6.3.  ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, РЕЗЕРВИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА

Выбор схемы электропитания приборов и средств автоматизации определяется главным образом требуемой бесперебойностью электроснабжения, территориальным расположением источников питания и электроприемников, сопротивлением нагрузки, удобством и безопасностью эксплуатации. Оценка и окончательный выбор схемы производится по совокупности всех требований с учетом конкретных условий работы автоматизируемого объекта.

При построении схем электропитания необходимо учитывать, что сосредоточенно установленные (например, на щитах) и отдельно стоящие электроприемники должны, как правило, получать питание от специальных щитов и сборок питания (последние

для электроприводов задвижек или вентилей), на которых размещается аппаратура управления и защиты всех присоединений системы электропитания. Щиты и сборки питания должны располагаться с максимальным приближением к питаемым группам электроприемников.

Если число электроприемников ограничено и нецелесообразно предусматривать специальный щит питания, то аппаратура управления и защиты системы электропитания устанавливается на приборных или релейных щитах; для электроприводов задвижек (вентилей) и в этом случае целесообразно предусматривать отдельные сборки питания.

В схемах электропитания систем автоматизации различают два основных звена (рис. 6.1):

а)   питающую сеть (питающие линии) — сеть от источников питания до щитов и сборок питания;

б)   распределительную сеть — сеть от щитов и сборок питания до электроприемников; к распределительной сети относятся также цепи всех назначений, связывающие первичные приборы и датчики с вторичными приборами и регулирующими устройствами.

Питающая и распределительная сети систем электропитания приборов и средств автоматизации могут выполняться: однофазными двухпроводными (с одним фазным и одним нулевым проводами); двухфазными двухпроводными (с двумя фазными проводами); двухпроводными постоянного тока (рассматриваются только двухпроводные сети постоянного тока без заземления одного из полюсов); трехфазными трех- и четырехпроводными.

Одно- и двухфазные двухпроводные сети применяются при наличии только однофазных электроприемников, если это допустимо по условию равномерной нагрузки фаз источника питания.

Трехфазные трехпроводные сети применяются :

а)   для смешанных электроприемников, трех- и однофазных одинакового напряжения или только трехфазных электроприемников — при питании от системы с изолированной нейтралью;

б)   для однофазных электроприемников, когда устройство двухпроводной сети недопустимо по условию равномерной нагрузки фаз источника питания.

Трехфазные четырехпроводные сети применяются :

а)   для смешанных электроприемников, трех- и однофазных разных напряжений

или только трехфазных — при питании от системы с глухозаземленной нейтралью;

б)   для однофазных электроприемников, когда устройство двухпроводной сети недопустимо по условию равномерной нагрузки фаз источника питания.

При выборе схем электропитания важное значение имеет правильное определение необходимой степени резервирования, что в большой мере определяет надежность (бесперебойность) питания электроприемников системы электропитания. Надежность (бесперебойность) электроснабжения электроприемников систем автоматизации должна соответствовать (быть не ниже) надежности электроснабжения автоматизируемого объекта (агрегата, установки, цеха и т. и.) в целом. Это означает, что электроприемники систем автоматизации в отношении надежности питания приравниваются к основным (силовым) электроприемникам автоматизируемого объекта.

Определеьше категорийности автоматизируемого объекта (агрегата, установки, цеха) в отношении надежности электроснабжения производится на основе анализа технологического процесса данного объекта, когда выполняется проект электроснабжения предприятия (категории электроприемников по надежности электроснабжения устанавливаются Правилами устройства электроустановок, для которых оговорено число независимых источников и вводов питания).

При разработке систем автоматизации производственных процессов достаточно иметь сведения о категорийности основных

электроприемников системы электроснабжения автоматизируемого объекта и принять эти данные для системы электропитания. В этом случае система электропитания рассматривается как часть общей, системы электроснабжения автоматизируемого объекта.

Вопрос о необходимости резервирования в системе электропитания должен решаться с учетом наличия резервирования в системе апектроснабжения объекта с соблюдением следующих основных требований;

а)   число независимых вводов (питающих линий) к системам электропитания должно быть равно числу независимых вводов, питающих объект в целом. Так, если на объекте имеются потребители 1-й и 2-й категорий и питание объекта осуществлено по двум независимым линиям, то система электропитания также должна иметь два ввода от двух независимых источников питания. Если объект отнесен к 3-й категории и питание его осуществлено по одной линии, то система электропитания может иметь один ввод. Если на объекте имеются потребители различных категорий, то электроприемники системы электропитания относятся к потребителям высшей категории;

б)   пропускная способность каждой питающей линии системы электропитания должна определяться по 100 %-ной нагрузке данной системы;

в)   режим работы питающих линий системы электропитания (находятся нормально в работе обе линии или одна) принимается такой же, как режим питания самого источника питания;

г)   в системах электропитания приборов и средств автоматизации объектов, отнесенных к 1-й и 2-й категориям электроснабжения, устройство автоматического ввода резерва (АВР), как правило, не требуется, если имеется АВР в системе электроснабжения, в частности на источнике питания. Предусматривать устройство АВР непосредственно в системах электропитания следует в случаях, когда электрические проводки этих систем проложены в неблагоприятных условиях или имеются другие факторы, способствующие возникновению повреждений в них. Действие АВР электро- питашія не должно приводить к нарушению работы систем автоматизации;

д)   допускается в системах электропитания, установленных на объектах, отнесенных к 3-й категории электроснабжения, предусматривать резервные вводы (с АВР или с ручным включением) во всех случаях, когда, исходя из анализа конкретной схемы электроснабжения объекта, имеется возможность повысить надежность электроснабжения систем электропитания.

В соответствии с требованиями резер- вировапия и взаимным расположением щитов (сборок) питания системы автоматизации и источников питания схема питающей сети может быть следующей конфигурации;

а)   радиальной с одно- или двусторонним питанием (рис. 6.2);

б)   радиально-магистральной (смешанной) (рис. 6.3);

в)   магистральной с одно- или двухсторонним питанием от одного источника или двух независимых (рис. 6.4).

Радиальные схемы применяются в тех случаях, когда щиты (сборки) питания размещаются в различных направлениях от источника питания и расстояние между щитами больше, чем от источника до щитов. При

этом схемы с односторонним питанием должны применяться для щитов (сборок), допускающих питание по одной линии от одного источника, а схемы с двусторонним питанием — при необходимости питания щитов (сборок) от двух независимых источников.

Магистральные схемы применяются для электроснабжения группы ндитов (сборок) питания с расстояниями между ними, значительно меньшими, чем до источника питания.

Магистральные схемы с питанием от одного источника применимы только для щитов (сборок), допускаюидих перерыв в питании.

Питание по магистральным схемам от двух независимых источников применяется для іцитов (сборок), которые необходимо питать по двум линиям от двух независимых источников.

Если на автоматизируемом объекте имеется несколько параллельных технологических потоков, то питание приборов, аппаратов и других средств автоматизапии осуществляется по отдельным питающим ли- нніш от распределительных щитов (источ- ьшков питания) системы электроснабжения указанных технологических потоков.

Схемы распределительной сети строятся, как правило, по радиальному принципу:

каждый электроприемник подключается к щиту или сборке питания отдельной радиальной линией.

Примеры выполнения схем питающей- и распределительной сетей были приведены на рис. 4.3 и 4.4.

На рис. 4.4 показана также схема автоматического зключения резервного ввода питания (схема АВР питания). В нормальном режиме работы включен ввод 1; реле К] находится под током и его контакты в цепи ввода 2 разомкнуты. При исчезновении напряжения на вводе 1 контактами реле К1 включается ввод 2. Одновременно включается сигнал HAJ, оповещающий дежурный персонал о работе схемы АВР питания. Сигнал квитируется кнопкой SB1 и при этом зажигается лампочка HL1, которая сигнализирует о том, что включен ввод 2. Кнопка SB2 служит для опробования сигнала.

Включение снова в работу ввода 1 (после устранения неисправности) производится вручну'ю.