Разбор: категории надежности электроснабжения и схемные решения

Уважаемые коллеги, я не претендую на истину в последней инстанции, данная статья мое видение по данной теме, любые комментарии приветствуются.

Для начала определения из ПУЭ-7 категорий электроснабжения:

1.2.19. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

1.2.20. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

1.2.21. Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Первую тему, которую я хочу поднять — правильное толкование категории электроснабжения для распределительных устройств 0.4кВ.

В технических условиях (ТУ) на присоединение к электрическим сетям указывают категорию надежности электроснабжения. Довольно редко энергоснабжающие организации предоставляют I категорию надежности электроснабжения, в основном II или III категорию для жилья.

Типовые схемы распределительных устройств 0,4кВ для I, II, III категорий приведены на рисунках 1, 2, 3.

Одним из часто встречающихся заблуждений является убеждение, что установка устройства автоматического ввода резерва (АВР) на вводе распределительного устройства здания позволяет повысить категорию надежности электроснабжения.

Но это не так, энергоснабжающая организации при определении категории для ТУ, руководствуется схемами резервирования электроснабжения на среднем напряжении.

Если в ТУ прописана II категория, то при аварии в системе электроснабжения возможно отключение питания по обоим вводам на время до нескольких часов и установка АВР на вводе не поможет в таком случае.

Был опыт с один иностранным банком, банк после блэкаута в Москве (2005 г.) пытался подать в суд на Мосэнерго за отсутствие электропитания в течение нескольких часов, но после консультаций с техническими специалистами, представители банка поняли, что их иск не имеет перспектив (см. определение II категории надежности).

А на одном частном объекте, проектировщики предусмотрели две кабельные линии от однотрасформаторной подстанции, между ними поставили АВР и уверяли Заказчика, что у него первая категория надежности электроснабжения. Нас пригласили на этот объект для оценки проектных решений, после того как Заказчик почти сутки просидел без электричества.

Но не думайте, что я против установки АВР на вводе здания, тем более в нормах прописана его установка при наличии в здании электроприемников I категории надежности, вот выдержка из СП 256.1325800:

8.9 При наличии в здании электроприемников, требующих первой категории по степени надежности электроснабжения, рекомендуется выполнять питание всего здания от двух независимых источников с устройством АВР независимо от требуемой степени обеспечения надежности электроснабжения других электроприемников

А теперь самая интересная часть - подключение панелей питания электрооборудования систем противопожарной защиты (ПЭСПЗ) и панелей питания гарантированного электроснабжения.

По подключению панелей ПЭСПЗ мы в первую очередь должны руководствоваться СП 6.13130 - требованиям пожарной безопасности к низковольтным электроустановкам. Обратимся к этому документу от 2021 года:

5.2 На объектах, электроприемники которых отнесены к первой категории по надежности электроснабжения, питание электроприемников СПЗ должно осуществляться от панели ПЭСПЗ.

При отсутствии панели ПЭСПЗ на объекте защиты допускается выполнять питание электрооборудования СПЗ от самостоятельного НКУ с АВР, при этом самостоятельное НКУ с АВР должно подключаться после аппарата управления и до аппарата защиты ВРУ, ГРЩ или НКУ здания.

Обратите внимание, что здесь не оговаривается как должна питаться панель ПЭСПЗ, приведены только требования к схемному решению при её отсутствии.

Для второй категории прописано следующее:

5.3 На объектах, электроприемники которых отнесены ко второй категории по надежности электроснабжения, питание электроприемников СПЗ должно осуществляться от самостоятельного НКУ с АВР, которое должно подключаться после аппарата управления и до аппарата защиты ВРУ, ГРЩ или НКУ здания.

То есть СП 6.131.30-2021 однозначно говорит нам подключать панель ПЭСПЗ после аппарата управления и до аппарата защиты ВРУ, ГРЩ.

Теперь обратимся к СП 256.1325800:

8.10 При отсутствии АВР на вводе в здание питание электроприемников I-й категории по надежности электроснабжения следует выполнять от самостоятельного щита (панели) с устройством АВР (питание аварийного освещения 8.12).

При наличии на вводе аппаратов защиты и управления (отделения) щит (панель) с устройством АВР следует подключать после аппарата управления (отделения) и до аппарата защиты.

При наличии на вводе автоматического выключателя, выполняющего функции управления (отделения) и защиты, это подключение должно производиться до автоматического выключателя.

Ничего Вам это не напоминает? Обращаю внимание на ключевое выражение - при отсутствии АВР на вводе в здание. А в СП 6.13130-2021 наличие или отсутствие АВР на вводе в здание вообще никак не оговаривается.

А дальше ещё интереснее, если мы посмотрим более ранние версии СП 6, то не увидим вышеприведенных требований.

В СП 6.13130-2009: 4.7 Питание электроприемников систем противопожарной защиты должно осуществляться от самостоятельного вводно-распределительного устройства (ВРУ), расположенного в каждом пожарном отсеке с устройством автоматического включения резерва (АВР), имеющего отличительную окраску.

В СП 6.13130-2013: 4.10 Питание электроприемников СПЗ должно осуществляться от панели противопожарных устройств (панель ППУ), которая питается от вводной панели вводно-распределительного устройства (ВРУ) с устройством автоматического включения резерва (АВР) или от главного распределительного щита (ГРЩ) с устройством АВР.

Получается требование подключать панель ПЭСПЗ после аппарата управления и до аппарата защиты ВРУ, ГРЩ возникло относительно недавно и скопировано оно с п. 8.10, СП 256.1325800-2016. Я понимаю почему МЧС ввел такие требования, при такой схеме пожарному расчету, прибывшему на объект для тушения пожара проще отключать электрооборудование, не относящееся к СПЗ.

Теперь рассмотрим часто встречающуюся схему подключения панели ПЭСПЗ, см. рис. 4.

Как видно из схемы, панель ПЭСПЗ подключена в соответствии с требованиями СП 6.13130-2021. Но данная схема имеет несколько недостатков:

- не соблюдается требование к обеспечению электроэнергией в нормальных режимах от двух независимых взаимно резервирующих источников питания (см. определения категорий электроснабжения). В нормальном режиме электроснабжение панели ПЭСПЗ осуществляется только от одного источника питания;

- схема имеет единую точку отказа, при повреждении кабеля между панелью АВР и распределительной секцией ПЭСПЗ, все электроприемники систем противопожарной защиты останутся без электропитания.

Выходов из этой ситуации может быть несколько:

- пересмотреть требования СП 6.13130-2021, при наличии АВР на вводе ГРЩ / ВРУ допустить подключение панели ПЭСПЗ от распределительных секций ГРЩ / ВРУ;

- все панели ПЭСПЗ проектировать двухсекционными и в нормальном режиме запитывать от двух независимых взаимно резервирующих источников питания;

- запретить использование отдельных панелей АВР в схемах электроснабжения панелей ПЭСПЗ, вводные выключатели с АВР устанавливать непосредственно в панели ПЭСПЗ.

Считаю пора менять сложившуюся ситуацию, электроснабжение электроприемников особой группы первой категории должно осуществляться по более надежным схемам.