CC BY
5Вестник магистратуры. 2020. № 5-5 (104)
ISSN 2223-4047
УДК 621.31
Э.В. Кретов, Д.С. Безбородое
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ
В статье рассматривается вопрос обеспечения надежного электроснабжения строительных объектов, предлагаются способы снизить потери в распределительных сетях и повысить надежность электроснабжения. Основное внимание уделяется повышению пропускной способности сетей распределения электроэнергии и увеличения надежности электроснабжения однофазных потребителей.
Ключевые слова: Электроснабжение, источник питания, надежность электроснабжения, строительные объекты.
Практически невозможно представить себе современное общество без использования электроэнергии. Оно используется во всех секторах национальной экономики, включая строительную отрасль. Любые ухудшения надежности и качества работы систем электроснабжения, даже мгновенные и редкие, могут привести к длительным нарушениям в процессах строительства, задержкам в производстве строительных конструкций и материалов или любым другим видам.
Низкая надежность электроснабжения потребителей в первую очередь объясняется устаревшими требованиями правил электроустановок, касающиеся длины разрешенных прерываний питания для потребителей электроэнергии второй и третьей категорий. Также, уменьшена скорость строительства сетей и их технического перевооружения, что сопровождается ростом амортизации основных фондов энергоснабжа-ющих компаний. Используются воздушные линии электропередач и трансформаторные подстанции, превышающие свой стандартный срок службы. Это привело к более высокому риску несчастных случаев и более низкой надежности электропитания [1].
Анализ причин электрических аварий в России показывает, что 40-45% электрических травмы вызваны нарушением правил работы с электрооборудованием, 25-30% электрических аварий происходят из-за оборудования, которое не соответствует требованиям безопасности и нарушений техники безопасности; 30-35% несчастных случаев являются результатом нарушения проектных требований при монтаже (отсутствие защитных ограждений, аварийной сигнализации или блокировки, наличие открытых токоведущих частей)
Все это указывает на высокую актуальность обеспечения надежного энергоснабжения, в частности, в строительной отрасли.
Рассмотрим проблемы, влияющие на надежность электроснабжения объектов строительства и их возможные Решения. Строительная техника и машины, без которых Возведение зданий и сооружений невозможно относить ко второй категории электрических приемников. Большинство строительных машин имеют асинхронные двигатели. Современное состояние асинхронных электроприводов порождает ряд технических, экономических и научных проблем, связанных с моральным устареванием и физическим износом электрооборудования в строительной отрасли. Следствием этого являются высокие счета за электроэнергию для предприятий и организаций, внеплановый ремонт и замена асинхронных машин, компенсация затрат, понесенных из-за простоя производственного оборудования.
Основными причинами потери мощности и преждевременного отказа асинхронных двигателей являются несбалансированные режимы их работы, прежде всего несбалансированная нагрузка на электрические сети и физический износ электродвигателей и широкое использование электродвигателей с питанием от однофазной сети. При допустимом значении (ГОСТ 13109-97) постоянного напряжения симметричных составляющих обратной последовательности, равном 4%, период безаварийной работы двигателей уменьшается вдвое.
Между тем нередко, когда симметричные компоненты обратной последовательности достигают 1520%. Принимая во внимание, что ежегодно около 20% всех асинхронных машин выходят из строя, ущерб от асимметричных режимов в общероссийском масштабе составляет 15 млрд руб. в год [1].
Автор этой статьи разработал и защитил патентом Российской Федерации устройство, помогающее увеличить пропускную способность распределительных сетей, надежность электроснабжения и безопасность потребителей однофазной электроэнергии [2]. Устройство для сбалансированного распределения
© Кретов Э.В., Безбородов Д.С., 2020.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2020. № 5-5 (104)
однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети представляет собой трехфазный изолирующий трансформатор потребителя с одной или несколькими обмотками (во вторичной цепи), вторичная обмотка которого имеет дополнительные витки, независимые от основной обмотки. Каждый потребитель изолирующего трансформатора с несколькими обмотками питается от собственной или общей (для однообмоточных трансформаторов) вторичной обмотки, в которой линии, подключенные к потребителям, питаются от последовательно соединенных трехфазных катушек трансформатора, две из которых подключены соответствующим образом и третий в оппозиции. Последовательное подключение трехфазных катушек трансформатора каждой вторичной обмотки, помогает получить однофазное переменное напряжение с нагрузкой, равномерно распределенной по фазам трехфазной сети, и обеспечивает абсолютный баланс нагрузки на линиях и трансформаторных подстанциях независимо от генерируется ли однофазная нагрузка одним или несколькими потребителями, или все потребители одновременно потребляют разную мощность. Симметричная нагрузка на линию и трансформатор подстанции позволяет увеличить пропускную способность распределительной сети при пиковой нагрузке, исключая перегрузку одного из фаз и предотвратить ток через нейтральный провод.
Это устройство поможет повысить надежность всех защитных мер, поскольку оно обеспечивает защиту сети от «выгорания» нейтрального провода.
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Актуальность исследуемой проблемы обусловлена масштабами потерь электроэнергии в энергетике и высоким уровнем электрических аварий в обрабатывающих отраслях России, включая строительство и промышленность.
2. Замена устаревшего оборудования на энергоэффективное оборудование поможет снизить материальные потери.
3. Установка специализированных устройств, может повысить надежность защитных мер.
Библиографический список
1. Орлов П.С. Мероприятия по повышению эффективности энергообеспечения и снижению электротравматизма электропотребителей / В.С. Шкрабак, П.С. Орлов, Л.А. Голдобина, Р.В. Шкрабак // Аграрный научный журнал. - 2014. - N 5. С. 46-56
2. Патент РФ № 2506676 H02J 3/00. Устройство для симметричного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети / П.С. Орлов, Л.А. Голдобина, В.С. Шкрабак, Н.Р. Казиловка, С.П. Орлов, С.А. Парамонов, К.А. Челышев // Опубл. 10.02.14. Бюл. №4.
КРЕТОВ ЭДУАРД ВЛАДИМИРОВИЧ - магистрант, Амурский государственный университет, Россия.
БЕЗБОРОДОВ ДМИТРИЙ СЕРГЕЕВИЧ - магистрант, Амурский государственный университет, Россия.
