سیستم منبع تغذیه: طراحی، نصب، بهره برداری. سیستم های منبع تغذیه مستقل

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

ارتقای کیفیت نگهداری ساختمان ها و مجتمع های صنعتی منجر به استفاده گسترده از منابع برق و زیرساخت های مربوطه شده است. در شرکت های مدرن، عملکرد سیستم های تامین انرژی بیشترین مسئولیت را به همراه دارد، زیرا کوچکترین نقص در تامین برق تجهیزات می تواند منجر به اختلال در فرآیندهای تولید شود. و این تنها بخشی از خطراتی است که باید در مرحله توسعه پروژه سیستم منبع تغذیه به حداقل برسد. مسائل بهینه سازی این زیرساخت کم اهمیت نیست، زیرا هزینه منابع انرژی، به عنوان یک قاعده، گران ترین آیتم در برآورد نگهداری شرکت ها می شود.

هدف سیستم های منبع تغذیه

معمولاً متخصصان در کنار وظایف اولیه چنین سیستم هایی ترکیب و ویژگی های آنها را برجسته می کنند. اما تفکیک این پارامترها امکان تعیین دقیق تری اجزا و وظایف سیستم های منبع تغذیه را فراهم می کند. هدف اصلی آنها تامین منابع انرژی برای مصرف کنندگان است. هم یک شی خصوصی کوچک و هم یک شرکت در مقیاس بزرگ می توانند به عنوان دومی عمل کنند.اهمیت منطقه ای به طور کلی، سیستم منبع تغذیه به عنوان یک جزء اتصال بین منبع و گیرنده های انرژی عمل می کند.

ساختار و عناصر تشکیل دهنده

مجموعه منبع تغذیه را می توان به عنوان یک سیستم سه جزئی نشان داد. این به طور مستقیم منبع برق، زیرساخت های توزیع و وسایل تامین برق است. برای اتصال بین این قطعات، دستگاه سیستم منبع تغذیه طیف گسترده ای از تجهیزات و عناصر کمکی را فراهم می کند:

• خطوط برق (ارائه انتقال نیرو به گیرنده ها)؛
• پست‌های پایین‌رفته (تبدیل اولیه انرژی را از منابع آن انجام می‌دهند)؛
• ایستگاه های توزیع (عملکرد مهمی از توزیع شبکه انرژی برای تامین چندین مصرف کننده را انجام می دهند)؛
• کارخانه های مبدل (انجام آماده سازی جریان الکتریکی برای استفاده نهایی)؛
• خطوط و کابل های هوایی (عناصر اتصال دهنده که شبکه ای را در زیرساخت برق تشکیل می دهند)؛
• رساناها (تامین نهایی انرژی را برای گیرنده های آن فراهم می کند).

انواع ژنراتور

ایستگاه های برق بیشتر برای سیستم های منبع تغذیه مستقل در انواع مختلف طراحی شده اند. اینها وسایلی هستند که شامل موتوری هستند که جریان تولید می کند. نیروگاه های مدرن با سه نوع سوخت اصلی کار می کنند - بنزین، گاز و گازوئیل.

ژنراتورهای با سوخت بنزین معمولاً به عنوان استفاده می شوندسیستم های اضافی و برای دوره های کوتاه عملیات محاسبه می شوند. چنین ایستگاه‌هایی ارزان‌تر و نگهداری آسان‌تر هستند، اما هزینه‌های بالای سوخت اجازه نمی‌دهد از آنها در حالت‌های فشرده استفاده شود. سیستم منبع تغذیه دیزلی قدرتمندتر از هزینه های نگهداری کم بهره می برد (20٪ کمتر در مقایسه با همتایان بنزینی)، اما خود تجهیزات و نصب گران تر است. منبع تغذیه گاز جایگاه خود را در خدمات رسانی به تاسیسات صنعتی بزرگ پیدا کرده است - از مزایای چنین زیرساختی می توان به مقرون به صرفه بودن و دوام سوخت اشاره کرد.

طراحی

در فرآیند ایجاد مدل یک سیستم منبع تغذیه آینده، چندین مرحله از جمله توسعه طرح برق قدرت، ردیابی، تعیین مکان و پارامترهای تجهیزات مورد نیاز است. طراحی مدرن سیستم های منبع تغذیه شامل کارهای زیر است:

• ایجاد طرح چیدمان تجهیزات؛
• طراحی شبکه های تامین و توزیع؛
• انتخاب کابلها، کار طراحی روی پارامترهای آنها؛
• ایجاد گزارش کابلی؛
• مسیریابی سیم؛
• توسعه مشخصات؛
• آماده سازی چیدمان سیم کشی برق و تجهیزات مربوطه.

هنگام انجام بیشتر عملیات طراحی، متخصصان باید بارهای الکتریکی را تعیین کرده و شبکه الکتریکی را محاسبه کنند، که در خدمت انتقال و توزیع برق بین گیرنده های آن است. نیز در نظر گرفته شده استتوجه به عوامل تقاضا و ظرفیت نصب شده.

انتخاب تجهیزات

هنگامی که پروژه آماده شد، متخصصان اقدام به انتخاب ابزار فنی برای اجرای سیستم منبع تغذیه می کنند. داده های اساسی که بر اساس آن تجهیزات انتخاب می شود توسط طراحی سیستم های منبع تغذیه بر اساس محاسبات و شرایط عملیاتی ارائه می شود. اجزای این مجموعه دوام و قابلیت اطمینان آن را تعیین می کند. تا به امروز، لیست تجهیزات برای چنین اهدافی شامل محصولات کابل و سیم کشی، تجهیزات ولتاژ بالا، مهندسی برق ضد انفجار، محصولات روشنایی، ژنراتورها و نیروگاه ها، نیروگاه های ترانسفورماتور، الکترونیک قدرت و اجزای مختلف است.

نصب

این آخرین مرحله در ایجاد مجتمع منبع تغذیه است که شامل مونتاژ و نصب تجهیزات است. نصب با در نظر گرفتن داده های پروژه و ویژگی های شرکت انجام می شود - به عنوان مثال، در مورد اجرای کار در تاسیسات تولید، متخصصان امکان نصب مرحله ای اجزای جداگانه را بدون نیاز به در نظر گرفتن امکان پذیر می کنند. گردش کار را متوقف کنید در همان مرحله، اتوماسیون سیستم های منبع تغذیه با هزینه پانل های کنترل و کنترل کننده های ویژه انجام می شود. در مرحله بعد عملیات راه اندازی انجام شده و اصلاحات لازم در آیین نامه نگهداری و بهره برداری انجام می شود.

اصول مدیریت و عملیات

هنگام در نظر گرفتن عملکرد سیستم های منبع تغذیه، مهم استاین واقعیت را در نظر بگیرید که منابع برق و تجهیزات الکتریکی مرتبط باید به اندازه نیاز مصرف کنندگان منبع تولید کنند. به عبارت دیگر، عملکرد نیروگاه ها و شبکه ها برای تغییرات احتمالی در بار گیرنده محاسبه می شود. عملکرد منطقی سیستم های منبع تغذیه آموزش ویژه پرسنل مرکز اعزام را فراهم می کند که قادر به نظارت دقیق بر تقاضای گیرنده ها برای برق خواهند بود. بر اساس این شاخص‌ها، این سرویس هنگام کاهش بار، تعداد بهینه ژنراتور را انتخاب می‌کند یا برعکس، در صورت افزایش نیاز به انرژی، ایستگاه‌های پشتیبان راه‌اندازی می‌کند.

توجه به این نکته مهم است که عملکرد و ایمنی فرآیندهای کاری در شرکت به کیفیت خدمات توسط سیستم قدرت بستگی دارد. اختلالات در برق رسانی می تواند باعث بروز حوادث، خرابی نوار نقاله ها و سایر موقعیت ها و پدیده های ناخوشایند شود که در نتیجه نمی توان ظاهر قربانیان و تولید ناکافی محصولات تولیدی را رد کرد.

معیارهای کیفیت منبع تغذیه

مسئولیت سیستم هایی که قدرت را برای شرکت ها تامین می کنند، مستلزم حفظ شاخص های کافی از عملکرد آنها است. در این راستا، نگهداری تاسیسات تامین کننده بر اساس اصول زیر است:

• اطمینان از عملکرد روان ژنراتورها، شبکه ها و اجزای منبع تغذیه مرتبط. به هر حال، قابلیت اطمینان سیستم های منبع تغذیه یکی از ارزیابی های اولیه کیفیت آن و همچنین نگهداری با دوام است.
• ثبات اجرای طرح برایتولید برق و توزیع بعدی آن، پوشش حداکثری مورد نیاز برای بار مصرف کننده.
• حفظ کیفیت انرژی عرضه شده به گیرنده ها. باید الزامات تجهیزات برق تغذیه را از نظر فرکانس و ولتاژ برآورده کند.

برای دستیابی به شرایط کاری بهینه، سیستم منبع تغذیه توسط تابلوهای کنترل کنترل می شود. این دومی به نوبه خود دارای ابزارهایی است که به واسطه آنها کنترل، تنظیم، کنترل نیروگاه ها، خطوط برق و پست های پایین رونده انجام می شود.

حالت های عملکرد

هر مجتمع منبع تغذیه تجهیزات حفاظتی فردی را در مواقع اضطراری فراهم می کند. به عنوان یک قاعده، اینها سیستم های حفاظت رله هستند، که منجر به تقسیم حالت های عملکرد سیستم قدرت به سه نوع: عادی، اضطراری و پس از حادثه شد. حالت اول با منبع تغذیه بدون وقفه مشخص می شود. در چنین شرایط عملیاتی، سیستم منبع تغذیه شرکت های صنعتی منبع را در حجم کافی و کیفیت مورد نیاز تامین می کند. در حالت اضطراری، عملکرد عادی سیستم مختل می شود و تا لحظه ای که قطعه آسیب دیده نیز غیرفعال می شود، ادامه می یابد. عملکرد سیستم برق رسانی پس از حادثه تا بازگشت به حالت عادی کل مجموعه ادامه دارد.

طبقه بندی سیستم های منبع تغذیه

اصول مختلفی برای جداسازی سیستم های قدرت وجود دارد که برق مصرف کنندگان را تامین می کند. بسته بهمنبع تغذیه سیستم می تواند الکتروشیمیایی، دیزل الکتریک و هسته ای باشد. چنین مجتمع هایی نیز از نظر پیکربندی متفاوت هستند، به عنوان مثال، متمرکز، غیر متمرکز و ترکیبی هستند. در طبقه بندی، ویژگی های جریان، مستقیم و متناوب کم اهمیت نیست.

سیستم های منبع تغذیه در شرایط مختلف و در امکانات مختلف استفاده می شوند. در این راستا، جابجایی آنها (ایستا، پوشیدنی و قابل حمل) و تعلق آنها به مصرف کننده قابل توجه است. اما شاید تقسیم بندی اصلی به هدف مربوط می شود. بنابراین، سیستم های آماده به کار، پشتیبان گیری و اضطراری وجود دارد. سیستم منبع تغذیه آماده به کار شرکت وظایف خود را به طور منظم انجام می دهد و به عنوان یک قاعده منبع اصلی برق است. برعکس، سیستم های پشتیبان اغلب به عنوان یک زیرساخت منبع تغذیه کمکی عمل می کنند - برای جایگزینی مجتمع اصلی. منبع تغذیه اضطراری معمولاً امکان سرویس دهی به حیاتی ترین تأسیسات را در عرض چند ساعت یا چند روز فراهم می کند.

سیستم های منبع تغذیه خودران

مفهوم سیستم های مستقل از نیاز به بیمه منبع تغذیه در برابر خرابی های احتمالی در شبکه های ستون فقرات و سایر موقعیت های فورس ماژور ناشی می شود. به طور معمول، سیستم های منبع تغذیه مستقل در شرکت هایی با فرآیند تولید ثابت و نیاز به منبع تغذیه بدون وقفه استفاده می شود. در اصل، این تامین برق با کنترل مستقل است. توجه به این نکته مهم است که منبع تغذیه مستقل بادوام است،اما در عین حال مستلزم هزینه های بالاتر برای نصب و نگهداری است. از سوی دیگر، این رویکرد خود را با توجه به قابلیت اطمینان و پایداری تامین انرژی توجیه می‌کند.