Rodzaje odbiorników energii elektrycznej według kategorii zasilania oraz układy zasilania obiektu budowlanego
Projektant przystępując do zadania opracowania układu zasilania obiektu budowlanego w pierwszej kolejności musi przeprowadzić szczegółową analizę w zakresie wymagań pewności zasilania przez poszczególne odbiorniki energii elektrycznej planowane do zainstalowania w obiekcie budowlanym. Odbiorniki posiadają różne wymagania dotyczące pewności zasilania. Takie zróżnicowanie wymusiło wprowadzenie normalizacji i podziału odbiorników energii elektrycznej na kategorie zasilania, które aktualnie można sklasyfikować zgodnie z kryterium przyjętym w gospodarce energetycznej:
a) odbiorniki III kategorii zasilania – odbiorniki odporne nawet na długi czas braku zasilania. Dowolnie długa przerwa w dostawie energii elektrycznej nie spowoduje żadnych negatywnych skutków,
b) odbiorniki II kategorii zasilania – odbiorniki, w których brak ciągłości zasilania trwający kilka minut nie spowoduje negatywnych skutków,
c) odbiorniki I kategorii zasilania – odbiorniki wrażliwe nawet na krótkie braki zasilania. Użycie takich odbiorników wymaga zastosowania agregatów prądotwórczych, gdyż przerwa w dostawie energii elektrycznej może przyczynić się do zagrożenia życia ludzi lub znacznych strat finansowych spowodowanych np. przerwaniem procesu produkcyjnego.
Rodzaje agregatów prądotwórczych oraz ich układy
Aktualnie agregaty prądotwórcze są powszechnie stosowanym źródłem zasilania awaryjnego wielu budynków. Podstawowymi elementami składowymi agregatów prądotwórczych są:
- silnik spalinowy, który zamienia energię z paliwa na energię mechaniczną,
- generator który zamienia energię mechaniczną na energię elektryczną,
- regulator prędkości obrotowej,
- regulator napięcia generatora,
- układ wzbudzenia generatora,
- układ sterowania,
- układ rozruchu,
- aparatura łączeniowa.
Na rynku dostępne są agregaty o mocach od kilku kVA do 6 MVA przeznaczone do różnych sposobów eksploatacji. Banki, szpitale czy centa informatyczne wymagają innych rozwiązań i różnego zapotrzebowania na moc. Agregaty prądotwórcze większej mocy mogą być transportowane na własnym podwoziu, zainstalowane w wyznaczonym do tego pomieszczeniu lub w zabudowane w wolnostojącym kontenerze. W sytuacji gdy agregat prądotwórczy musi zostać zamontowany w dużej odległości od zasilanego obiektu, konieczna jest instalacja stacji transformatorowej nN/SN.
Sposób w jaki eksploatujemy agregat prądotwórczy ma duży wpływ na szereg czynników, takich jak: żywotność, ekonomiczność czy kluczową sprawą jaka jest niezawodność pracy. Inwestycja w odpowiedni agregat prądotwórczy to trudne zadanie i przed podjęciem decyzji o zakupie agregatu należy skonsultować się firmą montującą agregaty prądotwórcze sposób eksploatacji agregatu, tak aby urządzenie pracowało efektywnie i bezawaryjnie przez wiele lat.
Możemy wyróżnić dwa sposoby eksploatacji agregatów prądotwórczych:
- eksploatacja ciągła, podczas której agregat działa cały czas, a ewentualne przerwy w pracy są spowodowane koniecznością prowadzenia napraw lub profesjonalnej obsługi serwisowej,
- eksploatacja czasowa. W tym przypadku agregat pracuje tylko w określonych z góry przedziałach czasu.
Agregaty prądotwórcze mogą działać w różnych konfiguracjach. W zależności od potrzebnej mocy agregat może pracować jako jednostka samodzielna, w układzie równoległym gdzie współpracują ze sobą dwa lub więcej agregaty prądotwórcze lub synchronicznie z siecią elektroenergetyczną. W przypadku, gdy agregat prądotwórczy pracuje z siecią elektroenergetyczną, konieczne jest uzyskanie zgody od zarządcy sieci elektroenergetycznej.
Agregaty prądotwórcze możemy podzielić również biorąc pod uwagę czas rozruchu tj. okres pomiędzy zanikiem napięcia w sieci elektroenergetycznej, a do chwili jego podania z generatora agregatu:
- z długotrwałym zanikiem napięcia,
- z krótkotrwałym zanikiem napięcia,
- bez zaniku napięcia.
Agregaty prądotwórcze z długotrwałym zanikiem napięcia są urządzeniami rozpowszechnionymi w układach zasilania awaryjnego. Agregat taki wyposażony jest w automatykę samorozruchu i samozatrzymania. W sytuacji wystąpienia zaniku napięcia w sieci elektroenergetycznej automatyka natychmiast uruchamia procedurę rozruchu. Agregaty często wyposażone są w grzałki przeznaczone do ogrzewania bloku silnika napędowego, których zadaniem jest ułatwienie rozruchu. Układ grzałek wyposażony jest w termostat dzięki czemu utrzymywana jest stała temperatura bloku silnika. Naturalnie moc grzałek związana jest z mocą agregatu prądotwórczego. Odbiorniki zasilane z agregatu załączane są automatycznie przez układ automatyki SZR i może być to realizowane jednocześnie lub sekwencyjnie. Odpowiednio skonfigurowany układ automatyki agregatu prądotwórczego po zaniku napięcia w sieci elektroenergetycznej uruchamia sekwencję włączenia agregatu z kilkusekundowym opóźnieniem. Taki system jest niezbędny aby uniknąć niepotrzebnych rozruchów powodowanych zapadami lub krótkotrwałymi zanikami napięcia pojawiających się naturalnie w sieci. Opóźnienie rozruchu ustawia się zwyczaj na 5 –10 sekund. Czas między zanikiem napięcia w sieci elektroenergetycznej do momentu zasilenia urządzeń ze źródła awaryjnego na ogół nie przekracza 1 minuty. Po powrocie napięcia w sieci elektroenergetycznej zadaniem automatyki SZR jest przełączenie zasilania na tor zasilania podstawowego jednocześnie nie wyłączając jeszcze agregatu. Po udanym przełączeniu agregat prądotwórczy pracuje na biegu jałowym przez około 3 minuty, aby wychłodzić generator, dzięki czemu zwiększa się jego żywotność.
Należy pamiętać, że wybór agregatu prądotwórczego jest ściśle uzależniony od indywidualnych potrzeb inwestora. Wszystkich zainteresowanych montażem agregatu zapraszamy do kontaktu z naszym serwisem agregatów prądotwórczych w Kielcach. Nasi specjaliści chętnie doradzą i odpowiedzą na każde z nurtujących Państwa pytań.