Категории надежности: Надежность систем электроснабжения

Надежность систем электроснабжения

Мощность, перспективы развития, назначение электроустановки и прочие факторы влияют на определение степени надежности электроснабжения. Способность системы электроснабжения и ее элементов выполнять поставленные задачи по обеспечению электрической энергией предприятий, бытовых потребителей, не приводящие к срыву плана производства, обесточиванию целых жилых кварталов городов и сел, а также не приводящие к авариям в технологических и электрических частях промышленных предприятий – это все характеризует надежность электроснабжения. Также она может быть охарактеризована ущербом, нанесенным при перерыве электропитания, продолжительностью ремонта, временем безотказной работы и другими факторами.

Содержание:

Основные факторы влияющие на надежность систем электроснабжения

Число отказов от нормальной работы в год определяет степень повреждаемости системы. Повреждаемость состоит из повреждаемости оборудования (электрические машины и аппараты, кабели, трансформаторы, бытовые устройства и системы), возникающей из-за ошибок обсуживающего персонала, нарушения правил эксплуатации устройств, наличие агрессивных сред на производстве, ошибок при проектировании и монтаже. При проведении расчетов надежности проектируемого объекта обязательно учитываются два ключевых фактора: безотказность системы и ее ремонтопригодность.

Непрерывная безотказная работа в течении какого-то промежутка времени при нормальных условиях эксплуатации называют безотказностью. Примером может послужить интенсивность отказов для установки, вероятность безотказной работы, но этот пример для не ремонтируемых устройств или заменяющихся после первого отказа. А наработка на отказ, количество отказов – это для ремонтируемых устройств. Среднее время безотказной работы за какой-то промежуток времени – это наработка на отказ.

Предупреждение, обнаружение и своевременное  устранение неисправностей путем проведения технических обслуживаний и ремонтов – это ремонтопригодность. Примером ремонтопригодности может послужить среднее время восстановления, вероятность проведения ремонта в указанные сроки.

Режим работы, при котором возможно исчезновение напряжения питания (ввод резервного питания) не приводящие к расстройству технологических циклов и процессов, не приводят к значительному ущербу и возникновению опасности аварийных ситуаций называют бесперебойным питанием.

Обеспечение надежной работы электроприемников

Для обеспечения надежной работы ответственных потребителей электрической энергии при нормальных и послеаварийных режимах необходимо:

• Максимально уменьшить число и продолжительность перерывов в электроснабжении;
• Качество электроэнергии должно быть удовлетворительным, для обеспечения устойчивой работы ответственных агрегатов если режим электроснабжения нарушен;

Надежность систем электроснабжения, в первую очередь, определяется конструктивными и схемными решениями при построении данных систем. Также не последнюю роль в повышении надежности систем электроснабжения играет разумное использования резервных источников питания, надежность работы каждого элемента систем, в частности электрооборудования. К сожалению именно надежность электрооборудования является ключевым фактором при возникновении чрезвычайных происшествий. Эти факторы, к сожалению, в минимальной степени зависят от проектировщика. Наиболее оптимальное решение не может быть принято без хорошего знания и учета всех особенностей проектируемых предприятий.

Сравнение влияния перерывов в электроснабжении на производственный цикл промышленных предприятий

Как известно каждое производство имеет свои особенности технологических процессов. Брак продукции, порча электрооборудования, возникновения ситуаций угрожающих жизни и здоровью людей – это все возникает при перерыве в электроснабжении. Причем время перерыва может составлять до 30 минут на одних предприятиях, а на других 2-3 часа и более. Также отличие есть и во времени, необходимом для восстановления нормального производственного цикла после перерыва питания электроэнергией. Это время может колебаться от 5 минут до 2 часов, а иногда и более.

Некоторые производства после восстановления электропитания работают с пониженной производительностью (бумагоделательные машины) от нескольких часов до нескольких суток. Если происходит перерыв питания прокатного стана хотя-бы на 10-15 минут, это не приведет к массовому браку продукции, но из-за перерыва в работе стана нарушится технологический процесс. Слитки, подготовленные к прокату, за время останова остынут. Их необходимо подогреть, что приведет к финансовым затратам, а в плавильных печах необходимо поддерживать постоянную температуру даже на время простоя стана, что ведет дополнительным тратам на топливо. После восстановления напряжения питания прокатного стана необходимо не менее 1 часа для восстановления нормального технологического цикла.

Ниже приведен график зависимости восстановления технологического процесса на азотно-туковом заводе:

Где t_э – время прерывания электроснабжения часов, t_п – время восстановления нормального цикла производства. Как упоминалось выше, при перерыве подачи электроэнергии восстановления нормального цикла производства для каждого цеха может иметь разное время. Ниже приведен график зависимости восстановления технологического процесса на заводе по производству синтетического спирта и полиэтилена:

Где t_э – время прерывания электроснабжения часов, t_п – время восстановления нормального цикла производства, 1 – цех пиролиза, 2 – цех газораспределения, 3 – цех гидрации и ректификации спирта, 4 – цех полиэтилена низкого давления, 5 — цех полиэтилена высокого давления.

Также перерывы в подаче электрической энергии ведет к нарушению технологических процессов, что существенно влияет на выпуск продукции. Ниже приведен график изменения технологического параметра при перерыве электроснабжения:

Чтобы сохранить бесперебойную работу технологической установки необходимо не превышать продолжительность перерыва t_пер. больше допустимого t_доп.т., с одной стороны и величину допустимую по условиям самозапуска (например приводного электродвигателя) t_доп.э.:

Повышение надежности электроснабжения

Для повышения надежности электроснабжения необходимо изучить все возможные варианты систем электроснабжения. Учесть все возможные влияния на безотказную работу электрооборудования, проанализировать количество и технологические параметры приемников особой категории, изучить влияние агрессивных сред (при их наличии) на системы питания. Также при резервировании нужно учитывать время ввода резерва, чтобы избежать нарушений в технологических процессах и не создавать аварийных ситуаций. Немаловажную роль играет правильный выбор электрооборудования, а также при эксплуатации своевременное проведение ремонтов и обслуживания электрооборудования.

Категории электроснабжения жилых зданий • Energy-Systems

Категории обеспечения надёжности электроустановок

Чтобы представлять себе, что подразумевает под собой инструкция по электроснабжению жилых домов, сначала нужно быть информированным о трех категориях, касающихся обеспечения надежности электроснабжения электроустановок. Отметим, что одной из самых простых является третья категория. Она подразумевает электроснабжение жилого дома от подстанции с помощью всего лишь одного эл. кабеля. В том случае, если возникла авария, общее время перерыва в обеспечении электроснабжения дома должно составлять около суток (или меньше).

Снип: электроснабжение жилых домов

Вторая категория: дом «оборудован» двумя эл. кабелями, которые, в свою очередь, подключены к различным трансформаторным подстанциям. При поломке самого трансформатора или повреждении одного из кабелей, дальнейшее электроснабжения жилого дома происходит с помощью резервного кабеля. Перерыв в электроснабжении равен лишь времени, которое необходимо мастерам, чтобы перераспределить всю нагрузку на работающий кабель. Все нормативы и правила, соблюдаемые при проектировании электроснабжения, доступны в снип электроснабжение жилых домов.

Электроснабжение жилых домов:образец

Назад

1из20

Вперед

Существует два вида питания жилого дома от двух различных трансформаторных подстанций. Первая схема: общая нагрузка равномерно распределена по всем трансформаторным. В случае возникновения аварийной ситуации все подстанции подключаются к одному кабелю, либо в штатном режиме используется один кабель, тогда как второй выполняет роль резервного. Однако во всех вариантах кабели направлены к разным подстанциям. В том случае если проложены 2 кабеля в электрощитовую жилого дома (причем, один из них резервный), однако присутствует реальная возможность подключения данных кабелей к одному единственному трансформатору, то тогда речь идет о третьей категории надежности, которая была описана в начале статьи.

В первой категории дом имеет два кабеля. Но в случае выхода из строя трансформатора (или кабеля) общая нагрузка жилого дома подключается к другому, работающему в штатном режиме кабелю с помощью АВР (устройство автовключения резерва).
Поговорим об особой группе так называемых электроприемников. К ним относятся системы удаления дыма, системы освещения при эвакуации и др. Электроприемники обязательно работают только по 1-ой категории. Резервными источниками питания служат либо небольшие электр. станции, либо специальные аккумуляторные батареи.

Исходя из госнормативов, под третью категорию надежности попадают дома, имеющие газовые плиты и этажность не более 5; дома с электрическими плитами при общем количестве квартир < 9; дома различных товариществ.

Вторая категория электроснабжения жилых домов

Дома с газовыми плитами с шестью и более этажами; дома с электроплитами при общем количестве квартир более 8.

При первой категории надежности чаще всего обеспечивают электроснабжением общественные здания с большим количеством работающих (выше двух тысяч человек), родильные дома, а также больницы.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Онлайн расчет стоимость проектирования

Категория надежности электроснабжения

Множество процессов зависит от бесперебойного электропитания. Без электричества не получится почитать книгу, постирать белье, получить сигнал от системы пожарной сигнализации. Электроэнергия требуется и для обеспечения работы многочисленных производств. Благодаря подаче питания осуществляется удержание клапанов, сдерживающих ядовитые вещества на химических заводах, охлаждение ядерных реакторов.

Понятно, что эти задачи отличаются друг от друга по уровню важности. В соответствии с этим каждому объекту, к которому подведено электричество, присваивается определенная степень значимости. Еще она называется категория надежности электроснабжения. Закладывается степень важности еще на этапе проектирования объекта.

Распределение потребителей по категориям

Как определяется способ электроснабжения определенных объектов в соответствии с их уровнем важности? Для решения таких вопросов разработаны документы ПУЭ. Согласно нормативам, которые в них указаны, выделяют три категории электроснабжения. Важность понижается при повышении цифры, которая ее обозначает. Это значит, что 1 категория является самой важной.

Чтобы понять, какие особенности учитываются при планировании надёжности электроснабжения потребителей, стоит рассмотреть каждую категорию отдельно. Каждое положение отмечено в определенных нормативных документах.

Первая категория

К 1 категории энергоснабжения относятся электросети, которые обеспечивают работу промышленного оборудования. От безаварийной работы таких систем зависит безопасность многих людей. Также к этой категории относят объекты, обеспечивающие стабильность основных систем, от которых зависит благополучие государства. Такие системы имеют критически важное значение для жизни и безопасности множества людей. Также в 1 категорию электроснабжения входят потребители, которые в случае отключения основного питания переключают систему на резервные источники. От их деятельности зависит функционирование важных отраслей производства.

Если не вдаваться в тонкости правил, по которым осуществляется планирование различных объектов, к первой категории относят производства, которые работают со следующими веществами:

• взрывоопасные;
• радиоактивные;
• химические;
• пожароопасные.

При отключении электроэнергии с ними могут произойти катастрофические последствия. Также этой категории принадлежат различные охранные системы, объекты связи, пожаротушения и оповещения. Также существуют соответствующие категории электроприемников по надежности электроснабжения.

Вторая категория

К категории надежности электроснабжения №2 можно отнести все объекты инфраструктуры и промышленности, которые при отключении электричества принесут серьезные убытки. В результате перебоев в энергоснабжении возникают:

• порча продуктов на складах;
• нарушение работы в большинстве хозяйственных сфер деятельности;
• прекращение работы административных и управленческих центров;
• продолжительный простой рабочих;
• остановка общественного транспорта;
• производство бракованной продукции.

Важно! Жилые дома не входят ни в одну из вышеназванных категорий. Они относятся к 3 категории важности.

Как обеспечивается надежность электроснабжения

Чтобы объекты из 1 категории продолжали работать даже в случае отключения энергии, их подключают к 2 независимым источникам питания. Также обеспечивается быстрое переключение на резервный канал. Чаще всего в качестве источников выступают 2 независимые друг от друга трансформаторные подстанции. Система, которая переключает объект между источниками энергоснабжения, называется автоматическим вводом резерва.

Чтобы обеспечить потребителей 1 категории энергией, дополнительно устанавливаются блоки бесперебойного питания и различные электроустановки, работающие от аккумуляторов. Благодаря этому достигается полная безопасность работы различных предприятий.

Бесперебойное энергоснабжение обеспечивает полноценную работу компьютеризированных систем управления и контроля. Это особенно важно по той причине, что даже минутное отключение от сети питания способно вызвать серьезный сбой программы. Также у таких потребителей имеются резервные генераторы.

При резервировании источников подачи электричества потребителей 2 категории выполняются такие же действия, что и в случае с объектами 1 степени важности. Они точно так же подключаются к разным трансформаторным подстанциям. Единственное отличие – на таких объектах возможно ручное переключение питания на резервный источник.

Важность энергоснабжения объектов 1 категории

Почему так важно обеспечить бесперебойную подачу электричества потребителям 1 категории? Чтобы разобраться, стоит вспомнить пример нарушения электроснабжения на ядерной станции в Японии Фукусима-1:

• Как только случилось землетрясение, объект практически не пострадал.
• В автоматическом режиме заглушились реакторы.
• Сразу же в работу вступили аварийные дизельные генераторы. Они обеспечивали охлаждение реактора.
• Однако резервные генераторы были затоплены волной цунами. По этой причине станция оказалась полностью обесточенной. Линии электропередач также оказались повреждены. Батареи не были рассчитаны на такое потребление и питали только некоторые контрольные системы.

Важность охлаждения ядерного топлива объясняется достаточно просто. Период полураспада находящихся в реакторе изотопов довольно мал, что требует серьезного охлаждения. При неконтролируемом повышении температуры возникает пароциркониевая реакция. Начинается обильное выделение водорода.

В результате аварии помещения станции Фукусима-1 заполнились взрывоопасным газом. Спустя некоторое время, смещение водорода и кислорода вызвал большой взрыв. Главная причина трагедии – недостаток проектирования объекта. При наличии более высоких стен дамбы резервные генераторы работали бы в обычном режиме.

Резервные источники питания бытовых потребителей

На разных производствах, где остановка электроснабжения недопустима, оборудование частично питается от собственных электростанций. Такие системы работают на печных газах. Бесперебойное питание необходимо для надежной работы таких производств:

• выплавка стали;
• цементное производство;
• сахароварение.

Обычные потребители могут пользоваться массой альтернативных источников энергии. К примеру, для энергоснабжения дома можно установить ветряной генератор, солнечные батареи или биогазовые устройства. Такие возможности резервирования создают более комфортные условия жизни.

Выводы

Как видно, развитие современных технологий позволяет использовать альтернативные источники энергии. Это позволит добиться бесперебойной подачи электричества. Актуально резервирование электроснабжения не только у потребителей 1 категории, но и у рядовых пользователей. Допустимое время отключения электроэнергии у потребителей 3 категории – 1 сутки. Однако нередко случаются и более длительные простои – до 72 часов. Именно поэтому стоит задуматься о резервировании электропитания.

В случае с небольшими производствами альтернативное электричество не всегда реализуемо. По этой причине многие предприятия подключаются к резервным линиям электроснабжения, которые требуются для потребителей второй категории. Системы переключения оснащаются автоматикой.

Первая особая категория надежности электроснабжения — правильные Ответы

Автор Виктор Юрьевич На чтение 13 мин. Просмотров 17 Опубликовано 01/28/2020

Категории надежности электроснабжения по ПУЭ

• медицинских учреждений, в которых даже недолгое отсутствие электроэнергии может причинить для жизни больных;
• противопожарного оборудования в медицинских учреждениях;
• котельных, что являются основным источником тепла для потребителей 1 категории;
• подпиточных, а также сетевых насосов в котельных, что относятся к 2 категории и оснащены водогрейными котлами мощностью больше чем 10 Гкал/ч;
• насосных станций для водопроводов, обеспечивающих населенные пункты с чисельностью более 50 000 человек;
• насосных станций для канализаций, что имеют аварийный выпуск как минимум раз 2 суток;
• насосных артезианских скважин 3 категорий, что работают на общую водопроводную сеть;
• аварийное или эвакуационное оборудование, лифты, состоящих как минимум с 17 этажей;
• противопожарных систем, сигнализации, лифты в помещениях высотой минимум 17 этажей, учреждений, где работает минимум 2 тысячи человек и отелей на 1 тысячу мест;
• учреждений, финансирующих союзными или республиканскими организациями;
• библиотек и архивов, где фонд составляет примерно 100 тысяч единиц;
• выставок, музеев регионального значения, а также сигнализации и противопожарные системы в этих зданиях;
• противопожарных устройств в образовательных учреждениях, где проходят обучения минимум 1 тыс. человек;
• противопожарных систем, пожарных насосов, аварийного и эвакуационного оборудования в спортивных зданиях на 800 мест;
• заведения общественного питания минимум на 500 мест;
• сигнализации и противопожарного оборудования в магазинах с площадью минимум 2 тысячи м2;
• тяговых систем для электроснабжения 3 категории для электрического транспорта в городе;
• вычислительных центров, выполняющих задачи, процессы и проблемы 1 категории;
• пунктов для диспетчеров в сетях газоснабжения, электрических сетях, сетях освещения и водного хозяйства;
• централизованной охраны;
• тепловых пунктов, что обслуживают здания на 17 и больше этажей;
• ЦП в городах с общей нагрузкой минимум 10 тысяч кВ•А.

Тем пользователям, которые принадлежать к 1 или 2 категории, необходимо подробно обсудить с поставщиком электроэнергии условия восстановления электроснабжения при возникновении различных аварийных ситуации.

Первая особая категория надежности электроснабжения

По надежности электроснабжения приемники электроэнергии разделяют на три категории. Электроприемниками первой категории являются электроприемники, перерыв в работе которых может привести к тяжелым последствиям: угрозе жизни людей, крупному материальному ущербу, порче технологического оборудования, массовому браку в производимой продукции, сбою в сложном технологическом процессе, срывам в работе коммунального хозяйства. К особой группе внутри первой категории электроснабжения относятся электроприемники, постоянная работа которых нужна для штатной остановки производства при спасении людей, предотвращении взрывов, возгораний и порчи дорого оборудования. Электроприемниками второй категории являются электроприемники, перерыв в работе которых ведет к сбоям в отгрузке продукции, простоям персонала, машин и механизмов, сбою нормальной жизнедеятельности населения. К электроприемникам третьей категории относятся все прочие электроприемники.

Электроприемники 2 категории электроснабжения также рекомендуется запитывать от двух независимых источников питания. При отсутствии напряжения на первом вводе второй ввод включается вручную дежурным или членом аварийной бригады. Для воздушной линии допустимо использовать одну линию с возможностью ремонта в течении 24 часов. Для второй категории электроснабжения возможно питание по одной кабельной линии из нескольких кабелей от одного аппарата. При возможности замены трансформатора за 24 часа допустима запитка от одного трансформатора. Электроприемники 3 категории электроснабжения могут обеспечиваться электроэнергией от одного источника питания при возможности ремонта вышедших из строя узлов за сутки.

Категория электроснабжения объекта

К числу потребителей первой категории электроснабжения по надежности относятся те приборы и механизмы, перерыв в снабжении которых способен повлечь за собой угрозу жизни и здоровью людей, угрозу для нормального существования государства и его безопасности в том числе, достаточно крупный материальный ущерб. Кроме того, сюда также входит нарушение сложных технологических процессов, губительное изменение в функционировании стратегически важных компонентов телевидения и связи, а также объектов коммунального хозяйства. Первая категория электроснабжения, как уже говорилось ранее, включает в себя достаточно ответственные приемники электрической энергии, поэтому существует определенный ряд требований, предъявляемых к ним.

После рассмотрения данной классификации следует разобраться, на чем же она основана. Важнейшим критерием разделения на вышеописанные группы стала потребность в бесперебойном питании от электрической сети. К примеру, нельзя сравнивать по значимости обычный частный дом в деревне и какое-либо учреждение здравоохранения, например больницу. Согласитесь, что даже самый незначительный перерыв в электроснабжении операционных палат приведет к причинению вреда здоровью и жизни человека, находящегося в это время в руках врачей. И наоборот, жители жилого дома могут без особых потерь побыть без электричества.

Категория надёжности электроснабжения — схемы и описание

Существует ПУЭ (правила устройства электроустановок), где можно определиться с классификацией электропотребителей и познакомиться с условным их разделением по надёжности. Если рассматривать многоэтажный дом и больницу, то надёжность второй, должна быть выше. Так как здесь ведётся подключение реанимаций и операционных помещений к питающему устройству, следовательно, аварийное выключение может привести к потере человеческой жизни или её угрозе.

• Жилой дом, где есть наличие электроплит, относят ко 2 группе.
• Дом, в котором 8 квартир и имеются электроплиты – 3-я группа.
• Садовые участки – 3.
• Помещение с противопожарным оборудованием – 1.
• Общежитие, где проживают больше 50 человек – 2. Меньше 50–3.
• Индивидуально тепловой пункт и ЦТП – 1.
• Здания, где работают больше 2 тысяч человек – 1.
• Высотные здания больше 16 этажей – 1.
• Санаторные здания и дома отдыха – 1.
• Госстрах и финансовые учреждения с наличием охранной сигнализации и противопожарных устройств – 1.
• Библиотеки с охранным обустройством – 1.
• Библиотеки, где хранятся одна тыс. экземпляров книг – 2.
• Сохранность экземпляров книг до 100 единиц – 3.
• Дошкольные и школьные учреждения с охранным оборудованием – 1.
• Гостиницы с охранным и противопожарным обустройством – 1.
• Столовые, кафе и другие помещения для приёма пищи – 1.
• Здания бытового обслуживания (парикмахерские, где больше 15 человек, ателье, когда 50 людей и химчистки с производительностью в 500 кг) – 2.
• Музеи федерального, краевого и республиканского значения – 1.
• Медицинские здания с интенсивной терапией, операционной, палатой недоношенных детей – 1.
• Временные объекты – 3.

ПУЭ: Глава 1

Электроприемники второй категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

1.2.23. Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней напряжения должны быть обоснованы.

Первая категория по надежности электроснабжения

13 мин. ——
считаю, что только двухтрансформаторная КТП с АВР с двумя секциями шин может обеспечить первую категорию в ее обычном понимании, правильном. когда у нас два источника сверху и однотрансформаторная КТП то на мой взгляд это тоже первая категория, только «плохая» первая категория. Если рассматривать в качестве аварийного режима внешнее отключение питания, то тогда все хорошо — первая категория обеспечивается. А вот если трансформатор сгорел то тогда как бы нет. Но если заказчик говорит что он быстро заменит трансформатор и готов терпеть некоторые убытки. Хотя его суточный простой слихвой обеспечивает дельту по цене 1КТП или 2КТП. Так вот дали аналог с указанным выше решением по первой категории как догму, меня как обычно терзают смутные сомнения

«Плохая» первая категория ))) Это даже не вторая. И не «псевдовторая». Полноценная третья, т.к. питание по 0,4 кВ подается по одному вводу от одного источника. Трансформатор энергию не производит но он ее преобразует. Генератор преобразует энергию сжигания топлива в электрическую, ГЭС преобразует энергию движения воды в электричество и т.п.
На ГЭС может быть две турбины, одна вышла из строя — запустили вторую. Получается ГЭС обеспечивает, как минимум, вторую категорию? Тогда все потребители подключенные к ГЭС имеют 2 категорию?

Что такое категории надежности электроснабжения

В данную группу вошли все остальные электроприемники, которые не попали ни в первую, ни во вторую категории. Для бытовых потребителей – это жилые кварталы, дома. Для промышленности – цеха, где нет серийного производства изделий или вспомогательные цеха. Данная группа допускает перерыв в электроснабжении на время необходимое для произведение ремонта (замены) электрооборудования, но не должно превышать больше 1 суток. При проектировании электроснабжения данных устройств необходимо учесть способы прокладки кабелей, резервирование трансформатора (при замене трансформатора), чтобы выполнение ремонта прошли в сроки указанные в ПУЭ.

При проектировании электроснабжения потребителей данной группы необходимо тщательно исследовать специфику производства и технологию работы проектируемого объекта. Без необходимости не нужно завышать мощность для данной группы. Рассмотреть и сопоставить все возможные варианты. Также необходимо в обязательном порядке предусмотреть резервное питание для приемников данной группы.

Требования к надежности системы электроснабжения

Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения промышленных предприятий — задача многофункциональная и трудоемкая. Данная сфера постоянно совершенствуется и усложняется в силу появления новых технологий и оборудования. Требования к качеству электрической энергии и надежности электроснабжения также повышаются. Для решения поставленных задач в данной сфере необходимо применение вычислительной техники, а также высокий профессионализм.

Для второй и первой категории надежности энергоснабжения число часов отключений должно определяться в договоре оказания услуг по передаче электроэнергии (если у потребителя нет такого договора – то в договоре энергоснабжения с гарантирующим поставщиком) с учетом его фактической схемы, источников энергоснабжения, наличия резервного питания и др.

Категория электроснабжения

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.

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.

Первая категория надежности электроснабжения

Потребители 1 категории надёжности электроснабжения — это электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения (п. 1.2.18 ПЭУ)

Для потребителей с 1 категорией надежнсоти электроснабжения необходимо осуществить энергоснабжение от двух источников питания. При этом источники питания должны быть независимые. Такая схема энергоснабжения применяется для снижения рисков аварийного отключения электроэнергии для электроприемников 1 категории надежности электроснабжения. При аварии на одном источнике питание, электроснабжение потребителя будет осуществляться по второму источнику (второму вводу). При этом для электроприемников 1 категории надежности допускается прекращение подачи электроэнергии при отключении одного источника питания только на время не превышающее автоматический переход на энергоснабжение потребителя по второму источнику питания.

ПУЭ: обеспечение надежности электроснабжения

Вторым таким источником, на случай аварийной ситуации, могут быть передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания разной мощности, либо аккумуляторные батареи, мощность которых позволит получить необходимое количество электричества в случае необходимости.

Согласно Правилпотребителем является единичный электроприёмник или группа таковых выполняющих единый технологический процесс или единые производственные цели электороприёмником считается система механизмов, агрегатов и установок обеспечивающая преобразование электрической энергии в какой либо другой вид.

Электроснабжение первой категории надежности и новая нормативная база по пожарной безопасности

Возвращаясь к требованиям ПУЭ в части надежности электроснабжения I категории автоматических установок пожаротушения и систем пожарной сигнализации, «перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб. », они «должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.», а не от одного источника питания неопределенной надежности с аккумулятором неизвестной емкости. Таким образом, возникаетпара-доксальная ситуация, когда источник «I» категории надежности электроснабжения средств противопожарной защиты по ГОСТ Р 53325-2020 не обеспечивает надежность электроснабжения «I» категории по ПУЭ. В данном случае можно воспользоваться известными способами повышения надежности устройств, например, для повышения надежности электропитания можно использовать два источника питания в режиме горячего резерва. Конечно, и противопожарные системы должны иметь технические возможности подключения нескольких независимых источников питания для реализации надежности электропитания I категории. То есть иметь соответствующие входы, что уже осуществляется на практике. Например, приборы приемно-контрольные охранно-пожарные «Сигнал-20П» и «Си-гнал-20П SMD» имеют по два входа питания 12/24 В, которые позволяют подключить два независимых источника питания (рис. 1), один из которых скромно отмечен как «необязательный». Таким образом обеспечивается резервирование самих источников, причем возможно без нарушения работоспособности системы отключить и заменить неисправный источник питания, заменить аккумуляторы и т.д. Конечно, для реализации всех функций в систему должны быть заведены выходы сигналов «Неисправность» от каждого источника, не показанные на схеме.

Как известно, в этом году произошло полное обновление нормативной базы, определяющей требования к системам пожарной сигнализации и пожаротушения: вступил в силу Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», введен в действие ГОСТ Р 53325-2020 «Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний». В Своде правил СП 5.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» есть раздел «Электропитание систем пожарной сигнализации и установок пожаротушения» и выпущен отдельный Свод правил СП 6.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности». Кроме того, действуют ПУЭ (седьмое издание, 2002 год) — Правила устройства электроустановок, на которые даны ссылки в СП 5.13130.2020. Рассмотрим, какие требования предъявляются в этих документах к источникам питания, попытаемся определить их физический смысл и возможности практической реализации.

Подключение по 1, 2 и 3 категории надежности электроснабжения

Компания E-profy предлагает профессиональные услуги по организации технологического присоединения к электрическим сетям по первой, второй и третьей категории надежности электроснабжения электроприемников.

Согласно правилам технологического присоединения к электрическим сетям (ПП РФ №861 от 27.12.2004) и Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), категория надежности электроснабжения электроприемников потребителей определяется в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств к электрическим сетям. При этом потребитель самостоятельно определяется с необходимой категорией надежности:

Первая особая категория электроснабжения пуэ

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.

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.

Строительный портал

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

• ГОСТ Р 50571.17-2000 стандарты защиты от пожаров
• ГОСТ Р 50571.18-2000 нормы защиты от перенапряжения электросетей
• ГОСТ Р 50571.19-2000 стандарты защиты от грозовых разрядов
• ГОСТ Р 50571.20-2000 нормы защиты от электромагнитного поля
• СанПиНсанитарные нормы и правила
• ППЭН правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
• ПУЭ правила устройства электроустановок

Надежность электропитания, категории электроснабжения

Большинство приемников использует электрическую энергию нормальной промышленной частоты. Установки высокой и повышенной частоты применяются для нагрева под закалку, ковку и штамповку металлов, а также для плавки металлов. К приемникам с повышенной частотой относятся, например, электрические двигатели в текстильной промышленности при производстве искусственного шелка (частота 133 Гц).

Часто встречающимися приемниками постоянного тока, требующими питания от преобразовательных подстанций, являются: электрифицированный транспорт, некоторые установки, использующие явление электролиза, некоторые электродвигатели подъемно-транспортных и вспомогательных механизмов.

Категория надёжности электроснабжения предприятия

Категории
электроприёмников по надежности
электроснабжения определяются в процессе
проектирования системы электроснабжения
на основании нормативной документации,
а также технологической части проекта.

В
отношении обеспечения надежности
электроснабжения электроприёмники
разделяются на следующие три категории
(ПУЭ п. 1.2).

Электроприемники
первой категории — электроприёмники,
перерыв электроснабжения которых может
повлечь за собой опасность для жизни
людей, угрозу для безопасности государства,
значительный материальный ущерб,
расстройство сложного технологического
процесса, нарушение функционирования
особо важных элементов коммунального
хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из
состава электроприёмников первой
категории выделяется особая группа
электроприёмников, бесперебойная работа
которых необходима для безаварийного
останова производства с целью
предотвращения угрозы жизни людей,
взрывов и пожаров.

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.

Электроприёмники
второй категории — электроприёмники,
перерыв

электроснабжения
которых приводит к массовому недоотпуску
продукции, массовым простоям рабочих,
механизмов и промышленного транспорта,
нарушению нормальной деятельности
значительного количества городских и
сельских жителей.

Электроприёмники
второй категории в нормальных режимах
должны обеспечиваться электроэнергией
от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания.

Электроприёмники
третьей категории — все остальные
электроприёмники, не подпадающие под
определения первой и второй категорий.

Для
электроприемников третьей категории
электроснабжение может выполняться от
одного источника питания при условии,
что перерывы электроснабжения, необходимые
для ремонта или замены поврежденного
элемента системы электроснабжения, не
превышают 1 суток.

Классификация помещений по степени пожарной опасности и взрывоопасности

Классификация
помещений по степени пожарной опасности
и взрывоопасности

Предусматриваемые
при проектировании зданий и установок
противопожарные мероприятия зависят
прежде всего от пожарной или взрывной
опасности размещенных в них производств
и отдельных помещений. Помещения и
здания в целом делятся по степени пожаро-
или взрывоопасности на пять категорий
в соответствии с ОНТП-24.

Категория
А — это помещения, в которых применяются
легковоспламеняющиеся жидкости с
температурой вспышки паров 28oС и ниже
или горючие газы в таком количестве,
что они могут образовать взрывоопасную
смесь с воздухом, при взрыве которой
создастся давление более 5 кПа.

Категория
Б — это помещения, в которых выделяются
переходящие во взвешенное состояние
горючие волокна или пыль, а также
легковоспламеняющиеся жидкости с
температурой вспышки паров более 28oС в
таком количестве, что образуемая ими с
воздухом смесь при взрыве может создать
давление более 5 кПа

Категория
В — это помещения, в которых обрабатывают
или хранят твердые горючие вещества, в
том числе выделяющие пыль или волокна,
неспособные создавать взрывоопасные
смеси с воздухом, а также горючие жидкости

Категория
Г — это помещения, в которых сжигают
топливо, в том числе газ, или обрабатывают
несгораемые вещества в горячем,
раскаленном или расплавленном состоянии

Категория Д — это
помещения, в которых негорючие вещества
находятся в практически холодном
состоянии.

Таблица:
Характеристика
производственных цехов

3.1.3. Определение категории надежности

В
цехе
имеются
электроприемники
I
и
II
категории
надежности
Поэтому
необходимо
иметь
не
менее
двух
источников
питания.
Выбираем
два
трансформатора
для
питания
силовой
и
осветительной
нагрузки.
Коэффиценты
использования
К_ии
коэффициенты
мощности
cosφ,
tgφ
берутся
из
прил.
3 табл.
3.2.
Технические
данные
электроприемников
вносятся
в
табл.
5.

18

_{Таблица
5}

_{ТЕХНИЧЕСКИЕ
ДАННЫЕ
ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ}

3.1.4. Определение расчетных нагрузок

Электроприемники
разбиваются
на группы:
трехфазного
длительного
режима
ДР,
трехфазного
повторно-кратковременного
ПКР,
однофазного
повторно-кратковременного
ПКР,
ОУ
–
осветительная
установка.
Выбираются
виды
распределительных
устройств
(РУ):
ШМА
–
магистральный
шинопровод,
РП
–
распределительный
пункт,
ЩО
–
щит
освещения.
Исходя
из
понятия
первой
категории
надежности
электроснаб-
жения,
составляется
схема
электроснабжения
с
учетом
распределения
на-
грузки
представлена
на
рис.
6.

Рис.
6.
Схема
электроснабжение
цеха

(смешанная)

19

Выбирается
двухтрансформаторная
цеховая
подстанция,
а
между
сек
циями
низкого
напряжения
устанавливается
устройство
АВР
(автоматическое
включение
резерва).
Поскольку
трансформаторы
должны
быть
одинаковые,
нагрузка
распределяется
по
секциям
примерно
одинаково,
а поэтому
принимаются
следующие
распределительные
устройства:
распре-
делительный
пункт
РП1
для
питания
электроприемников
трехфазного
повторно-кратковременного
режима
работы,
щит
освещения
ЩО
–
для
питания
осветительной
нагрузки,
РП2
для
питания
приемников
однофазного
повторно-кратковременного
режима
(ПКР),
магистральные
шинопровода
ШМА1
и
ШМА2
для
питания
приемников
трехфазного
длительного
режима
работы
ДР.
Такой
выбор
позволит
уравнять
нагрузки
по
секциям
и сформировать
схему
электроснабжения
(см.
рис.
6).

Пример
распределения
нагрузки
по
секциям
приводится
в
табл.
6.

_{Таблица
6}

РАСПРЕДЕЛЯЕТСЯ
НАГРУЗКА
ПО
СЕКЦИЯМ

При
расчете
нагрузок
методом
расчетной
активной
мощности
удобно
пользоваться
табл.
7
«Сводная
ведомость
нагрузок
по
цеху».
Заполнение
отельных
строк
и
колонок
табл.
7 производятся
следующим
образом:

1.
Определяется
номинальная
мощность
электроприемников,
приведенная
к
длительному
режиму
работы.
Данные
расчетов
заносятся
в
колонку
2.
Суммарная
номинальная
мощность,
приведенная
к
длительном
режиму
и
к
условной
мощности,
записывается
в
колонку
4:

Пример.
Компрессорная
установка
–
электроприемник,
работающий
в
длительном
режиме
работы.

^Р_н^{=28кВт;n=3шт;Р}_н^=
Р_п ^=28кВт;Р_н∑^{28×3 =84кВт.}

^{Тельфер
–Р}_п^{=5
кВт;ПВ=60%;n =9шт.}

²⁰

^{Номинальная}
мощность,
приведенная
к
длительному
режиму
работы
^{составит:}

^Р_н.^=Р_п^{×=5×0,6=3,9
кВт;}

^Р_н
∑^{=3,9×9 =31,2кВт.}

Трансформатор
сварочный:
представляет
однофазную
нагрузку
повторно-кратковременного
режима,
включенную
на
линейное
напряжение.

S_н
=
28
кВА;
ПВ
=
40
%;
n
=
5
шт.

Эту
нагрузку
необходимо
привести
к длительному
режиму
и
к
условной
трехфазной
мощности.
Сначала
определяется
номинальная
мощность,
приведенная

к
длительному

режиму
^{работы:Р}_н.^=S_п^×cosφ×√ПВ

^=28×
0,4
×
√0,4
=
7,1
кВт.

Однофазная
нагрузка
приводит-

_{сякусловнойтрехфазноймощности.}

Сначала
определяется

наиболее

за_{груженнаяфаза(рис.7):}

Рис.
7.
Распределение
однофазной

нагрузки
по
фазам

^Р_в^=Р_ф.нб^=(2Р_н^+2Р_н^)/2=2Р_н^{=2×7,1=14,2кВт;}

^Р_а^=Р_с^=Р_ф.нм.^=(Р_н^+2Р_н^)/2=1,5Р_н^{=1,5×7,1=10,7кВт.}

Неравномерность
загрузки
фаз
составит:

_{H =} ^Рф.нб

^{− Рф.нм}

_⋅102

₌ ^14,2

^−10,7

_⋅10² _{= 33%>15%,тогда:}

^Р_ф.нм

10,7

Р_у=
3Р_ф.нб=
3
· 14,2
=
42,6
кВт
;
Р_у=
Р_н
∑=
42,6
кВт.

Осветительная
нагрузка
определяется
методом
удельной
мощности:

Рн
∑ = Руд · S = 9 · 375 · 10-3 = 3,5 кВт,

где
Руд – удельная мощность освещения, Вт
/ м2; S – площадь цеха, м2;

2.
Данные
для
колонок
5,
6,
7
для
отдельных
электроприемников
бе

рутся
из
табл.
12
или
прил.
2
табл.
2.2.
Для
приемников,
питающихся
от ШМА1,

ШМА2,

определяются

средний

коэф-фициент

использования
^К_ср^._и^{,средний
коэффициентмощностиcosφ}_ср.^{исреднийкоэффициентре}активной
мощности
tgφ_ср.,
а
результаты
расчетов
заносятся
в
колонки
5,6,
7
соответственно.

21

_{СВОДНАЯ
ВЕДОМОСТЬ
НАГРУЗОК
ПО
ЦЕХУ}

–

–

–

–

–

–

–

8,5

19,5

21,3

9,4

16,3

18,8

8,5

19,5

21,3

32,4

9,4

16,3

18,8

28,6

Таблица
7

Наименование
и
РУ

^Р_н^,кВт

n

Р_н∑,
кВт
К_и
cosφ
tgφ

m
Р_см,
кВт
Q_см,
квар
S_cм,
кВА
n_э

^К_м

К’_мР_м,
кВт
Q_м,
квар
S_м,
кВА

I_м,
А

_{электроприемников}

Нагрузка
установленная

Нагрузка
средняя
за
смену

Нагрузка
максимальная

РП1

Тельфер

5/3,9

8

31,2

0,3

0,5

1,73

транспортный,

ПВ
=
60
%

РП2

Трансформатор

–

7,1

5

42,6

0,2

0,4

2,29

сварочный
1-ф.

ПВ
=
40
%

ШМА1

Компрессорная
установка
Станок
карусельный

40

1

40

0,14

0,5

1,73

28

3

84

0,65

0,8

0,75

5,6

9,7

54,6

41

Печь
сопротивления

35

3

105

0,8

0,95

0,33

84

27,7

Транспортер
роликовый

10

1

10

0,55

0,75

0,88

5,5

4,8

_{ВсегопоШМА1}

–

8

239

0,63

0,87

0,56

>
3

149,7

83,2

171,3

8

1,3

1,1

194,6

91,

215

326,8

ШМА2

Компрессорная
установка

28

2

56

0,65

0,8

0,75

36,4

27,3

Станок
карусельный

40

1

40

0,14

0,5

1,73

6,6

9,7

Печь
сопротивления

35

3

105

0,8

0,95

0,33

84

27,7

Транспортер
роликовый
Всего
по
ШМА2

–

10

2

20

0,55

0,75

0,88

8

221

0,62

0,88

0,63

>
3

137

74,4

155,9

8

1,3

1,1

178,1

81,8

196

297,9

11

9,7

ЩО

3

1

3,2

4,9

ОУ
с ГРЛ

–

–

–

–

–

3,5

0,85

0,95

0,33

–

3

1

3,2

393,6

210

473

Всего
на
ШНН

–

–

–

–

307,6

194,4

363,9

без
КУ

Потери

–

9,5

47,3

48,3

–

403,1

257,4

521,4

_{ВсегонаВН}

22

Пример.
ШМА1

^К_и.ср^=Р_см∑^/Р_н∑^{=149,7/239=0,63}

^сosφ_ср^.=
Р_см∑^/S_cм∑^{=149,7/215=0,87}

^tgφ_ср^.=Q_см∑^/
Р_см∑^{=83,2/149,7=0,56}

3.
В
колонке
8
указывается
показатель
силовой
сборки
m.

Пример.
Для
ШМА1
показатель
силовой
сборки
определяется
по
формуле:
m
=
Р_н.нб/
Р_н.нм.

Для
ШМА1
наибольшую
номинальную
мощность
имеет
станок
карусельный
Р_н.нб
=
40
кВт.
Наименьшую
номинальную
мощность
имеет
транспортер
роликовый
Р_н.нм=
10
кВт.
m
= 40
/
10
=
4 >
3.

4.
Определяется
среднесменная
нагрузка
Р_см,
Q_см,
S_см,
а
результаты
расчетов
соответственно
заносятся
в колонки
9,
10,
11.

Пример.
Тельфер
транспортный:

^Р_см^=Р_н∑^·К_и^{=31,2·
0,3=9,4кВт;Q}_см^=Р_см^{·tgφ=9,4·1,73=16,3квар;}

_Sсм.₌

_Рсм_+Qсм_;Sсм. =

9,4

+ 16,3

= 18,8 _кВА.

^{2 2}2
2

5.
Для
распределительных
устройств
с
различными
электроприемни-
ками
определяется
эффективное
число
электроприемников
n_э
и
данные
расчетов
заносится
в колонку
12.

Пример.
Для
ШМА1
эффективное
число
электроприемников
являет-
ся
функцией
следующих
показателей
n_э=
F(n,
m,
К_и.ср,
Р_н∑)
=
F
(8;
4;
0,63;
Р_н∑ –
переменна).
Так
как
n
>
5,
К_и
>
0,2
m
>
3,
то
n_э
определяется
по формуле:
n_э=
n =
8
шт.

6.
Определяется
коэффициент
максимуму
и
результат
заносится
в

^{колонку13.Поприл.3табл.3.1определяетсяК}_м^{какфункциядвухвели—}

^чинК_м^=F(n,К_и^).

Пример.
ШМА1:
количество
электроприемников
n
=
8
шт.;
средний

^{коэффициентиспользованияК}_и.ср^{=0,63.Поприл.3табл.3.1определяет—}

^сяК_м^=1,3.

7.
В
колонку
14
заносится
коэффициент
максимума
реактивной
мощ-

ности
К^’_м.

^{Пример.
ПосколькудляШМА1n}_э
^{=8чтобольше10,тоК’}_м^=1,1.

Для
РП1,
РП2,
ЩО
колонки
8,
12,
13,
14
–
не
заполняются,
т.
к.
на
РП
ус-

тановлены
электроприемники
одного
наименования.

8.
Определяются
максимальные
нагрузки
Р_м,
Q_м,S_м,
I_м,
а
результаты
расчетов
заносятся
в колонки
15,
16,
17,
18
соответственно.

Пример.

Для
ШМА1

определяется

активная

максимальная

мощ-

_{ность:Рм=Км·Рсм=1,3·149,7=194,6кВт.}

^{Реактивнвямаксимальнаямощность:Q}_м^=
К’

м

·
Q_см

=
1,1
·
83,2
=
91,5
квар.

_{Полнаямаксимальнаямощность:S}м₌

_Рм_+Qм₌

_=215кВА.

^{2 2}_194,6²
_+91,5²

Максимальный
ток:
I_м(ШМА1)=
S_м(ШМА1)⁄ ₃V_л=
215
⁄
1,73·0,38
=
326,8
А.

Для
электроприемников,
питающихся
от
РП
и
ЩО:
Р_м=
Р_см;
Q_м=
Q_см;
S_м=
S_cм.

Пример:
для
РП1

^Р_м^=
Р_см^=Р_н∑^·К_и^{=31,2·
0,3=9,4кВт;}

^Q_м^=Q_см^=Р_см^{·tgφ=9,4·1,73=16,3квар;}

_Sм_{= 22}

^S_см.
⁼

^Р_см
^+Q_см
^{;Sм=18,8кВА;}

I_м(РП1)=
S_м(РП1)=
S_м(РП1)⁄ V_{л 3}
=
18,8
⁄
0,38
·
1,73
=
28,6
А.

9.
Рассчитывается
суммарная
среднесменная
нагрузка
на
шинах
низ-
кого
напряжения
(строка
«Всего
на
ШНН»)
и
данные
расчетов
заносятся
в
колонки
9,
10,
11.

10.
Суммарные
максимальные
нагрузки
на
шинах
низкого
напряже-

ния
(строка
«Всего
на
ШНН»)
заносятся
в в
колонки
15,
16
,17,
18.

11.
Определяются
потери
в
трансформаторе,
а
результаты
расчетов
заносятся
в
строку
«Потери»
колонки
15,
16,
17.
Потери
активной
мощно-

сти
ΔР_тприблизительно
можно
считать
равными
двум
процентам
от
мак-
симальной
полной
мощности
на
шинах
низкого
напряжения.
В
данном
примере
(табл.
14
колонка
17,
строка
«Всего
на
ШНН»):
S_м.нн=
473,1
кВА;
ΔР_т=
0,02·473,1
=
95
кВт.

^{ПотериреактивноймощностиΔQ}_т
^{можнопринятьравнымидесяти}

процентам
от
максимальной
полной
мощности
на
шинах
низкого
напря-

^{жения,что
составит:ΔQ}_т^=0,1S_м(НН)^{=0,1·473,1=47,3квар.}

Полные
потери
в
трансформаторе
составят:

ΔS_т=

_ΔР²_{T +ΔQ}²_{T =}

_9,5²
_+47,3²

=
48,3кВА.

12.
С
учетом
потерь
в
трансформаторе
определяются
максимальные
нагрузки
на
шинах
высокого
напряжения
ШВН
и
записываются
в
строку

«Всего
на
ВН».
В
данном
примере
полная
максимальная
мощность
на стороне
высокого
напряжения
составит:
S_м(ВН)= 521,4
кВА.

13.
Определяется
расчетная
мощность
трансформатора
с
учетом
по-

терь,
но
без
компенсации
реактивной
мощности
по
условию:
S_т≥ 0,7
·
S_м(ВН)=
0,7
·
521,4
=
365
кВА.

По
прил.
7
выбирается
масляный
трансформатор
типа
ТМ
мощно-

стью
400кВА.
Согласно
второй
категории
надежности
на
цеховой
ТП
не-

обходимо
установить
два
трансформатора.
Выбранная
мощность
цехово-
го
трансформатора
проверяется
на
перегрузочную
способность
в
аварий-
ном
режиме:
1,4 ·
S_т
≥
S_м(ВН);
1,4 ·
400
≥
521,4
кВА,
т.
к.
условие
выполня-
ется,
следовательно
мощность
выбрана
правильно.
К
установке
принима-
ется
комплектная
трансформаторная
подстанция
КТП
2×400-10
/
0.4,
с двумя
трансформаторами
типа
ТМ
400-10
/
0,4.

Определяется
коэффициент
загрузки
трансформатора:

^К₃^=S_нн^/n·S_ном^._т^{=473,1/2·400=0,59.}

Средневзвешенный
коэффициент
мощности
по
цеху
составил:

^сosφ_ср.^=Р_см∑^{/ S}_cм
∑^{=149,7/215=0,85.}

Поскольку
коэффициент
мощности
меньше
оптимального
(0,92),
то

необходимо
скомпенсировать
реактивную
мощность.

«Надежность микроэлектроники» Редакция журнала

Главный редактор

Доктор М. Тахори

Технологический институт Карлсруэ, Институт компьютерной инженерии, кафедра надежных нано-вычислений, Technologiefabrik Haid-und-Neu-Str. 7 Сборка. 07.21, 3-й этаж, D-76131, Карлсруэ, Германия, факс: + 49-721-608-43962

Телефон + 49-721-608-47778

Младшие редакторы

Доктор.Д. Агонафер

Техасский университет в Арлингтонском центре упаковки систем МЭМС и наноэлектроники для электроники, 500 West First St, Rm 211A Woolf Hall, Arlington, Texas, TX 76019, США, факс: 817-272-5010

Телефон 817-272-7377

Д-р Д. Александреску

Iroc Technologies SA, Гренобль, Франция

доктор Л. Ангел

Методы информатики и микроэлектроники для архитектуры интегрированных систем Лаборатория, 46, авеню Феликс Виалле, 38031, Гренобль, Франция

Доктор.Х.А. Asadi

Технологический университет Шарифа, факультет компьютерной инженерии, проспект Азади, Тегеран, Иран, Исламская Республика

Телефон +98 21 66166639

Д-р А.С. Бахман

Центр надежной силовой электроники Ольборгского университета, Pontoppidanstraede 101, 9220, Ольборг, Дания

Доктор П. Кова

Кафедра инженерии и архитектуры Пармского университета, 43124, Парма, Италия, факс: +39 0521 905822

Телефон +39 0521 905818

доц.Профессор Д. Данкович

Университет Ниша, факультет электронной инженерии, кафедра микроэлектроники, Александра Медведева 14, 18000, Ниш, Сербия

Д-р Х. Госснер

Intel Germany GmbH, Am Campeon 12, 85579, Neubiberg, Германия

Доктор П. Громала

Robert Bosch GmbH Automotive Electronics, Postfach 13 42, 72703, Ройтлинген, Германия

Телефон 491628514983

Доктор.С. Хамдуи

Технологический университет Делфта, факультет материаловедения и инженерии, лаборатория виртуальных материалов, фак. 3ME, Mekelweg 2, Room 8D-4-07, 2628 CD, Делфт, Нидерланды

Д-р Б. Хан

Мэрилендский университет в Колледж-Парке, факультет машиностроения, 2181 Гленн Л. Мартин Холл, дом 088, Колледж-Парк, Мэриленд, 20742, США, факс: 301-314-9477

Телефон 301-405-5255

Доктор.Дж. Хан

Университет Альберты, факультет электротехники и вычислительной техники, 9107-116 Street, Эдмонтон, T6G 2V4, Альберта, Канада

Телефон -2632

Д-р М. Хашимото

Высшая школа информационных наук и технологий при Университете Осаки, Тойонака, Япония

Телефон -11324

доктор Д.Huitink

Инженерный колледж Университета Арканзаса, 204 Mechanical Engineering Bldg, Fayetteville, Arkansas, 72701-4002, United States

Телефон 479-575-6263

Центр надежной силовой электроники Ольборгского университета, Pontoppidanstraede 101, 9220, Ольборг, Дания

Телефон +45 9940 3314

доц. Профессор А. Джайн

Техасский университет в Арлингтоне, Арлингтон, Техас, 76019, США

Доктор.Кужир П.

Белорусский государственный университет Институт ядерных проблем, ул. Бобруйская, 11, 220030, Минск, Беларусь

Телефон +375 17 200 74 10

Доктор Д. Квон

Sungkyunkwan University, Department of Systems Management Engineering, 27404B Sungkyunkwan University, Seobu-ro 2066, 16419, Jangan-gu, Suwon, Korea, Republic of

Телефон -7832

Доктор.К.-К. Ли

Национальный университет Цин Хуа, факультет энергетического машиностроения, № 101, секция 2, улица Куанг-Фу, 30013, Синьчжу, Тайвань

Телефон -5161527

Д-р Э.А. Миранда

Кафедра электронной инженерии Автономного университета Барселоны, Барселона, Испания

Доктор W.H. Робинсон

Университет Вандербильта, PMB 351824, 2301 Vanderbilt Place, Нэшвилл, Теннесси, 37235-1824, Соединенные Штаты

Телефон (615) 322-1507

Доктор.У. Шлихтманн

Технический университет Мюнхена, факультет электротехники и вычислительной техники, Theresienstr. 90, 80333, Мюнхен, Германия

Телефон +49 (89) 289-23665

Д-р А. Скурек

Исследовательская сеть Лукасевича — Институт электронных технологий, Варшава, Польша, Морской университет Гдыни, Гдыня, Польша

Доктор К.-M. Тан

Университет Чангун, кафедра электронной инженерии, 259 Wen-Hwa 1st Road, Kwei-Shan, Tao-Yuan, Тайвань

Д-р S.X.-D. Тан

Кафедра электротехники и вычислительной техники Калифорнийского университета в Риверсайде, Уинстон Чанг Холл, Риверсайд, Калифорния, Калифорния 92521, США, факс: +1 951-827-2425

Телефон +1 951-827-5143

Доктор.Э. Vatajelu

Методы информатики и микроэлектроники для архитектуры интегрированных систем Лаборатория, 46, авеню Феликс Виалле, 38031, Гренобль, Франция

Доктор Х. Ван

Шанхайский институт перспективных исследований, Rm 505, Building 1, 99 Haike Road, 201210, Шанхай, Китай

Телефон 8621-20325159

Бывший главный редактор

Редактор-основатель

Редакционный совет

М.Амагай

Texas Instruments Japan Ltd Оита, Оита, Япония

г. Чан

Городской университет Гонконга, Коулун, Гонконг

К. Крус

Межвузовский центр микроэлектроники, Лёвен, Бельгия

Г. Де Мей

Гентский университет, Гент, Бельгия

С.Димитриев

Университет Гриффита, Натан, Квинсленд, Австралия

А. Дзедзич

Вроцлавский университет науки и технологий, Вроцлав, Польша

Д.М. Флитвуд

Университет Вандербильта, Нэшвилл, Теннесси, США

Д. Флорес

Национальный центр микроэлектроники, Беллатерра, Испания

М.Фукуда

Группа лабораторий NTT Science and Core Technology, Ацуги, Япония

Р. Гаффарян

Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния, США

г. Гибаудо

Высшая школа физической электроники и материалов, Гренобль, Франция

т.Грассер

TU Wien University, Вена, Австрия

В. Хуард

STMicroelectronics, Женева, Швейцария

Д. П. Иоанну

International Business Machines Corp.

Х. Иваи

Токийский технологический институт — кампус Судзукэдай, Иокогама, Япония

Н.Лабат

Лаборатория системной интеграции материалов, Talence Cedex, Франция

Б. Ли

IBM Essex Junction, Essex Junction, Вермонт, США

Дж. Лиу

Университет Центральной Флориды, Орландо, Флорида, США

Дж. Лутц

Хемницкий технологический университет, Хемниц, Германия

И.Маниакальный

Университет Ниша, Ниш, Сербия

Р. Меноцци

Университет Пармы, Парма, Италия

Э. Миранда

Университет Буэнос-Айреса, Буэнос-Айрес, Аргентина

Х. Момосе

Центр исследований и разработок корпорации Toshiba, Исого-Ку, Иокогама, Япония

Л.Т. Нгуен

Texas Instruments Inc, Даллас, Техас, США

A. Ortiz-Conde

Университет Симона Боливара, Каракас, Венесуэла, Боливарианская Республика

Паскалева А.

Болгарская академия наук, София, Болгария

П. Перду

Космический центр Тулузы, Тулуза, Франция

В.С. Першенков

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Российская Федерация

9 Повышение надежности программного обеспечения | Рост надежности: повышение надежности системы защиты

средний и поздний этапы развивающего тестирования. Напротив, за исключением случаев, когда вся система является программным обеспечением, целесообразно, чтобы повышение надежности программного обеспечения в первую очередь рассматривалось как проблема на уровне компонентов, которая будет решаться, пока система находится в разработке подрядчиком, или, самое позднее, во время самые ранние стадии развивающего тестирования.Следовательно, основной стороной, ответственной за надежность программного обеспечения, является подрядчик.

В этой главе мы сначала обсудим моделирование роста надежности программного обеспечения в том виде, в каком оно обычно понимается и используется в оборонном приобретении. Затем мы переходим к новому подходу, моделированию на основе метрик: мы описываем проделанную работу и обсуждаем, как построить модели прогнозирования на основе метрик. В последних двух разделах главы кратко рассматривается тестирование и мониторинг.

МОДЕЛИРОВАНИЕ РОСТА НАДЕЖНОСТИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Модели классического дизайна

Модели роста надежности программного обеспечения в лучшем случае имеют ограниченное применение для прогнозирования будущей надежности разрабатываемой программной системы по нескольким причинам.Наиболее важно то, что закономерность роста надежности, очевидная во время разработки программных систем, часто не является монотонной, потому что исправления для устранения дефектов иногда вносят дополнительные дефекты. Следовательно, хотя неоднородная модель пуассоновского процесса является одним из ведущих подходов к моделированию надежности разрабатываемых программных (и аппаратных) систем, она часто дает неверные выводы и правила принятия решений для управления разрабатываемыми программными системами.

Другими недостатками таких моделей, относящихся к программному обеспечению, являются существенная зависимость от времени как фактора моделирования, динамическое поведение программных систем, неспособность принять во внимание различные факторы окружающей среды, которые влияют на надежность программного обеспечения при установке, и взаимодействие оборудования.Что касается зависимости от времени, трудно создать основанную на времени модель надежности для программных систем, потому что весьма вероятно, что одна и та же программная система будет иметь разные значения надежности по отношению к различным профилям эксплуатационного использования программного обеспечения. Динамическое поведение программных систем в зависимости от среды использования, выполняемых задач и взаимодействия с аппаратными компонентами — все это усложняет моделирование надежности программного обеспечения.

Siegel (2011, 2012) описывает связанные сложности.Часто метрические модели для надежности программного обеспечения, полученные из большого количества недавних исследований, начиная от оттока кода, сложности кода, зависимостей кода, покрытия тестирования, информации об ошибках, телеметрии использования и т. Д., Оказались эффективными предикторами качества кода. . Следовательно, за этим обсуждением моделей роста надежности программного обеспечения следует обсуждение использования метрики-

.

Надежность — CEOpedia | Управление онлайн

Надежность определяется как вероятность события, которая заключается в том, что продукт, используемый в определенных обстоятельствах, сохранит способность соответствовать требованиям в течение определенного периода времени использования.Надежность также иногда интерпретируется как качество, растянутое во времени: «надежное качество». Однако качество является важнейшей концепцией, поскольку надежность не гарантирует высокого уровня качества.

Надежность в исследованиях : см. Ниже.

Определения надежности

Наиболее распространенные определения надежности включают:

• Повреждение — потеря способности продукта соответствовать требованиям.
• Готовность — способность объекта выполнять определенные требования в текущих обстоятельствах.
• Ремонтопригодность — способность поддерживать способность соответствовать конкретным требованиям в данных условиях использования
• Предоставление услуги — способность организации, которая имеет дело с услугой, предоставлять ресурсы, необходимые для обработки объекта.

Значение надежности

Надежность по-разному интерпретируется и воспринимается разными людьми в зависимости от функции. Например:

Надежность конструкции

Надежность касается готовности продукта выполнять определенные функции этого продукта в то время, когда это необходимо пользователю.На готовность продукта отвечать определенным требованиям влияют:

• устойчивость к повреждениям,

Ремонтопригодность

• , а также
• предоставление средств, необходимых для использования.

Надежность для предпринимателей

Для предпринимателя надежность определяет конкурентоспособность продукта и позволяет безопасно использовать продукт. По мнению предпринимателей, продукт более надежен, если он снижает стоимость процессов, что связано с более низкой стоимостью производства.

Надежность как уверенность

Надежность продукта связана с доверием к нему. Это связано с:

• безопасность,
• сервис,
• небольших затрат, связанных с приобретением и владением, и
• использование продукта, не нарушаемое повреждениями.

Надежность и долговечность

Термины «долговечность» и «надежность» часто приравнивают друг к другу. Однако это две разные концепции.Долговечность определяет, как долго продукт не демонстрировал существенной потери исходного уровня качества, то есть как долго он будет соответствовать требованиям при указанных условиях использования или хранения. А надежность определяет вероятность удовлетворения ваших требований в срок и при заданных условиях использования.

Надежность в исследованиях

Надежность исследования — это способ оценки качества процедуры измерения, используемой для сбора данных в научном исследовании.Чтобы результаты исследования считались действительными, процедура измерения должна быть, прежде всего, надежной.

Виды надежности

Существует три основных типа надежности:

• , относящиеся к последовательному измерению,
• связаны с одновременным измерением более чем одним исследователем,
• относится к одной точке измерения.

Эти типы подробно обсуждаются здесь.

Надежность данных

Надежность данных — это точность и полнота данных, обработанных компьютером, с учетом того, для чего они предназначены.Чтобы быть надежными, данные должны быть полными, точными и последовательными.

Надежность и действительность

Срок действия — термин, используемый в статистике и научных исследованиях для описания:

• точность — степень, в которой выбранный метод измеряет то, что он должен измерять,
• конструктивная валидность — степень, в которой практический тест измеряет то, что, согласно теории, они должны делать,
• достоверность содержания — систематическая проверка метода выявления, охватывает ли он все важные области явления, которое предполагается оценивать.