8.2. Классификация потребителей по степени последствий от нарушения электроснабжения

Различают четыре степени последствий от прекращения работы потребителей.

Первая степень последствий – максимальная, когда прекращение работы потребителей создает угрозу жизни людей, приводит к возникновению глубоких нарушений окружающей среды, повреждению уникального и дорогостоящего оборудования. Оценить ущерб в экономическом эквиваленте для таких потребителей практически невозможно.

Вторая степень последствий – высокая. В этом случае срывы электроснабжения приводят к значительным экономическим потерям вследствие повреждения сложного оборудования, массовой порче сырья, браку продукции и требуют больших средств и времени на возобновление производственного процесса, а также вызывают нарушение нормальной работы связанных с ним производств.

Третья степень последствий – нормальная. В этом случае отказы потребителей вызывают экономические потери намного меньшего масштаба, чем при второй степени последствий.

Четвертая степень – незначительная, когда отказы питания потребителей незначительно увеличивают производственные потери. Последствия последних можно перекрыть без особых затрат труда и средств. При этом имеются в виду также отказы, происходящие в период простоя оборудования.

Последствия от прекращения функционирования объектов, относящиеся к первой степени, проявляются по истечении некоторого (критического) времени с момента отказа t_кр и в дальнейшем от длительности простоя объектов не зависят (линия 1 на рис. 8.1).

Для последствий второй и третьей степени также характерно наличие критического времени, а затем величина ущерба в общем случае растет с увеличением продолжительности простоя оборудования (линии 2 и 3). Для последствий четвертой степени величина ущерба характеризуется линией 4.

8.3. Технологические ущербы и их влияние на требование надежности

Надежность работы технологических установок зависит не только от надежности их электроснабжения. Технология производственных процессов обычно предусматривает создание технологических резервов. Виды технологического резервирования различны. Ранее п. 3.3.2 рассмотрено структурное резервирование. Можно выделить также и следующие разновидности:

• резервирование по мощности;

• временное резервирование;

• информационное резервирование.

Резервирование по мощности обеспечивается установкой оборудования, мощность которого превышает требуемую в нормальном режиме работы. В аварийном режиме это оборудование работает с повышенной нагрузкой.

В случае временного резерва технологический процесс продолжается некоторое время после отказа. Например, при сооружении инкубаторных помещений электрообогрев проектируется таким образом, чтобы избежать резкого падения температуры при прекращении электроснабжения. К этому виду резерва можно отнести также бункеры-накопители, расположенные вдоль цепочки технологических установок (ТУ) (рис. 8.2).

Информационное резервирование предусматривает использование избыточной информации. Ее простейшим примером является многократная передача одного и того же сообщения по каналу связи. Другим примером являются коды, применяемые в управляющих ЭВМ для обнаружения и исправления ошибок, возникающих сбоев и отказов аппаратуры.

При наличии технологического резерва требования к надежности электроснабжения можно снизить.

Выбор рационального способа и места резервирования (СЭС–ЭП–ТУ) решается в каждом конкретном случае на основе технико-экономических расчетов.

Потребители в соответствии с требованиями, предъявляемыми к системам их электроснабжения, можно разделить на четыре группы.

Первая группа – потребители электроэнергии, требующие бесперебойного электроснабжения, не допускающие отклонений по качеству электроэнергии и ограничений по мощности.

Вторая группа – потребители, имеющие технологическое резервирование и допускающие кратковременные и нечастые перерывы в электроснабжении и ограничений по мощности.

Третья группа – потребители, не имеющие технологического резерва, допускающие перерывы в электропитании на время ввода резерва вручную и кратковременные ограничения по мощности.

Четвертая группа – потребители, не предъявляющие особых требований к качеству электроэнергии и частоте перерывов, для них возможен перерыв в электроснабжении на время ремонта,.

Критерии отнесения потребителей к той или иной группе по надежности приведены в табл. 8.1.

В соответствии со степенью последствий отказов потребителей и требованиями, которые они предъявляют к надежности электроснабжения, могут быть сформулированы классы потребителей по надежности (табл. 8.2).

В производственных процессах с первой степенью последствий от нарушения электроснабжения обычно участвую потребители с различными требованиями к надежности.

Потребители первой группы надежности, нуждающиеся в непрерывном электроснабжении с неизменными параметрами электроэнергии, должны иметь первую или вторую группу надежности. Мощность таких потребителей составляет небольшую часть мощности всего производства. К потребителям

первой группы относятся, например, электроприемники, снабжающие электроэнергией главные коммутационные, контрольно-измерительные и автоматические устройства, которые при авариях должны обеспечивать безопасную установку производственного процесса.

Среди потребителей третьей группы надежности есть потребители, имеющие важное функциональное значение в производственном процессе, но по разным причинам не имеющие технологического резерва. Такие установки относятся к классам надежности 31 и 32.

Таблица 8.1

Критерии отнесения потребителей к группам надежности

Первая группа	Вторая группа	Третья группа	Четвертая группа
Принятие мер по ли­к­ви­дации отказа неза­ви­симо от затрат. Учет вероятности на­ло­жения простоя ос­нов­ного питания на про­стой резервного. Обес­печение мини-маль­ной мощности при повреждениях. Со­хранение работо-способности при от­кло­нениях и посадках напряжения. Малая ве­роятность пос­лед­ствий по первой сте­пени надежности.	Обеспечение автома-ти­ческого ввода ре­зерв­ного питания при отказе основного. Обес­­печение необхо-ди­мой мощности при отказе основного пи­та­ния. Сохранение ра­бо­тоспособности при отклонениях напря-же­ния и кратковре­мен­ных перерывах питания. При кратко­вре­менных перерывах – малая вероятность по­следствий второй степени, при дли­тель­ных – малая вероят­ность последствий пер­вой степени.	При отказах основного пи­та­ния – резервирование в СЭС. Возможность подачи резерв­ного питания после операций вручную. Возможность огра­ни­чения мощности. Не предъ­яв­ляют высокие требования к частоте отказов. Возможность управления отклонениями и посадками напряжения. При кра­тковременных перерывах – малая вероятность послед­ствий третьей степени. При длительных перерывах – ма­лая вероятность последствий третьей степени. При дли­тель­ных перерывах – малая ве­роятность последствий второй и первой степени.	Отсутствие осо бых требова-ний к надеж-ности элек­тро­снабжения. Возможность пе­рерывов в пи­тании на вре­мя ремонта повреждено-го оборудо­ва­ния. Качество электроэнер-гии соответ-ствует нормам только в нор­мальном ре-жи­ме работы.

Таблица 8.2

Классы потребителей по надежности

Группы надежности	Степени последствий от отказов
	максимальная	высокая	нормальная	незначительная
Потребители, для которых необходимо бесперебойное электроснабжение	11	12	–	–
Потребители с резервами	21	22	23	–
Потребители без резервов	31	31	33	34
Малозначащие потребители	41	42	43	44