Sistema de alimentación: diseño, instalación, funcionamiento. Sistemas autónomos de suministro de energía

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La mejora de la calidad del mantenimiento de edificios y complejos industriales ha llevado al uso generalizado de fuentes de electricidad e infraestructura relacionada. En las empresas modernas, las funciones de los sistemas de suministro de energía implican la mayor responsabilidad, ya que la más mínima falla en el suministro de energía del equipo puede provocar la interrupción de los procesos de producción. Y esto es solo una parte de los riesgos que deben minimizarse en la etapa de desarrollo del proyecto del sistema de suministro de energía. No menos importantes son los problemas de optimización de esta infraestructura, ya que el costo de los recursos energéticos, por regla general, se convierte en el elemento más costoso en la estimación para el mantenimiento de las empresas.

Propósito de los sistemas de suministro de energía

Por lo general, los expertos, junto con las tareas principales de tales sistemas, destacan su composición y características. Pero la separación de estos parámetros permitirá determinar con mayor precisión los componentes y tareas de los sistemas de suministro de energía. Su objetivo principal es proporcionar a los consumidores recursos energéticos. Tanto un pequeño objeto privado como una empresa a gran escala pueden actuar como este último.trascendencia regional. En general, el sistema de suministro de energía actúa como un componente de conexión entre la fuente y los receptores de energía.

Estructura y elementos constitutivos

El complejo de suministro de energía se puede representar como un sistema de tres componentes. Esta es directamente la fuente de energía, la infraestructura de distribución y los medios de suministro de electricidad. Para la interconexión entre estos componentes, el dispositivo del sistema de alimentación prevé una amplia gama de equipos y elementos auxiliares:

• líneas eléctricas (proporcionan transmisión de energía a los receptores);
• subestaciones reductoras (realizan la conversión primaria de energía de sus fuentes);
• estaciones de distribución (realizan una función importante de distribución de energía en red para abastecer a varios consumidores);
• plantas convertidoras (realizan la preparación del flujo eléctrico para uso final);
• líneas y cables aéreos (elementos de conexión que forman una red en la infraestructura eléctrica);
• conductores (proporcionan el suministro final de energía a sus receptores).

Variedades de generadores

Las centrales eléctricas están más diseñadas para sistemas de suministro de energía autónomos de varios tipos. Son dispositivos que incluyen un motor que genera corriente. Las centrales eléctricas modernas funcionan con tres tipos principales de combustible: gasolina, gas y diésel.

Los generadores que funcionan con gasolina se usan comúnmente comosistemas redundantes y se calculan para periodos cortos de operación. Tales estaciones son más baratas y fáciles de mantener, pero los altos costos de combustible no permiten que se utilicen en modos intensivos. Un sistema de suministro de energía diesel más potente se beneficia de bajos costos de mantenimiento (20% menos en comparación con sus contrapartes de gasolina), pero el equipo en sí y la instalación son más costosos. El suministro de energía a gas ha encontrado su lugar en el mantenimiento de grandes instalaciones industriales; las ventajas de dicha infraestructura incluyen la asequibilidad y la durabilidad del combustible.

Diseño

En el proceso de creación de un modelo de un futuro sistema de suministro de energía, se requieren varias etapas, incluido el desarrollo de un plan de energía eléctrica, el rastreo, la determinación de la ubicación y los parámetros del equipo. El diseño moderno de los sistemas de suministro de energía incluye los siguientes trabajos:

• crear un plan de distribución del equipo;
• diseño de redes de abastecimiento y distribución;
• selección de cables, trabajo de diseño sobre sus parámetros;
• creando informes por cable;
• enrutamiento de cables;
• desarrollo de especificaciones;
• preparación del trazado del cableado eléctrico y equipos relacionados.

Al realizar la mayoría de las operaciones de diseño, los especialistas deben determinar las cargas eléctricas y calcular la red eléctrica, que servirá para transmitir y distribuir la electricidad entre sus receptores. También tomado enatención a factores de demanda y capacidad instalada.

Elección del equipo

Cuando el proyecto está listo, los especialistas proceden a la selección de los medios técnicos que implementarán el sistema de suministro eléctrico. Los datos básicos sobre la base de los cuales se selecciona el equipo los proporciona el diseño de los sistemas de suministro de energía basados en cálculos y condiciones de operación. Los componentes del complejo determinarán su durabilidad y confiabilidad. Hasta la fecha, la lista de equipos para tales fines incluye cables y productos de cableado, equipos de alto voltaje, ingeniería eléctrica a prueba de explosiones, productos de iluminación, generadores y centrales eléctricas, plantas transformadoras, electrónica de potencia y varios componentes.

Instalación

Esta es la etapa final en la creación de un complejo de suministro de energía, que incluye el montaje e instalación de equipos. La instalación se lleva a cabo teniendo en cuenta los datos del proyecto y las características de la empresa; por ejemplo, en el caso de la implementación de la tarea en las instalaciones de producción, los especialistas tienen en cuenta la posibilidad de una instalación por etapas de componentes individuales sin necesidad de detener el flujo de trabajo. En la misma etapa, la automatización de los sistemas de suministro de energía se lleva a cabo a expensas de los paneles de control y controladores especiales. A continuación, se realizan las operaciones de puesta en marcha y se realizan las modificaciones necesarias a las normas de mantenimiento y funcionamiento.

Principios de gestión y funcionamiento

Al considerar el funcionamiento de los sistemas de suministro de energía, es importantetenga en cuenta el hecho de que las fuentes de energía de servicio y los equipos eléctricos asociados deben producir tantos recursos como requieran los consumidores. En otras palabras, la operación de las plantas y redes eléctricas se calcula para posibles cambios en las cargas del receptor. La operación racional de los sistemas de suministro de energía proporciona una capacitación especial del personal del centro de despacho que podrá monitorear con precisión la demanda de los receptores de electricidad. En base a estos indicadores, el servicio selecciona el número óptimo de generadores al reducir cargas o, por el contrario, pone en marcha estaciones de respaldo cuando aumentan las necesidades energéticas.

Es importante considerar que el desempeño y la seguridad de los procesos de trabajo en la empresa dependen de la calidad del servicio por parte del sistema eléctrico. Las interrupciones en el suministro eléctrico pueden causar accidentes, paradas en los transportadores y otras situaciones y fenómenos desagradables, por lo que no se puede descartar la aparición de víctimas y la producción insuficiente de productos fabricados.

Criterios para la calidad del suministro eléctrico

La responsabilidad de los sistemas que proporcionan energía a las empresas requiere mantener suficientes indicadores de su desempeño. En este sentido, el mantenimiento de las instalaciones de abastecimiento se basa en los siguientes principios:

• Garantizar el buen funcionamiento de los generadores, las redes y los componentes relacionados con el suministro de energía. Por cierto, la confiabilidad de los sistemas de suministro de energía es una de las principales evaluaciones de su calidad, así como la capacidad de mantenimiento con durabilidad.
• Estabilidad de la ejecución del plan degeneración de energía eléctrica y su posterior distribución, cubriendo los máximos requeridos para las cargas de los consumidores.
• Preservación de la calidad de la energía suministrada a los receptores. Debe cumplir los requisitos de los equipos eléctricos de alimentación en cuanto a frecuencia y tensión.

Para lograr unas condiciones de trabajo óptimas, el sistema de alimentación se controla mediante paneles de control. Estos últimos, a su vez, están provistos de herramientas, gracias a las cuales se realizan controles, ajustes, control de centrales eléctricas, líneas eléctricas y subestaciones reductoras.

Modos de funcionamiento

Cualquier complejo de suministro de energía proporciona equipo de protección individual en caso de emergencia. Como regla general, estos son sistemas de protección de relés, lo que llevó a la división de los modos de operación del sistema de potencia en tres tipos: normal, de emergencia y posterior a un accidente. El primer modo se caracteriza por una fuente de alimentación ininterrumpida. Bajo tales condiciones de operación, el sistema de suministro de energía de las empresas industriales suministra el recurso en volumen suficiente y con la calidad requerida. En el modo de emergencia, el funcionamiento normal del sistema se interrumpe y dura hasta el momento en que también se desactiva el componente dañado. El funcionamiento posterior al accidente del sistema de suministro eléctrico continúa hasta que se restablece el funcionamiento normal de todo el complejo.

Clasificaciones de los sistemas de suministro de energía

Existen varios principios para la separación de los sistemas de potencia que suministran electricidad a los consumidores. Dependiendo deEl sistema de suministro de energía de la fuente puede ser electroquímico, diesel-eléctrico y nuclear. Dichos complejos también tienen una configuración diferente, por ejemplo, están centralizados, descentralizados y combinados. No menos significativas en la clasificación son las características de corriente, continua y alterna.

Los sistemas de suministro de energía se utilizan en diferentes condiciones y en diferentes instalaciones. En este sentido, vale la pena considerar su movilidad (estacionaria, vestible y transportable) y la pertenencia al consumidor. Pero quizás la división principal se relaciona con el propósito. Entonces, hay sistemas de reserva, respaldo y emergencia. El sistema de suministro de energía de reserva de la empresa realiza sus funciones de manera regular y, por regla general, es la principal fuente de electricidad. Los sistemas de respaldo, por el contrario, actúan con mayor frecuencia como una infraestructura de suministro de energía auxiliar, para reemplazar el complejo principal. El suministro de energía de emergencia generalmente brinda la posibilidad de dar servicio a las instalaciones más críticas en unas pocas horas o días.

Sistemas autónomos de suministro de energía

El concepto de sistemas autónomos surge de la necesidad de asegurar el suministro eléctrico ante posibles fallas en las redes troncales y otras situaciones de fuerza mayor. Por lo general, los sistemas de suministro de energía autónomos se utilizan en empresas con un proceso de producción establecido y la necesidad de un suministro de energía ininterrumpido. En esencia, este es el suministro de electricidad con control independiente. Es importante tener en cuenta que la fuente de alimentación autónoma es duradera,pero al mismo tiempo requiere mayores costos de instalación y mantenimiento. Por otro lado, este enfoque se justifica en vista de la confiabilidad y estabilidad del suministro de energía.