Когда необходимо резервное электроснабжение и бесперебойное питание частного дома: классификация задач

По форме реализации, да и по сути действия – это практически две разные задачи. Они могут быть решены как по отдельности, так и в комплексной форме. Грамотный подход к организации автономного электропитания должен учитывать, прежде всего, сроки и частоту его отключения. Условно эти периоды можно классифицировать по следующему принципу:

• Микроотключения – случаются по причине проседания напряжения или пробоев в сети. Продолжительность таких отключений составляет от нескольких секунд до 2-5 минут. В таких случаях система резервного электроснабжения загородного дома не требует каких-либо сложных приспособлений, бывает достаточно одного ИБС.
• Краткосрочные – происходят из-за отключений на КТП (замыкания на ЛЭП, выгорание плавких вставок). Масштаб поломки носит локальный характер, поэтому ликвидация аварии производится за промежуток до 12 часов.
• Среднесрочные – такие отключения происходят по причине аварий на высоковольтных ЛЭП, которые инициированы коммунальными или газовыми службами. Устранение аварии этого типа происходит в промежуток 10-24 часа.
• Длительные – отключения из-за бедствий стихийного характера. Ликвидация аварии выполняется всеми службами, в том числе МЧС и коммунальщики. Однако масштабы и объем работ не позволяют выполнить ремонт ранее 2-4 недель.

Учитывая, какие из перечисленных видов отключения случаются в вашей местности, и следует подбирать резервное электроснабжение и бесперебойное питание дома или коттеджа. Для качественной аварийной системы обеспечения электротоком сегодня не достаточно установить генератор, понадобятся еще и силовые инверторы, способные на начальном этапе автоматически подключить оборудование.

Требования пользователя могут быть различны, например, некоторым достаточно задействовать только стратегически важные компоненты в виде холодильника или отопительного котла. Для этого хватит пары аккумуляторов и одного инвертора. Для продления автономного функционирования инверторного комплекта можно применить ветрогенератор, солнечные панели или дизельгенератор.

Типы систем резервного электроснабжения длительного действия для загородного дома или коттеджа

Организация резерва электрической энергии для коттеджа оправдана в том случае, когда она штатно поступает с длительными перебоями или же напряжение в сети не соответствует нормам. С серьезными нарушениями потенциала стабилизаторы не справятся, поэтому дополнительный источник тока должен покрывать основные потребности в освещении и работе вспомогательного оборудования.

Обычно резервное электроснабжение и бесперебойное питание сетей дома осуществляется при помощи «бесперебойника» UPS на аккумуляторах или газового генератора. Почему газового? Дело в том, что этот выбор обусловлен незначительными расходами на топливо и простыми правилами эксплуатации.

Оборудование дополнительного энергоснабжения должно проявлять мгновенную реакцию на падение или отключение напряжения, а также обеспечивать работу основных потребителей довольно продолжительное время. Бесперебойные конструкции бывают двух типов: одноступенчатые и двухступенчатые.

Одноступенчатые системы для обеспечения резерва электроэнергии

По сути это обычная аварийная схема бесперебойного питания, с той лишь разницей, что здесь применяются более мощные и емкие АКБ. Специалисты утверждают, что такое несложное решение поможет там, где перебои не столь частое явление, а требования к мощности источника не столь категоричны.

Если требования к продолжительности функционирования оборудования будут увеличиваться, то возникает необходимость применения батарей большей мощности и емкости. Однако такое решение связано с некоторыми проблемами:

• Литий-ионные АКБ и так недешевы, а с ростом емкости цена будет расти пропорцтонально.
• Батареи со свинцовыми пластинами дешевле, но занимают много места и требуют особых условий эксплуатации, потому что содержат кислоту.
• Чтобы быстро зарядить АКБ до следующего отключения сети, нужен зарядный ток большой величины и мощности домашней сети может быть недостаточно.
• Эксплуатационный ресурс аккумулятора составляет до 2 000 циклов «заряд-разряд», поэтому дорогую АКБ придется менять через каждые 2-3 года.

Двухступенчатый способ обеспечения резерва электропитания

Двухступенчатая система для организации резервного электроснабжения загородного дома включает генератор и источник бесперебойного питания. Принцип ее работы прост – сразу после сбоя штатного электропитания включается ИБП, отвечающий за аварийную схему. Далее запускается генератор.

Такая конструкция не нуждается в мощном аккумуляторе, потому как он включается только на короткое время и нагрузка минимальна. Ресурс батареи в этом случае расходуется экономно, поэтому ее срок службы составляет более 10 лет. При этом стоит запомнить, что АКБ от автомобиля не подойдет для использования в ИБП. Мощность электрогенератора не ограничивается и зависит от потребностей пользователя.

Выбираем резервные источники электроснабжения для частного дома или коттеджа

Выше уже были рассмотрены типы аварийных отключений электропитания в зависимости от временных промежутков, необходимых для их устранения. Теперь рассмотрим оптимальные решения по восполнению энергии для каждого из видов отключения:

• При перерывах в энергоснабжении до нескольких минут подойдет обычный бесперебойник ИБП, который способен выдержать минимальную, но обязательную нагрузку. Базовое требование к источнику – чистая синусоида на выходе для качественного питания автоматики и циркуляционного насоса отопительного котла.
• Для отключений сроком до 12 часов оптимальной считается система, состоящая из источника бесперебойного питания. В составе источника должно быть несколько мощных АКБ достаточной емкости, чтобы быть в состоянии обеспечивать питанием все оборудование. Нужно быть готовым увеличить емкость батарей до 300-400 Ач. При этом, кроме набора инструментов электрика, понадобится ИБП, который способен заряжать аккумуляторы.

• Среднесрочные отключения электричества на срок до двух суток потребуют более серьезного подхода. В данном случае резервные источники электроснабжения для дома должны включать генератор. Только такая схема позволит снабжать потребители на протяжении длительного времени. Основная нагрузка по обеспечению коттеджа электропитанием ложится на ИБП. Генератор заводится через каждые 3-6 часов для зарядки батарей, это гораздо экономнее, чем его постоянная работа.
• Длительные отключения перекрываются той же связкой – АКБ + ИБП + генератор. Разница состоит только в количестве горючего для электрогенератора.

Двухступенчатая схема обеспечения резерва электрического питания домашнего оборудования представляет собой оптимальное решение не только для местности, где перебои случаются довольно часто, но и там, где нужно обеспечить большую мощность на длительное время. В любом случае, окончательный выбор компонентов зависит от грамотной оценки потребностей домовладельца в оборудовании, которое должно функционировать независимо от наличия электричества в штатной сети.

Резервное и Автономное Электропитание
— это следует знать!

Тема » Резервное и Автономное Электропитание — это следует знать!

Для начала давайте уточнимся в понятиях резервного и автономного электрического питания. Итак, резервное питание подразумевает под собой вспомогательный источник электричества, который в случае пропадания основной линии должен обеспечить дальнейшее электроснабжение силовых электрических потребителей. Им может быть не только полностью независимые системы электропитания (аккумуляторы, и преобразователи, питаемые от них, министанции, топливные элементы и т.д.), но и запасные линии городского электроснабжения.

Автономное электропитание под собой подразумевает полностью отделённую систему электроснабжения, которая способна генерировать или отдавать накопленную электрическую энергию различным потребителям. Такая система в случае пропадания напряжения в основной городской электросети должна взять на себя силовую нагрузку имеющихся потребителей. Хотя, к автономному электропитанию можно отнести и химические источники питания (в том числе и аккумуляторные батареи). Основная идея такого вида электрического источника — снабжение электроэнергией нагрузки, при условии отсутствия внешнего источника питания (обычная городская электросеть).

По большей части эти два понятия между собой сильно пересекаются, что даёт основание считать их одним и тем же (лишь в некоторых случаях эти термины можно употреблять «поразень»). Задачу независимого электроснабжения можно решать различными путями, а точнее, систему автономного питания возможно сделать основываясь на различных способах производства электрической энергии. Прелесть электричества заключается в том, что эта невидимая человеческому глазу сила универсальна. Различаются только лишь способы преобразования одного вида энергии в другой.

Где, в основном, используется термин — резервное электропитание? Там где существует большая вероятность отключения основного источника электроснабжения (в роли которого обычно выступает городская электросеть), либо в том случае, когда обесточивание происходят крайне редко, но само явление «обесточки» довольно критично. В данных случаях главной задачей резервного электропитания является своевременное подхватывание имеющейся нагрузки и последующее обеспечение электроэнергией имеющегося потребителя до тех пор, пока полностью не будет восстановлено основное снабжение от городской сети.

Об автономном электропитании больше можно слышать в тех случаях, когда идёт речь о полном отсутствии основного источника электропитания (городской электросети). В данном случае это самое автономное электропитание выступает в роле главной электроснабжающей системы (либо она используется настолько часто, что оставляет за собой право называться таковой). К таким случаям можно отнести осуществление электроснабжения загородного дома (где имеются временные или постоянные проблемы с подводом городской электросети), удалённые от города места (где изначально не предусмотрена городская магистраль) и т.д.

В роле основной электропитающей системы выступает сложная энергетическая сеть, основным узлом генерации электричества у которой выступает АЭС, ТЭС, ГЭС. В случае автономного электропитания центром выработки электроэнергии является мини электрогенерирующие системы, которые работают за счёт горючего топлива (бензин, дизель, газ, уголь и т.д.), энергии ветра (ветряки), солнца (солнечные батареи), химических реакций (химические источники тока — батареи, аккумуляторы, топливные элементы).

Конкретное использование того или иного источника генерации электроэнергии зависит от имеющихся условий (местности, климата, режимов работы автономных источников, нужды, стоимости и т.д.). Стоит добавить, что в роли резервного источника электропитания может выступать дополнительные параллельные линии электропередач, которые питаются от всё тех же городских электросетей.

Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»

Резервный источник: кому и зачем?

– Николай Петрович, что такое резервные источники электроснабжения и для каких социально значимых объектов они необходимы?

– В электроэнергетике каждый объект (потребитель) подразделяется по категориям надежности. Так, например, к первой категории относятся объекты, отключение которых может повлечь за собой угрозу жизни и здоровью людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб. В составе первой категории надежности выделяется особая группа энергопринимающих устройств, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства.

Ко второй категории относятся потребители, перерыв в электроснабжении которых может привести к нарушениям технологических процессов производства. Третья категория – все прочие потребители.

Так вот, потребители первой и второй категорий надежности должны обеспечиваться независимыми источниками электропитания. В их числе, например, предприятия промышленного производства с непрерывным циклом, а также котельные, насосные станции, больницы, в которых имеются операционные блоки. Также речь идет об учреждениях, в которых одновременно скапливается большая масса людей. Архангельский драмтеатр, к слову, – это тоже особый объект…

При возникновении аварийной ситуации дизель-генераторы должны обеспечить нормальную работу учреждений и предприятий до момента восстановления штатной схемы электроснабжения или завершения производственного цикла.
– Какими документами регламентирована обязанность иметь автономный источник питания?

– Обязанность потребителя электроэнергии устанавливать РИСЭ зависит от категории надежности и регламентирована несколькими постановлениями Правительства РФ. Помимо оснащения РИСЭ потребитель также обязан следить за его исправностью. Оборудование должно быть готово к использованию в любое время.
– Энергокомпании, равно как и социальные объекты, обязаны иметь РИСЭ. В каких случаях принимается решение об их использовании?

– В первую очередь резервные источники электроснабжения, принадлежащие энергокомпаниям, предназначены для обеспечения собственных нужд при проведении аварийно-восстановительных работ. Однако зачастую они используются для организации временного электроснабжения социально значимых объектов. В 2012 году было несколько случаев, когда мы использовали РИСЭ для временного электроснабжения потребителей. Например, подключали детскую больницу в Архангельске.

Чтобы развернуть резервный источник и запитать объект, требуется от двух до четырех часов. Поэтому если мы знаем, что штатную схему электроснабжения восстановить не удастся более чем за четыре часа, то прибегаем к использованию своих РИСЭ.
– Если жилой девятиэтажный дом не имеет собственного РИСЭ, в каких случаях энергетики обязаны его установить?

– Для восстановления электроснабжения потребителя третьей категории надежности, а именно к такой относится жилой дом, установлен срок не более 24-х часов, за исключением случаев, когда для устранения аварии нужно более длительное время, согласованное с Ростехнадзором. Необходимость передислокации и подключения передвижного РИСЭ определяет создаваемый при аварийных ситуациях штаб «Архэнерго».

Последний раз дизель-генератор для электроснабжения жилых домов одного из кварталов Архангельска устанавливался в ноябре прошлого года. Надо отметить, что если «Архэнерго» не может установить РИСЭ, к решению вопроса подключается штаб по обеспечению безопасности электроснабжения на территории Архангельской области.
– Способны ли РИСЭ, которые находятся на балансе «Архэнерго», гарантировать надежность электроснабжения во время аварийных отключений?

– В филиале «Архэнерго» обеспечена готовность восьми передвижных РИСЭ мощностью от 60 до 400 кВт, базирующихся на территории Архангельска, Вельска, Котласа, Верхней Тоймы, Коноши и Яренска. Опыт ликвидации чрезвычайных ситуаций в России говорит о том, что длительные перерывы в работе энергосистемы не редкость, а резервных источников сетевых компаний недостаточно.

В частности, в ноябре 2012 года в Псковской области произошли массовые технологические нарушения, связанные с неблагоприятными погодными условиями. Из-за разгула стихии восстановление электроснабжения потребителей осуществлялось дольше установленных нормативов. Подобные ситуации могут случиться в любом регионе. Сетевые компании не в состоянии обеспечить полноценную генерацию электроэнергии для всех потребителей. В таких случаях резервный источник питания крайне необходим, особенно объектам социальной сферы.
– Сколько резервных источников электроснабжения имеется в Архангельской области (помимо тех, которые принадлежат «Архэнерго»)?

– Этот вопрос находится в компетенции регионального управления МЧС России. По нашим данным, в Архангельской области 146 социально значимых объектов, при этом 85 из них не имеют РИСЭ.
С нашей точки зрения, автономными источниками обязательно должны быть оснащены учреждения здравоохранения с круглосуточным пребыванием больных, в которых имеются операционные, реанимации, родильные отделения, палаты интенсивной терапии; учреждения социальной сферы с круглосуточным пребыванием людей: дома-интернаты для престарелых и инвалидов, реабилитационные центры для несовершеннолетних, школы-интернаты, детские дома; учреждения УФСИН; объекты жизнеобеспечения населения – котельные, водозаборы, канализационные, насосные станции. Точно знаю, что большинство районных больниц не имеют резервных источников электроснабжения.
– Сколько нужно средств, чтобы область была на 100% оснащена РИСЭ?

– Стоимость РИСЭ зависит от мощности и комплектации. Например, для районной больницы требуется РИСЭ мощностью 100 кВт с автоматическим подключением. А для дома-интерната для престарелых и инвалидов в том же районном центре будет достаточно РИСЭ на 10-15 кВт. Цена вопроса в первом случае может составить 600-800 тысяч рублей, а во втором – менее 100 тысяч.

Всего Архангельской области требуется порядка 35 млн рублей для оснащения всех объектов РИСЭ. К слову, пять лет назад, когда энергетики и администрация Архангельской области стали поднимать этот вопрос, денег требовалось гораздо больше (около 200 млн).

Комплексно решить проблему можно путем разработки и реализации целевых программ за счет областного бюджета. Централизованная закупка оборудования позволит снизить расходы и обеспечить РИСЭ все социальные объекты региона.

Категории надежности электроснабжения: требования электроприемников потребителей к источникам энергоснабжения

Требования к надежности электроснабжения в настоящий момент является одним из важных аспектов работы потребителей. От существующего уровня надежности энергоснабжения электроприемников потребителя зависит количество брака на производстве, качество изготовляемой продукции и, как следствие, конкурентоспособность компании в целом.

Сразу стоит отметить, что вопросы надежности энергоснабжения затрагиваются в основном в Правилах устройства электроустановок. Ответственность поставщика электроэнергии за низкие показатели качества электроэнергии и низкую надежность электроснабжения в действующем законодательстве в электроэнергетике прописано слабо. Однако некоторые моменты все-таки определены. Как не допустить простоя предприятия из-за отключения электроэнергии или с кого взыскать убытки от возникновения брака вследствие несоблюдения поставщиком электроэнергии показателей, определенных для различных категорий надежности электроснабжения, об этом и попытаемся разобраться в этой статье.

Для начала предлагаем разобраться с особенностями надежности энергоснабжения потребителей. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПЭУ 7 издание) выделяют три категории надежности электроснабжения.

Первая категория надежности электроснабжения (1 категория надёжности)

Вторая категория надежности электроснабжения (2 категория надёжности)

Третья категория надежности электроснабжения (3 категория надежности)

При этом ПЭУ не устанавливает конкретные требования к времени восстановления энергоснабжения электроприемников 1 или 2 категории надежности. Для 3 категории надежности электроснабжения установлено время восстановления не более 24 часов.

Категории надежности энергоснабжения

Стоит отметить, что время восстановления энергоснабжения потребителей в соответствии с п. 31.6 «Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг», утвержденных Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, определяется следующим:

Для третьей категории надежности электроснабжения: допустимое число часов отключений в год составляет 72 часа, но не более 24 часов подряд, включая срок восстановления электроснабжения, за исключением случаев, когда для производства ремонта объектов электросетевого хозяйства необходимы более длительные сроки, согласованные с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору,

Для второй и первой категории надежности энергоснабжения число часов отключений должно определяться в договоре оказания услуг по передаче электроэнергии (если у потребителя нет такого договора – то в договоре энергоснабжения с гарантирующим поставщиком) с учетом его фактической схемы, источников энергоснабжения, наличия резервного питания и др.

Таким образом, важным моментом для потребителей с 1 или 2 категорией надежности для обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения, определить параметры восстановления подачи электроэнергии в случае возникновения аварийных ситуаций и др. вне регламентных отключений еще на этапе заключения договора энергоснабжения с поставщиком электроэнергии.

Также стоит особо отметить обязательное требования по закреплению величин аварийной брони и технологической брони. Указанные параметры определяются в акте аварийной и технологической брони и являются неотъемлемой частью договора потребителя. Очень часто потребители, имеющие аварийную или технологическую бронь не имеют оформленного акта согласования брони, что может привести (в случае отключения электроэнергии) к значительным убыткам для самого потребителя, а в худшем случае и к экологическим последствиям.

Определение границ зоны ответственности за надёжность электроснабжения с учетом существующих категорий.

При этом, качество и надежность электроснабжения потребителей определяется на границе балансовой принадлежности потребителя и сетевой компании.

Ответственность поставщика электроэнергии за вопросы энергоснабжения (в т.ч. надежность энергоснабжения) определяются п. 7 «Основных положений функционирования розничных рынков электрической энергии», утв. Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442, который говорит о том, что наличие оснований и размер ответственности субъектов электроэнергетики перед потребителями за действия (бездействие), повлекшие за собой неблагоприятные последствия, определяются в соответствии с гражданским законодательством Российской Федерации и законодательством Российской Федерации об электроэнергетике.

Таким образом, даже если у потребителя согласована в договоре энергоснабжения первая или вторая категория надежности электроснабжения, количество источников питания у него 2 или более, и на электроприемники потребителя есть согласованный акт о технологической или аварийной брони, то при возникновении случая временного прекращения поставок электроэнергии и возникновения у предприятия убытков вследствие этого, у него (потребителя) есть возможность получить компенсацию своих убытков только в судебном порядке. Поэтому важно дополнительно в договоре закреплять ответственность сторон за нарушение параметров надежности энергоснабжения.

При возникновении каких-либо ситуаций, связанных с надежности энергоснабжения, потребитель должен предъявлять требования к компенсации своих расходов (упущенной выгоды) к гарантирующему поставщику (энергосбытовой компании) если у потребителя заключен договор энергоснабжения и к электросетевой компании (владельцу электросетевых объектов) если у потребителя заключен договор купли-продажи электроэнергии и договор оказания услуг по передаче.

Выбор или изменение категории надежности электроснабжения.

В соответствии с правилами технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей к электрическим сетям, утвержденных постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, категория надежности электроснабжения электроприемников потребителей определяется в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств к электрическим сетям. При этом потребитель самостоятельно определяет какая категория надежности энергоснабжения ему необходима.

«Технологическое присоединение энергопринимающих устройств в целях обеспечения надежного их энергоснабжения и качества электрической энергии может быть осуществлено по одной из трех категорий надежности. Отнесение энергопринимающих устройств заявителя (потребителя электрической энергии) к определенной категории надежности осуществляется заявителем самостоятельно.

Отнесение энергопринимающих устройств к первой категории надежности осуществляется в случае, если необходимо обеспечить беспрерывный режим работы энергопринимающих устройств, перерыв снабжения электрической энергией которых может повлечь за собой угрозу жизни и здоровью людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб. В составе первой категории надежности выделяется особая категория энергопринимающих устройств, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров».

Однако, стоит понимать, что при выборе 2 или 1 категории надежности, стоимость подключения электричества возрастет в 2 раза относительно присоединения по 3 категории надежности: ведь для энергоснабжения по 1 или 2 категории необходимо два независимых источника питания и присоединение к каждому из них будет стоить примерно одинаково.