Категории надежности электроснабжения (1 ,2 и 3) и дизельные электростанции

Виды и варианты исполнения дизельных электростанций (ДЭС)

синхронный и асинхронный

Отличаются по способу получения электромагнитного поля, необходимого для выработки электроэнергии. Асинхронные являются более надёжными, долговечными и не создают радиопомех, но без встроенной системы «стартового усиления» они плохо переносят длительные перегрузки, в отличие от синхронных.
однофазные и трёхфазные

Трёхфазные способны выдавать напряжение как 220В так и 380В, а однофазные только одно из них. Кроме того трёхфазные электростанции имеют более высокий КПД.
портативные, передвижные, стационарные

Отличие в способности дизельной электростанции к перемещению. Передвижные электростанции применяются как мобильные источники электроснабжения.
электростанции открытого исполнения

Базовое исполнение электростанции, предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении.
электростанции в кожухе

Кожух предназначен для защиты электростанции от неблагоприятных условии окружающей среды, от пыли, осадков.
контейнерные

Монтаж электростанции в блок контейнер осуществляется для эксплуатации установки в тяжелых климатических условиях.
высоковольтные с применением высоковольтных генераторов

Генерация электроэнергии высокого напряжения без применения повышающих трансформаторов.
высоковольтные с применением повышающих трансформаторов

Для получения электроэнергии 6,3 кВ и 10,5 кВ необходимо размещение повышающих трансформаторов.

Атомные электростанции

На третьем месте по количеству производимой электроэнергии находятся атомные электростанции. В России их доля в энергетике составляет чуть выше 10%. В США этот показатель равен 20%, в Германии – более 30%, во Франции – свыше 75%. Сокращение программ в области атомной энергетики произошло вследствие аварии на Чернобыльской АЭС.

Рассматривая виды электростанций в России, следует отметить, что наиболее известными АЭС считаются Ленинградская, Курская, Смоленская, Нововоронежская, Белоярская и другие. Новым направлением является создание АТЭЦ – атомных теплоэлектроцентралей, вырабатывающих электрическую и тепловую энергию. Подобный объект построен на Чукотке в поселке Билибино. Еще одно направление – строительство АСТ – атомных станций теплоснабжения, предназначенных для производства тепла. Такие установки успешно функционируют в Нижнем Новгороде и Воронеже.

Основные плюсы АЭС заключаются в следующем:

Возможность строительства в любых районах, без привязки к энергетическим ресурсам. Транспортировка атомного топлива не отнимает много средств, поскольку 1 кг урана эквивалентен 2500 т угля.
При отсутствии нарушений эксплуатации, АЭС являются самыми экологичными установками. Выбросы в атмосферу минимальны, кислород не поглощается, отсутствует парниковый эффект.

Рассматривая вопрос как работает АЭС, нужно в первую очередь остановиться на тяжелых последствиях в случае аварий. Кроме того, серьезные проблемы возникают с радиоактивными отходами в процессе их захоронения. Водоемы, используемые для технических целей АЭС, подвержены тепловому загрязнению.

Источник бесперебойного питания (ИБП)

Проверяются электрические соединения внутренних систем, проводится их визуальный осмотр и снимаются температурные показания. Квалифицированные заводские сервисные работники могут также провести диагностику элементов ИБП. В некоторых случаях ИБП можно перевести в режим внутреннего байпаса, а для проведения других тестов или процедур технического обслуживания требуется обесточить ИБП и перевести его в состояние байпаса при помощи модуля щита сервисного байпас. В любом случае, критическая нагрузка будет подвергаться риску аварийного отключения основного источника питания, если отсутствует резервный ИБП. Как говорилось выше, в некоторых ЦОД нужно будет включать резервные генераторы во время сервиса ИБП или технического обслуживания аккумуляторных блоков, чтобы избежать возможности отключения критической нагрузки от системы электроснабжения. Выполняется физическое техническое обслуживание, например, чистка вентиляторов ИБП и замена или чистка воздушных фильтров. Обычно это делается раз в полгода, но не реже одного раза в год.

Дизельные генераторы в армейских условиях

В полевых условиях очень важным оказывается такое достоинство дизельных генераторов, как их неприхотливость. Сложные погодные условия, особенности рельефа, задымленный или запыленный воздух никак не могут помешать их работе. Дизельные генераторы сохраняют свою работоспособность даже при самых тяжелых нагрузках.

Сфера применения военных дизельных генераторов

Современные дизельные генераторы с каждым днем приобретают более компактные размеры, оснащаются новыми средствами автоматики. Они обеспечивают необходимый уровень тока и напряжения вдали от линий электропередач, и становятся незаменимыми в армейской жизни, маневрах, учениях, ликвидации последствий стихийных бедствий. Они используются для освещения места стоянки в походах, позволяют пользоваться электроплитой и инструментами. Для организации электроснабжения, требующего больших энергозатрат, может использоваться передвижная дизельная электростанция АД 200, которая даст гарантию длительной работы в отсутствие сети. Так, широкое применение такие электростанции получили в авиационных подразделениях. Они полностью обеспечивают безопасность полетов и работу наземных служб.

Практически повсеместно дизельные генераторы устанавливаются на военных кораблях и подводных лодках. Новые модели БТРов также имеют дизельные генераторы, которые обеспечивают работу всех приборов и средств наблюдения.

Преимущества дизельных генераторов

Изначально, дизельные устройства создавались именно для армейских условий. Но, сегодня они присутствуют практически везде, особенно в сложных условиях и труднодоступных местах. Возможность использования дешевого топлива, которое, в отличие от бензина, не испаряется, и менее подвержено возгоранию, небольшие размеры, мобильность и широкий диапазон вырабатываемой мощности, сделали именно генераторы дизельного типа главным источником энергии в полевых условиях. Теперь на маневрах нет необходимости тянуть издалека провода к главному штабу, достаточно просто запустить дизельный генератор.

Для облегчения перемещения в заданную точку, генераторы крупных размеров или дизельная электростанция АД 200 могут устанавливаться на прицепы и полуприцепы, автомобильные шасси и даже сани. Чтобы защитить оборудование от неблагоприятного атмосферного воздействия, используются капоты, кузова, контейнера, кунги. Большинство военных дизельных генераторов не требуют капитальной установки: нужно запастись топливом и доставить генератор в нужное место. Чтобы обеспечивать надежный запуск при отрицательных температурах, дизельные генераторы оборудуются системами первоначального разогрева, с применением жидкостей или ТЭНов.

Большой ресурс дизельных генераторов, их отличная ремонтопригодность и удобство эксплуатации нашли свое применение не только в армии. Дизель-генераторы сегодня – самые надежные источники электрической энергии во всех сферах нашей жизни.

Общие сведения об авариях в коммунальной сфере

Понятие «авария» подразумевает под собой нарушение деятельности технического объекта, разрушение сооружений, коммуникаций, неконтролируемый взрыв и (или) выброс опасных веществ. В силу различных факторов КСЖ могут выйти из строя, работать неправильно или не на полную мощность.

К авариям на коммунальных системах жизнеобеспечения относится поломка канализационной системы, водопроводной, тепловой сети. Если нанесен урон электроэнергетическому объекту, это может привести к длительному отсутствию света на обширной территории, что отразится и на ряде других областей жизнедеятельности.

Следствие аварий в канализации – массовый выброс загрязняющих веществ, ухудшение экологической системы, обострение эпидемиологической обстановки.

Зимой особую опасность несут неполадки на тепловых сетях. Поскольку в неотапливаемых помещениях невозможно проживать, требуется эвакуация жителей целых МКД и даже районов.

Итак, аварии в коммунальных системах жизнеобеспечения – это происшествия, в результате которых нарушается нормальное функционирование систем поставки воды, электричества, газа.

ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

4.1. В процессе работы дизельных установок характерной неисправностью является заедание рейки регулятора топливного насоса высокого давления (в одноплунжерном насосе – заедание серьги регулятора). При этом с увеличением оборотов дизельного двигателя увеличивается подача топлива, обороты растут, процесс принимает лавинообразный характер (дизель идет в разнос). Для экстренной остановки двигателя необходимо перекрыть поступление воздуха в цилиндры (простое перекрытие подачи топлива не дает должного результата, т.к. подпитка продолжается из фильтров и отстойника). 4.2. Если на металлических частях оборудования обнаружено напряжение (ощущение тока), оборудование гудит, в случае появления вибраций или повышенного уровня шума, при резком нагревании и плавлении корпуса, искрении электрооборудования, обрыве питающего кабеля, необходимо остановить работу оборудования, доложить о случившемся непосредственному руководителю. Без указаний руководителя к работе приступать запрещено. 4.3. При обнаружении дыма и возникновении пожара немедленно объявить пожарную тревогу, принять меры к ликвидации пожара с помощью имеющихся первичных средств пожаротушения, поставить в известность своего или вышестоящего руководителя. При необходимости вызвать пожарную бригаду по телефону 101 или 112. 4.4. Запрещается применять воду и пенные огнетушители для тушения электропроводок и оборудования под напряжением, так как пена является хорошим проводником электрического тока. Для этих целей используются углекислотные и порошковые огнетушители. 4.5. В условиях задымления и наличия огня в помещении передвигаться вдоль стен, согнувшись или ползком; для облегчения дыхания рот и нос прикрыть платком (тканью), смоченной водой; через пламя передвигаться, накрывшись с головой верхней одеждой или покрывалом, по возможности облиться водой, загоревшуюся одежду сорвать или погасить, а при охвате огнем большей части одежды плотно закатать работника в ткань (кошму), но не накрывать с головой. 4.6. При несчастном случае немедленно освободить пострадавшего от действия травмирующего фактора, соблюдая собственную безопасность, оказать пострадавшему первую помощь, при необходимости вызвать бригаду скорой помощи по телефону 103 или 112. По возможности сохранить обстановку, при которой произошел несчастный случай, если это не угрожает жизни и здоровью окружающих, для проведения расследования причин возникновения несчастного случая, или зафиксировать на фото или видео. Сообщить своему непосредственному или вышестоящему руководителю и специалисту по охране труда. 4.7. В случае ухудшения самочувствия, появления рези в глазах, резком ухудшении видимости – невозможности сфокусировать взгляд или навести его на резкость, появлении боли в пальцах и кистях рук, усилении сердцебиения немедленно покинуть рабочее место, сообщить о произошедшем своему непосредственному руководителю и обратиться в медицинское учреждение.

АВАРИЙНО РЕЗЕРВНОЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЧАСТНОГО ДОМА

Реализация бесперебойного электрообеспечения частного дома происходит в том же порядке, что и на предприятиях.

В зависимости от решаемых задач, эта система может быть:

инверторно-аккумуляторная;
иверторно-аккумуляторная с резервным источником.

В качестве резервного источника может выступать бензиновый, дизельный или газовый генератор. Можно также использовать солнечные батареи или ветрогенератор.

Решение о построении той или иной системы зависит от частоты и продолжительности отключений.

Бесперебойное электроснабжение частного дома может выглядеть следующим образом: при отключении электроэнергии питание дома осуществляется через инвертор от аккумуляторов. В этот промежуток времени можно перевести электропитание дома на резервный источник – любой из генераторов.

Если весь процесс автоматический, то через устройство АВР запуск резервного питания происходит без участия человека.

Для реализации бесперебойного электроснабжения дома понадобится:

аккумуляторные батареи – их мощность должна покрывать потребности потребителей, для которых отключение нежелательно;
инвертор – преобразует постоянный ток батарей в переменный ток;
генератор – топливный либо экологический (солнечные батареи, ветрогенератор);
АВР – устройство автоматического включения резерва.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Электростанции в военном деле

Военная индустрия постоянно развивается, ученые придумывают все более современное оружие и оборудование, применяемое в специальных операциях и слежении. В каждой стране имеются воинские части и базы, на которых ведется подготовка солдат к военным операциям.

Основной задачей военных является защита мирного населения в любое время и при любых условиях. Что бы ни случилось, военные части всегда должны находиться в полной боевой готовности, выдерживая любые удары со стороны противника или стихийных бедствий.

Для этого применяются самые разнообразные укрытия, военные базы оборудуются всеми средствами для поддержания жизни в автономном режиме.

В условиях боевых действий могут быть повреждены линии связи и электропередачи, а ни одна военная база не может обойтись без связи и постоянного электричества, потому как все средства для обеспечения работают от электроэнергии.

На военных базах устанавливаются источники бесперебойного питания и автономные электростанции. Это могут быть различные установки, работающие на разнообразном топливе. Чаще всего применяются военные дизельные электростанции, которые обладают явными преимуществами. Такие установки успешно используются не только на базах, но и в военных операциях и переходах войск.

На спецзаданиях пользуются мобильными установками, перемещающимися на колесах или транспорте, они обеспечивают армию электричеством, которое необходимо для освещения и пользования другим военным оборудованием.

В военных операциях часто применяются мощные прожектора, для обнаружения вражеских объектов в ночное время. Такие прожекторы и другое оборудование потребляет большое количество электроэнергии, поэтому зачастую приходится применять весьма мощные дизельные генераторы на 1000 кВт.

К автономным электростанциям, которые применяются в военном деле, есть ряд требований:

пониженный шум при работе
простота и надежность в обслуживании
наличие систем автоматического запуска и отключения
наличие дистанционного пуска

Для этого необходима установка специального электронного управления.

Современные технологии развиваются очень быстрыми темпами, особенно в военной промышленности. Сейчас существует возможность запускать электростанции дизельные и любые другие через мобильный телефон. Передвижные контейнерные генераторы устанавливаются в очень прочных и хорошо защищенных контейнерах, иногда даже бронированных, если это требуется. Это делается для того, чтобы враг не смог вывести из строя источник электропитания.

Дизель-генератор JCB — это универсальный источник бесперебойной подачи электрического тока, который находит широчайший спектр применения во всех видах деятельности человека и обладает очень хорошими характеристиками, пока еще нет более надежных и производительных источников для получения так необходимой всем электроэнергии.

Классификация ДЭС

Существует множество модификаций этих агрегатов, которые в соответствии со своими характеристиками условно разделяются на несколько категорий.

Тип и конструкция корпуса

В открытом исполнении. Устанавливаются внутри помещений, не подверженных внешним воздействиям, оборудованных системами вентиляции, отопления, средствами тушения пожара, аварийной сигнализацией. Используются только в неподвижном варианте.
Закрытые кожухом. Отдельная металлоконструкция закрывает снаружи дизель-генераторную установку. Обеспечивает шумоизоляцию и защиту от дождя, снега, пыли и низких температур. Могут использоваться вне помещений. Как правило, они обладают малыми габаритами и невысокой мощностью.
Контейнерные. В этом случае все технологические приспособления и оборудование размещается в специальной емкости контейнерного типа или блок-боксе. Металлическая конструкция изнутри обшита утеплителем, а снаружи покрыта антикоррозийными составами. Кроме основных компонентов, внутри находятся системы вентиляции, отопления и другое оборудование для жизнеобеспечения станции. Это позволяет выполнить запуск сразу же после ее прибытия на объект.

Мобильность

Стационарные установки, они же автономные дизельные электростанции. Их основными положительными качествами являются высокая энергетическая производительность и широкий диапазон потенциальных возможностей. Монтируются внутри помещений в открытом виде.
Мобильные электрические станции. Закрываются специальным защитным кожухом или помещаются в контейнер и устанавливаются на отдельное шасси. Могут перевозиться на любые расстояния.
Портативные модели дизель-генераторов. Обладают невысокой производительностью и маленькими габаритами. Нашли свое применение на дачах, в загородных домах и коттеджах.

Мощность

Бытовые электроустановки. Используются в виде различных источников питания – основных или резервных. Их производительность находится в пределах 8-50 кВт.
Дизельные генераторы для промышленности. Диапазон мощностей более широкий, в пределах 50-1600 кВт. Применяются на производстве, в строительстве, в котельных и других участках с большими объемами энергопотребления.

Тип управления

Ручное. Пуск и отключение станции выполняются кнопкой, нажимаемой вручную. Тем не менее, базовая контрольная аппаратура имеется. Единственным недостатком таких установок является необходимость в постоянном дежурстве оператора.
Автоматический ввод резерва. Обеспечивает самостоятельное включение станции при отключении напряжения в стационарной сети. После возобновления подачи питания установка автоматически отключается. Функциональные возможности у разных моделей могут отличаться, поэтому в некоторых случаях может понадобиться оператор.
Дистанционное управление. Выполняется через подключенный компьютер. Такая система позволяет осуществлять контроль электроснабжения сразу нескольких объектов.

Система выхлопа

При работе дизельного двигателя, как и любых других двигателей внутреннего сгорания, вырабатывается токсичный газ, который должен, тщательно отводится из помещения. В качестве системы отвода и глушения шума выступает выхлопная установка. Системе выхлопа следует уделять максимальное влияние, так как при халатном к ней отношении возможно отравление персонала выхлопным газом.

Трубы для отвода газа чаще всего делают из железа и чугуна. Устанавливаются на корпус двигателя и станину они не жестко, чтобы исключить влияние вибрации и как следствие порчу ДВС. Конечная часть выхлопной трубы выводится на улицу, в отдалении от окон и других проемов, ведущих в здание.

Еще одной важной функцией выхлопной системы является глушение шума работы двигателя. Для этой цели применяется система глушителей и таким образом громкость шума доводится до необходимого уровня

Аккумуляторные батарейные блоки или другие источники энергии для ИБП

Для того чтобы ИБП был в состоянии обеспечивать электроснабжение критической нагрузки с момента аварийного отключения основного источника питания до момента включения резервного источника электропитания, аккумулированная энергия должна быть готова к немедленному использованию. Эта энергия в большинстве случаев обеспечивается группой аккумуляторных батарей.

Группам аккумуляторов требуется регулярное техническое обслуживание и осмотры на предмет обнаружения коррозии, утечки и разности температур отдельных элементов. Каждый аккумулятор последовательно подключен друг к другу при помощи соединительного кабеля, и каждый кабель необходимо проверять на качество подключения и отсутствие коррозии. В аккумуляторном шкафу напряжением на шине постоянного напряжение 480В сорок 12-вольтовых аккумуляторов и, следовательно, 80 клемм, которые требуют осмотра. Это является дополнением к периодическому тестированию электрического напряжения и внутреннего сопротивления аккумуляторных батарей, также проводятся испытания под нагрузкой.

Помните, что некоторые дата центры должны будут работать на резервном питании во время сервисного байпаса ИБП и аккумуляторов или тестирования нагрузки. Применение резервного источника необходимо для того, чтобы избежать опасности отключения основного источника питания в то время, когда ИБП не в состоянии обеспечивать электроснабжение.

Во многих больших дата центрах есть специализированные системы мониторинга аккумуляторов, которые могут следить за работой отдельного аккумулятора, а не только всей группы аккумуляторов в целом. Это удобно для своевременного обнаружения признаков ухудшения состояния одного аккумулятора. Имейте в виду, что один плохой аккумулятор в блоке может подвергать риску целостность всей группы аккумуляторов. В центрах обработки данных также используются другие виды накопления энергии, например, маховик или так называемый «роторный ИБП». Техническое обслуживание роторных ИБП носит главным образом механический характер, в основном требуется контроль за подшипниками.

Из всех остальных элементов системы электроснабжения аккумуляторы в наибольшей степени нуждаются в техническом обслуживании, тестировании и своевременной замене. В зависимости от типа аккумулятора — VRLA, жидкостные или NiCad – тестирование необходимо выполнять раз в три или шесть месяцев. Если для этой цели не выделяются бюджетные средства, то это мероприятие часто откладывается или игнорируется. Здесь стоит отметить, что, по статистике, неисправность аккумулятора является самой распространенной причиной простоя после, конечно, человеческого фактора.

Испытание под нагрузкой

Испытание под нагрузкой обычно проводится при первоначальном вводе в эксплуатацию ЦОД. Как правило, оно включает все критические участки электрической цепи, которые описаны выше. Тем не менее, как только площадка будет введена в эксплуатацию, будет трудно выполнять испытание под нагрузкой без отключения от электроснабжения, если этот объект не относится к 3 или 4 уровням надежности. Есть разные мнения по поводу необходимости непрерывных испытаний под нагрузкой. Некоторые специалисты настаивают на необходимости регулярных испытаний под нагрузкой. В некоторых больших ЦОД есть блоки нагрузок, и их можно предварительно подключать к ключевым точкам данной электрической системы.

Операторы других ЦОД считают испытание под нагрузкой необязательным, и в нормальных условиях, дополнительным риском отключения электроснабжения, и которое следует проводить только в случае, если какое-нибудь оборудование ведет себя подозрительно или недавно было замено. Это прежде всего касается небольших площадок с 1 и 2 уровнями надежности, в которых необходимо арендовать блоки нагрузок и временно подключать их к электрическим щитам. Конечно, в этих случаях у критической нагрузки должен быть дополнительный источник питания, и переключатели для шунтирования электроэнергии без отключения данной нагрузки, или же ее необходимо будет отключать на время испытания под нагрузкой.

Одной из более обсуждаемых проблем является оперативное тестирование групп аккумуляторов, либо напрямую, либо при одновременном подключении блока нагрузок к ИБП, потому что каждый полный разряд аккумулятора в реальном времени уменьшает рабочий цикл и емкость элементов. Даже после успешного испытания под нагрузкой, один элемент момент выйти из строя на следующий день, и в случае отключения электроснабжения, критическая нагрузка будет потеряна. Единственным способом, который позволяет уменьшить эту потенциальную опасность, является использование нескольких групп аккумуляторов.