Проектирование систем электроснабжения в сфере промышленности

Электричество на сегодняшний день является неотъемлемой частью любой сферы деятельности. Огромную и важнейшую роль оно выполняет на промышленных предприятиях. Перебои в подаче электроэнергии неудобны  не только тем, что наступает темнота и приостанавливаются технологические процессы, но также чреваты серьезными последствиями для здоровья и жизни человечества. Крайне недопустимы неполадки в электроснабжении при производстве каких-либо химический взрывоопасных веществ.

Во избежание возникновения подобных ситуаций важно с самого начала заботиться о надежности электричества на объекте, а именно – осуществлять правильное и профессиональное проектирование электроснабжения на предприятии.

Проектирование электроснабжения в руках профессиональных проектировщиков

Проектировщик – это высококвалифицированный специалист узкого профиля с высшим образованием, который до мелочей знает правильное проектирование систем электроснабжения.

Число проектировщиков в проектных организациях и отделах напрямую зависит от объема, степени сложности и сроков проектирования систем электроснабжения. Безусловно, очень важным критерием является и опыт работы специалистов, их продолжительность труда на промышленных предприятиях. Всем известно, что никакие знания теоретических аспектов не заменят практически навыков любого специалиста. 

Проектировщик допускается к проектированию электроснабжения только в том случае, если имеет определенную лицензию. Также, существует специальный «Допуск СРО», который необходим для работы со сложными и опасными объектами.

Проектирование электроснабжения: начальный этап

Началом любого проекта является получение технического задания (ТЗ) на проектирование, которое выдается заказчиком. Происходит это еще на этапе строительства объекта. Очень важно в данный момент скоординировать работу всех служб, которые относятся к строительству предприятия.

Техническое задание для проектирования электроснабжения не может быть составлено без участия специалистов-технологов, поскольку число насосов напрямую влияет на число электрических двигателей. Следовательно, составление ТЗ на проектирование электроснабжения промышленного предприятия происходит на основе технологической схемы цеха.

По итогу согласования со всеми службами, участвующими в строительстве, и ответственными лицами, объект осматривает директор. После его одобрения предприятие передается в проектное бюро.  

Что входит в проектирование электроснабжения промышленных предприятий?

При строительстве предприятия собирается единый пакет документов, в котором проект электроснабжения является важной составляющей. В данный проект включены те аспекты, которые относятся непосредственно к электричеству, а именно:

Для быстрого ориентирования в проекте к нему обязательно прикладывается список чертежей в виде оглавления. Пояснительная записка – отдельно оформленная часть проекта. Стоит отметить, что перечисленное содержимое – далеко не все, поскольку проекты бывают совершенно разными.

Проектирование электроснабжения включает в себя очень широкий круг вопросов, что требует участия большого числа разработчиков. Ведь для каждой сферы электроснабжения необходим узкой квалификации специалист.

Пояснительная записка – важная составляющая проектирования электроснабжения

Пояснительная записка – это документ, который содержит в себе описания и пояснения относительно всего процесса проектирования электроснабжения промышленных предприятий.

Не стоит думать, что пояснительная записка выполняет роль непосредственного руководства при строительстве. Но при этом в данном документе объясняются такие моменты, как выбор тех или иных электроаппаратов, кабелей и др.  

Проектирование систем электроснабжения и выбор оборудования для них

Выбор электрического оборудования для электроснабжения предприятия – очень ответственный и важный процесс, поскольку используемых устройств довольно много и каждое должно быть высокого качества. Рассмотрим выбор оборудования на примере электрического двигателя, вращающего вентилятор.

Перед вентилятором стоит очень важная задача – производство необходимой величины воздушного потока, которая характеризуется объемом перемещаемого лопастями воздуха за единицу времени. Именно опираясь на этот показатель и выбирается готовый вентилятор.

Электрический двигатель – это устройство, которое непосредственно приводит в действие вентилятор. Первоначально проектировщик должен определить мощность двигателя, исходя из характеристик вентилятора. Также необходимо учитывать правильный запуск электродвигателя с учетом его степени нагрузки на валу. То есть, недостаточность пускового момента чревата сгоранием двигателя после тяжелого старта.  

Корпус электрического двигателя отличается защитой от влияния внешних факторов. Именно поэтому, выбирая двигатель необходимо учитывать условия его эксплуатации и, соответственно, степень защиты оборудования (IP).

Важным этапом является подключение двигателя к электросети. Для этой цели специально осуществляется конструирование электрощитовой и распределительного пункта. При этом учитывается число моторов в цехе, а также расстояние между ними и до них.

В процессе создания проекта щитовой во внимание берется общий объем нагрузки, которая в ней концентрируется.

Выбор кабельно-проводниковой продукции при проектировании электроснабжения не менее важный момент. Например, кабель соединения электрического двигателя и щитовой выбирается с учетом номинального тока электродвигателя.

Показатель сечения должен выдерживать номинальный и кратковременно-пусковой токи длительное время. Сечение может быть увеличено, если по итогам расчетов понижение напряжения повлечет за собой ухудшение показателей функционирования двигателя (ведь кабель является дополнительным сопротивлением цепи питания).

Электрическому двигателю необходимо обеспечить индивидуальную защиту для более продуктивной и бесперебойной работы. Для этой цели используются автоматы (автоматические выключатели) и тепловые реле. Их главная роль состоит в отключении электролинии двигателя при возникновении перегрузок и коротких замыканий (КЗ).

Магнитные пускатели и контакторы выбираются с целью управления работой.

Частотный преобразователь устанавливается вместо пускателя в ситуации, когда необходимо регулировать обороты вентилятора в период работы.

В заключении стоит отметить, что необходимо произвести расчет тока короткого замыкания в ситуации его возникновения в отдаленной точке – барно двигателя.

Рассчитанное значение помогает убедиться в следующем:

• аппарат защиты точно предотвратит замыкание в нужное время;
• во время работы аппараты коммутации и изоляторы распред.устройств не повредятся динамическими силами из-за КЗ;
• кабельно-проводниковая продукция, шины, обмотки электрического двигатели и иные элементы коммутационных устройств не расплавятся от повышения температуры при КЗ.

Если прогнозы по итогам расчетов пагубные, то по параметрам проводятся корректировки относительно сечения используемых кабелей, показателей номинального тока и характеристик аппаратов защиты.

Системы управления в проектировании систем электроснабжения

Техническое задание на проектирование электроснабжения подразумевает под собой пояснение управления электродвигателем. То есть, в данном документе должно указываться каким образом может осуществляться управление двигателем.

Самый простой и классический способ – это кнопочная станция. Она устанавливается непосредственно рядом с вентилятором и соединяется с щитовой посредством контрольного кабеля. Кнопки станции подключены к катушке магнитного пускателя.

На сегодняшний день наиболее удобным способом является управление всеми процессами из одного места. Электродвигателей достаточно много, что требует обходить все установки. Именно поэтому сегодня помимо местного типа запуска в проекте предусматривается дистанционный способ, который происходит в специально оборудованной операторской.

Проектирование электроснабжения на сегодняшний день предусматривает использование современных компьютерных технологий. Таким образом, необходимо промежуточное звено между операторской и электрощитовой для преобразования сигналов управления в специальный код, понятный компьютеру.

Технологические процессы невозможны без управления шиберами. Для этого вблизи с пускателем вентиляторов монтируются реверсивные пускатели, которые открывают и закрывают его шиберы при входе/выходе. Специально для это цели существуют кнопки местного управления и переключатель режимов. При необходимости неполного открытия шибера монтируется специальная система контроля угла.

Итак, функционирование промышленного предприятия в основном зависит от правильного проектирования систем электроснабжения, а также всех элементов, из которых они состоят.