Категория надёжности электроснабжения: когда нужна ДГУ и как обеспечить I категорию

Категория надёжности электроснабжения определяет, сколько независимых источников питания нужно электроприёмнику и какой перерыв для него допустим. По ПУЭ их три: первой категории нужны два независимых источника и перерыв только на время автоматического восстановления питания, второй — два источника и перерыв на время переключения персоналом, третьей хватает одного источника при ремонте не дольше суток. Из первой категории выделена особая группа — ей нужен третий независимый источник. Именно здесь чаще всего появляется дизельная электростанция: для объекта с одним вводом от сети станция второй степени автоматизации с АВР — например, АД-30С-Т400 c АВР или АД-100С-Т400 с АВР — становится вторым источником, а для особой группы при двух вводах от сети — третьим. Ниже — как это собрать на практике и сколько топлива нужно на сутки и на трое.

Три категории надёжности электроснабжения и особая группа по ПУЭ

Категории описаны в главе 1.2 ПУЭ. Пункт 1.2.17 сразу задаёт порядок: категории электроприёмников определяются при проектировании системы электроснабжения на основании нормативной документации и технологической части проекта. То есть категорию присваивает не продавец оборудования и не владелец объекта «на глаз», а проект.

Сами категории и требования к питанию — в пунктах 1.2.18–1.2.21:

Что такое «независимый» источник, тоже определено, в п. 1.2.10: это источник, на котором напряжение сохраняется в регламентированных пределах в послеаварийном режиме, когда оно пропало на другом или других источниках. Две линии от одной подстанции, которые гаснут вместе, независимыми не считаются. Собственная дизельная станция на объекте под это определение подходит по сути: от аварии в сети она не зависит.

Четвёртой категории в ПУЭ нет. Когда говорят о «четырёх категориях», обычно имеют в виду три категории плюс особую группу первой.

Примеры потребителей по категориям

Ниже — типичные примеры общими формулировками. Окончательную категорию для конкретного здания задают проект и отраслевые своды правил, поэтому таблица — ориентир, а не замена проекту.

Два частых вопроса — котельная и школа.

Категория надёжности электроснабжения котельной зависит от того, кого она греет. Котельная, от которой зависят больница или другой потребитель I категории по теплу, может быть отнесена к I категории; котельная жилого квартала обычно проектируется по II. Решающее слово — у проекта котельной.

Категория надёжности электроснабжения школы в своде правил для общественных зданий, как правило, вторая. При этом внутри школы есть приёмники I категории — противопожарные системы и аварийное освещение. Для них и ставят отдельный резерв: ИБП или станцию с АВР на щит этих систем.

Частный дом почти всегда относится к III категории: один ввод от сети. Резерв для дома — уже не требование ПУЭ, а решение владельца; как его собрать, разобрано в статье ИБП или генератор для частного дома.

1 категория надёжности электроснабжения: что значит «автоматическое восстановление питания»

Ключевая фраза п. 1.2.19 — перерыв при отказе одного источника «может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания». Отсюда три практических следствия.

1. Переключение — без человека. Рубильник, который перекидывает дежурный электрик, — это уровень II категории. Для I нужен АВР.
2. Второй источник обязан быть готов сам. Если второй источник — ДГУ, станция должна запускаться по сигналу АВР и принимать нагрузку без оператора. Это 2-я степень автоматизации; что в неё входит — в статье степени автоматизации дизельной электростанции.
3. Перерыв всё равно есть. ПУЭ допускает его на время автоматики. Если технологический процесс не переносит даже этих секунд, переходят к особой группе, ИБП или технологическому резервированию, о котором п. 1.2.19 говорит отдельно.

Обычная схема для объекта, которому сеть дала один ввод: сеть — основной источник, ДГУ с АВР — второй, независимый. Для объекта с двумя вводами от разных подстанций ДГУ под I категорию не обязательна, но часто ставится как резерв на случай, когда пропадают оба.

Особая категория надёжности электроснабжения: зачем третий источник и чем им может быть ДГУ

Особая группа — это нагрузка, при пропадании которой нельзя даже безопасно остановиться. Два источника для неё мало по простой причине: оба сетевых ввода могут погаснуть одновременно — при аварии в питающей энергосистеме, при пожаре в общей кабельной трассе, при ошибке на подстанции. Поэтому п. 1.2.19 требует дополнительного питания от третьего независимого источника.

Чем может быть третий источник, ПУЭ перечисляет прямо: местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. Тот же перечень годится для второго источника остальных приёмников I категории.

На практике третий источник почти всегда собирают из двух частей:

• ИБП или аккумуляторная батарея — даёт питание без перерыва, но на минуты или десятки минут.
• ДГУ с автозапуском — подхватывает нагрузку через секунды–десятки секунд и держит её столько, сколько хватает топлива.

Ни одна часть по отдельности задачу не решает: батарея не держит часами, станция не стартует мгновенно. Вместе они дают и нулевой перерыв, и длительную автономию.

Связка «два ввода + АВР + ДГУ + ИБП»: кто за какой интервал отвечает

Типичная схема для здания с особой группой — три уровня резерва. Нагрузку делят на щиты: общий, щит I категории и щит особой группы (его часто называют щитом гарантированного питания).

Время перехода на ДГУ складывается из выдержки на пуск (она отсекает секундные провалы), запуска двигателя, выхода на номинальные обороты и, если включён, прогрева без нагрузки. У станции в дежурном режиме с подогревом двигателя это секунды–десятки секунд; точное значение даёт настройка контроллера при пусконаладке. Как выбрать АВР по току, фазам и реле контроля напряжения — в статье АВР для генератора, а как устроены схемы на два и три ввода — в статье подключение ДГУ: схемы АВР на 2–3 ввода.

Для схемы с двумя вводами и станцией есть два пути:

• Каскад из двух АВР. Сетевой АВР выбирает между вводами, второй АВР «сеть — генератор» стоит на щите ответственной нагрузки. Для второго подходят готовые блоки на два ввода: АВР 30–50 кВт Стандарт с РКН на 100 А за 61 791 ₽ или АВР 90–120 кВт Стандарт с РКН на 250 А за 80 156 ₽ на момент публикации, с встроенным подзарядом АКБ станции.
• Один шкаф на три ввода. Логику «ввод 1 — ввод 2 — ДГУ» ведёт один контроллер, например Lovato ATL900 на три ввода; для двух вводов есть Lovato ATL500. Шкаф с силовыми аппаратами вокруг контроллера собирают под проект.

ИБП в этой связке рассчитывают не на часы, а на интервал до приёма нагрузки станцией с запасом на неудачную первую попытку пуска. ИБП с выпрямителем — нелинейная нагрузка для генератора, поэтому станцию под него берут с запасом по мощности; коэффициент уточняют у производителя ИБП. Подробнее о том, когда хватает батарей, а когда нужен генератор, — в статье ИБП или генератор.

АВР и контроллеры АВР для схем на 2 и 3 ввода

Арт. 010113В наличии

Блок АВР 30-50 кВт СТАНДАРТ (100А, РКН)

54 376 ₽61 791 ₽−12%/шт.

В корзину

Арт. 010116В наличии

Блок АВР 90-120 кВт СТАНДАРТ (250А, РКН)

70 537 ₽80 156 ₽−12%/шт.

В корзину

Арт. 030429В наличии

Контроллер АВР Lovato ATL500 (два ввода)

40 271 ₽45 763 ₽−12%/шт.

В корзину

Арт. 026581В наличии

Контроллер АВР Lovato ATL900 (три ввода, ЖК экран, доп. модули)

808 391 ₽918 627 ₽−12%/шт.

В корзину

Подбор ДГУ под резервное электроснабжение

Резервный источник электроснабжения выбирают в четыре шага.

Мощность — по ответственной нагрузке

Станция в схеме I категории питает не весь объект, а щиты I категории и особой группы. Поэтому сначала нагрузку делят по категориям, затем складывают мощности приёмников, которые должны работать одновременно, и добавляют запас на пуск двигателей: насосы, вентиляторы, компрессоры при пуске потребляют в несколько раз больше номинала. Отдельно учитывают ИБП как нелинейную нагрузку. Чем отличаются кВА и кВт, основная и резервная мощность и почему станцию не грузят на 100% постоянно — в статье мощность ДГУ: кВА, кВт, основная и резервная. Общий порядок выбора серии и исполнения — в статье какой дизельный генератор выбрать.

Автоматика — 2-я степень и АВР

Для I категории и особой группы подходят только станции с автозапуском. В каталоге ТСС это исполнения с «2» после напряжения в названии (2РМ7, 2РМ9) или со словами «с АВР». Все они идут с ценой по запросу: комплектацию считают под объект. Готовые подборки — в разделе дизельные электростанции с автозапуском. Для улицы без отдельного помещения есть исполнения в контейнере, например АД-100С-Т400-2РНМ9 в контейнере с АВР; требования к помещению для открытой станции — в статье установка ДГУ: требования к помещению.

Топливо — на N часов, которые задаёт проект

Сколько часов станция должна работать без дозаправки, ПУЭ не устанавливает. Эту цифру задают проект, техническое задание заказчика или отраслевые требования, а исходят из двух вещей: сколько обычно длится авария на вашей линии и за сколько можно гарантированно подвезти топливо, в том числе ночью, в выходные и в метель. Расчёт простой: расход из карточки, умноженный на часы.

Ни у одной из станций штатного бака не хватает на сутки при 75% нагрузки. Для 30-киловаттной АД-30С-Т400 c АВР на 24 часа нужен дополнительный объём около 84 литров — это бак на 250 л с обвязкой за 23 065 ₽. Для 50-киловаттной станции на 72 часа нужно 727 литров, из них 170 — в штатном баке: подходит бак на 800 л за 55 137 ₽ и система автоматической подкачки топлива за 89 225 ₽, чтобы станция сама брала топливо из резервной ёмкости. Цены — на момент публикации. Как выбрать ёмкость и где её ставить — в статье топливный бак для генератора.

Расход при 75% — паспортная точка. Если реальная ответственная нагрузка меньше, расход ниже, и запас вырастет; если станция взята впритык, считайте по расходу при 100%.

Готовность в дежурном режиме

Резервная станция полезна, только если она заводится в момент аварии. Для этого нужны подогрев двигателя от сети, подзаряд аккумулятора, свежее топливо и регулярные тестовые пуски под нагрузкой. Зимние нюансы — в статье дизельный генератор зимой.

Дизельные электростанции с АВР для резерва I категории

Арт. 025298В наличии

Дизельный генератор ТСС АД-30С-Т400 c АВР

Цена по запросу

Запросить цену

Арт. 041520В наличии

Дизельный генератор ТСС АД-30С-Т400-2РМ7 с АВР

Цена по запросу

Запросить цену

Арт. 025368В наличии

Дизельный генератор ТСС АД-50С-Т400 с АВР

Цена по запросу

Запросить цену

Арт. 024741В наличии

Дизельный генератор ТСС АД-100С-Т400 с АВР

Цена по запросу

Запросить цену

Как оформить резервный источник электроснабжения

Порядок зависит от объекта и региона, поэтому здесь — общая логика, а не юридическая инструкция.

1. Категория в технических условиях. При технологическом присоединении заявитель указывает категорию надёжности, а сетевая организация в ТУ определяет, сколько вводов она даёт. Если сеть может дать только один ввод, а объекту нужна I категория, второй независимый источник заказчик обеспечивает сам — чаще всего ДГУ.
2. Проект электроснабжения. В проекте фиксируют разделение нагрузки по категориям, схему АВР, блокировку от подачи напряжения в сеть, место установки станции, топливное хранение и кабельные трассы. Помочь с этим может услуга проектирование.
3. Монтаж и пусконаладка. Настройка выдержек АВР, входа дистанционного пуска, проверка перехода на станцию с реальным отключением ввода. Это отдельная услуга — автоматизация и АВР.
4. Ввод в эксплуатацию. Требования к допуску электроустановки и к документации уточняйте у проектировщика и в органах энергонадзора своего региона до покупки оборудования.

Частые ошибки

• ДГУ на весь объект вместо ответственной нагрузки. Станция выходит в 2–3 раза дороже, а большую часть времени работает недогруженной.
• «Станция с АВР» без расчёта топлива. Автозапуск есть, а суток работы — нет: штатного бака хватает на 10–19 часов при 75% нагрузки.
• Ставка на ДГУ для особой группы без ИБП. Станция подхватывает нагрузку не мгновенно, а особая группа перерыва не допускает.
• Резерв без регулярных тестовых пусков. Станция, которая полгода стоит без пуска, может не запуститься в нужный момент из-за аккумулятора или топлива.
• Две линии от одной подстанции как два независимых источника. По п. 1.2.10 такой источник независимым не является, если гаснет вместе с первым.

Чек-лист

1. Категории приёмников определены в проекте; нагрузка разделена на щиты: общий, I категории и особой группы.
2. Посчитана ответственная мощность с учётом пусков двигателей и ИБП.
3. Выбрана станция 2-й степени с АВР; ток АВР посчитан от номинала станции.
4. Для особой группы — ИБП на время до приёма нагрузки станцией с запасом.
5. Топливо — на число часов из проекта; при нехватке штатного бака — внешний бак и подкачка.
6. Подогрев, подзаряд АКБ, график тестовых пусков.

Станции всех серий — в разделе дизельные электростанции, блоки АВР — в разделах АВР серии Стандарт и шкафы АВР, ёмкости — в разделе топливные баки. PROTSS — официальный дилер ТСС: работаем с юрлицами по счёту, в том числе по 44-ФЗ и 223-ФЗ, доставляем по России, сервисные центры ТСС есть в Москве, Екатеринбурге, Самаре, Ростове-на-Дону и Симферополе. Юридическим лицам действуют скидки до 30%.

Топливо и дежурный режим резервной ДГУ

Арт. 029911В наличии

Бак топливный 250 л пластиковый (с обвязкой)

20 297 ₽23 065 ₽−12%/шт.

В корзину

Арт. 824869В наличии

Бак топливный 800 л пластиковый (с обвязкой)

48 520 ₽55 137 ₽−12%/шт.

В корзину

Арт. 234453В наличии

Система автоматической подкачки дизельного топлива из резервного бака

78 518 ₽89 225 ₽−12%/шт.

В корзину

Арт. 234346В наличии

Система эл.подогрева блока двигателя 20-230 кВт (L)

19 956 ₽22 678 ₽−12%/шт.

В корзину