Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 12. Аварийные источники питания для служб обеспечения безопасности

ГОСТ Р ИСО 8528-12-2005

Группа Е62

ОКС 27.020
ОКП 33 7500
33 7800

Дата введения 2007-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении (ФГУП ВНИИНМАШ) и открытым акционерным обществом (ОАО) "НИИЭлектроагрегат" на основе аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 047 "Передвижная энергетика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2005 г. N 367-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 8528-12:1997 "Агрегаты генераторные переменного тока с приводом от поршневых двигателей внутреннего сгорания. Часть 12. Аварийные источники питания для служб обеспечения безопасности" (ISO 8528-12:1997 "Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets - Part 12: Emergency power supply to safety services").

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Настоящий стандарт входит в комплекс стандартов "Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания", включающий в себя:

ГОСТ Р ИСО 8528-1-2005 Часть 1. Применение, технические характеристики и параметры

ИСО 8528-2:1993 Часть 2. Двигатели

ГОСТ Р ИСО 8528-3-2005 Часть 3. Генераторы переменного тока

ГОСТ Р ИСО 8528-4-2005 Часть 4. Устройства управления и аппаратура коммутационная

ГОСТ Р ИСО 8528-5-2005 Часть 5. Электроагрегаты

ГОСТ Р ИСО 8528-6-2005 Часть 6. Методы испытаний

ИСО 8528-7:1993 Часть 7. Технические декларации для технических требований и проектирования

ГОСТ Р ИСО 8528-8-2005 Часть 8. Электроагрегаты малой мощности. Технические требования и методы испытаний

ИСО 8528-9:1993 Часть 9. Измерение и оценка механической вибрации

ИСО 8528-10:1993 Часть 10. Измерение воздушного шума методом огибающей поверхности

ИСО 8528-11:1993 Часть 11. Динамические системы непрерывного электроснабжения

ГОСТ Р ИСО 8528-12-2005 Часть 12. Аварийные источники питания для служб обеспечения безопасности

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на генераторные электроагрегаты с приводом от двигателя внутреннего сгорания (далее - электроагрегаты), предназначенные для электроснабжения объектов, например больниц, высотных зданий, помещений с большим скоплением людей и других учреждений, в аварийных ситуациях.

Настоящий стандарт устанавливает требования к рабочим характеристикам, конструкции и техническому обслуживанию аварийных источников питания для служб обеспечения безопасности.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

МЭК 364-5-56:1980 Электрооборудование зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 56. Обеспечение безопасности

МЭК 364-7-710 Электрооборудование зданий. Часть 7. Требования к специальным установкам и местам их размещения. Раздел 710. Медицинские учреждения

МЭК 601-1:1988 Электрооборудование медицинское. Часть 1. Общие требования безопасности

МЭК 622:1988 Никель-кадмиевые герметизированные призматические аккумуляторы

МЭК 623:1990 Никель-кадмиевые негерметичные призматические аккумуляторы

МЭК 896-1:1987 Свинцово-кислотные стационарные батареи. Общие требования и методы испытаний. Часть 1. Открытые типы

ИСО 8528-1:1993 Электрогенераторные установки переменного тока с поршневыми двигателями внутреннего сгорания. Часть 1. Применение, технические характеристики и параметры

ИСО 8528-2:1993 Электрогенераторные установки переменного тока с поршневыми двигателями внутреннего сгорания. Часть 2. Двигатели

ИСО 8528-3:1993 Электрогенераторные установки переменного тока с поршневыми двигателями внутреннего сгорания. Часть 3. Генераторы переменного тока для генераторных установок

ИСО 8528-4:1993 Электрогенераторные установки переменного тока с поршневыми двигателями внутреннего сгорания. Часть 4. Устройства управления и коммутационная аппаратура

ИСО 8528-5:1993 Электрогенераторные установки переменного тока с поршневыми двигателями внутреннего сгорания. Часть 5. Электроагрегаты

ИСО 8528-6:1993 Электрогенераторные установки переменного тока с поршневыми двигателями внутреннего сгорания. Часть 6. Методы испытаний

МЭК 60285:1999 Аккумуляторы и батареи щелочные. Аккумуляторы никель-кадмиевые герметичные цилиндрические

МЭК 60896-2:1995 Свинцово-кислотные стационарные батареи. Общие требования и методы испытаний. Часть 2. Закрытые типы

3 Термины и определения

В настоящем разделе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 время переключения (change - over time) : Промежуток времени с момента возникновения аварийного режима в стационарной сети до момента подключения к аварийному источнику электроснабжения системы обеспечения безопасности.

3.2 время включения (bridging time) : Минимальное время, в течение которого электроагрегат должен обеспечить потребителей электроэнергией в заранее заданном режиме в соответствии с расчетным временем, установленным МЭК 601-1.

3.3 система обеспечения безопасности (safety services): Оборудование, которое смонтировано и находится в готовности к обеспечению потребителей электроэнергией в случае отказа стационарной сети.

3.4 максимальная потребляемая мощность (consumer power demand): Мощность, потребляемая одновременно всеми потребителями.

3.5 мощность для обеспечения безопасности (power demand for safety services): Максимальная мощность подключаемого оборудования системы обеспечения безопасности.

4 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

- коэффициент несимметричности токов;

- коэффициент гармоник;

- время включения;

- время переключения;

- время восстановления напряжения;

- диапазон установившейся частоты;

- переходное отклонение напряжения при набросе нагрузки;

- переходное отклонение напряжения при сбросе нагрузки;

- переходное отклонение частоты;

- снижение частоты;

- установившееся отклонение напряжения.

5 Дополнительные правила и требования

Дополнительные правила и специальные требования к электроагрегатам должны быть установлены по согласованию между потребителем и изготовителем.

6 Классификация

6.1 Общая часть

Классификация электроагрегатов для систем обеспечения безопасности приведена в таблице 1. Основу классификации составляют электроагрегаты класса G2 по ИСО 8528-1 и время переключения по ИСО 364-5-56.

Таблица 1 - Классификация по времени отключения

Класс электроагрегата	Без отключения	Время отключения, с
		кратковременное	длительное
1	0	-	-
2	-	Менее 0,5	-
3	-	-	Менее 15
4	-	-	Более 15

6.2 Классификация, приведенная в таблице 1, представлена типовыми примерами, приведенными в таблице 2.

Таблица 2 - Типовые примеры

Класс электроагрегата	Типовой пример
1	Сетевое напряжение снижается более чем на 10% от номинального значения. При переключении электроснабжение потребителей системы обеспечения защиты не прерывается. Конструкция агрегатов бесперебойного питания зависит от заданной частоты и отклонения напряжения
2	Сетевое напряжение снижается более чем на 10% от номинального значения. При переключении перерыв электроснабжения потребителей системы обеспечения защиты составляет менее 0,5 с. Конструкция электроагрегата зависит от заданной частоты и отклонения напряжения
3	Сетевое напряжение снижается более чем на 10% от номинального значения на время более 0,5 с. После переключения не более чем за 15 с ступенями обеспечивается 100% мощности, потребляемой системой обеспечения безопасности
4	Сетевое напряжение снижается более чем на 10% от номинального значения на время более 0,5 с. После переключения не более чем за 15 с в две ступени обеспечивается 80%, а по истечении дополнительных 5 с - 100% мощности, потребляемой системой обеспечения безопасности

7 Конструкция электроагрегатов

7.1 Критерии для выбора номинальной мощности

Электроагрегат должен иметь мощность, достаточную для надежного обеспечения электроэнергией подключаемых к нему потребителей. Потребитель должен согласовать с изготовителем требования к мощности электроагрегатов.

В требованиях к мощности должны быть указаны кратковременные пиковые нагрузки, которые возникают при включении электрооборудования (например, лифтов, насосов, вентиляторов, осветительной аппаратуры и нелинейных электрических устройств). Где это возможно, например в случае резервирования, допускается использовать электроагрегаты, работающие параллельно.

При использовании для привода генератора двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом должно быть обеспечено увеличение нагрузки в несколько ступеней.

Значение принимаемой нагрузки устанавливают по ИСО 8528-5, в котором установлена зависимость способности электроагрегата к приему нагрузки от эффективного давления в цилиндрах двигателя.

При ступенях больших, чем указано в ИСО 8528-5, необходимо повышать номинальную мощность электроагрегата или, где это применимо, увеличивать массу маховика.

Информация, указанная в таблице 4, является необходимой при конструировании электроагрегата.

Должно быть предусмотрено обеспечение аварийных электроагрегатов оборудованием, необходимым для надежной работы в течение требуемого периода времени, таким как система охлаждения, топливная система, включая резервуар для хранения и т.п.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания должна быть автономной.

7.2 Определение мощности

Требования к мощности - по ИСО 8528-1.

7.3 Рабочие предельные значения

Рабочие предельные значения должны соответствовать классу применения G2 по ИСО 8528-5.

Специальные требования к предельным отклонениям приведены в ИСО 8528-5.

Переходные отклонения для электроагрегатов, классы которых указаны в таблице 2, приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Значения предельных отклонений

Наименование параметра	Номер подраздела (пункта) и обозначение стандарта	Значение для класса
		1	2	3	4
Коэффициент статизма по частоте , %	4.1.1 ИСО 8528-5	СИП	СИП	5	4
Диапазон частоты в установившемся режиме работы , %	4.1.4 ИСО 8528-5	СИП	СИП	1,5	0,5
Переходное отклонение частоты , %	4.3.4 ИСО 8528-5	СИП	СИП	-10	-10
Установившееся отклонение напряжения , %	6.1.4 ИСО 8528-5	СИП	СИП	±2,5	±1
Переходное отклонение напряжения:	6.3.3 ИСО 8528-5	СИП	СИП
, %				+20	+10
, %				-15	-10
Время восстановления напряжения, с:	6.3.5 ИСО 8528-5	СИП	СИП
				4	4
Коэффициент несимметричности токов	9.1 ИСО 8528-3	33	33	33	33
		15	15	15	15
Коэффициент гармоники , %	-	СИП	СИП	-	5
СИП - соглашение между изготовителем и потребителем. Для электроагрегатов мощностью более 300 кВ·А. Для электроагрегатов мощностью более 300 кВ·А.* Значение применимо также к линейному напряжению при линейной и симметричной нагрузках. Примечание - Остальные значения предельных отклонений приведены в ИСО 8528-5.

________________
* Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

8 Дополнительные требования

8.1 Бесперебойное электропитание цепей контроля и управления должно осуществляться от аккумуляторных батарей. Аккумуляторные батареи должны соответствовать требованиям МЭК 896-1, МЭК 60896-2, МЭК 60285, МЭК 622 или МЭК 623.

Эти батареи, если это возможно, допускается использовать также для пуска двигателя.

Батареи, имеющие недостаточное напряжение, не должны использоваться.

Батареи не должны использоваться для других целей, кроме пуска двигателя в качестве источника электропитания цепей контроля напряжения.

Полностью заряженная батарея должна обеспечивать пуск двигателя, контроль и управление электроагрегатом при температуре окружающей среды 10 °С и возможность осуществить пуск двигателя три раза продолжительностью 10 с каждый с интервалами 5 с между ними.

Падение напряжения при включении электростартера не должно влиять на работоспособность системы управления.

Каждая батарея должна быть обеспечена управляемым зарядным устройством с вольтамперной характеристикой ограничения выходного тока при постоянном выходном напряжении.

Мощность и напряжение зарядного устройства должны обеспечивать автоматический заряд разряженной батареи до 80% ее номинальной емкости в амперчасах в течение:

- 6 ч - электроагрегатов класса 4;

- 10 ч - электроагрегатов класса 3.

Одновременно с зарядкой батареи зарядное устройство должно обеспечивать электропитание устройств контроля и управления.

Должны быть предусмотрены устройства постоянного контроля напряжения батареи и сигнализация, которая срабатывает при возникновении аварийного режима.

Звуковой или световой сигнал об аварии должен постоянно повторяться на пульте (щите) управления, контролируемом оператором.

Непродолжительные падения напряжения, например при пуске двигателя, не должны вызывать включения аварийной сигнализации.

Аварийная сигнализация должна срабатывать в случае отключения зарядного устройства, например при отключении электропитания переменным током на время более 3 мин или отключении выключателя.

Напряжение на выходе зарядного устройства не должно превышать максимального рабочего напряжения устройств управления, постоянно подключенных к этому выходу.

Сечение кабелей, предназначенных для подключения электростартера, должно быть таким, чтобы падение напряжения в кабелях при пуске двигателя не превышало 8% номинального напряжения батареи.

При использовании отдельных батарей для электропитания устройств управления электроагрегатом и для его пуска, каждая батарея должна иметь индивидуальное зарядное устройство, соответствующее необходимым требованиям.

8.2 При пуске двигателя внутреннего сгорания при помощи сжатого воздуха объем и давление в баллоне со сжатым воздухом должны обеспечивать возможность пяти пусков как в горячем, так и в холодном состоянии двигателя. Должна быть установлена автоматическая компрессорная система для дозаправки баллона со сжатым воздухом до рабочего давления в течение 45 мин после пуска двигателя.

Давление в баллонах должно постоянно контролироваться. При уменьшении давления должна срабатывать сигнализация о возникновении аварийного режима.

Автоматический или ручной дренаж воды должен быть предусмотрен на каждом баллоне со сжатым воздухом.

8.3 Время непрерывной работы электроагрегата, в течение которого обеспечивается электропитание потребителей, зависит от количества топлива в топливном баке.

Электроагрегаты класса 3 должны обеспечивать непрерывную работу без дозаправки в течение 8 ч, а класса 4 - в течение 24 ч при номинальной мощности, включая проверку работоспособности.

Для обеспечения более продолжительной работы без дозаправки по согласованию между изготовителем и потребителем вместимость топливного бака может быть увеличена.

Вместимость топливного бака должна обеспечивать продолжительность работы электроагрегата при номинальной мощности в течение не менее 2 ч.

Топливный бак должен быть размещен рядом с двигателем. Для обеспечения надежного пуска двигателя плоскость дна топливного бака должна находиться не менее, чем на 0,5 м выше топливного насоса двигателя, если изготовителем не установлено иное требование.

Топливный бак должен быть оборудован устройствами слива и выпуска.

Должны быть приняты соответствующие меры защиты для предотвращения переполнения и для обнаружения утечки топлива.

Баки должны иметь указатели уровня или щупы и индикаторы уровня топлива.

8.4 Подвижные жалюзи вентиляции, если они установлены, должны открываться автоматически от аварийного источника электропитания. Эти жалюзи могут иметь также и ручной привод.

8.5 Отключение сети электроснабжения длительностью менее 0,5 с не должно вызывать пуска двигателя, за исключением электроагрегатов бесперебойного питания и электроагрегатов с быстрым включением.

8.6 При необходимости дополнительно должны быть приняты меры защиты от вибрации, например, в случае землетрясения.

Примечание 1 - Повреждения вследствие землетрясения любого отдельного узла аварийного электроагрегата, включая трубопроводы и кабельную сеть, могут нарушить электропитание системы обеспечения безопасности.

Примечание 2 - При повреждении систем безопасности и/или кабельной сети подачи электропитания вследствие землетрясения подача электроэнергии может вызвать дополнительные бедствия.

Примечание 3 - Если зона бедствия имеет большие размеры, то необходимо иметь в виду, что аварийные электроагрегаты должны снабжать электроэнергией системы обеспечения безопасности длительное время, пока не восстановят сеть электроснабжения.

Ежедневно следует проводить технический осмотр электроагрегатов, проверку уровня топлива в топливных баках, состояние фильтров и уровня заряда батарей.

9 Устройства управления и коммутационная аппаратура

Устройства автоматики электроагрегата могут быть размещены в отдельном блоке вместе с коммутационной аппаратурой.

9.1 Аппаратура защиты, измерения, контроля и управления генератора

9.1.1 Требования к устройствам защиты генератора - по ИСО 8528-4.

9.1.2 Требования к устройствам измерения и контроля генератора - по ИСО 8528-4.

Максимальные токи необходимо контролировать.

Кроме этого, необходимо контролировать:

- превышение тока генератора;

- режимы "СЕТЬ ВКЛЮЧЕНА" и "ГЕНЕРАТОР ВКЛЮЧЕН".

9.2 Аппаратура измерения и контроля двигателя

Требования к аппаратуре контроля и измерения - по ИСО 8528-4.

9.3 Аппаратура измерения и контроля электроагрегата

Требования к аппаратуре контроля и измерения двигателя - по ИСО 8528-4.

9.4 Дистанционное управление

На пульте дистанционного управления должна быть следующая сигнализация:

- "ГОТОВ" (при установке переключателя режима в положение "АВТОМАТ");

- "РАБОТАЕТ" (при питании от электроагрегата);

- "РАБОТАЕТ" ( при питании от сети);

- "АВАРИЯ" (при возникновении аварийного режима работы электроагрегата).

10 Методы испытаний

10.1 Испытания режима синхронизации с сетью

Испытания электроагрегатов классов 3 и 4, которые обычно подключают к сети, проводят следующим образом.

10.1.1 Постепенная подача электроэнергии без отключения сети

Напряжение и частоту электроагрегата постепенно устанавливают равной частоте и напряжению сети вручную или автоматически. При включении выключателя необходимая частота вращения двигателя устанавливается автоматически регулятором частоты вращения в зависимости от мощности нагрузки.

Электроагрегат работает параллельно с сетью. По окончании испытания нагрузку на электроагрегат снижают, задавая уставкой регулятора частоты вращения необходимое значение.

По достижении 10% номинальной мощности выключатель генератора должен выключаться. Для этого должна быть установлена соответствующая аппаратура защиты, управления и коммутации, указанная в 4.4 и 6.2 ИСО 8528-4.

Параллельная работа с сетью необходима для проверки работоспособности защиты и выявления повреждения в цепях.

10.1.2 Постоянная подача электроэнергии с отключением сети

Напряжение и частоту электроагрегата постепенно устанавливают равной частоте и напряжению сети вручную или автоматически.

При выключении выключателя увеличивается мощность, отдаваемая электроагрегатом, за счет изменения уставки регулятора частоты вращения. Когда мощность, отдаваемая сетью, достигает приблизительно 10% номинальной мощности электроагрегата, сеть должна отключиться.

После завершения испытания происходит переключение питания на сеть в обратной последовательности.

Для этого должна быть установлена соответствующая аппаратура защиты, управления и коммутации, указанная в 5.4 и 7.2 ИСО 8528-4.

Согласованная работа электроагрегата и сети необходима для проверки работоспособности защиты и выявления повреждения в цепях.

10.1.3 Ударное включение электроагрегата с одновременной кратковременной параллельной работой с сетью

Напряжение и частоту электроагрегата постепенно устанавливают равной напряжению и частоте сети.

При достижении синхронизации напряжения и частоты электроагрегата с напряжением и частотой сети включается выключатель генератора и с задержкой не более 100 мс выключается выключатель сети.

Для предотвращения перегрузки и последующего выхода из строя электроагрегата мощность нагрузки в момент приема не должна превышать значений, приведенных в разделе 8 ИСО 8528-5.

Частота и напряжение электроагрегата могут отличаться от частоты и напряжения сети.

После завершения испытания происходит автоматическое переключение питания на сеть в обратной последовательности без перерыва электроснабжения.

Необходимым условием переключения на сеть является ее готовность выдержать полную нагрузку.

Для этого должна быть установлена соответствующая аппаратура защиты, управления и коммутации, указанная в 5.10 ИСО 8528-4.

Одновременная кратковременная работа электроагрегата и сети необходима для проверки работоспособности защиты и выявления повреждения в цепях.

10.2 Работа без синхронизации с сетью

При испытании имитируют аварию сети электроснабжения, выключая сетевой выключатель. Перерыв в подаче электроэнергии не должен превышать времени, установленного в разделе 6.

Требования к пуску и приему нагрузки электроагрегатом установлены в разделе 6.

Как правило, испытания проводят:

- электроагрегатов класса 3 - по 10.1.1 или 10.1.2;

- электроагрегатов класса 4 - по 10.1.3.