Электрооборудование объектов охраны и электропитание технических средств охраны

ПЛАН-КОНСПЕКТ
для проведения занятия по техническим средствам охраны
с специалистами инженерно-технического обеспечения
подразделений 

ТЕМА № 4. Электрооборудование объектов охраны и электропитание технических средств охраны

 

Занятие 1. Принципы электроснабжения объектов охраны. Классификация потребителей. Схемы электроснабжения объектов охраны.
Автономные дизельные электростанции.
Электрические сети, распределительные и коммутирующие устройства. Молниезащита сооружений объектов охраны.
Заземляющие устройства. Технические обслуживание и меры безопасности.

Цель занятия: 1. Изучить принципы электроснабжения объектов охраны.

2. Довести до обучаемых типовые схемы электроснабжения объектов охраны.
3. Изучить автономные дизельные электростанции.

 

Время: 4 часа

 

Материально-техническое обеспечение: плакат, слайды, схемы ЭСН

Литература:

1. Правила устройства электроснабжения. — Л.: Энергоатомиздат.
2. Техническое описание ДГУ АД-100С.

I. Вводная часть — 10 мин

1. Доклад командира группы.
2. Проверка наличия слушателей.
3. Сообщение о ходе занятий.
4. Краткий опрос по предыдущей теме:
— классификация измерительных приборов, погрешности измерения и приборов;
— правила проверки электроизмерительных приборов.

 

У Ч Е Б Н Ы Е В О П Р О С Ы

1. Электроснабжение объектов охраны, основные принципы.
2. Категории электроприемников и обеспечение надежности ЭСН.
3. Типовые схемы электроснабжения объектов охраны.
4. Автономные дизельные электростанции.
5. Молниезащита объектов охраны.
6. Заземляющие устройства, техническое обслуживание.

II. Основная часть — 160 мин

 

1. Электроснабжение объектов охраны, основные принципы
(глава II пр. МВД № 0800 от декабря 1976 г. “Средства электропитания”)

 

К средствам электропитания относятся источники переменного и постоянного тока, трансформаторные подстанции (ТП), выпрямители, стабилизаторы, распределительные и зарядно-разрядные устройства, коммутационные и установочные аппараты и питающие линии.
Средства электропитания должны обеспечивать:
— установленную мощность всех потребителей технических средств охраны;
— аварийное питание средств обнаружения в течении 16 часов;
— стабильность напряжения в пределах норм, установленных для ТСО;
— стабильность напряжения в пределах норм, установленных для ТСО;
— раздельное питание средств обнаружения от других потребителей;
— контроль за параметрами напряжения и тока;
— защиту источников тока от коротких замыканий и перегрузок;
— автоматическое и ручное переключения источников питания;
— надежность, безопасность и удобство обслуживания.
Распределительные, выпрямительные, стабилизирующие, зарядно-разрядные устройства и коммутационные аппараты размещаются, как правило, в специально оборудованном помещении КПП рядом с операторской или устанавливаются в непосредственной близости от потребителей.
Для технического обслуживания средств электропитания необходимо иметь:
— основные защитные изолирующие средства (диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными рукоятками, указатели напряжения);
— дополнительные защитные изолирующие средства (диэлектрические галоши, диэлектрические резиновые коврики, изолирующие подставки).
Для этого во всех электроустановках оборудуются уголки техники безопасности.
2. Категории электроприемников и обеспечение надежности ЭСН
В отношении надежности ЭСН электроприемники разделяются на три категории.
Электроприемники 1 категории — это такие электроприемники, перерыв ЭСН которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
Из состава электроприемников 1 категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.
Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв ЭСН которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприемники III категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.
Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания и перерыв их ЭСН при нарушении ЭСН от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для ЭСН особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.
Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать эдектроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников.
Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы ЭСН, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы ЭСН, не превышают одних суток.

3. Типовые схемы электроснабжения объектов охраны

Основными источниками электроэнергии для охраняемых объектов являются внешние энергосистемы и как дополнительные источники — автономные (местные) электростанции, вырабатывающие переменное U частотой 50 Гц.
Для передачи электроэнергии большой мощности на большие расстояния от источника электроэнергии или головной трансформаторной понижающей подстанции до места потребления используют высокие напряжения (6,10, 35, 110, 220 и т.д. кВ) для уменьшения потерь электроэнергии в линиях электропередач. На месте потребления электроэнергии (электроустановки, электроприемники) устанавливаются понижающие трансформаторные подстанции (ТП), которые получают питание от распределительных устройств высокого напряжения 6, 10 кВ вышестоящих ТП, преобразуют его в низкое напряжение 220, 380, 660 В, после чего через распределительные щиты и автоматы напряжение подается непосредственно потребителями. ТП, снабжающие объекты охраны УИС обязательно устанавливаются вне объекта охраны. За их работу и обслуживание отвечает главный энергетик объекта, т.к. ТП является высоковольтной частью.
Автономные электростанции устанавливаются в самом объекте и мощность выбранного агрегата должна соответствовать потребляемой мощности технических средств охраны, аварийного освещения периметра и необходимых служебных помещений (караульное помещение, КПП, операторская и др.), в случае выхода из строя внешней сети ЭСН).
Рассмотрим внешнюю схему ЭСН (рис.1).
ТП могут быть как с оперативным персоналом (дежурной сменой), так и без оперативного персонала. РУ бывают открытого ОРУ и закрытого исполнения.
На объект охраны с ТП электроэнергия может поступать по нескольким вводным фидерам 3-х фазного напряжения частотой 50 Гц.
Трехфазный кабель, как известно, имеет одну нейтральную жилу. Нейтральная жила (» 0 «) с фазой дает Uф = 220 В. Распределение энергии осуществляется через распределительные щиты (по одной фазе на щит), исходя из равномерной нагрузки, чтобы не было переноса фаз и тем самым не вывести из строя трансформатор на ТП, и чтобы не было пергрузки, КЗ и аварийного отключения.
Рассмотрим рисунок 2.
Фидерные линии основного от резервного источников питания прокладываются раздельно одна от другой.
Переключение с основного на резервный источник питания производится вручную путем перевода рукоятки переключателя из верхнего положения в нижнее (рис. А) или автоматически с помощью магнитных пускателей.
На рис. (б) приведена принципиальная электрическая схема автоматического переключения питания с основного источника на резервный. Работа схемы проста и заключается в следующем: в исходном положении выключатель «В» замкнут. Реле контроля ввода (обычное реле напряжения) РКВ, получив питание, замыкает свой нормально открытый контакт РКВ1 и размыкает нормально закрытый контакт РКВ2. При этом катушка магнитного пускателя основного ввода ПМ1 получит питание, пускатель сработает, его главные контакты ГК1 замкнутся и щит служебного освещения и др. Потребители получают питание от основного источника. В это же время контакт РКВ2 размыкается, им обеспечивается отключение магнитного пускателя от цепи резервного источника питания и невозможность одновременного питания щита служебного освещения и др. Потребителей от двух источников. При потере напряжения на основном вводе реле РКВ обесточится, его контакты примут первоначальное положение, т.е. контакт РКВ1 разомкнется, а контакт РКВ2 замкнется. Одновременно катушка ПМ1 обесточится и контакты ГК1 замкнутся.
При подаче напряжения от резервного источника питания катушка ПМ2 через замкнутые контакты РКВ2 получает питание, пускатель сработает, замкнет свои главные контакты ГК2 и щит служебного освещения получит питание с резервного источника.
Время переключения пункта с основного на резервный источник питания зависит от времени, необходимого для запуска резервной электростанции. Если же резервным источником является другая подстанция, то переключение происходит практически мгновенно.
В случае восстановления напряжения на основном источнике питания реле РКВ сработает, контакт РКВ1 замкнется, а контакт РКВ2 разомкнется, катушка ПМ2 потеряет питание, отключит щит от резервного источника, а катушка ПМ1, получив питание, включит щит на основной источник.

4. Автономные дизельные электростанции

На объектах охраны для резервирования электропитания, а в некоторых случаях и в качестве основного источника электроэнергии применяются автономные электростанции. Такие источники питания сооружаются на базе теплоэлектрических агрегатов. В качестве теплоэлектрических агрегатов применяются агрегаты различной мощности, состоящие из двигателей внутреннего сгорания и электрогенераторов переменного трехфазного стандартного напряжения, величина которого должна соответствовать напряжению, получаемому от ТП электроприемниками. Промышленностью выпускаются автоматизированные электростанции и электростанции с дистанционным управлением как на базе дизельных двигателей, так и бензиновых. К числу таких установок относятся дизель-генераторные агрегаты типа ДГА-12М, ДГА-24М, ДГМ-48М соответственно с выходной мощностью установки 12, 24, 48 кВТ, автоматизированные агрегаты типа Э-4Р и Э-8Р мощностью 4 и 8 кВт соответственно.
В качестве основной автономной электростанции, применяющейся на объектах охраны УИС, является электроагрегат АД 100С-Т400-Р.
Агрегат АД 100С-Т400-Р мощностью 100 кВт предназначен для питания потребителей трехфазным переменным током напряжением 400 В частотой 50 Гц.
Агрегат предназначен для работы в помещениях и под навесом в следующих условиях:
— интервал температур от +8 до +50°С;
— относительная влажность воздуха до 98% при температуре +25°С;
— высота над уровнем моря до 2000 м;
— запыленность воздуха не более 0,4 г/м3.

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Номинальная мощность, кВТ ……………………………………………………………………….100
Напряжение, В ………………………………………………………………………………………. 400
Частота, Гц ……………………………………………………………………………………………… 50
Вместимость топливного бака, л …………………………………………………………………. 240

Длительность непрерывной работы при номинальной мощности, ч, не менее:
без дополнительной заправки топливом и маслом ………………………………….. 8
с дополнительной заправкой топливом и маслом …………………………………… 60
Масса сухая, кг ……………………………………………………………………………………… 2350

В состав агрегата входят следующие составные части:
— двигатель ЯМЗ-238 или ЯМЗ-238 И;
— генератор ГСФ-100Д У2 _ для умеренного климата;
— генератор ГСФ-100Д Т2 _ для тропического климата;
— пульт управления;
— рама;
— водяной радиатор;
— две аккумуляторные батареи;
— топливный бак;
— две выхлопные трубы;
— комплект запасных частей, инструментов и принадлежностей (ЗИП).
Агрегат имеет аварийную защиту при достижении предельных значений:
— температуры охлаждающей жидкости 98-104°С;
— температуры масла 98-104°С;
— давления масла 0,4-0,8 кгс/см2;
А также при коротких замыканиях в цепи генератора и при перегрузке генератора.

УСТРОЙСТВО АГРЕГАТА (основные узлы)

Первичным двигателем в агрегате является четырехтактный восьмицилиндровый двигатель ЯМЗ-238, ЯМЗ-238И.
В агрегате установлен трехфазный генератор со стачической системой возбуждения, который служит в качестве источника электрической энергии.
Соединительная муфта упруго-демпфирующего типа. Муфта обеспечивает смягчение толчков, демпфирование крутильных колебаний, компенсацию монтажных неточностей и биение соединительных валов.
Пульт управления включает аппараты и приборы, обеспечивающие управление и контроль за работой агрегата, контроль за питанием потребителей, защиту от перегрузок и коротких замыканий генератора, а также возможность параллельной работы агрегатов между собой или агрегата с промышленной электросетью.
Привод управления регулятором двигателя предназначен для ручного и дистанционного (с пульта управления) изменения скорости вращения коленчатого вала, а также пуск и остановку двигателя.
При ручном регулировании напряжения обеспечивается точность поддержания напряжения -5 % среднерегулируемого значения при изменении нагрузки от 50 до 100 % и от 100 до 50 %.
При автоматическом регулировании напряжения обеспечивается точность поддержания напряжения -2 % среднерегулируемого значения при изменении нагрузки от 0 до 100 % и от 100 до 0 %.

4. Основные сведения об электрических сетях, распределительные
и коммутирующие устройства

Электрические сети классифицируются:
а) по роду тока:
— постоянный;
-переменный (3-х фазный _ 4-х проводные, 3-х фазный _ 3-х проводные, 2-х фазный, 1 фазный);
б) по номинальному напряжению (ГОСТ 721-77):

— низкое;
— среднее;
— высокое;
— сверхвысокое;
в) по назначению:
— межсистемные связи;
— питающие;
г) по конфигурации:
— разомкнутые;
— замкнутые;
д) по конструкции:
— электропроводы;
— токопроводы;
— воздушные линии (ВЛ);
-кабельные линии (КЛ);
е) по месту расположения:
-городские;
-специальные;
— промышленные;
ж) по назначению:
— осветительные;
-силовые;
— специальные;
— смешанные;
з) по количеству проводов;
и) по режиму заземления нейтрали;
к) по степени мобильности:
— стационарные;
— подвижные.
Электрические сети должны обеспечивать:
— бесперебойность (надежность) электропитания (зависит от схем и надежности сети);
— хорошее качество электроэнергии (характеризуется подлежащим и стабильным уровнем U, f, формы сигнала);
— удобство и безопасность эксплуатации;
— экономичность;
— возможность дальнейшего развития.

Распределительные устройства (РУ).
РУ — называется электроустановка, предназначенная для приема и распределения электроэнергии и содержащая электрические аппараты, устройства защиты и автоматики, сборные и соединительные шины, вспомогательные элементы.

Классификация РУ:
а) по месту установки:
— закрытые (ЗРУ) — до 1-20 кВ в зданиях;
— открытые (ОРУ) — от 35 кВ и выше;

б) по методу сооружения:
— сборные;
— комплектные;
в) в зависимости от величины U:
— до 1000 В (низкого);
— выше 1000 В (высокого).

Требования, предъявляемые к РУ:

— надежность работы;
— удобство, безопасность обслуживания;
-экономичность;
— пожарная безопасность.

Оборудование должно иметь низкую интенсивность отказов. При аварии не должны страдать другие элементы.
Должны быть предусмотрены ограждения и перегородки, исключающие возможность прикосновения. РУ устанавливаются так, чтобы был свободный доступ, легкий монтаж.
Измерительные приборы, органы управления должны устанавливаться на оптимальной высоте. На панели наносятся соответствующие надписи.
Пожарная безопасность обеспечивается совокупностью мероприятий, которые должны приводить к быстрой локализации пожаров.
Любая электроустановка прежде всего характеризуется схемой электрических соединений или просто схемой.

Классификация схем ЭУ:
а) в зависимости от функционального назначения:
— схемы первичных цепей (силовые от источника к потребителю);
— схемы вторичных цепей (цепи управления, сигнализации), когда оба типа выполняются вместе;
б) по изображению:
— однолинейные (три фазы изображаются в одной линии);
— трехлинейные (каждая фаза изображается своей, со всеми аппаратами). Применяются структурные, полные, оперативные, монтажные схемы.

РУ низкого напряжения до 1000 В предназначены для приема и распределения электроэнергии по потребителям в электросетях.
РУ низкого напряжения включают в себя:

— ПЭУ (стр. 518);
— вводно-распределительные щиты;
— главные распределительные щиты;
— вторичные распределительные щиты;
-распределительные пункты;
-щитовые помещения;
— силовые распределительные пункты;
— осветительные щитки;
— силовые ящики.
Вводно-распределительным устройством (ВРУ) называется совокупность конструкций, аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе питающей линии в здании или в его обособленную часть, а также на отходящих от ВРУ линиях.
Главным распределительным щитом (ГРЩ) называется распределительный щит, через который производится снабжение электроэнергией всего здания или его обособленной части. Роль ГРЩ может выполнять ВРУ или щит низкого напряжения подстанции.
Вторичным распределительным щитом (ВРЩ) называется распределительный щит, получающий электроэнергию от ГРЩ или ВРУ и распределяющий ее по групповым щиткам и распределительным пунктам здания.
Распределительным пунктом (групповым щитком) называются пункт, щиток, на которых установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты отдельных электроприемников или их групп (электродвигателей, светильников и т.д.).

Распределительные щиты (РЩ) предназначены ждя приема и распределения электроэнергии, а также для регулирования, управления и контроля за работой ЭУ.
РЩ по своему исполнению бывают стационарные и передвижные; по обслуживанию _ одностороннего (ЩО) и двухстороннего (ПРС). Включают: автоматы, измерительные приборы, ключи управления.
Основным РЩ являются ЩО-59.

Осветительные щитки предназначены для равномерного распределения электроэнергии по осветительным установкам. ОЩВ-12 _ однополюсные автоматы.
Силовые ящики предназначены для распределения электроэнергии по потребителям; в нем могут находиться рубильники, предохранители и др.
Щитовым помещением называется запирающееся помещение, доступное только для обслуживающего персонала, в котором устанавливаются ВРУ, ГРЩ, ВРЩ и т.д.
Питающей сетью называется сеть от РУ подстанции или ответвление от линии электропередачи до ВРУ, а также от ВРУ до ГРЩ и до распределительных пунктов или групповых щитков.
Групповой сетью называется сеть, питающая светильники и розетки.
Распределительной сетью называется сеть, питающая силовые приемники.
В ВРУ в основном находятся коммутационные аппараты.

К коммутационным устройствам (аппаратам) РУ низкого напряжения относятся: рубильники, пакетные выключатели, разъединители, автоматы (3-х полосные и однополосные).

Не требуется устанавливать аппараты аварийного отключения у механизмов:
а) расположенных в пределах видимости с места управления;
б) доступных только квалифицированному обслуживающему персоналу (например, вентиляторы, устанавливаемые на крышах, вентиляторы и насосы, устанавливаемые в отдельных помещениях);
в) конструктивное исполнение которых исключает возможность случайного прикосновения к движущимся и вращающимся частям;
г) имеющих аппарат местного управления с фиксацией команды на отключение.

5. Правила защиты сооружений и электроустановок
от прямых ударов молнии и грозовых перенапряжений

Молния является электрическим зарядом большой мощности: напряжение молнии может достигать нескольких миллионов вольт, токи _ десятков тысяч ампер.
Для защиты сооружений и различных объектов от ударов молнии, могущих привести к разрушению или выводу из стоя применяют молниеотводы.

Молниеотвод состоит из:
— молниеприемника (стержневые, троссовые);
— токоотвода;
— заземлителя.

Стержневые молниеотводы применяются для защиты от грозовых перенапряжений и ударов молнии по воздушным линиям электропередач.
Для защиты сооружений, объектов и открытых электроустановок применяются стержневые молниеотводы. Такой молниеотвод представляет собой высокую (несколько десятков метров) мачту, установленную на бетонном основании и заканчивающуюся вверху стальным стержнем, тщательно заземленным. Для молнии путь через молниеотвод является путем наименьшего электрического сопротивления, чем и обясняется его защитное действие. Защищаемая молниеотводом зона тем больше, чем больше его высота.

6. Заземляющие устройства. Техническое обслуживание

Заземление- металлическое соединение не токоведущих (ТВЧ) частей электроустановок (ЭУ), с землей (ЗЗ).
Заземления бывают трех видов.
Переносные ЗЗ — для защиты от поражения электрическим током при подаче напряжения на ТВЧ.
Рабочее заземление — такое заземление, которе необходимо для нормальной работы ЭУ. Заземление “О” точек, трансформаторов, генераторов, ДТУ и т.д.
Защитное заземление — металлическое соединение корпусов и отключенных ТВЧ с землей с целью безопасности.
Следует выполнять ЗЗ при переменном токе U = 380 В, постоянном — U = 440 В.

Заземляются:
-каркасы распределительных устройств;
— дверцы ЭУ;
— электроприводы;
— корпуса;
— броневую защиту кабелей;
— металлические трубы;
— металлические корпуса переносных и передвижных электроприемников;
— электрическое оборудование размещающееся на подвижных частях.
Заземляющие устройства (ЗУ) _ совокупность металлического проводника и заземлителя. В качестве проводника используется многожильный медный провод S i 25 мм2.
ЗУ бывают: контурные, распределенные, сосредоточенные (выносные).
Максимальное сопротивление ЗЗ = 4 Ом при Р > 100 кВт, при Р < 100 кВт Rmax = 10 Ом
По ПУЭ до 1000 В
при U- 220 В, 380 В, 660 В
Rзз 8 Ом, 4 Ом, 2 Ом

III. Заключительная часть — 10 минут

1. Ответы на вопросы слушателей.
2. Закрепление темы.
3. Подведение итогов занятия.
4. Задание на самоподготовку (постановка конкретных вопросов, указать источники, разделы, параграфы, страницы, статьи).

Оценить эту статью:
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Вам понравится

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *