Категория надёжности электроснабжения: как её определяют по ПУЭ и что из этого следует для проекта СБГЭ

Категория надёжности электроснабжения появляется в проекте раньше остальных решений и определяет их все: сколько вводов требуется объекту, нужен ли третий источник, обязателен ли автоматический ввод резерва. При этом в переписке между заказчиком, проектировщиком и подрядчиком категория часто фигурирует как свойство здания целиком - «объект первой категории», - хотя глава 1.2 ПУЭ устроена иначе.

Ниже разобрано, как категория определяется по тексту правил, что из неё следует нормативно и что остаётся за её пределами. Материал полезен на этапе, когда формируется задание на проектирование СБГЭ и требуется понять, какие требования к схеме обязательны, а какие берутся из технологии заказчика. Страница проектирования СБГЭ описывает порядок работы над проектом; здесь разговор о нормативном основании, на которое этот проект опирается.

Категория присваивается электроприёмникам, а не зданию

Коротко: глава 1.2 ПУЭ делит на категории электроприёмники, поэтому в одном здании одновременно присутствуют приёмники разных категорий, и проект отражает это разделением на группы шин.

Правила говорят об электроприёмниках - конкретных потребителях электроэнергии. Отделение банка содержит и оборудование, простой которого недопустим, и приёмники, перерыв в питании которых допустим на время ремонта. Фраза «здание первой категории» на практике означает, что в здании присутствуют приёмники первой категории, и схема электроснабжения строится по требованиям для них.

Практическое следствие: перечень электроприёмников с указанием категории по каждой позиции - обязательная часть исходных данных для проекта. Он определяет, что уходит за источник бесперебойного питания, что питается через генератор, а что остаётся на вводе. Как это разделение реализуется физически на щитах, разбиралось в материале о топологии СБГЭ отделения банка.

Три категории и особая группа: что говорит текст правил

Коротко: категория определяется последствиями перерыва питания, и формулировки ПУЭ описывают именно последствия, оставляя отнесение конкретного приёмника за технологической частью проекта.

Категория	Признак по ПУЭ	Что относят на практике
Первая	Перерыв может повлечь опасность для жизни людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения	Системы безопасности, оборудование связи и передачи данных, серверное оборудование, часть инженерных систем здания
Особая группа первой	Часть приёмников первой категории, бесперебойная работа которых нужна для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров, повреждения дорогостоящего оборудования	Оборудование, требующее корректного завершения процесса перед снятием питания
Вторая	Перерыв ведёт к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей	Основная технологическая и операционная нагрузка объекта обслуживания
Третья	Все остальные электроприёмники, не подпадающие под определения первой и второй категорий	Вспомогательное освещение, бытовые группы, часть хозяйственного оборудования

Признак сформулирован через последствия, а не через тип оборудования. Поэтому один и тот же аппарат на разных объектах может попасть в разные категории: значение имеет роль приёмника в работе конкретного объекта. Отнесение выполняет технологическая часть проекта или служба заказчика, а раздел электроснабжения принимает это отнесение как исходные данные.

Что следует из категории по числу источников

Коротко: категория задаёт требуемое число независимых источников и допустимую длительность перерыва, а способ обеспечения выбирается проектом.

Категория	Требование по питанию	Допустимый перерыв
Первая	Два независимых взаимно резервирующих источника питания	Только на время автоматического восстановления питания
Особая группа первой	Дополнительно третий независимый взаимно резервирующий источник питания	Перерыв в питании приёмников особой группы не допускается
Вторая	Рекомендуется питание от двух независимых взаимно резервирующих источников	На время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады
Третья	Один источник питания	На время ремонта или замены повреждённого элемента, при условии что оно не превышает одних суток

Разница между первой и второй категориями лежит в способе ввода резерва. Первая требует автоматики: перерыв допускается лишь на время автоматического восстановления, что означает наличие АВР. Вторая допускает включение резерва действиями персонала, включая выездную бригаду, поэтому автоматика здесь остаётся проектным решением, а не обязательным требованием.

Разница между первой категорией и её особой группой лежит в допустимости перерыва как такового. Для особой группы перерыв не допускается, и это требование выполняется только источником, работающим непрерывно, - источником бесперебойного питания с батареями. Параметры такого источника разбираются на стадии проекта: см. проектирование ИБП.

Что ПУЭ считает независимым источником

Коротко: независимость источников проверяется по критерию из пункта 1.2.10, и наличие двух кабельных вводов этому критерию соответствует не всегда.

Правила определяют независимый источник как источник, на котором сохраняется напряжение в регламентированных пределах при исчезновении его на другом источнике этой электроустановки. Для секций или систем шин независимость признаётся при одновременном выполнении двух условий:

1. Каждая из секций, в свою очередь, питается от независимого источника.
2. Секции не связаны между собой либо имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций.

Отсюда типовая находка при обследовании действующих объектов: физически два ввода есть, а нормативная независимость отсутствует, поскольку оба ввода восходят к одной секции. Схема выглядит как первая категория и ведёт себя как третья.

Проверяется это по фактической схеме электроснабжения объекта, а не по проектной документации многолетней давности. Обследование действующих схем электроснабжения и существующих шкафов АВР входило в состав инженерных изысканий при проектировании ДГУ для пяти объектов банка на Урале: по каждой из пяти площадок конфигурация фиксировалась отдельно.

ДГУ и ИБП в терминах правил

Коротко: правила прямо называют генераторные установки и агрегаты бесперебойного питания в числе источников, которыми обеспечивается резервирование, что и делает связку ДГУ плюс ИБП штатным проектным ответом на требования первой категории.

В качестве третьего независимого источника для особой группы первой категории и второго источника для остальных приёмников первой категории правила допускают использование местных электростанций, электростанций энергосистем, агрегатов бесперебойного питания, аккумуляторных батарей. Это снимает частый вопрос заказчика о том, засчитывается ли собственный генератор как источник: нормативно засчитывается.

Из формулировки следуют два практических вывода:

• Отсутствие второго сетевого ввода закрывается собственным источником. Для отделений в районных центрах, где второй независимый ввод отсутствует физически, генератор становится источником, за счёт которого выполняется требование категории.
• Требование «перерыв не допускается» закрывается только батарейным источником. Генератор запускается с задержкой, поэтому приёмники особой группы удерживает ИБП, а генератор продлевает время работы схемы.

Разбор того, как эти два источника стыкуются между собой по времени и параметрам, - в материале о топологии СБГЭ.

Где категория фиксируется документально

Коротко: категория проходит через несколько документов, и расхождение между ними обнаруживается на стадии, когда оборудование уже закуплено.

• Технические условия на технологическое присоединение. Категория указывается в ТУ и определяет обязательства сетевой организации по числу и схеме питающих линий.
• Задание на проектирование. Здесь категория задаётся заказчиком по группам электроприёмников и служит исходным данным для раздела электроснабжения.
• Раздел электроснабжения проекта. Содержит перечень электроприёмников с категориями и схему, обеспечивающую заявленные требования.
• Отраслевые и объектовые своды правил. Для общественных зданий требования к электроустановкам собраны в СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа», где приведён перечень электроприёмников зданий с указанием категории.

Расхождение между ТУ и фактической схемой встречается на объектах, где здание перепрофилировали либо арендатор изменил состав оборудования. Категория в документах при этом сохраняется прежней, а состав нагрузки уже другой. Обследование до начала проектирования показывает это расхождение раньше, чем оно попадёт в закупку. Порядок обследования и замеров описан в материале о проектировании ДГУ.

Чего категория не задаёт

Коротко: из категории следуют число источников и допустимость перерыва, но не следуют мощность генератора, время автономии батарей и регламент обслуживания.

Ошибка на стадии задания выглядит так: категория объявлена, дальше от неё ожидают готовых цифр. Правила таких цифр не содержат.

Параметр	Откуда берётся
Время автономии источника бесперебойного питания	Расчёт под сценарий объекта: выдержка АВР плюс время запуска и приёма нагрузки генератором в зимних условиях площадки
Мощность генераторной установки	Фактическое потребление групп нагрузки по замеру, режим мощности по ГОСТ Р 53987-2010, поправки на условия площадки
Требуемое время автономной работы на топливе	Ожидаемая длительность перерыва внешнего питания для района расположения объекта
Состав и периодичность обслуживания	Регламент производителя оборудования и требования правил технической эксплуатации
Программа приёмочных испытаний	Глава 1.8 ПУЭ, нормы испытаний по видам электрооборудования, проектные критерии по каждому узлу

Из таблицы видно разделение зон: категория отвечает на вопрос «сколько источников и допустим ли перерыв», а числовые параметры каждого источника приходят из расчёта под конкретный объект. Смешение этих зон в задании даёт формально соответствующую правилам схему, которая при этом не держит фактическую нагрузку. Как параметры проверяются на приёмке, разбиралось в материале о пусконаладке СБГЭ.

Категория и эксплуатация: почему требования проверяются повторно

Коротко: соответствие категории обеспечивается не только схемой, но и готовностью резервных источников, поэтому после ввода в эксплуатацию оно подтверждается регламентными проверками.

Схема с двумя вводами, АВР, ИБП и генератором соответствует требованиям первой категории в момент подписания акта. Дальше соответствие поддерживается состоянием оборудования: разряженные батареи, не запускающийся зимой генератор или залипший контактор шкафа АВР возвращают объект к фактической третьей категории при сохранении первой в документах.

Что подтверждает готовность на горизонте эксплуатации:

• Регламентные пуски генератора с приёмом нагрузки, а не только на холостом ходу. Состав и периодичность разобраны в материале о регламенте ТО ДГУ.
• Контроль состояния аккумуляторных батарей и фактического времени автономии - разбор в материале о замене АКБ в ИБП.
• Проверка работы АВР по обоим сценариям: переход на резерв и обратное переключение.
• Телеметрия состояния узлов, позволяющая увидеть отказ до аварии, - см. удалённый мониторинг ДГУ и ИБП.

Что заложить в ТЗ

Коротко: техническое задание фиксирует категорию по группам приёмников и сразу отделяет нормативные требования от расчётных параметров.

• Перечень электроприёмников объекта с указанием категории по каждой группе и с выделением приёмников особой группы первой категории, если они есть.
• Фактическая конфигурация вводов с оценкой их независимости по критериям пункта 1.2.10 ПУЭ и указанием, чем закрывается недостающий источник.
• Требование к автоматическому вводу резерва для приёмников первой категории с описанием параметров шкафа АВР.
• Требуемое время автономии батарейного источника с обоснованием расчётом, а не ссылкой на категорию.
• Требуемая мощность генераторной установки по группам нагрузки, с указанием режима мощности по ГОСТ Р 53987-2010.
• Требуемое время автономной работы на топливе и состав топливной системы под него.
• Объём приёмо-сдаточных испытаний по главе 1.8 ПУЭ и перечень режимных проверок схемы резервирования.
• Регламент эксплуатационных проверок, подтверждающих сохранение заявленной категории после ввода в работу.

Свести эти пункты до объявления закупки помогает услуга Помощь с ТЗ: когда нормативная часть и расчётная разведены, предложения проектировщиков становятся сопоставимыми.

Частые вопросы

Кто присваивает категорию электроприёмникам? Заказчик через технологическую часть задания либо проектная организация по согласованию с заказчиком, исходя из последствий перерыва питания для конкретного объекта. Раздел электроснабжения принимает категорию как исходные данные и обеспечивает требования к схеме.

Считается ли дизель-генераторная установка независимым источником? Правила допускают использование местных электростанций и агрегатов бесперебойного питания в качестве источника питания для приёмников первой категории и её особой группы. При этом генератор обеспечивает питание с задержкой на запуск, поэтому приёмники, для которых перерыв недопустим, удерживает батарейный источник.

Можно ли выполнить требования первой категории при одном сетевом вводе? Требование говорит о двух независимых взаимно резервирующих источниках, и второй источник может быть собственным. При единственном вводе генератор рассчитывается на полное замещение внешнего питания по удерживаемым группам нагрузки, а автономия батарей закладывается с учётом того, что промежуточного перехода на второй ввод нет.

Задаёт ли категория время автономии ИБП? Нет. Для особой группы первой категории правила требуют, чтобы перерыв в питании не допускался, но численное значение автономии оттуда не следует. Оно считается по сценарию объекта и подтверждается испытанием под фактической нагрузкой.

Что делать, если в ТУ указана одна категория, а фактическая схема ей не соответствует? Зафиксировать расхождение по результатам обследования и решить его на стадии проекта: либо привести схему в соответствие, либо обеспечить требуемую категорию собственными источниками. Обнаруженное после закупки оборудования, расхождение оплачивается переделкой.

Влияет ли категория на выбор оборудования при закупке? Косвенно. Категория задаёт требования к схеме, из которых следуют состав и параметры оборудования, а требования к самой закупке определяются процедурой. Как параметры переносятся в спецификацию, разбиралось в материале о спецификации на ДГУ.

Источники

• ПУЭ, глава 1.2 «Электроснабжение и электрические сети» - определение независимого источника питания (п. 1.2.10), деление электроприёмников на категории и особую группу первой категории (п. 1.2.17), требования к питанию по категориям (п. 1.2.18-1.2.21).
• ПУЭ, глава 1.8 «Нормы приёмо-сдаточных испытаний» - объём испытаний электрооборудования при вводе в эксплуатацию.
• СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» - требования к электроустановкам зданий и перечень электроприёмников с указанием категории.
• ГОСТ Р 53987-2010 (ИСО 8528-1:2005) - режимы мощности генераторных установок.
• Кейс: проектирование ДГУ для пяти объектов банка на Урале - обследование действующих схем электроснабжения и шкафов АВР в составе изысканий.
• Кейс: ДГУ в четырёх отделениях банка в Башкортостане - резервное электроснабжение отделений в районных центрах.
• Проектирование СБГЭ - порядок работы над проектом системы гарантированного электроснабжения.
• Топология СБГЭ отделения банка - как требования категории реализуются схемой и щитовым разделением нагрузки.

Категория надёжности - короткая строка в задании, из которой вырастает вся стоимость схемы, поэтому её стоит согласовать до начала проектирования. Запросить КП - оценка схемы резервирования под заявленную категорию и фактическую конфигурацию вводов объекта; Помощь с ТЗ - формулировка требований к проекту СБГЭ до объявления закупки.