Передача, распределение и накопление электроэнергии

Критерии проектирования и подбора оборудования для байпасных схем электроснабжения

19 декабря 2013 г. в 12:06

Технологическое оборудование на промышленных предприятиях нуждается в проведении регулярных регламентных работ. Частота проведения работ складывается из условий эксплуатации, опыта эксплуатирующей организации и рекомендации производителя оборудования. Например, предупредительный ремонт частотных приводов, нашедших широкое применение в наши дни, должен осуществляться не реже 1 раза в год — для чистки устройств, проверки контактных соединений, устранения поломок и т.п.

Чтобы не останавливать производственный процесс ради работ на одной из технологических линий, используются так называемые байпасные (или обходные) схемы. Байпас позволяет не только провести регламентные работы на определённом участке цепи, но и оценить работу системы без него. То есть проверить воздействие отключённого оборудования на параметры линии.

Переход на обходную цепь должен производиться оперативно и с высокой точностью. Для решения данной задачи чаще всего используются выключатели нагрузки. Конечно, их выбор зависит от особенностей предприятия и применяемого на нём технологического оборудования. Однако опыт эксплуатации байпасных схем позволяет сформулировать некоторые общие рекомендации по поиску подходящего решения.

Критерий 1. Технические характеристики и их соответствие заявленным значениям

Выключатели нагрузки, как элементы байпасной схемы, могут поставляться в виде готового решения или собираться из нескольких компонентов (три рубильника соединённые байпасной сблокировкой). В зависимости от поставленной задачи предпочтительным может оказаться как первый, так и второй вариант. Но и в одном, и в другом вариантe важно качество реализации проекта, которое, достигается за счёт использования надёжного оборудования и проведения работ квалифицированным персоналом. Байпас, как правило, нужен в сервисных и аварийных режимах, которые могут подразумевать под собой различные переходные процессы и сверхтоки. Выдержит ли такие условия эксплуатации «кустарная» схема – неизвестно.

Типичные ошибки при сборке байпаса

1. Использование реверсивных рубильников
Никита Нецкин, инженер по группе изделий компании АББ, лидера в производстве силового оборудования и технологий для электроэнергетики и автоматизации:

— Реверсивные рубильники обеспечивают фактически два разрыва, позволяя переключать нагрузку с одного источника на другой. И когда приходит время обслуживать систему, выясняется, что оборудование нельзя вывести из эксплуатации без отключения питания всей цепи. Теряется весь смысл байпаса, где необходимо не просто прекратить подачу питания на одно устройство, но и обеспечить его «отсоединение» от нагрузки, включённой последовательно. Например, в ситуации, когда требуется обслуживание одного частотного привода из нескольких, обесточиваться должен только нужный двигатель.

Рис. 1. Разница между работой байпасного выключателя нагрузки и реверсивного рубильника.

2. Применение трёхполюсных выключателей нагрузки
Роман Шумейко, ведущий инженер отдела пресейлинга инженерных систем компании «Техносерв»:

— При больших мощностях и отсутствии баланса нагрузок в трёхфазной цепи, а также при нелинейном потреблении, по нулевому проводнику течёт значительный ток. Если используются трёхполюсные выключатели нагрузки (при отсутствии коммутируемого нулевого проводника), всё указанное вызывает искрение при переходе на байпас. Необходимо дополнительное переключение нейтрали, следовательно, аппарат должен быть четырёхполюсным.

Критерий 2. Надёжность решения

Приобретение специальных аппаратов, ориентированных на использование в байпасных схемах, не даёт гарантию того, что система будет функционировать длительное время. «Своеобразной группой риска является так называемое «китайское» оборудование, а именно – компоненты неизвестных поставщиков. Пока что такие производители не смогли предоставить достойных защитных и коммутационных аппаратов даже для массового рынка. А ведь требования к надёжности и безопасности решений в промышленном строительстве всё-таки выше, чем в гражданском», — утверждает Роман Шумейко («Техносерв»).

К выключателям нагрузки для обходных схем предъявляется стандартный (с точки зрения других коммутационных аппаратов) набор требований. В первую очередь — это надёжные контакты и зажимы, способные поддерживать соединение даже в условиях повышенной вибрации (что типично для предприятий). Кроме того, как было отмечено выше, коммутационный аппарат должен выдерживать большие нагрузки и сверхтоки. Всё это означает, что для изготовления байпасных выключателей нагрузки необходимы качественные материалы и тестирование партии на соответствие заявленным характеристикам.

«Для своей продукции — байпасных выключателей нагрузки серии ОТ — мы подтвердили соответствие ГОСТ Р 50030.6.1-2010, — рассказывает Никита Нецкин (АББ). — Данный нормативный документ регламентирует степень защиты, электроизоляционные свойства, а также долговечность устройства. Все показатели оцениваются в рамках общепринятой в странах Европы методики испытаний».

Критерий 3. Безопасность персонала

Поскольку речь идёт о выполнении ремонтных или регламентных работ при отключённом питании, в первую очередь выключатели нагрузки, используемые в байпасной схеме, должны соответствовать требованиям по изоляции. Они регламентируются ГОСТ Р 50030.3-99.

Так как малейшая ошибка может стоить человеческой жизни, компании-производители стремятся сделать своё оборудование по максимуму безопасным в эксплуатации. Так, например, выключатели нагрузки серии ОТ позволяют оценить состояние контактов — каждый полюс аппарата снабжён окошком, при помощи которого можно визуально определить наличие разрыва в основной цепи. Кроме того, в данных выключателях обозначение положения силовых контактов всегда правдиво и однозначно, что исключает неверное трактование состояния аппарата. А за счёт скрытой кнопки подавления блокировки двери, доступ к оборудованию под напряжением может получить только квалифицированный персонал.

Пример типового применения байпасного выключателя нагрузки
Одним из применений байпасного выключателя нагрузки является подключение частотных приводов (VFD). Ниже приведены три возможные стабильные состояния аппарата:

  • положение II — две группы контактов замкнуты;
  • положение 0 — все группы контактов замкнуты;
  • положение I — только третья группа контактов замкнута.


Рис. 2. Отключение частотного привода при помощи байпасного выключателя нагрузки

Критерий 4. Удобство монтажа

Проблемы ограниченного пространства электрощитовых актуальны, пожалуй, для большинства промышленных предприятий. В ходе расширения производственных мощностей и внедрения нового технологического оборудования требуется монтаж дополнительных электрических аппаратов. Хорошо, когда их можно установить в уже существующие распределительные шкафы. А если нет — приходится изыскивать возможность для монтажа нового бокса. В итоге нередко щиты оказываются на территории цеха, что небезопасно для персонала, неудобно с точки зрения обслуживания, чревато дополнительными затратами на подведение кабелей.

В современных условиях актуально применение электрических аппаратов, габариты которых минимальны. «Специально для того, чтобы обеспечить экономию пространства при монтаже, байпасные выключатели нагрузки серии ОТ на токи от 160 до 800А выполнены в виде единых компактных устройств. Конструктивно они представляют собой три коммутационных аппарата на одном валу. Соответственно, и управление элементами осуществляется при помощи единого механизма, — рассказывает Никита Нецкин (АББ). — Описанный аппарат по своей ширине не отличается от обычных выключателей нагрузки,что позволяет устанавливать байпасные устройства в меньший по габаритам шкаф».

Рис. 3. Байпасные переключатели серии ОТ

Помимо экономии места при монтаже, значительную роль играет скорость и удобство установки компонент байпаса. Поскольку обычно речь идёт о монтаже не одной обходной цепи, ускорение сборки может дать значительный выигрыш во времени. В этом случае лучше всего использовать специализированные компоненты (байпасные выключатели нагрузки), поскольку в них в одном корпусе смонтированы все необходимые элементы.

Байпасная схема позволяет значительно повысить гибкость в регламентном обслуживании оборудования. Но только квалифицированный подход к выбору специализированных коммутационных аппаратов обеспечит корректное решение поставленных на предприятии задач. От соответствия байпасных выключателей нагрузки всем вышеобозначенным критериям напрямую зависит надёжность и безопасность всего производства в целом.

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Компания AББ является лидером в производстве силового оборудования и технологий автоматизации, позволяющим промышленным предприятиям и энергетическим компаниям повышать свою производительность, снижая воздействие на окружающую среду. Группа компаний АББ работает приблизительно в 100 странах и насчитывает около 130 000 человек.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ВАКАНСИЯ: Регулировщик РЭА

Требуются на постоянную работу регулировщики РЭА Обязанности: —Ремонт и настройка измерительной аппаратуры производствa СССР (генераторы, вольтметры, частотомеры, осциллографы, источники питания, и т. д.). Требования: —Опыт от 10-ти лет; —Чтение электросхем; —Диагностика и ремонт плат на компонентном уровнe. Условия: —5/2; —Повременно-премиальная система оплаты труда, выплата дважды в месяц; Возможен вахтовый метод работы
Рахманин Денис · ООО "Прибор-Стандарт" · 8 апреля · Россия · г Москва
Регулировщик РЭА

ПРОДАМ: Вакуумный реклоузер (апс) Пункт учета (пку), ктп

Все электротехническое оборудование поставляется в полной готовности, пройдя монтаж, наладку и испытания в заводских условиях. Продукция компании отвечает всем современным стандартам качества и требованиям безопасности. Эталонное качество продукции завода подтверждается одобрением государственных надзорных органов, признанием экспертов и доверием наших заказчиков. Основная продукция: трансформаторная подстанция наружного исполнения КТПН , различной мощности и исполнения, как с одним , так и с двумя силовыми трансформаторами. Укомплектуем по вашему требованию. Доставим в любой регион! Пункт секционирования ПСС реклоузер Камера одностороннего обслуживания КСО, КРУН Пункт учета по высокой стороне ПКУ Ячейка карьерная ЯКНО. Установка прогрева бетона (ктпто-80) Камера (ксо,) шкафы (що-70) Ячейки (крун,якно) Трансформатор, тм, тмз, тмф, тмг (в наличии) А так же камера КСО, щкаф ЩО, ПКУ пункт учета, АПС реклоузер, КРУН, ЯКНО Короткие сроки поставки Система скидок Доставка
Гаврилов Александр · transformator-21.ru · 17 апреля · Россия · Чувашская республика - Чувашия
Вакуумный реклоузер (апс) Пункт учета (пку), ктп

ВАКАНСИЯ: Инженер по ремонту оборудования и генераторов.

Требования: Требуется на постоянную работу с опытом работы мастер по ремонту обслуживанию бытового и промышленного оборудования. Обязанности: Ремонт электронных промышленных плат, источников бесперебойного питания, сварочного оборудования, преобразователей напряжения, стабилизаторов напряжения, и дизельных и бензиновых генераторов. Высокая заработная плата. Условия: Пятидневная рабочая неделя с 9.15-18-45 Более подробную информацию можете получить по телефону.
Плешкова Елена · ЭТК Мобил Плюс · Сегодня · Россия · г Москва
Инженер по ремонту оборудования и генераторов.

ПРОДАМ: Вакуумный реклоузер (апс)-35 Кв.

Все электротехническое оборудование поставляется в полной готовности, пройдя монтаж, наладку и испытания в заводских условиях. Продукция компании отвечает всем современным стандартам качества и требованиям безопасности. Эталонное качество продукции завода подтверждается одобрением государственных надзорных органов, признанием экспертов и доверием наших заказчиков. Основная продукция: трансформаторная подстанция наружного исполнения КТПН , различной мощности и исполнения, как с одним , так и с двумя силовыми трансформаторами. Укомплектуем по вашему требованию. Доставим в любой регион! Пункт секционирования ПСС реклоузер Камера одностороннего обслуживания КСО, КРУН Пункт учета по высокой стороне ПКУ Ячейка карьерная ЯКНО. Установка прогрева бетона (ктпто-80) Камера (ксо,) шкафы (що-70) Ячейки (крун, якно) Трансформатор, тм, тмз, тмф, тмг (в наличии) А так же камера КСО, щкаф ЩО, ПКУ пункт учета, АПС реклоузер, КРУН, ЯКНО Короткие сроки поставки Система скидок Доставка
Гаврилов Александр · transformator-21.ru · 17 апреля · Россия · Чувашская республика - Чувашия
Вакуумный реклоузер (апс)-35 Кв.

УСЛУГИ: Изготовление нестандартного оборудования Протон-Электротекс

Механическое производство АО «Протон-Электротекс» готово рассмотреть заявки на изготовление нестандартного оборудования по предоставленным Заказчиком чертежам. В собственном производстве АО «Протон-Электротекс» нередко возникает необходимость в проектировании и изготовлении нестандартного оборудования с учетом специфики производства, эргономики, а также требований ТQM. Поэтому на механическое производство регулярно поступают заказы от производственных участков, и накоплен значительный опыт по их успешной реализации. Примеры выполненных заказов по нестандартному оборудованию: — Установки для участка шлифовки фаски; — Установки для участка сборки модулей; — Установка для участка струйного травления; — Автоматический воздушный душ перед входом на производство; — Автоматический комплекс измерения модулей. ПРОТОН-ЭЛЕКТРОТЕКС — это один из российских лидеров разработки и производства силовых полупроводниковых диодов, тиристоров, модулей, охладителей, IGBT (БТИЗов), а также силовых блоков для применения в различных преобразователях электрической энергии. Наша главная цель — обеспечить покупателей современной и надежной продукцией. Мы считаем, что для этого нужно работать по четырем направлениям: — Развитие персонала: мы делаем всё, чтобы привлечь талантливых разработчиков и помочь им себя проявить. Наши специалисты посещают крупнейшие мировые выставки в отрасли силовой электроники, проходят дополнительное обучение и размещают свои научные статьи в промышленных журналах; — Оптимизация организационной структуры: эффективное управление и планирование производства и отлаженное внутреннее взаимодействие позволяют нам быстро принимать и выполнять заказы; — Использование только высококачественных сырья и материалов: мы сотрудничаем с ведущими мировыми поставщиками компонентов полупроводниковых приборов; — Современное производственное и испытательное оборудование: автоматизированное производство и контроль качества — это отдельная гордость нашей компании.
Полостюк Михаил · Протон-Электротекс · 16 апреля · Россия · Орловская обл
Компания «ФАТО Электрик» является производителем и прямым поставщиком низковольтной электротехнической продукции торговой марки HLT. На сегодняшний день ассортимент продукции бренда HLT уже включает в себя более 4000 наименований продукции. Офис и склад общей площадью свыше 1000 м2 находятся в Москве для удобства развития региональной сети дистрибьюции бренда. Фато Электрик осуществляет поставки не только по всей территории Российской Федерации, но и тесно сотрудничает с Республикой Беларусь.