Категории электропитания по ПУЭ

Категории электроснабжения потребителей по ПУЭ

Согласно ПУЭ все потребители электрической энергии условно разделяют на три категории (группы), в зависимости от их важности. В данном случае идет речь о том, насколько надежным должно быть энергоснабжение потребителя с учетом всех возможных факторов. Приведем характеристики каждой из категорий электроснабжения потребителей и соответствующие требования относительно надежности их питания. 

Первая категория электроснабжения потребителей

К первой категории электроснабжения относятся наиболее важные потребители, перерыв в электроснабжении которых может привести к несчастным случаям, крупным авариям, нанесению большого материального ущерба по причине выхода из строя целых комплексов оборудования, взаимосвязанных систем. К таким потребителям относятся:

• горнодобывающая, химическая промышленность и др. опасные производства;
• важные объекты здравоохранения (реанимационные отделения, крупные диспансеры, родильные отделения и пр.) и других государственных учреждений;
• котельные, насосные станции первой категории, перерыв в электроснабжении которых приводит к выходу из строя городских систем жизнеобеспечения;
• тяговые подстанции городского электрифицированного транспорта;
• установки связи, диспетчерские пункты городских систем, серверные помещения;
• лифты, устройства пожарной сигнализации, противопожарные устройства, охранная сигнализация крупных зданий с большим количеством находящихся в них людей.

Потребители данной категории должны питаться от двух независимых источников питания – двух линий электропередач, питающихся от отдельных силовых трансформаторов. Наиболее опасные потребители могут иметь третий независимый источник питания для большей надежности. Перерыв в электроснабжении потребителей первой категории разрешается только лишь на время автоматического включения резервного источника питания.

В зависимости от мощности потребителя, в качестве резервного источника электроснабжения может выступать линия электрической сети, аккумуляторная батарея либо дизельный генератор. 

ПУЭ определяет независимый источник питания как источник, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом источнике питания. К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электротстанций или подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

• каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания,
• секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной роботы одной из секций (систем) шин.

Особая группа категории электроснабжения – выделяется из состава электроприемников первой категории, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

  Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

 
В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

Вторая категория электроснабжения потребителей

Ко второй категории снабжения относятся потребители, при отключении питания которых, останавливается работа важных городских систем, на производстве возникает массовый брак продукции, есть риск выхода из строя крупных взаимосвязанных систем, циклов производства.

Помимо предприятий, ко второй категории электроснабжения относятся:

• детские заведения;
• медицинские учреждения и аптечные пункты;
• городские учреждения, учебные заведения, крупные торговые центры, спортивные сооружения, в которых может быть большое скопление людей;
• все котельные и насосные станции, кроме тех, которые относятся к первой категории.

Вторая категория электроснабжения предусматривает питание потребителей от двух независимых источников. При этом допускается перерыв в электроснабжении на время, в течение которого обслуживающий электротехнический персонал прибудет на объект и выполнит необходимые оперативные переключения. 

Третья категория электроснабжения потребителей

Третья категория электроснабжения потребителей включает в себя всех оставшихся потребителей, которые не вошли в первые две категории. Обычно это небольшие населенные пункты, городские учреждения, системы, перерыв в электроснабжении которых не влечет за собой последствий. Также к данной категории относят многоквартирные жилые дома, частный сектор, дачные и гаражные кооперативы.

Потребители третьей категории получают питание от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении потребителей данной категории, как правило, не более суток – на время выполнения аварийно-восстановительных работ.

При разделении потребителей на категории учитывается множество факторов, оцениваются возможные риски, выбираются наиболее надежные и оптимальные варианты. 

Максимальное допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения

Вопросы электрообеспечения, включая надежность электроснабжения, определяются в договоре потребителя с субъектом электроэнергетики. В договоре устанавливают допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления электроснабжения (это фактически допустимая продолжительность перерыва питания по ПУЭ).

Для I и II категорий надежности допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения определяются сторонами в зависимости от конкретных параметров схемы электроснабжения, наличия резервных источников питания и особенностей технологического процесса потребителя, но не могут быть более соответствующих величин, предусмотренных для IIIкатегории надежности, для которой допустимое число часов отключения в год составляет 72 ч (но не более 24 ч подряд, включая срок восстановления энергоснабжения).

Что дает разделение потребителей на категории

Разделение потребителей на категории в первую очередь позволяет правильно спроектировать тот или иной участок электросети, связать его с объединенной энергосистемой. Основная цель – построить максимально эффективную сеть, которая с одной стороны должна осуществлять в полной мере потребности в электроснабжение всех потребителей, удовлетворять требованиям по надежности электроснабжения, а с другой стороны быть максимально упрощенной с целью оптимизации средств на обслуживание и ремонт сетей.

В процессе эксплуатации электрических сетей разделение потребителей на категории электроснабжения позволяет сохранить стабильность работы объединенной энергосистемы в случае возникновения дефицита мощности по причине отключения блока электростанции либо серьезной аварии в магистральных сетях. В данном случае работают автоматические устройства, отключающие от сети потребителей третьей категории, а при больших дефицитах мощности – второй категории.

Данные меры позволяют оставить в работе наиболее важных потребителей первой категории и избежать техногенных катастроф в масштабах регионов, гибели людей, аварий на отдельных объектах, материального ущерба. 

В отечественных системах электроснабжения наиболее часто используется принцип горячего резерва: мощность трансформаторов ТП, ГПП (и пропускная способность всей цепи питания к ним) выбирается большей, чем этого требует поддержание нормального режима, для обеспеченна электроснабжения электроприемников I и II категории в послеаварийном режиме, когда одна цепь питания отказывает в результате аварии (или отключается планово). 

Холодный резерв, как правило, не используется (хотя более выгоден по суммарной пропускной способности), ток как предусматривает автоматическое включение под нагрузку элементов сети без предварительных испытании.

По теме

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) актуальная версия на 2020 год

Популярные товары

Шины медные плетеные

Шины изолированные гибкие и твердые

Шинодержатели

Изоляторы

Индикаторы наличия напряжения

Источник: https://en-res.ru/stati/pue-kategorii-elektrosnabzheniya-potrebitelej.html

Категории электропитания по ПУЭ — Портал по безопасности

1.2.1. Настоящая глава Правил распространяется на все системы электроснабжения.

Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящей главы, должны соответствовать также требованиям специальных правил.

1.2.2. Энергетическая система (энергосистема) — совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

1.2.3. Электрическая часть энергосистемы — совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы.

1.2.4. Электроэнергетическая система — электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

1.2.5. Электроснабжение — обеспечение потребителей электрической энергией.

Система электроснабжения — совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.

Централизованное электроснабжение — электроснабжение потребителей электрической энергии от энергосистемы.

1.2.7. Приемник электрической энергии (электроприемник) — аппарат, агрегат и др., предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

1.2.8. Потребитель электрической энергии — электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

1.2.9. Нормальный режим потребителя электрической энергии – режим, при котором обеспечиваются заданные значения параметров его работы.

Послеаварийный режим – режим, в котором находится потребитель электрической энергии в результате нарушения в системе его электроснабжения до установления нормального режима после локализации отказа.

1.2.10. Независимый источник питания — источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания.

К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;

2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

Общие требования

1.2.11. При проектировании систем электроснабжения и реконструкции электроустановок должны рассматриваться следующие вопросы:

1) перспектива развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжения;

2) обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей электрической энергии, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их принадлежности;

3) ограничение токов КЗ предельными уровнями, определяемыми на перспективу;

4) снижение потерь электрической энергии;

5) соответствие принимаемых решений условиям охраны окружающей среды.

При этом должны рассматриваться в комплексе внешнее и внутреннее электроснабжение с учетом возможностей и экономической целесообразности технологического резервирования.

При решении вопросов резервирования следует учитывать перегрузочную способность элементов электроустановок, а также наличие резерва в технологическом оборудовании.

1.2.12. При решении вопросов развития систем электроснабжения следует учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы.

Источник: https://www.RusCable.ru/info/pue/1-2.html

Категории снабжения электроэнергии и категории электроприемников

Многочисленные вопросы на тему сроков отключения и перерывов в энергоснабжении привели нас к выводу, что стоит рассмотреть вопросы категории надежности электроснабжения (времени отключения), а также категории электроприемников, в рамках отдельной статьи. Этим и займёмся.

Начнём мы с тех самых ПУЭ . Это правила, которые регламентируют применение и правила эксплуатации почти всех электроприборов. В этом документе не только хорошо описаны категории электроснабжения, но и категории электроприёмников, а именно:

• Потребители, имеющие критическое значение для производственного процесса;
• Потребители, имеющие значение для обеспечения жизнедеятельности;
• Остальные потребители.

Если Вам показалось, что Вы как горожанин отнесены к последней категории, то Вы совершенно правы. Первые две категории это промышленные предприятия непрерывного цикла и больницы. Причём предприятия стоят выше больниц.

Это – реалии российской энергетики, где человек занимает не самое почётное место.

Так что же такое электроприемник? Давайте разбираться. Прежде всего, это устройство, обеспечивающее бесперебойное энергоснабжение объекта электроэнергией. То есть это трансформатор .

Отсюда и категории, которые перечислены выше. Первая категория в обязательном порядке обеспечена резервным питанием и возможностью автоматического переключения питания в случае аварии. Нормированное время отключения питания для этой категории – 5 минут. На фото пример трансформатора, имеющего две независимые линии питания. Переключение происходит автоматически.

Для нас, простых жителей норматив в ПУЭ менее любезен, не более 24-х часов .
Если Вы возмутились, то для отдельно взятой квартиры время отключения ещё менее гуманно – 48 часов . Так что не спешите звонить энергетикам, если Ваша категория надежности электроснабжения уступает в приоритете доменным печам или металлопрокатным станам.

А что такое категория электроснабжения ? На самом деле все просто, это категория обеспечения жизнедеятельности. Энергетики, с подачи законодателя, разделили всех на три основные категории:

1. Непрерывный цикл промышленного производства.
2. Обеспечение жизнедеятельности жизненно важных объектов.
3. Все остальные граждане.

Согласитесь, вполне разумная классификация. Мартеновская печь конечно важнее, чем какой-то там замерзающий россиянин. Хотя больницы всё-таки поставили выше россиян. Ну а сами электроприёмники, категории которых мы рассматриваем, это не только трансформаторы, а согласно определению это потребители энергии, (или) приборы, предназначенные для её преобразования.

Так что трансформаторы — всего лишь одна группа, а самое большое место в этом классе устройств занимает промышленное оборудование (в том числе электродвигатели различной мощности и назначения) и осветительные сети.

В промышленности один «электрочайник» потребляет столько, что бытовым сетям и не снилось. Поэтому электродвигатель, нагреватель домны и другие промышленные приборы являются прямыми электроприёмниками разных категорий. А поскольку от них зависит всё остальное, и были введены категории надежности электроснабжения, справедливость которых доказали разные чрезвычайные ситуации.

Примеры правильности приоритетов электроснабжения

Рассмотрим два примера.

Обесточена домна, которая начала остывать, категория надежности энергоснабжения не удовлетворительная (свыше 40 минут, что вызовет охлаждение металла). Результат? Правильно. Домну придётся разобрать, как-то вынуть металл и собрать заново. Всё это время металлургический завод будет стоять, поскольку работать не с чем – металла нет.

Источник: https://sivcomsks.com/kategorii-elektropitaniya-po-pue/

Категория электроснабжения

От постоянного и бесперебойного снабжения электроэнергией зависят самые разнообразные процессы: чтение книги, работа стиральной машины, энергоснабжение многоквартирного дома, качество производимой продукции, функционирование пожарной и охранной сигнализации, удержание электромагнитными клапанами ядовитых веществ на производстве, охлаждение ядерного реактора. Очевидна существенная разница в важности данных процессов, поэтому существует разделение объектов энергопотребления на категории электроснабжения.

Приоритетность энергоснабжения определяется безопасностью беспрерывных производственных процессов, экономической, социальной и инфраструктурной значимостью потребителя электроэнергии. Степень важности электроснабжения (категория надежности) закладывается еще на стадии проектирования объекта и обеспечивается различными техническими мероприятиями резервирования источников питания.

На фрагменте проекта энергоснабжения завода указаны два взаимно резервируемых ввода электричества w1, w2

Разделение потребителей на категории электроснабжения

Способы обеспечения резервным электроснабжением  регламентированы в нормативных документах ПУЭ. Согласно данному документу, существуют три категории надежности обеспечения электроэнергией потребителей, самой важной из которых является первая.

Цитаты из ПУЭ

В категорию энергоснабжения № 1 входят производственные и инфраструктурные электрические сети, обеспечивающие работу оборудования и техперсонала на производствах, безаварийная и безостановочная работа которых имеет критически важное значение для жизни и безопасности людей, экономического благополучия государства, сохранности имущества и окружающей среды. Из категории № 1 выделяется особая группа потребителей электроэнергии, безостановочная работа которых обеспечивает безаварийный переход на резервное питание и аварийный останов производства в случае потери всех источников энергоснабжения.

Продолжение пункта 1.2.18 ПУЭ

Не вдаваясь в номенклатурные подробности различных правил проектирования объектов, простыми словами можно сказать, что по категории №1 получают электроэнергию производства, работающие с химически опасными, взрывоопасными, пожароопасными и радиоактивными веществами, с которыми могут произойти катастрофические процессы при отключении электричества. По той же причине к первой категории относят системы охранной и противопожарной сигнализации, пожаротушения, оповещения, связи и т. д.

Опасное производство аммиака должно иметь стабильное электроснабжение

Ко второй категории относятся производства и объекты инфраструктуры, на которых при потере энергоснабжения могут произойти  негативные явления, влекущие значительные убытки:

• порча продуктов питания (склады с морозильными камерами);
• выход бракованной продукции или ее недополучение;
• длительный простой рабочих и техперсонала;
• остановка общественного транспорта;
• нарушение нормальной работы различных сфер хозяйственной деятельности;
• невозможность проведения административных функций управления.

Определение второй и третьей категории (цитата из п. 1.2.18)

Следует отметить, что степень надежности энергоснабжения жилых домов не подпадает под определения первых двух категорий, и осуществляется по нормативам третьей категории.

Обеспечение надежности энергоснабжения

Первая категория надежности электроснабжения обеспечивается подключением важных потребителей к двум независимым источникам питания с возможностью быстрого автоматического переключения на резервное электроснабжение. В большинстве случаев осуществляется подключение к двум независимым трансформаторным подстанциям или запускается резервный дизельный генератор. Система переключения источников энергоснабжения называется  автоматическим вводом резерва.

Обеспечение электроэнергией потребителей первой категории (ПУЭ 1.2.19)

Потребители электрической энергии категории № 1, внесенные в особую группу, дополнительно обеспечиваются энергоснабжением через блоки бесперебойного питания, которые работают от аккумуляторных батарей. Таким способом достигается беспрерывная работа компьютеризованных систем контроля и управления, где даже кратковременное отсутствие напряжения в сети неминуемо приводит к сбою программы. Данные особые потребители могут дополнительно комплектоваться своими резервными генераторами.

Электропитание особой группы потребителей (продолжение п 1.2.19 ПУЭ)

По сути, резервирование источников питания для второй категории ничем не отличается – также осуществляется подключение к двум трансформаторным подстанциям или применяется резервный генератор. Разница состоит в том, что для второй категории энергоснабжения допускается ручной способ переключения на резервный источник с некоторой задержкой времени, необходимой для того, чтобы ответственный за электроснабжение работник добрался до рубильника.

Электроснабжение потребителей второй категории (ПУЭ 1.2.20)

Важность электроснабжения потребителей категории № 1

В качестве примера последствия потери энергоснабжения на критически важных объектах можно привести вторую по значимости техногенную ядерную катастрофу на японской атомной станции Фукусима-1. После землетрясения станция практически не пострадала —  реакторы аварийно заглушились, и начали работать резервные дизельные генераторы, питающие циркуляционные насосы охлаждения тепловыделяющих сборок.

АЭС Фукусима-1 до катастрофы

Но, пришедшая с моря волна цунами затопила резервные генераторы, и станция осталась без электричества, так как воздушные линии электропередач были повреждены, а питания от батарей едва хватало на функционирование некоторых контрольных систем. Необходимость в охлаждении атомного топлива связана с малым периодом полураспада образованных в процессе ядерной реакции изотопов, которые также продолжают распадаться (выделяют тепло) после полной остановки реактора еще долгий период времени (до двух лет).

Перелив волны цунами через защитную дамбу

Неконтролируемый рост температуры ядерного топлива привел к началу пароциркониевой реакции воды и циркония тепловыделяющих трубок с обильным выделением водорода. Отсутствие энергоснабжения также повлияло на распространение водорода в системе вентиляции – электромагнитные клапаны оказались открытыми, вследствие чего взрывоопасный газ распространился по помещениям станции, которые впоследствии взорвались.

Основной причиной катастрофы были названы недостатки проекта – если бы стены защитной дамбы были на несколько метров выше —  резервные генераторы и остальная инфраструктура бы не пострадали  – трагедии бы не случилось.

Резервное питание для бытовых потребителей

На различных крупномасштабных производствах, не допускающих остановку энергоснабжения, (сахароварение, выплавка стали, цементная промышленность), питание оборудования частично осуществляется собственными электростанциями, работающими на печных газах, или использующими часть тепловой энергии, необходимой для обеспечения технологического процесса.

Небольшая электростанция, обеспечивающая резервное электроснабжение завода

С распространением небольших бензиновых генераторов и ростом популярности альтернативных источников электроэнергии, о которых можно почитать на данном сайте (ветрогенераторы, солнечные батареи, газогенераторы, биогазовые установки), и у обычных бытовых потребителей электроэнергии третьей категории энергоснабжения появились возможности для резервирования источников питания. Ручной или автоматический ввод резерва подробно описан в статье о подключении электрогенератора.

Энергоснабжение дома от различных источников энергии

Таким образом, применяя современные технологии и альтернативные источники энергии можно добиться обеспечения бесперебойности домашнего энергоснабжения, повысив его до первой категории. Резервирование источников электроснабжения является весьма актуальной в быту, ведь для потребителей третьей категории допускается отсутствие электричества на протяжении суток, и не больше 72 часов в год, но на практике эти нормативы далеко не всегда выполняются.

Определение электроснабжения третьей категории (ПУЭ 1.2.21)

Частные предприятия и небольшие производства не всегда могут обеспечить себя альтернативным электричеством, поэтому обращаются к поставщикам электроэнергии для подключения резервных линий энергоснабжения, требуемых для второй категории.

Доступность автоматики дает возможность таким способом обеспечить первую категорию энергоснабжения. Поскольку установка новой подстанции и линий электропередач обойдется очень дорого, юристам заказчика следует обратить особое внимание на ответственность поставщика электроэнергии в случае полного сбоя энергоснабжения.

Источник: http://infoelectrik.ru/nemnogo-osnov-elektrotehniki/kategoriya-elektrosnabzheniya.html