Принципы электроснабжения стационарных и полевых объектов военного назначения. Занятие №24

1.

ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ
42 кафедра
ЛЕКЦИЯ
Тема № 6
Электроснабжение объектов военного назначения.
Занятие № 24
Принципы электроснабжения
стационарных и полевых объектов военного назначения.

2.

Учебные вопросы:
2
1. Классификация и требования предъявляемые к системам
электроснабжения объектов военного назначения.
2.
Принципы
построения
системы
стационарных объектов военного назначения.
электроснабжения
3. Принципы построения системы электроснабжения полевых
объектов военного назначения.

3.

Литература:
3
Основная
1. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебник для
курсантов вузов связи / М. А. Баринов, П. А. Будко, А. М. Винограденко,
Р. В. Морозов, А. А. Бурлаков; Под ред. проф. А. В. Мякотина. – СПб.: ВАС, 2016.
– 470 с.: ил.(с. 352-412).
2. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций [Электронный ресурс]:
учебник для курсантов вузов связи / М. А. Баринов, П. А. Будко,
А. М. Винограденко. – СПб.: ВАС, 2016. – 470 с. – Режим доступа: http://kav42.vas
.local/images/e_book_rar/ASST/start.htm.
Дополнительная
3. Электроснабжение телекоммуникационных систем, стационарных и полевых узлов
связи: УЧЕБНИК / А.В. Мякотин, Д.Ю. Замазий, Е.А. Кордюков, Н.М. Мельников, Н.Г.
Сысоев, Д.Б. Шляхтенко; под ред. А.В. Мякотина. – Спб.: ВАС, 2012. – 408 с.: ил. (с.
292-359).
3

4.

Вопрос №1. Классификация и требования предъявляемые
к системам электроснабжения объектов военного назначения.
4
ТРЕБОВАНИЯ К ИНЖЕНЕРНЫМ СИСТЕМАМ СУС
требования обслуживающего
персонала инженерных систем узла
требования пользователей
инженерных систем
СИСТЕМЫ СУС
ИНЖЕНЕРНАЯ
ИНФРАСТРУКТУРА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ
4
К системам электроснабжения объектов военного назначения предъявляются
определенные требования. Они распространяются на все элементы системы и
обязательны для руководства при составлении технических заданий (ТЗ) и
технических условий (ТУ) на проектирование, разработку, изготовление и
поставку электрооборудования при строительстве и приемке в эксплуатацию
объектов военного назначения.

5.

Вопрос №1. Классификация и требования предъявляемые
к системам электроснабжения объектов военного назначения.
Требования предъявляемые к системам электроснабжения
объектов военного назначения (ГОСТ РВ 51937-2002):
5
обеспечение необходимого количества и качества вырабатываемой электрической энергии (т. е.
обеспечение необходимых мощностей, градаций постоянных и переменных напряжений требуемой
стабильности, обеспечение необходимых форм кривых переменных напряжений и допустимого
минимума пульсаций постоянных напряжений);
обеспечение надежности и бесперебойности работы системы электропитания. Время перерывов
питания не должно превышать допустимого для данной конкретной установки связи;
обеспечение автономности работы (продолжительность функционирования без дозаправки ГСМ);
быстрота развертывания и удобство эксплуатации;
отсутствие помех;
возможность работы в укрытиях и на ходу;
отсутствие демаскирующих признаков при функционировании (снижение разведзащищенности
пунктов управления);
высокий уровень стандартизации, и унификации элементов, узлов и деталей;
устойчивость к перегрузкам и способность работы в широком диапазоне температур, влажности и
давления воздуха;
высокая экономичность, минимальные размеры и масса компонентов системы.
максимальная степень автоматизации;
обеспечение простоты эксплуатации, безопасности обслуживания и возможности быстрой
ликвидации аварийных ситуаций;
5

6.

Вопрос №1. Классификация и требования предъявляемые
к системам электроснабжения объектов военного назначения.
6
Требования к условиям эксплуатации
электрооборудования и аппаратуры
систем электроснабжения:
температура окружающего воздуха: для полевых систем
электроснабжения –50…+50 °С; для стационарных систем
электроснабжения +5…+40 °С;
относительная влажность: для полевых – до 98 % при температуре
воздуха +35 °С; для стационарных – до 85 % при температуре
воздуха +20 °С;
характер среды – невзрывоопасная и неагрессивная;
высота над уровнем моря – до 1000 м;
срок службы – не менее 10 лет.
6

7.

Учебные вопросы:
2. Принципы построения системы электроснабжения
стационарных объектов военного назначения.
7

8.

Вопрос №2. Принципы построения системы электроснабжения
стационарных объектов военного назначения.
Категории
потребителей
Категории потребителей
Состав потребителей электроэнергии
8
Допустимый перерыв
в электроснабжении
I
К первой категории отнесены потребители, перерыв электроснабжения которых Потребители группы А.
может повлечь за собой перерыв связи, и как следствие, нарушение передачи
Не
важнейшей информации, и привести к срыву выполнения боевой задачи.
допускается.
Потребители первой категории подразделяются на три группы:
Потребители, не допускающие перерыва в электроснабжении: аппаратура особо
важных переговоров, ЗАС, АСУ, приема и передачи сигналов ЦБУ, а также Потребители группы В.
Допускается на время
защитно-герметические устройства специальных фортификационных сооружений
и узлов связи;
включения резервного
Потребители, допускающие перерыв в электроснабжении на время
источника питания.
автоматического переключения источников электроэнергии: средства связи и
АСУ, не вошедшие в группу 1А, а также системы жизнеобеспечения защищенных
узлов связи в фортификационных сооружениях; допускается перерыв в ЭС до Потребители группы С.
Допускается на время
1,5с
устранения аварии.
Потребители, допускающие перерыв в электроснабжении на время
автоматического запуска и включения резервных источников электроэнергии:
кроссово-коммутационная, испытательная и другая аппаратура, допускающая
перерыв в электроснабжении до 50 с.
II
Ко второй категории отнесены потребители, перерыв в электроснабжении
которых допускается на время, необходимое для включения резервного
(автономного источника) питания действиями личного состава дежурной смены
(вручную). Это, как правило, электроприемники, обеспечивающие боевую
эксплуатацию
различных
систем:
рабочего
освещения,
вентиляции,
водоснабжения и др.
До 1 часа
III
К третьей категории отнесены все остальные электроприемники: наружное и
казарменное освещение, зарядные устройства и др.
До 1 суток
8

9.

Вопрос №2. Принципы построения системы электроснабжения
стационарных объектов военного назначения.
9
Основные принципы проектирования и строительства
СЭС СУС:
1. Учет потребности в электроэнергии всех потребителей как узла связи,
так и близлежащих объектов (казарма, автопарк, жилой городок);
2. Источники высокого напряжения максимально приближаются к
электроустановкам потребителей (сводится к минимуму число сетевых
звеньев и промежуточных ступеней трансформации и коммутации);
3. Все
основные
элементы
системы
электроснабжения
–
трансформаторные подстанции (ТП), агрегаты РЭС, питающие сети и
тп. дублируются (этим обеспечивается высокая надежность питания
потребителей);
4. Для уменьшения взаимного влияния мощных нагрузок друг на друга
рекомендуется разукрупнение ТП и прокладка дополнительных
кабельных перемычек на напряжение 6…10 кВ от соседних ТП или
9
РЭС.

10.

Вопрос №2. Принципы построения системы электроснабжения
стационарных объектов военного назначения.
10
Алгоритм работы СЭС СУС
при отказе основного питания электроснабжение
потребителей группы А переводится на питание от ИБП
(используется энергия аккумуляторных батарей);
производится запуск ДГУ, которая за время, не превышающее
двух минут, выходит на номинальные обороты и принимает
нагрузку;
происходит автоматическое переключение системы
бесперебойного электроснабжения на питание от СГЭ (ДГУ);
ИБП питаются от ДГУ и производят подзаряд
аккумуляторных батарей;
при восстановлении основного питания потребители
переводятся на электроснабжение от системы общего
электроснабжения (СОЭ);
10
ДГУ останавливается.

11.

Вопрос №2. Принципы построения системы электроснабжения
стационарных объектов военного назначения.
11
Центр инженерно-технических систем (электропитающая
станция) есть организационно-техническое объединение сил и
средств, обеспечивающих электроэнергией элементы узла связи.
Состав ЦИТС (в общем случае) включает:
1)трансформаторную подстанцию;
2)резервную электростанцию;
3)щитовую;
4)выпрямительную;
5)аккумуляторную;
6)аппаратную агрегатов бесперебойного питания;
7)аппаратную преобразования частоты (генераторную).
11
Конкретный состав СЭС СУС зависит от предназначения узла связи.

12.

Вопрос №2. Принципы построения системы электроснабжения 12
стационарных объектов военного назначения.
А
Трансформаторная подстанция
От сети 2
От сети 1
6...10 кВ
6...10 кВ
РУВН ШМ РУВН
Пункт управления
ЦИТС
Б
Д
Д
Г~
АД
Г~
ЩАУС
Аккумуляторная
250 Â
Выпрямительная
РУ
РУ
ВУ ВУ ВУ ВУ ВУ ВУ
АД
ДПТ ДПТ
400 В
Г
Аппаратная
ДМА и ПЧ
РУ
РУ
ЦКС
ЩАУ
Б
Аппаратная агрегатов
бесперебойного питания
РУГП РУБП РУБП
ЩАУ
Потребители
Потребители
негарантированного
питания
А
РУ
400 В
В
ГРЩ (РУНН)
РУНН АВР РУНН
АД
Резервная электростанция
Г
Щитовая
ТР1 ТР2
0,4 кВ
0,4 кВ
Г~
В
Г~
400 В 50 Гц
РУГП РУГП РУБП
ЦСАУВ
РУ
230 В
50 Гц
АД
Г~ Г~
220 В
БЩ
60 В
РУ
24 В
230 В
400 Гц
РУГП РУБП
РУГП РУБП
ПРЦ
ТГЦ
Структурная схема ЦИТС
РУГП РУБП
ТФЦ
БЩ
БЩ
РУГП РУБП
ЦКО
12

13.

Вопрос №2. Принципы построения системы электроснабжения 13
стационарных объектов военного назначения.
Управление элементами ЦИТС, контроль за состоянием системы
электроснабжения, служебная связь и другие операции
обеспечиваются с пункта управления.
На пункте управления находятся:
1) пульт управления;
2) мнемосхема;
3) комплект оборудования для автоматизированного контроля всех
параметров системы электроснабжения.
Пульт управления обеспечивает дистанционное управление
элементами ЦИТС, визуальный контроль параметров основного
оборудования и организацию служебной связи с должностными
лицами дежурной смены СУС.
Мнемосхема обеспечивает отображение реального состояния всего
оборудования ЦИТС во всех режимах функционирования системы
13
электроснабжения.

14.

Вопрос №2. Принципы построения системы электроснабжения
стационарных объектов военного назначения.
14
Трансформаторная подстанция (ТП) – для понижения напряжения сети
с 10 (6) кВ до 400/230 В. ТП оборудуется в отдельном здании или в
помещении РЭС. В состав ТП входят:
силовые понижающие трансформаторы;
распределительные устройства высокого напряжения (РУВН);
распределительные устройства низкого напряжения (РУНН);
устройства аварийного включения резерва (АВР);
устройства релейной защиты, автоматики и сигнализации.
Щитовая – для распределения электроэнергии ко всем потребителям, а
также защиты оборудования и сети от перегрузок и коротких замыканий.
Резервная электростанция – для обеспечения электроэнергией всех
потребителей СУС в случае отсутствия или выхода из строя системы
внешнего электроснабжения (состоит их двух ДГУ или АСДА).

15.

Учебные вопросы:
3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
15

16.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения 16
полевых объектов военного назначения.
Элементы ПУС
ПУ УС
ТФЦ
ПД РЦ
ЦЭП
ПРЦ
ЦКО
ТГЦ
Структура СЭС ПУС
Первичные источники
электроэнергии
(ЭПС, ЭА)
Распределительная
силовая сеть
(СКЛ, РЩ)
Потребители
электроэнергии
(аппаратные, станции)
Основные
Резервные
Аварийные
16

17.

= тока 27, 300, 550 В
~ 3ф тока, 380/220В, 50 Гц
по степени
бесперебойности
~ 1ф тока, 220В, 50 Гц
3-й степени
2-й степени
по количеству
каналов
1-й степени
многоканальные
двухканальные
по условиям
применения
одноканальные
подвижные
передвижные автономные
передвижные
централизованные
Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
17
СЭС ПО ВСС
по роду I
17

18.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
18
Системы электроснабжения ПОС подразделяют (ГОСТ РВ
51937– 2002):
по условиям применения:
на передвижные централизованные – функционирующие на
стоянке в составе УС и ПОС, входящего в состав комплекса
(группы) средств военной связи;
передвижные автономные –функционирующие на стоянке в
составе автономных УС и ПОС;
подвижные – функционирующие в движении и на стоянке в
составе автономных УС и ПОС;
по количеству каналов СЭС:
на одноканальные;
двухканальные;
многоканальные;
18

19.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
19
по степени бесперебойности электроснабжения потребителей:
на СЭС 1-й степени – подача электрической энергии без
перерыва в течение функционирования ПОС;
СЭС 2-й степени – подача электрической энергии с
кратковременным (не более 0,2 с) перерывом;
СЭС 3-й степени – подача электрической энергии с
длительным (более 0,2 с) перерывом. Все СЭС могут иметь в
своем составе устройства бесперебойного питания основных
потребителей электрической энергии объекта ВТС;
по роду тока:
СЭС переменного однофазного тока номинальным
напряжением 220 В, частотой 50 Гц;
СЭС переменного трехфазного тока номинальным
напряжением 380/220В, частотой 50Гц;
СЭС постоянного тока номинальным напряжением 27, 19300,

20.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
20
Классификация систем электроснабжения (по
группам):
по
оперативно-техническому
предназначению системы электропитания;
роду
тока
первичных
источников
электропитания;
способу
распределения
электроэнергии
между потребителями;
способу резервирования электропитания.
20

21.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
21
По оперативно-техническому предназначению.
По оперативному предназначению подразделяются на автономные
системы электроснабжения (АСЭС) узлов связи различных звеньев
управления. По техническому – на системы электропитания
аппаратуры каналообразования, коммутации, засекречивания,
абонентских сетей пунктов управления.
По роду тока первичных источников электропитания различают
системы электропитания постоянного тока, переменного тока
промышленной частоты (50 Гц) и переменного тока повышенной
частоты.
По
способу распределения электрической энергии системы
электропитания бывают децентрализованными (индивидуальными),
централизованными
и
групповыми.
Данный
показатель
характеризуется коэффициентом централизации (Kц).
21

22.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
22
СЭС ПУС
по способу распределения электроэнергии
Индивидуальные
4 кВт
КРПТ 4х6
25м
ЭСБ
П-240БР
ЭСБ
КРПТ 4х6
100м
П227БР
П-241БР
Гр.КАС
С1
ЭСБ
С2
4 кВт
6 кВт
КРПТ 4х6
25м
ЭСБ
КРПТ 4х6
100м
КРПТ 4х6
100м
П227БР
КРПТ 4х6
100м
П227БР
4 кВт
4 кВт
ЭСБ
4 кВт
П-240БР
100м
П-241БР
КРПТ 4х6
Гр.КАС
Групповые
П-241БР
4 кВт
4 кВт
П-240БР
Централизованные
10м ЭСБ
22

23.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
23
Достоинства и недостатки централизованной, групповой и
автономной систем электропитания:
Централизованная СЭС. Обладает следующими достоинствами:
сравнительно высокой экономичностью; простотой развертывания и
управления. Недостатки: невозможность применения при значительном
рассредоточении аппаратных (станций) узла связи на местности; низкие
мобильность и живучесть; сложная распределительная сеть.
Групповая СЭС. Достоинства: сравнительно высокие мобильность,
экономичность и живучесть. Недостатки: возрастание затрат по
сравнению с централизованной СЭС; сложность резервирования
электроэнергии; сложность управления центром электропитания узла
связи в целом.
Автономная (индивидуальная) СЭС. Достоинства: высокая мобильность;
высокая живучесть. Недостатки: значительные затраты на создание,
эксплуатацию и резервирование.
23

24.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
24
Принцип комбинированного резервирования
первичных
источников электроснабжения предполагает резервирование как
индивидуальных, так и групповых и централизованных систем
электроснабжения.
Децентрализованное
резервирование
предполагает
наличие
резервных источников электроснабжения у каждой аппаратной
(станции).
При централизованном
резервировании необходим общий
резервный источник электроснабжения, соответствующий по
мощности основному.
При групповом резервировании имеется несколько резервных
источников электроснабжения, каждый из которых предназначен
для обеспечения резервным питанием группы потребителей.
24

25.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
25
Способы группового резервирования
двухканальное односетевое
двухканальное двухсетевое
Рсс = 6 кВт
Рсжо = 2 кВт
Рсс = 6 кВт
Рсжо = 2 кВт
Средства
связи
Средства
ж/обеспеч.
Средства
связи
Средства
ж/обеспеч.
С1
С2
С1
8(0)*
ЭПС 1
(осн)
Отключаются
вручную
С2
0(8)** или 0(6) ***
ЭПС 2
(рез)
6(0)
ЭПС 1
(осн)
Подключаются
вручную
2(6)* или 2(8)**
ЭПС 2
(рез)***
25

26.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
26
Системы коммутации и распределения электроэнергии
Распределительной сетью (РС) называют совокупность отдельных
линий, предназначенных для передачи электроэнергии. Эти линии
подразделяются на магистрали, каналы и ответвления.
Магистралью называют линию от источника электроэнергии к
нескольким потребителям, которые подключаются к магистрали с
помощью ответвлений.
Каналом называют линию электропередачи от источника только к
одному потребителю или к одному распределительному устройству.
26

27.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
27
Распределительное устройство – электроустановка, служащая для
приема и распределения электроэнергии и содержащая
коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины,
вспомогательные устройства, а также устройства автоматики и
измерительные приборы.
К распределительным
устройствам относятся:
щиты переменного и
постоянного тока;
распределительные
коробки;
- батарейные щитки;
- контактные сборки;
силовые
распределительные пункты.
Устройство
распределительной
коробки:
1 – ввод (3-х ф ШР);
2 – вывод (3-х ф ШР);
3 – корпус;
4 – предохранитель;
5 – выключатель
.
27

28.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
28
Вводно-распределительное устройство – совокупность конструкций, аппаратов
и приборов, устанавливаемых на вводе питающей линии в здание или в его
обособленную часть.
Главный распределительный щит – щит, через который производится
снабжение электроэнергией всего здания или его части.
Силовой типовой распределительный комплект СТРК-М4
28

29.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
Силовой типовой распределительный комплект СТРК-М4
29
29

30.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
30
Электроснабжение ПОС осуществляется по одной из
РС:
по магистральной сети;
по радиальной сети;
по комбинированной схеме;
по кольцевой сети.
Магистральная сеть предусматривает
электропитание каждого
ЭС
потребителя от магистрали через ответвления.
ПОС-5
ПОС-1
ПОС-4
ПОС-2
ПОС-3
30

31.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
31
Радиальная сеть (одно- и двухсетевая) предусматривает
электропитание каждого потребителя по своему отдельному каналу.
ЭС
ЭС-1
ЭС-2
ВРЩ
ВРЩ
ВРЩ
ПОС-1 ПОС-2 ПОС-3 ПОС-4 ПОС-5
ПОС-1 ПОС-2 ПОС-3 ПОС-4 ПОС-5
31

32.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
32
Радиальная распределительная силовая сеть
Апп.4
Апп.-1
ЭПС
Апп.-2
РЩ1
РЩ2
Апп.-5
Апп.-3
32

33.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
33
Одно- и двухсетевая комбинированная схема является
разновидностью соответственно одно- и двухсетевой радиальной
схем с использованием силовых транзитных межаппаратных связей
(элементов кольцевой схемы).
ЭС
ЭС-1
ЭС-2
ВРЩ
ВРЩ-1
ВРЩ-2
ПОС-1 ПОС-2 ПОС-3 ПОС-4 ПОС-5
ПОС-1 ПОС-2 ПОС-3 ПОС-4 ПОС-5 ПОС-6
33

34.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
34
Кольцевая сеть используется только при параллельной работе двух
или нескольких электростанций. Такая сеть обеспечивает
достаточно высокую надежность электропитания, поскольку при
разрыве кольца питание потребителей не нарушается – они в этом
случае получают питание по образовавшимся магистральным сетям.
ЭС-1 ПОС-1 ПОС-2 ПОС-3 ПОС-4 ПОС-5 ЭС-2
34

35.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
35
Силовые кабели
Классификация силовых кабелей
Кабели с пропитанной бумажной изоляцией
Кабели с резиновой изоляцией
Кабели для вертикальных и крутонаклонных трасс
Маслонаполненные кабели
Газонаполненные кабели
Сверхпроводящие силовые кабели
Сверхпроводящие силовые кабели
35

36.

Вопрос №3. Принципы построения системы электроснабжения
полевых объектов военного назначения.
36
КРПТ – кабель в резиновой
изоляции переносной тяжелый
КРПТН – кабель в резиновой
изоляции переносной тяжелый для
наклонных трасс
СШТ – кабель силовой шланговый
тяжелый
36

37.

ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!