Sistema de alimentação: projeto, instalação, operação. Sistemas autônomos de alimentação

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A melhoria da qualidade da manutenção de edifícios e complexos industriais levou ao uso generalizado de fontes de eletricidade e infraestrutura relacionada. Nas empresas modernas, as funções dos sistemas de fornecimento de energia envolvem a maior responsabilidade, pois a menor falha no fornecimento de energia dos equipamentos pode levar à interrupção dos processos de produção. E isso é apenas uma parte dos riscos que precisam ser minimizados na fase de desenvolvimento do projeto do sistema de alimentação. Não menos significativas são as questões de otimização dessa infraestrutura, pois o custo dos recursos energéticos, via de regra, torna-se o item mais caro na estimativa para a manutenção dos empreendimentos.

Finalidade dos sistemas de alimentação

Geralmente, os especialistas, juntamente com as principais tarefas de tais sistemas, destacam sua composição e características. Mas a separação desses parâmetros permitirá determinar com mais precisão os componentes e tarefas dos sistemas de alimentação. Seu principal objetivo é fornecer aos consumidores recursos energéticos. Tanto um pequeno objeto privado quanto uma empresa de grande porte podem atuar como o último.significado regional. Em geral, o sistema de fornecimento de energia atua como um componente de conexão entre a fonte e os receptores de energia.

Estrutura e elementos constituintes

O complexo da fonte de alimentação pode ser representado como um sistema de três componentes. Esta é diretamente a fonte de energia, infraestrutura de distribuição e meios de fornecimento de eletricidade. Para a interligação entre estes componentes, o dispositivo do sistema de alimentação prevê uma vasta gama de equipamentos e elementos auxiliares:

• linhas de energia (fornecem transmissão de energia aos receptores);
• subestações abaixadoras (realizar a conversão primária de energia de suas fontes);
• estações de distribuição (desempenham importante função de rede de distribuição de energia para abastecer diversos consumidores);
• usinas conversoras (realizar a preparação do fluxo elétrico para uso final);
• linhas e cabos aéreos (elementos de conexão que formam uma rede na infraestrutura de energia);
• condutores (fornecem o fornecimento final de energia para seus receptores).

Variedades de geradores

As centrais elétricas são mais projetadas para sistemas autônomos de fornecimento de energia de vários tipos. Estes são dispositivos que incluem um motor que gera corrente. As usinas de energia modernas funcionam com três tipos principais de combustível - gasolina, gás e diesel.

Geradores a gasolina são comumente usados comosistemas redundantes e são calculados para curtos períodos de operação. Essas estações são mais baratas e fáceis de manter, mas os altos custos de combustível não permitem que sejam usadas em modos intensivos. Um sistema de fornecimento de energia a diesel mais potente se beneficia de baixos custos de manutenção (20% menos em comparação com os equivalentes a gasolina), mas o equipamento em si e a instalação são mais caros. O fornecimento de energia a gás encontrou seu lugar na manutenção de grandes instalações industriais - as vantagens de tal infraestrutura incluem acessibilidade e durabilidade do combustível.

Design

No processo de criação de um modelo de um futuro sistema de fornecimento de energia são necessárias várias etapas, incluindo o desenvolvimento de um plano de energia elétrica, rastreamento, determinação da localização e parâmetros dos equipamentos. O design moderno dos sistemas de alimentação inclui os seguintes trabalhos:

• criar um plano de layout do equipamento;
• elaboração de redes de abastecimento e distribuição;
• seleção de cabos, trabalho de projeto em seus parâmetros;
• criando relatórios de cabo;
• roteamento de fios;
• desenvolvimento de especificações;
• preparação do layout da fiação elétrica e equipamentos relacionados.

Ao realizar a maioria das operações de projeto, os especialistas devem determinar as cargas elétricas e calcular a rede elétrica, que servirá para transmitir e distribuir eletricidade entre seus receptores. Também levado ematenção aos fatores de demanda e capacidade instalada.

Escolha do equipamento

Quando o projeto está pronto, os especialistas procedem à seleção dos meios técnicos que implementam o sistema de alimentação. Os dados básicos com base nos quais o equipamento é selecionado são fornecidos pelo projeto de sistemas de alimentação com base em cálculos e condições de operação. Os componentes do complexo determinarão sua durabilidade e confiabilidade. Até o momento, a lista de equipamentos para tais fins inclui produtos de cabos e fiação, equipamentos de alta tensão, engenharia elétrica à prova de explosão, produtos de iluminação, geradores e usinas de energia, usinas de transformadores, eletrônica de potência e vários componentes.

Instalação

Esta é a etapa final da criação de um complexo de fornecimento de energia, que inclui a montagem e instalação de equipamentos. A instalação é realizada levando em consideração os dados do projeto e as características da empresa - por exemplo, no caso da implementação da tarefa nas instalações de produção, os especialistas levam em consideração a possibilidade de instalação em fases de componentes individuais sem a necessidade de interromper o fluxo de trabalho. No mesmo estágio, a automação dos sistemas de fornecimento de energia é realizada às custas de painéis de controle e controladores especiais. Em seguida, são realizadas as operações de comissionamento e as alterações necessárias nos regulamentos de manutenção e operação.

Princípios de gestão e operação

Ao considerar a operação de sistemas de alimentação, é importantelevar em conta o fato de que servir as fontes de energia e os equipamentos elétricos associados devem produzir tantos recursos quanto os consumidores necessitam. Em outras palavras, a operação de usinas e redes é calculada para possíveis alterações nas cargas dos receptores. A operação racional dos sistemas de fornecimento de energia prevê o treinamento especial do pessoal do centro de despacho, que será capaz de monitorar com precisão a demanda de receptores de eletricidade. Com base nesses indicadores, o serviço seleciona o número ideal de geradores ao reduzir as cargas ou, ao contrário, lança estações de backup quando as necessidades de energia aumentam.

É importante considerar que o desempenho e a segurança dos processos de trabalho no empreendimento dependem da qualidade do serviço do sistema elétrico. As interrupções no fornecimento de energia podem causar acidentes, paralisações em transportadores e outras situações e fenômenos desagradáveis, pelo que não se pode descartar o aparecimento de vítimas e a subprodução de produtos manufaturados.

Critérios para a qualidade da fonte de alimentação

A responsabilidade dos sistemas que fornecem energia às empresas exige a manutenção de indicadores suficientes de seu desempenho. Neste sentido, a manutenção das instalações de abastecimento assenta nos seguintes princípios:

• Garantir o bom funcionamento de geradores, redes e componentes de alimentação relacionados. Aliás, a confiabilidade dos sistemas de fornecimento de energia é uma das principais avaliações de sua qualidade, assim como a manutenibilidade com durabilidade.
• Estabilidade da implementação do plano degeração de eletricidade e sua posterior distribuição, cobrindo os máximos exigidos para as cargas dos consumidores.
• Preservação da qualidade da energia fornecida aos receptores. Deve atender aos requisitos do equipamento elétrico de alimentação em termos de frequência e tensão.

Para obter condições ideais de trabalho, o sistema de alimentação é controlado por painéis de controle. Estas últimas, por sua vez, são dotadas de ferramentas, com as quais são realizados o controle, regulagem, controle de usinas, linhas de transmissão e subestações abaixadoras.

Modos de operação

Qualquer complexo de fornecimento de energia prevê equipamentos de proteção individual em caso de emergência. Via de regra, trata-se de sistemas de proteção de relés, o que levou à divisão dos modos de operação do sistema elétrico em três tipos: normal, emergencial e pós-acidente. O primeiro modo é caracterizado pela fonte de alimentação ininterrupta. Sob tais condições de operação, o sistema de fornecimento de energia das empresas industriais fornece o recurso em volume suficiente e com a qualidade necessária. No modo de emergência, o funcionamento normal do sistema é interrompido e dura até o momento em que o componente danificado também é desabilitado. A operação pós-acidente do sistema de alimentação continua até que a operação normal de todo o complexo seja restabelecida.

Classificações dos sistemas de alimentação

Existem vários princípios para a separação dos sistemas de energia que abastecem os consumidores com eletricidade. Dependendo doO sistema de fornecimento de energia da fonte pode ser eletroquímico, diesel-elétrico e nuclear. Tais complexos também são diferentes na configuração, por exemplo, são centralizados, descentralizados e combinados. Não menos significativas na classificação são as características de corrente, contínua e alternada.

Os sistemas de alimentação são usados em diferentes condições e em diferentes instalações. Nesse sentido, vale considerar sua mobilidade (estacionária, vestível e transportável) e pertencimento ao consumidor. Mas talvez a principal divisão esteja relacionada ao propósito. Portanto, existem sistemas de espera, backup e emergência. O sistema de fornecimento de energia de reserva da empresa desempenha suas funções regularmente e, como regra, é a principal fonte de eletricidade. Os sistemas de backup, pelo contrário, costumam atuar como uma infraestrutura auxiliar de fornecimento de energia - para substituir o complexo principal. O fornecimento de energia de emergência geralmente oferece a possibilidade de atender as instalações mais críticas dentro de algumas horas ou dias.

Sistemas de alimentação autônoma

O conceito de sistemas autônomos surge da necessidade de garantir o fornecimento de energia contra possíveis falhas nas redes backbone e outras situações de força maior. Normalmente, os sistemas autônomos de fornecimento de energia são usados em empresas com um processo de produção estabelecido e a necessidade de fornecimento de energia ininterrupto. Em essência, este é o fornecimento de eletricidade com controle independente. É importante notar que a fonte de alimentação autônoma é durável,mas ao mesmo tempo exige custos mais elevados de instalação e manutenção. Por outro lado, esta abordagem justifica-se pela fiabilidade e estabilidade do fornecimento de energia.