные нагрузки в середине рисунка будут снабжаться соответствующими распределительными щитами или источником аварийной ситуации.
Аварийные / резервные системы не ограничены уровнем низкого напряжения. Например, первичная избирательная / первичная петля / вторичная избирательная система может быть расширена, чтобы включить аварийную систему, как показано на рисунке 3:
Рисунок 3 - Внедрение системы аварийного / резервного питания среднего напряжения
На рисунке 3 выше имеется большая гибкость в работе системы. Однако вместо автоматических переключателей передачи используется металлическое распределительное устройство, увеличивающее сложность системы.
Вернитесь к наиболее распространенным устройствам ↑
3. Организация больниц
NFPA 99 и NEC имеют очень уникальные требования к проектированию больничной аварийной системы. Аварийная система подразделяется на основную электрическую систему и систему экстренной помощи.
Электрическая система состоит из «альтернативных источников энергии и всех подключенных распределительных систем и вспомогательного оборудования, предназначенных для обеспечения непрерывности электрической энергии в определенных зонах и функциях медицинского учреждения во время нарушения нарушения нормальных источников энергии».
Аварийная система - это «система цепей и оборудования, предназначенная для обеспечения альтернативной мощности ограниченному числу предписанных функций, жизненно необходимых для защиты жизни и безопасности». Аварийная система является частью основной электрической системы.
Минимальное расположение для больниц 150 кВА или менее показано на рисунке 4a. Минимальное требование свыше 150 кВА показано на рисунке 4b.
Рисунок 4a - Минимальное требование для NEC и NFPA 99 для основной электросистемы для больниц 150 кВА или менее
Существенная электрическая система поставляет систему оборудования, определяемую как «система цепей и оборудования, оборудованная для отложенного, автоматического или ручного подключения к альтернативному источнику питания и обслуживающая в основном трехфазное силовое оборудование».
Поставки аварийной системы, которая сама по себе является частью основной электрической системы, снабжает ветвь безопасности жизнедеятельности, которая является «подсистемой аварийной системы, состоящей из фидеров и ответвлений
,
предназначенный для обеспечения достаточной мощности для обеспечения безопасности пациентов и персонала ».
Аварийная система также обеспечивает критическую ветвь, которая является «подсистемой аварийной системы, состоящей из фидеров и ответвлений, обеспечивающих энергию для освещения задачи, специальных силовых цепей и отдельных приемных зон, обслуживающих зоны и функций, связанных с обслуживанием пациентов».
Для больниц 150 кВА и менее система оборудования, ветвь безопасности жизнедеятельности и критическая ветка могут находиться на одном и том же переключателе передачи. Обратите внимание, что передаточный переключатель (ы) для системы оборудования выше 150 кВА необходимо отложить (рисунок 4b).
Рисунок 4b - Минимальное требование для NEC и NFPA 99 для основной электрической системы для больниц более 150 кВА
Вернитесь к наиболее распространенным устройствам ↑
Автоматический переключатель передачи - ATS
Автоматический переключатель передачи определяется как «самодействующее оборудование для передачи одного или нескольких подключений проводника нагрузки от одного источника питания к другому». Автоматический переключатель передачи является наиболее распространенным средством передачи критических нагрузок в аварийный / резервный источник питания.
Рисунок 5 - Отображение однострочной диаграммы автоматического перевода
Автоматический переключатель передачи состоит из переключающего устройства и системы управления, способной воспринимать нормальное напряжение питания и переключение на альтернативный источник, если нормальный источник выходит из строя. Автоматические переключатели передачи доступны в диапазоне от 30 до 50 А и до 600 В.
Поскольку автоматические переключатели передачи предназначены для непрерывного переноса нагрузок, которые они обслуживают, даже при нормальных условиях, необходимо соблюдать осторожность при их калибровке, чтобы минимизировать вероятность сбоя.
Как правило, предпочтительны автоматические контрольные переключатели с регулируемыми уставками срабатывания и отключения и интегральные возможности тестирования. Автоматический переключатель передачи, как правило, является устройством с открытым переходом, которое не позволяет параллельно использовать два источника. Также доступны ручные версии переключателей передачи.
Однострочное представление автоматического переключателя передачи показано на рисунке 5 выше.
Вернитесь к наиболее распространенным устройствам ↑
Анатомия автоматического переключателя передачи (VIDEO)
Вернитесь к наиболее распространенным устройствам ↑
Ссылка // Аварийные и резервные энергетические системы Билла Брауна, PE, Square D Engineering Services