Шарипов А.А. Система электроснабжения повышенной надежности для медицинских учреждений (1005960)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ«МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)» (МАИ)Факультет____№ 3_____________________________________ Кафедра ___301___Направление подготовки ____220400_____________________ Группа 3О-402 БКвалификация (степень) _____бакалавр_______________________________ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАКВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕНа тему: _ Событийно – управляемая система электроснабжения повышеннойнадежности для медицинских учреждений___________________________________________________________________________Автор квалификационной работы _Шарипов А.А._______________________(подпись)( Фамилия Имя Отчество)Руководитель __________________Кудрявцев_П.С._____________________(подпись)( Фамилия Имя Отчество)К о н с у л ь т а н т ы:а) ________________________________________________________________(подпись)( Фамилия И.
О.)б) ________________________________________________________________(подпись)( Фамилия И. О.)в) ________________________________________________________________(подпись)( Фамилия И. О.)К защите допуститьЗав. кафедрой ____________________Желтов С.Ю________________________(подпись)( Фамилия И. О.)“___”__________________ 2016 г.Москва 2016 г.1СодержаниеВведение ................................................................................................................... 31 Обзор аппаратных средств и методов обеспечения электроснабжениемэлектроприемников 1-ой особой группы надежности. ....................................... 81.1 Устройства автоматического включения резерва (АВР) ..............................
91.2 Источники бесперебойного питания (ИБП) ................................................. 111.3 Автономные двигатель-генераторные установки (ДГУ) ............................ 162 Структура и алгоритмы функционирования событийно-управляемойсистемы электроснабжения объектом общего назначения............................... 182.1 Классификация отказов и сбоев электропитания. ....................................... 192.2 Методы и алгоритмы автоматического включения резерва ....................... 232.3 Способы защиты при коротком замыкании (КЗ) в сети электроснабженияобъекта....................................................................................................................
262.4 Способы компенсации реактивной мощности ............................................. 322.5 Методы и устройства компенсации искажений напряжения ..................... 343 Архитектура автоматизированной системы управления электроснабжением(АСУЭ) объектами общего назначения ..............................................................
413.1 Описание функциональной схемы АСУЭ .................................................... 423.2 Понятие отказоустойчивости в распределенных системахэнергоснабжения ...................................................................................................
453.3 Методы компенсации типовых аварийных режимов в электрической сетиобъекта и их реализация в АСУЭ ........................................................................ 464 Разработка структуры и основного перечня технических средств системыэнергоснабжения проектируемого медицинского объекта............................... 484.1 Описание плана размещения основных подразделений объекта итребований подключения к внешней электрической сети................................ 484.2 Технологические требования к электроснабжению функциональныхподразделений Перинатального центра ..............................................................
534.3 Анализ расчетных электрических нагрузок для объектов медицинскогоназначения.............................................................................................................. 5424.4 Обоснование проектных решений по выбору структуры системыэлектроснабжения Перинатального центра ........................................................ 565 Отказоустойчивые алгоритмы управления массивами автономныхисточников электропитания и методы моделирования распределеннойсистемы электроснабжения .................................................................................. 605.1 Алгоритмы автономной параллельной работы массива ДГУ ....................
615.2 Организация параллельной работы ИБП переменного тока ...................... 655.3 Методы математического моделирования распределенных сетейэлектроснабжения ................................................................................................. 67Заключение ............................................................................................................ 74Список использованных источников ..................................................................
753ВведениеСистемой электроснабжения называют совокупность устройств,предназначенных для производства, передачи и распределенияэлектроэнергии. В частности, системы электроснабжения медицинскихучреждений предназначены для подачи электроэнергии на различноеоборудование, располагаемое, как в инженерных, так и в медицинскихподразделениях. Такие системы должны обеспечивает высокую надежностьэлектроснабжения и надлежащее качество электрической энергии; бытьудобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании.В настоящее время, с развитием новых методик в медицине иобновлением медицинского оборудования на современное, построенное набазе микропроцессорной техники, всё больше внимания уделяется качеству ибезопасности электропитания медицинских помещений, так как недооценкаобеспечения требований по безопасности и качеству электропитания можетпривести к нанесению непоправимого вреда для пациентов.
Необходимоотметить, что ущерб жизни и здоровью пациента может наступить как врезультате прямого поражения электрическим током, так и выхода из строяответственных систем жизнеобеспечения. Кроме этого, некоторыемедицинские учреждения при закупке импортного оборудования несоотносят его требования по качеству электропитания с существующей вмедицинском учреждении электросетью. А между тем, европейские иамериканские стандарты электроснабжения существенно отличаются отроссийских. Для подключения дорогостоящего импортного оборудованиязачастую приходится не только менять схему электропитания вреконструируемом здании, но и устанавливать дополнительноеэлектрооборудование. Задачи построения систем электроснабжениямедицинских учреждений и выбора электрооборудования относятся кважнейшим и ответственным мероприятиям.4К самой важной категории надежности по электроснабжению,относятся многие службы медицинских учреждений: электрическиеаппараты работающие в палатах реанимации (это системыжизнеобеспечения: искусственное сердце, почка, аппараты искусственнойвентиляции легких), операционных (операционные лампы, операционныестолы, наркозно-дыхательные аппараты), анестезиологических отделениях спалатами интенсивной терапии, в родильных палатах.
К этой же категорииотносится оборудование, предназначенное для проведения противопожарныхмероприятий (пожарные насосы, пожарные лифты, системы обнаруженияочагов возгорания и прочее), охранные системы, системы медицинскогогазоснабжения и системы поддержания искусственного климата в особоответственных помещениях (операционных, реанимационных, родильныхотделениях и прочее).В соответствие с ПУЭ выделяются следующие категории надежностиэлектроснабжения [1].Электроснабжение электроприемников первой категории с особосложным непрерывным технологическим процессом, требующимдлительного времени на восстановление нормального режима, при наличиитехнико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двухнезависимых взаимно резервирующих источников питания, к которымпредъявляются дополнительные требования, определяемые особенностямитехнологического процесса.Для второй и первой категории надежности энергоснабжения числочасов отключений должно определяться в договоре оказания услуг попередаче электроэнергии (если у потребителя нет такого договора – тодоговоре электроснабжения с гарантирующим поставщиком) с учетом егофактической схемы, источников энергоснабжения, наличия резервногопитания и др.5Для третьей категории надежности электроснабжения: допустимоечисло часов отключений в год составляет 72 часа, но не более 24 часовподряд, включая срок восстановления электроснабжения, за исключениемслучаев, когда для производства ремонта объектов электросетевого хозяйстванеобходимы более длительные сроки, согласованные с Федеральной службойпо экологическому, технологическому и атомному надзору.При этом, из состава электроприемников первой категории выделяетсяособая группа электроприемников, бесперебойная работа которыхнеобходима для безаварийного производства с целью предотвращенияугрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
Для электроснабжения особойгруппы электроприемников первой категории должно предусматриватьсядополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующегоисточника питания. В качестве третьего независимого источника питания дляособой группы электроприемников и в качестве второго независимогоисточника питания для остальных электроприемников первой категории,могут быть использованы местные электростанции, электростанцииэнергосистем (в частности, шины генераторного напряжения),предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания,аккумуляторные батареи и т.п.Для целей электробезопасности и безотказного функционированиямедицинские помещения подразделяют по типу проводимых процедур ииспользуемого медицинского оборудования [2]:- группа 0: Медицинское помещение, в котором не применяютсямедицинские аппараты с электрическими контактирующими частями;- группа 1: Медицинское помещение, в котором контактирующие частипредполагается применять наружно или внутренне, за исключением случаев,относящихся к группе 2;- группа 2: Медицинские помещения, в которых есть опасность шока дляпациента при использовании медицинского аппарата с контактирующими6частями при хирургических операциях, внутрисердечных и другихпроцедурах, или, когда прекращение (сбой) электроснабжения представляетопасность для жизни пациента.По допустимому времени перерыва электроснабжения медицинскиепомещения группы 1 и 2 подразделяются на пять классов безопасности,характеристики которых приведены в таблице.Класс безопасностиКласс 0 (безобрывноепереключение)Класс 0,15 (очень быстроепереключение)Класс 0,5 (быстроепереключение)Класс 15 (среднее времяпереключения)Класс > 15 (большое времяпереключения)Характеристики переключенияАвтоматическое переключение на резервныйисточник без прерывания электроснабженияАвтоматическое переключение на резервныйисточник с временем переключения не более 0,15 сАвтоматическое переключение на резервныйисточник с временем переключения не более 0,5 сАвтоматическое переключение на резервныйисточник с временем переключения не более 15 сАвтоматическое переключение на резервныйисточник с временем переключения более 15 сПроектирование систем бесперебойного электроснабженияпредприятий и учреждений, в том числе медицинского назначения, имеющихв составе электроприемники 1-ой категории и 1-ой особой группынадежности представляет собой сложную проблему.
Такая система должнабыть устойчивой к возникающим отказам и сбоям с точки зренияобеспечения подержания непрерывности технологических процессов, так какдаже кратковременная их остановка может привести к критическойситуации. Для компенсации аварий в питании ответственныхэлектроагрегатов используют разнообразные технические средства,управление которыми осуществляется с помощью распределенной системыуправления.В данной работе проводится анализ основных устройств, позволяющихрешить различные задачи обеспечения бесперебойного и качественногоэлектроснабжения проектируемого объекта, а также исследуются различные7алгоритмы формирования управляющих (компенсационных) мероприятийпри возникновении аварийных ситуаций.В первом разделе работы приводится обзор основных аппаратныхсредств, используемых для обеспечения надежного электроснабженияобъекта, который имеет электроприемники 1-ой особой категориинадежности.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
