Влияние надёжности электроснабжения на производство
Отказы и перерывы в электроснабжении промышленного предприятия приводят к недоотпуску электроэнергии и вызывают экономический ущерб из-за сокращения объёма выпуска продукции. Кроме того, перерыв в электроснабжении может привести к выходу из строя технологического оборудования или расстройству технологического процесса, к браку продукции.
Технологические особенности предприятия и режимы его работы (сменность, загруженность смен) существенно влияют на показатели надёжности системы электроснабжения. Это положение можно рассмотреть на примере машиностроительного завода, имеющего двухсменный режим работы при 40 ч рабочей неделе. Проведение планового ремонта наиболее ответственных элементов системы электроснабжения может быть перенесено на нерабочую смену или на выходные дни. При этом исключается возможность наложение аварий на плановые ремонты резервирующих друг друга цепей. Если даже такое наложение и происходит, то никакого влияния на режим работы предприятия не оказывает. Надёжность таких схем определяется без учёта плановых отключений элементов.
Если предприятие имеет непрерывное производство (металлургия, нефте- и газопереработка, химическая и цементная промышленность), то перенос плановых ремонтов на нерабочее время не производится и показатели плановых ремонтов должны учитываться при определении показателей надёжности электроснабжения.
Разное влияние на ущерб предприятия оказывает перерыв в электроснабжении одного из цехов или технологической установки. Это объясняется технологическими связями предприятия. Так, при перерывах в электроснабжении до нескольких часов (меньше продолжительности смены) механических цехов машиностроительного завода при сборке готовой продукции используются запасы деталей (задел) цеха. Только использование всех запасов может привести к недовыпуску продукции.
В ряде случаев необходимый запас надёжности обеспечивается не столько резервированием в системе электроснабжения, сколько введением технологического резервирования.
При внезапном прекращении электроснабжения электроприёмников электроприёмников I категории и особой группы I категории (особенно в химической и металлургической промышленности) могут возникнуть опасные концентрации газов, взрывы, пожары, выбросы ядовитых веществ, повреждения технологических установок. Для предотвращения аварий технологических установок система электроснабжения должна обладать живучестью, то есть способностью сохранять питание электроприёмников, осуществляющих безаварийную остановку и не допускающих каскадного развития аварии.
При внезапном перерыве электроснабжения идёт резкий процесс сокращения производительности П (рис. 10.6), вплоть до полной остановки (кривая 1-2-t2). Для многих технологических процессов и установок это может привести к пагубным последствиям. С целью обеспечения безаварийной остановки в точке 2 установка переводится на режим холостого хода (участок 2-3), а затем на режим остановки технологического процесса (участок 3-4).
Рис. 10.6. Изменение производительности технологической установки при противоаварийной остановке:
П – производительность технологической установки;(1-2-t2) – зависимость П = f(t) при аварийной остановке; (1-2-3-4) – зависимость П = f(t) при безаварийной остановке; t1 – время начала перевода установки в режим холостого хода; t2 – время окончания перевода установки в режим холостого хода; tбо – минимальное время безаварийной остановки технологической установки.
Для безаварийной остановки технологической установки требуется не только определённое время, но и определённая мощность, как правило 30-50 % номинальной. Если мощность будет меньше, чем требуется для остановки, то остановка безаварийной может не быть. Безаварийная остановка невозможна и в случае, если время остановки меньше времени, требуемого для безаварийной остановки. Для питания всех электроприёмников, обеспечивающих безаварийную остановку, используются автономные источники питания или электрооборудование бесперебойного электроснабжения.