Système d'alimentation : conception, installation, exploitation. Systèmes d'alimentation autonomes

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

L'amélioration de la qualité de l'entretien des bâtiments et des complexes industriels a conduit à la généralisation de l'utilisation des sources d'électricité et des infrastructures connexes. Dans les entreprises modernes, les fonctions des systèmes d'approvisionnement énergétique impliquent la plus grande responsabilité, car la moindre panne d'alimentation électrique des équipements peut entraîner une perturbation des processus de production. Et ce n'est qu'une partie des risques qui doivent être minimisés au stade de l'élaboration du projet du système d'alimentation électrique. Les problèmes d'optimisation de cette infrastructure ne sont pas moins importants, car le coût des ressources énergétiques devient généralement le poste le plus coûteux du devis pour l'entretien des entreprises.

Objectif des systèmes d'alimentation

Habituellement, les experts, ainsi que les tâches principales de ces systèmes, mettent en évidence leur composition et leurs caractéristiques. Mais la séparation de ces paramètres permettra de déterminer plus précisément les composants et les tâches des systèmes d'alimentation. Leur objectif principal est de fournir aux consommateurs des ressources énergétiques. Un petit objet privé et une grande entreprise peuvent jouer le rôle de cette dernière.importance régionale. Dans l'ensemble, le système d'alimentation agit comme un élément de connexion entre la source et les récepteurs d'énergie.

Structure et éléments constitutifs

Le complexe d'alimentation peut être représenté comme un système à trois composants. C'est directement la source d'énergie, l'infrastructure de distribution et les moyens d'approvisionnement en électricité. Pour l'interconnexion entre ces composants, le dispositif du système d'alimentation prévoit une large gamme d'équipements et d'éléments auxiliaires:

• lignes électriques (fournissent la transmission d'énergie aux récepteurs);
• postes abaisseurs (réaliser la conversion primaire de l'énergie à partir de ses sources);
• stations de distribution (remplissent une fonction importante de réseau de distribution d'énergie pour alimenter plusieurs consommateurs);
• installations de conversion (effectuer la préparation du flux électrique pour l'utilisation finale);
• lignes aériennes et câbles (éléments de connexion qui forment un réseau dans l'infrastructure électrique);
• conducteurs (fournissent l'alimentation finale en énergie à ses récepteurs).

Variétés de générateurs

Les centrales électriques sont davantage conçues pour les systèmes d'alimentation autonomes de différents types. Ce sont des appareils qui incluent un moteur qui génère du courant. Les centrales électriques modernes fonctionnent avec trois principaux types de carburant: l'essence, le gaz et le diesel.

Les générateurs à essence sont couramment utilisés commesystèmes redondants et sont calculés pour de courtes périodes de fonctionnement. Ces stations sont moins chères et plus faciles à entretenir, mais les coûts élevés du carburant ne permettent pas de les utiliser en mode intensif. Un système d'alimentation diesel plus puissant bénéficie de faibles coûts de maintenance (20% de moins par rapport à ses homologues à essence), mais l'équipement lui-même et l'installation sont plus chers. L'alimentation électrique au gaz a trouvé sa place dans l'entretien des grandes installations industrielles - les avantages d'une telle infrastructure incluent l'abordabilité et la durabilité du carburant.

Design

Dans le processus de création d'un modèle d'un futur système d'alimentation électrique, plusieurs étapes sont nécessaires, notamment l'élaboration d'un plan d'alimentation électrique, le traçage, la détermination de l'emplacement et des paramètres des équipements. La conception moderne des systèmes d'alimentation comprend les travaux suivants:

• créer un plan d'implantation des équipements;
• élaboration des réseaux d'approvisionnement et de distribution;
• sélection des câbles, travail de conception sur leurs paramètres;
• créer un rapport de câble;
• cheminement des fils;
• développement des spécifications;
• préparation de la disposition du câblage électrique et des équipements connexes.

Lors de l'exécution de la plupart des opérations de conception, les spécialistes doivent déterminer les charges électriques et calculer le réseau électrique, qui servira à transmettre et à distribuer l'électricité entre ses récepteurs. Aussi pris enattention aux facteurs de demande et à la capacité installée.

Choix de l'équipement

Lorsque le projet est prêt, les spécialistes procèdent à la sélection des moyens techniques qui mettent en œuvre le système d'alimentation. Les données de base sur la base desquelles l'équipement est sélectionné sont fournies par la conception des systèmes d'alimentation électrique basée sur des calculs et des conditions de fonctionnement. Les composants du complexe détermineront sa durabilité et sa fiabilité. À ce jour, la liste des équipements à ces fins comprend les produits de câblage et de câblage, les équipements haute tension, l'électrotechnique antidéflagrante, les produits d'éclairage, les générateurs et les centrales électriques, les installations de transformation, l'électronique de puissance et divers composants.

Installation

Il s'agit de la dernière étape de la création d'un complexe d'alimentation électrique, qui comprend l'assemblage et l'installation d'équipements. L'installation est effectuée en tenant compte des données du projet et des caractéristiques de l'entreprise - par exemple, dans le cas de la mise en œuvre de la tâche dans les installations de production, les spécialistes tiennent compte de la possibilité d'une installation progressive de composants individuels sans qu'il soit nécessaire de arrêter le flux de travail. Au même stade, l'automatisation des systèmes d'alimentation électrique est réalisée au détriment des panneaux de commande et des contrôleurs spéciaux. Ensuite, les opérations de mise en service sont effectuées et les modifications nécessaires sont apportées aux règles de maintenance et d'exploitation.

Principes de gestion et de fonctionnement

Lorsque l'on considère le fonctionnement des systèmes d'alimentation, il est importantprendre en compte le fait que les sources d'alimentation et les équipements électriques associés doivent produire autant de ressources que les consommateurs en ont besoin. En d'autres termes, le fonctionnement des centrales et des réseaux est calculé pour d'éventuelles variations des charges des récepteurs. Le fonctionnement rationnel des systèmes d'alimentation électrique prévoit une formation spéciale du personnel du centre de répartition qui sera en mesure de surveiller avec précision la demande d'électricité des récepteurs. Sur la base de ces indicateurs, le service sélectionne le nombre optimal de groupes électrogènes lors de la réduction des charges ou, au contraire, lance des stations de secours lorsque les besoins énergétiques augmentent.

Il est important de considérer que la performance et la sécurité des processus de travail dans l'entreprise dépendent de la qualité de service du système électrique. Les perturbations de l'alimentation électrique peuvent provoquer des accidents, des arrêts sur les convoyeurs et d'autres situations et phénomènes désagréables, à la suite desquels l'apparition de victimes et la sous-production de produits manufacturés ne peuvent être exclues.

Critères de qualité de l'alimentation électrique

La responsabilité des systèmes qui fournissent de l'énergie aux entreprises nécessite de maintenir des indicateurs suffisants de leur performance. A cet égard, la maintenance des installations d'approvisionnement repose sur les principes suivants:

• Assurer le bon fonctionnement des groupes électrogènes, des réseaux et des composants d'alimentation électrique associés. Soit dit en passant, la fiabilité des systèmes d'alimentation électrique est l'une des principales évaluations de sa qualité, ainsi que de sa maintenabilité et de sa durabilité.
• Stabilité de la mise en œuvre du plan dela production d'électricité et sa distribution ultérieure, couvrant les maximums requis pour les charges des consommateurs.
• Préservation de la qualité de l'énergie fournie aux récepteurs. Il doit répondre aux exigences de l'équipement électrique d'alimentation en termes de fréquence et de tension.

Pour obtenir des conditions de travail optimales, le système d'alimentation est contrôlé par des panneaux de contrôle. Ces derniers, à leur tour, sont équipés d'outils, grâce auxquels le contrôle, le réglage, le contrôle des centrales électriques, des lignes électriques et des sous-stations abaisseurs sont effectués.

Modes de fonctionnement

Tout complexe d'alimentation électrique prévoit un équipement de protection individuelle en cas d'urgence. En règle générale, il s'agit de systèmes de protection à relais, ce qui a conduit à diviser les modes de fonctionnement du système électrique en trois types: normal, urgence et post-accidentel. Le premier mode est caractérisé par une alimentation électrique ininterrompue. Dans de telles conditions de fonctionnement, le système d'alimentation électrique des entreprises industrielles fournit la ressource en volume suffisant et avec la qualité requise. En mode d'urgence, le fonctionnement normal du système est perturbé et dure jusqu'au moment où le composant endommagé est également désactivé. Le fonctionnement post-accidentel du système d'alimentation électrique se poursuit jusqu'à ce que le fonctionnement normal de l'ensemble du complexe soit rétabli.

Classifications des systèmes d'alimentation

Il existe plusieurs principes pour la séparation des systèmes électriques qui alimentent les consommateurs en électricité. En fonction de laLe système d'alimentation source peut être électrochimique, diesel-électrique et nucléaire. De tels complexes sont également de configuration différente, par exemple, ils sont centralisés, décentralisés et combinés. Les caractéristiques du courant, continu et alternatif ne sont pas moins importantes dans la classification.

Les systèmes d'alimentation sont utilisés dans différentes conditions et dans différentes installations. À cet égard, il convient de considérer leur mobilité (fixe, portable et transportable) et leur appartenance au consommateur. Mais peut-être que la division principale concerne le but. Ainsi, il existe des systèmes de veille, de sauvegarde et d'urgence. Le système d'alimentation de secours de l'entreprise remplit ses fonctions de manière régulière et, en règle générale, constitue la principale source d'électricité. Les systèmes de secours, au contraire, agissent plus souvent comme une infrastructure d'alimentation auxiliaire - pour remplacer le complexe principal. L'alimentation électrique de secours offre généralement la possibilité de desservir les installations les plus critiques en quelques heures ou quelques jours.

Systèmes d'alimentation autonomes

Le concept de systèmes autonomes vient de la nécessité d'assurer l'alimentation électrique contre d'éventuelles pannes des réseaux de base et d'autres situations de force majeure. En règle générale, les systèmes d'alimentation autonomes sont utilisés dans les entreprises ayant un processus de production établi et nécessitant une alimentation électrique ininterrompue. Il s'agit essentiellement de la fourniture d'électricité avec un contrôle indépendant. Il est important de noter que l'alimentation autonome est durable,mais nécessite en même temps des coûts d'installation et de maintenance plus élevés. En revanche, cette approche se justifie au regard de la fiabilité et de la stabilité de l'approvisionnement énergétique.