Категории надёжности электроснабжения I, II и III: требования ПУЭ и что они значат для ДГУ

Глава 1.2 ПУЭ 7-го издания входит в раздел 1 «Общие правила», утверждена приказом Минэнерго России от 08.07.2002 N 204 и введена в действие с 1 января 2003 года. Категорированию в ней отведены пять пунктов: с 1.2.17 по 1.2.21.

Три категории и особая группа в главе 1.2 ПУЭ

Пункт 1.2.18 делит электроприёмники на три категории.

Первая категория - приёмники, перерыв электроснабжения которых «может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения».

Внутри первой категории тот же пункт выделяет особую группу: приёмники, «бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров».

Вторая категория - приёмники, перерыв которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Третья категория - все остальные приёмники, не подпадающие под первые два определения.

Какой перерыв питания допускает каждая категория?

Пункты 1.2.19-1.2.21 отвечают на этот вопрос через время возврата напряжения.

Для первой категории перерыв «может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания». Секунд и минут ПУЭ здесь не называет: время определяют автоматика ввода резерва и проект. Для второй категории допустимы перерывы «на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады». Отсюда и требование пункта 1.2.15 проектировать сети с учётом вида обслуживания: постоянное дежурство, дежурство на дому, выездные бригады. Для третьей категории питание допускается от одного источника, если перерывы на ремонт или замену повреждённого элемента «не превышают 1 суток».

Когда в схеме появляется третий независимый источник?

Третий источник по пункту 1.2.19 нужен только особой группе первой категории. Пункт перечисляет, чем он может быть: «местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.». Местная электростанция - это ДГУ на площадке объекта, агрегат бесперебойного питания - ИБП. Тот же набор ПУЭ разрешает применять как второй независимый источник для остальных приёмников первой категории.

Независимость источника проверяется по пункту 1.2.10: на независимом источнике напряжение сохраняется в послеаварийном режиме, когда на другом источнике оно исчезло. Пункт 1.2.13 добавляет, что для источников энергосистемы надо учитывать одновременное длительное исчезновение напряжения при тяжёлых системных авариях. Дизельная электростанция с собственным запасом топлива от таких аварий не зависит, поэтому её и закладывают третьим источником.

Если резервирование питания не обеспечивает непрерывность процесса или экономически нецелесообразно, пункт 1.2.19 предписывает технологическое резервирование: взаимно резервирующие агрегаты, устройства безаварийного останова.

Где записана категория вашего объекта

Пункт 1.2.17: категории «определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта». Это зона ответственности проектировщика, а не поставщика оборудования. Для присоединения к сети работает второй документ. Пункт 14(1) Правил технологического присоединения: «отнесение энергопринимающих устройств заявителя (потребителя электрической энергии) к определенной категории надежности осуществляется заявителем самостоятельно». Категорий там четыре. Для первой и второй нужны независимые резервные источники, для особой категории первой - ещё и автономный резервный источник питания соответствующей мощности. Порядок проверки на действующем объекте:

1. Поднять технические условия и договор. Перечень мероприятий по технологическому присоединению определяется в ТУ - неотъемлемой части договора (подпункт «а» пункта 16 Правил технологического присоединения).
2. Сверить категорию с технологической частью проекта и перечнем электроприёмников по помещениям и процессам.
3. Посмотреть однолинейную схему ВРУ: сколько вводов фактически заведено и чем выполнено переключение.
4. Проверить, не менялась ли схема после присоединения. Изменение категории надёжности энергопринимающих устройств - отдельное основание для технологического присоединения (пункт 2 Правил технологического присоединения).
5. Собрать у технологов список процессов, которые не терпят перерыва, и время их безаварийного останова.

Сам текст ПУЭ объявляет требования Правил обязательными для всех организаций. При этом Минэнерго России в письме от 10.07.2023 N 05-4261 отмечает, что ПУЭ не были зарегистрированы Минюстом России, обязательному применению не подлежат, и руководствоваться ими можно в добровольном порядке в части, не противоречащей законодательству. Обязательной категория становится через ТУ, договор и проектную документацию объекта.

Как категория превращается в требования к ДГУ

Время пуска и приёма нагрузки единым нормативом в секундах не задано. ГОСТ 33115-2014 (пункт 6.3.19) отправляет за временем от сигнала пуска до готовности принять 100 % нагрузки к ГОСТ 10032, а он утратил силу в РФ: Росстандарт предписывает пользоваться ГОСТ Р 55437-2013. Его пункт 3.13 определяет горячий резерв как состояние, при котором приём нагрузки обеспечивается «за минимальное время, установленное в стандарте или технических условиях на двигатели конкретного типа». Вывод для энергетика: требуемое время от пропадания сети до приёма нагрузки формулируете вы сами в опросном листе и ТЗ.

Степень автоматизации подбирают под тот же срок и под режим обслуживания. Вторая степень по таблице 5 ГОСТ 33115-2014 - это дистанционное и (или) автоматическое управление при пуске, работе и остановке. Срок необслуживаемой работы для неё - 16 или 24 ч. Разбор всех степеней есть в статье про степени автоматизации ДГУ. Карточка ТСС АД-100С-Т400 даёт исполнения со степенью 1 (ручной запуск) и 2 (автозапуск).

Первая категория ограничивает перерыв временем автоматического восстановления питания, поэтому ручной рубильник на вводе её требованиям не отвечает. Работа автоматики, выдержки времени и порядок переключения разобраны в статье про АВР для дизельного генератора, а схема ввода в щит - в материале о подключении ДГУ к объекту. Работы в щите и на вводном устройстве выполняет аттестованный персонал.

Автоматическое поддержание двигателя в горячем резерве ГОСТ Р 55437-2013 (пункт 4.4) относит ко второй степени автоматизации. Для передвижных установок от 8 кВт ГОСТ 33115-2014 (пункт 6.3.18) требует подогревательных устройств. Время разогрева от минус 40 °С до готовности принять номинальную нагрузку тот же пункт ограничивает таблицей 6: до 30 кВт - 30 мин, свыше 30 до 200 кВт - 60 мин.

Мощность источника считают по ответственной нагрузке, которую АВР переведёт на генератор; вся присоединённая мощность объекта в этот расчёт не идёт. Методика с формулой и примером - в статье про расчёт мощности ДГУ. Под первую категорию типоразмер берут сразу со щитом автоматики: в каталоге это отдельные исполнения, например ДГУ 100 кВт с АВР. Схему с АВР и кабельные линии от генератора до щита мы монтируем своими бригадами; как такая установка выглядит на площадке, видно на объекте ДГУ в кожухе с АВР.

Какие объекты попадают в каждую категорию?

Готового списка «объект - категория» в ПУЭ нет: по пункту 1.2.17 категорию обосновывает проект. Ориентиры дают отраслевые документы. Приложение 2 (обязательное) к Инструкции по проектированию городских электрических сетей РД 34.20.185-94 относит к первой категории котельные - единственный источник тепла для потребителей первой категории, у которых нет своего резерва. Там же в первой категории насосные станции противопожарного водопровода в городах свыше 50 тыс. жителей, противопожарные устройства и лифты жилых зданий и общежитий от 17 этажей, тяговые подстанции городского электротранспорта, ЭВМ вычислительных центров под процессы первой категории, центральные диспетчерские пункты городских сетей.

Во вторую категорию то же приложение относит детские учреждения, общежития от 50 человек, здания учреждений до 16 этажей с числом работающих от 50 до 2000, предприятия общественного питания на 100-500 посадочных мест. Больница по этому перечню смешанная: медицинские учреждения и аптеки отнесены ко второй категории, часть их приёмников - к первой.

Склада, цеха или стройплощадки в перечне нет. Их категорию выводят из последствий перерыва по пункту 1.2.18: массовый недоотпуск продукции и простои - признак второй категории, бытовые и ремонтные нагрузки - третьей.

Частые ошибки при категорировании и выборе резервного источника

• Считать два кабеля от одной секции шин двумя независимыми источниками. Пункт 1.2.10 требует сохранения напряжения при исчезновении его на другом источнике, пункт 1.2.13 - учитывать тяжёлые системные аварии.
• Проектировать первую категорию с ручным вводом резерва. Перерыв по пункту 1.2.19 ограничен временем автоматического восстановления питания.
• Приписывать категорию объекту целиком. ПУЭ категорирует электроприёмники, и в одном здании их бывает три категории одновременно.
• Считать, что одна ДГУ закрывает особую группу. Пункт 1.2.18 говорит о бесперебойной работе, а на пуск генератора нужно время - его перекрывают ИБП или батареей.
• Менять схему внешнего электроснабжения без обращения в сетевую организацию. Изменение категории надёжности энергопринимающих устройств - основание для нового технологического присоединения.
• Ссылаться на «ПУЭ» без издания и номера главы. Издания 6-е и 7-е - разные документы, и часть глав 6-го издания действует до сих пор.
• Переносить на генератор всю присоединённую мощность вместо ответственной нагрузки по категории.

Лист сверки категории перед заказом ДГУ

1. Выписать категорию из ТУ и договора технологического присоединения.
2. Сверить её с технологической частью проекта и перечнем электроприёмников.
3. Отметить приёмники особой группы и процессы, требующие безаварийного останова.
4. Зафиксировать требуемое время от пропадания сети до приёма нагрузки.
5. Выбрать под это время степень автоматизации и состав щита АВР.
6. Решить, какие приёмники получают ИБП на время пуска генератора.
7. Посчитать ответственную нагрузку и подобрать типоразмер ДГУ с запасом.
8. Заложить автономность по топливу, подогрев и регламент пробных пусков.