РСК-МЕТАЛЛ

О «НЕЗАВИСИМОСТИ» ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

Как известно, источник питания считается независимым от других источников, если его отключение не препятствует электроснабжению от остальных источников (Правила устройства электроустановок, далее ПУЭ п. 1.2.10). В ПУЭ «источник питания» — это шины, с которых поступает питание. У этих шин тоже есть источники питания, и применительно к ним тоже проверяется их независимость.

Понятие о независимых источниках питания было сформировано в те времена, когда существенными были только длительные перерывы питания. Глава 1.2 ПУЭ (во всех предшествующих изданиях, кроме седьмого) определяла независимый источник питания как источник, на котором сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках. Очевидно, что такая формулировка, если иметь в виду кратковременные нарушения питания, становится некорректной и допускает разные прочтения.

Исходя из общего смысла ПУЭ, нужно было признавать, что это определение просто не распространяется на кратковременные возмущения. Но в то же время, такая формулировка давала потребителям повод обосновывать свои претензии, связанные с кратковременными перерывами питания, несоответствием реального электроснабжения требованию иметь независимые источники питания. Говорилось примерно следующее:

«В ПУЭ сказано, что напряжение на независимом источнике питания должно сохраняться при его исчезновении на другом источнике, а в нашей схеме КЗ на одном источнике питания вызывает настолько глубокое снижение напряжения на другом источнике, что работа нарушается у всех электроприемников. Следовательно, энергосистема не обеспечила наличие двух независимых источников».

В седьмом издании ПУЭ параграф 1.2.10 был отредактирован: «Независимый источник питания — источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания». Тем самым, было указано, что на аварийные режимы понятие независимых источников питания не распространяется.

Но, поскольку обращение к этому понятию остается частым аргументом в технических спорах, подчеркнем в проблеме «независимых источников питания» главное.

• Если иметь в виду кратковременные нарушения электроснабжения, то нужно признать, что независимых источников питания не бывает в принципе. Даже в схеме, показанной на рисунке 1, а, где сами источники питания никак не связаны между собой, кроме как на шинах потребителя, взаимозависимость источников питания существует и при том сильная: КЗ на одном из вводов вызовет такое же снижение напряжения на другом вводе. На рисунке 1, б показана схема, в которой взаимозависимость источников питания при отключенном выключателе в шинном «мостике» меньше, чем в предыдущем случае, но тоже имеется. Полной независимости источников питания можно было бы достичь в схеме, где между источниками питания вообще нет электрической связи. Такая ситуация может возникать в системах автономного электроснабжения, как упрощенно показано на рисунке 1, в. Но такие схемы с несинхронной работой источников питания иначе, как в особых послеаварийных условиях, недопустимы.
• Требования ПУЭ о числе независимых источников питания не подвергаются сомнению, но к проблеме защиты потребителей от воздействия кратковременных возмущений эти требования отношения не имеют. Число «независимых» источников питания не определяет возможностей сохранить в работе электроприемники, подключенные к одному источнику питания, при КЗ на другом источнике (это относится к схемам, где есть электрическая связь между источниками питания по переменному току. Нетрудно убедиться в том, что в схемах, где имеются вставки постоянного тока, взаимное влияние источников питания может проявляться иначе). Противоаварийные меры на случаи кратковременных нарушений электроснабжения должны разрабатываться помимо требований ПУЭ к числу независимых источников питания.
• Взаимозависимость источников питания в аварийных режимах является важным показателем, от которого зависит выбор противоаварийных мероприятий. Эта взаимозависимость может быть оценена количественно, если использовать значения глубины снижения напряжения U=Uнорм—UКЗ (где Uнорм — напряжение в нормальном режиме, UКЗ — напряжение в начальный момент КЗ) на обоих источниках питания. Определим коэффициент взаимозависимости источников питания Квз как отношение глубины снижения напряжения на неповрежденном (втором) источнике питания к глубине снижения напряжения на том источнике питания, где имеется КЗ (первом), Квз = U2 / U1.

Чем больше Квз, тем сильнее взаимозависимость источников. У источников питания, показанных на рисунке 1,а, Квз=1. В общем случае нужно учесть, что разные источники питания в одной и той же схеме могут иметь разные номинальные напряжения. Поэтому:

Пример значений коэффициентов взаимозависимости источников питания показан в таблице 1 для схемы, приведенной на рисунке 2.

Из этого примера видно, что взаимозависимость источников питания может быть значительно ослаблена, но путем ослабления схемы. Какой вариант предпочтительнее — более слабая сеть с небольшой взаимозависимостью источников питания или более жесткая сеть с большой их взаимозависимостью — определяется конкретными параметрами сети и нагрузки.