Двигатель электростанции


Как выбрать двигатель дизельной электростанции?

При выборе дизельной электростанции перед многими покупателями встает вопрос: электростанцию на базе какого двигателя лучше выбрать? Качество оборудования во многом определяется основным компонентом дизель-генератора – двигателем. И это не случайно, поскольку именно двигатель определяет ресурс, качество и надежность работы электростанции в различных условиях эксплуатации. Критериев для выбора двигателя достаточно много. При этом известность марки и страна производитель не всегда играют ключевую роль.  Мы выбрали основные параметры промышленного двигателя, на которые чаще всего обращают внимание российские покупатели. 

1. Режим работы электростанции

При выборе дизельной электростанции необходимо заранее определить потребности, которым должна соответствовать дизельная электростанция, чтобы в будущем не пришлось сожалеть о неверном выборе или напрасно потраченных средствах. Двигатель дизельгенератора стоит выбирать в соответствии с режимом работы электростанции.

Основной источник электропитания

Резервный источник электропитания

Постоянное использование дизельной электростанции в том случае если отсутствует другой постоянный источник электроснабжения Электростанция используется только во время отключения стационарного электроснабжения, например при повреждении или перегрузке электрических сетей.
 

Выбирайте двигатель который способен работать без перебоев в течение длительного времени 

Выбирайте двигатель, который сможет мгновенно принять 100% нагрузки единовременно

2. Ресурс двигателя

Понятие моторесурса дизельного двигателя означает определенное количество моточасов, которые новый дизельный генератор должен гарантированно отработать. Под окончанием ресурса дизеля следует понимать, что дальнейшая эксплуатация оборудования становится невозможной без проведения первого капитального ремонта. 

На показатель ресурса дизельного двигателя влияют конструктивные особенности, а также индивидуальные условия эксплуатации конкретного мотора. Производитель определяет общий заявленный ресурс дизельного двигателя с учетом работы агрегата в условиях, максимально приближенных к оптимальным. Срок эксплуатации двигателя до капитального ремонта, устанавливается заводом изготовителем, с учетом применения высококачественного топлива, смазочных материалов и рабочих жидкостей, соблюдения их чистоты и хорошей фильтрации, недопущения нештатных режимов работы двигателя, своевременного и квалифицированного выполнения техобслуживания.

 

Конструкция двигателя

Зачастую общий ресурс дизельного двигателя напрямую связан с тем, как быстро наступит критический износ цилиндропоршневой группы (ЦПГ). От качества поршня, гильзы, поршневых колец зависит срок службы двигателя, его мощность, расход масла и топлива. Стоит обратить внимание на качество материала из которого изготовлены детали ЦПГ, соответствие международным стандартам и наличие допусков для повышения их прочности. 

Ресурс дизельного мотора также зависит от рабочего объема цилиндров. Чем большим оказывается объем двигателя, тем больше у дизельного двигателя шансов отработать заявленное производителем количество моточасов до капремонта.

Мотор, оснащенный электронной системой управления, датчиками и устройствами контроля, способен самостоятельно регулировать свою работу, что продляет срок его жизни и увеличивает межсервисный интервал.

Производитель

При выборе двигателя узнайте про его производителя: срок присутствия на рынке, репутацию, наличие необходимых сертификатов на двигатели. Завод на котором изготовлен дизельный двигатель должен обладать полным технологическим циклом производства, иметь современное оборудование и работать только с оригинальными комплектующими. 

Надежные производители всегда готовы предоставить покупателям документы на изделия, устанавливают гарантийный срок на свою продукцию, обеспечивают послепродажный сервис и обслуживание. Двигатель, произведенный проверенной компанией, гарантирует длительную и бесперебойную работу.

Условия эксплуатации

И все же правильная эксплуатация и соблюдение рекомендаций производителя оказывает наибольшее влияние на долговечность и надежность двигателя, в значительной мере изменяя заявленный производителем ресурс как большую, так и в меньшую сторону. Соблюдение несложных правил обеспечит увеличение ресурса двигателя, поможет продлить «жизнь» мотора.

От качества и свойства масла во многом зависит то, насколько долго и как эффективно будет работать мотор и дизельгенератор в целом. Некачественное масло или проблемы с системой смазки дизеля могут привести к образованию задиров на цилиндре, и как следствие преждевременному износу двигателя. Используйте масло рекомендуемое производителем двигателя и меняйте его вовремя. Не следует экономить и на качестве фильтров как масляного, так и воздушного.

Поддержание рабочей температуры двигателя крайне важно для того, чтобы нагруженные детали эффективно охлаждались. Сильному износу подвержены элементы цилиндропоршневой группы, так как им необходимо постоянно справляться с высоким давлением, трением и температурами. Важно соблюдать предписания и рекомендации по эксплуатации, не раскручивая дизель до высоких оборотов без крайней необходимости.

3. Экономичность расхода топлива

Топливную экономичность дизеля оценивают по удельному расходу топлива – количеству топлива, расходуемого в двигателе за час работы. Чем лучше сгорает топливо, тем экономичнее двигатель. Процесс сгорания топлива главным образом зависит от конструкции топливной системы: качества распыливания топлива форсунками, установки момента начала подачи, равномерности подачи топлива в цилиндры и т.д. Поэтому при выборе двигателя, который будет стоять в основе вашей электростанции, обратите внимание на устройство его топливной аппаратуры.

Значение, которое указывает производитель в техдокументации, как правило, даётся при нагрузке 75% и температуре окружающего воздуха около 20°С. Но и это значение лишь приблизительное, не постоянное и зависит от ряда факторов.

Во-первых, чем больше нагрузка, тем больше будет расходоваться топлива. Однако, эта зависимость не линейная. При малой и повышенной нагрузке расход топлива на 1 кВт будет выше, чем при работе на мощности составляющей около 70% от номинала. Недаром производитель и указывает это значение, как самое экономичное.

Во–вторых, существует целый ряд факторов, влияющих на расход топлива, независимо от подключённой нагрузки:

  • Условия эксплуатации дизельгенератора: состав воздуха, температура окружающей среды, запылённость и др.;
  • Качество дизельного топлива;
  • Своевременность проведения ТО: замены фильтров, смазка и т.п.;

Используя только качественное дизельное топливо, проводя его своевременное техническое обслуживание можно существенно повысить топливную экономичность и долговечность работы дизельгенераторной установки.

4. Приспособленность к российским условиям

Применение дизельных электростанций в труднодоступных районах со сложными климатическими условиями порой является единственным решением для поддержания нормального уровня жизни людей, работы производств или исследований в различных областях. Чтобы в подобной местности электростанция работала надежно и бесперебойно, уделите особое внимание тому, насколько ее двигатель приспособлен к экстремальным условиям эксплуатации.

Низкие температуры

Большинство дизельных электростанций используются в труднодоступных местах, при проведении научно-исследовательский работ, добычи полезных ископаемых, для обеспечения отдаленных населенных пунктов электроэнергией и в местах, где отсутствуют линии электропередач. Зачастую отдаленные территории обладают не самыми благоприятными климатическими условиями.

Собираясь эксплуатировать станцию в суровых климатических условиях, убедитесь, что ее двигатель обладает такой характеристикой, как мягкий пуск при отрицательных температурах. Это поможет быстро, плавно и главное, безопасно, завести двигатель даже при критически низких температурных показателях. Помимо этого, выбирайте двигатели, укомплектованные электрофакельным устройством типа термострат и предпусковым подогревателем, которые также облегчают "холодный" старт при сильном холоде.

Неприхотливость к качеству топлива

В то время как дизель-генераторы могут решить проблему дефицита электроэнергии, возможность такого решения зависит от доступности дизельного топлива для работы установки. Проблемы с горючим наблюдаются в основном в отдаленных регионах страны, имеющих сезонную транспортную коммуникацию. Обычно здесь трудно найти топливо, рекомендованное для двигателей зарубежного производства, поэтому технику заправляют отечественной соляркой. По качеству она уступает «европейскому» или японскому дизтопливу.Российское горючее частенько «грешит» повышенным содержанием серы, что на четверть сокращает ресурс двигателя. Кроме того, при работе на отечественной солярке может снижаться мощность современных дизелей зарубежного производства, рассчитанных на «европейское» или японское дизтопливо с более высокими показателями цетанового числа. 

Доступность сервиса и запчастей

При покупке дизель-генератора обратите внимание, насколько его двигатель распространен в России. Широкое применение в составе дорожно-строительной, сельскохозяйственной,  и иной техники говорит о доступности его запчастей и развитой сервисной сети по всей территории страны. Кроме того, если в вашем технопарке уже присутствует оборудование с двигателем данной марки, то благодаря взаимозаменяемости многих запчастей между различными двигателями одного производителя можно максимально оптимизировать их запас для проведения ТО и ремонта всего парка эксплуатируемой техники. Также обратите внимание на срок гарантийного обслуживания. У двигателей разных производителей он может составлять от 1 до 3 лет. Наличие гарантии дает Вам право обращаться в сервисный центр за бесплатным ремонтом или заменой деталей, вышедших из строя по причине заводского брака.     

Выбирайте двигатели приспособленные для запуска при отрицательных температурах. Дополнительно следует доукомплектовать оборудование автономным предпусковым подогревателем, облегчающим «холодный старт».

Выбирайте для эксплуатации в труднодоступных регионах страны двигатель, непритязательный к качеству топлива и горюче-смазочных материалов.

Выбирая двигатель для дизельгенератора стоит обратить внимание на срок гарантии, наличие сервисных центров и распространенность запасных частей и расходных материалов в вашем регионе.

5. Ремонтопригодность

Дизельную электростанцию, как и любое другое оборудование необходимо время от времени обслуживать, а в случае необходимости и ремонтировать. Своевременное сервисное обслуживание является наиболее действенным способом продления срока службы двигателя. Ремонтопригодность двигателя является важнейшим фактором при подборе дизельгенератора. Зачастую дизельгенератор является основным или единственным источником электроэнергии в труднодоступном или удаленном районе, где поблизости нет сервисных центров. Возможность самостоятельно своими силами произвести ремонт прямо на месте его эксплуатации часто является условием выживания. Если вы планируете производить ремонт самостоятельно, то выбирайте двигатель с простой и ремонтопригодной конструкцией без сложных электронных систем управления. Вкупе с широкой распространенностью и известностью двигателя среди отечественных механиков вы сможете с легкостью провести любые сервисные и ремонтные работы собственными силами, вплоть до выполнения полного капремонта двигателя.

6. Периодичность техобслуживания

Периодичность технического обслуживания (ТО) двигателя устанавливается его производителем и подразумевает проведение определенного объема обязательных для выполнения смазочных, очистительных, заправочных, контрольно-диагностических, электротехнических, крепежных и регулировочных работ. ТО влечет за собой определенные финансовые затраты, поэтому его частота служит одним из ключевых факторов, влияющих на выбор марки двигателя. Кроме того, на реальные сроки проведения техобслуживания влияет качество расходных материалов и условия эксплуатации оборудования.

 

7. Экологичность

С точки зрения экологии электростанции должны обеспечивать низкий уровень шума и минимальную вибрацию, пожароопасность и минимальные выбросы отработанного топлива. 

Дизельный двигатель должен удовлетворять высоким нормам экологичности, что невозможно достичь без сложной системы электронного впрыска и высокой форсированности двигателей. Это оборачивается более высокой стоимостью двигателя, а также сложностью конструкции, ремонта, обслуживания. Существуют общепринятые экологические стандарты, регулирующие содержание вредных веществ в выхлопных газах двигателя. В России – это стандарт Евро-5. Поэтому выбирая двигатель, проверьте, соответствует ли он данному параметру. Проблема с выбросами решается просто – качественное топливо и масло, регулярная замена фильтров и своевременное техническое обслуживание сведут к минимуму вредные выбросы. 

Дизельные генераторы довольно шумные, и использование их вблизи жилой зоны может внести существенный дискомфорт. Поэтому при покупке дизельгенератора стоит обратить внимание на уровень шума, заявленный производителем двигателя. Цена генератора с увеличением его характеристик растет. Поэтому при выборе необходимо найти то соотношение цены и возможностей, которое подходит именно для ваших условий. Для улучшения показателей уровня шума используются шумопоглащающие кожухи или контейнеры, низкошумные глушители и специально оборудованные помещения, в отделке которых используются материалы, приглушающие звук.

www.kama-e.ru

Бензиновая электростанция. Топливо для бензогенератора. Достоинства и характеристики бензиновых электростанций



Собственный, независимый источник электроэнергии - это не только желательное дополнение к оборудованию частного дома или солидного предприятия. В нашей стране это необходимость и гарантия от возникновения ненужных финансовых и производственных проблем. Вместе с тем, для некоторых видов человеческой деятельности, таких, например, как добыча полезных ископаемых или проведение аварийно-спасательных работ, автономный источник питания просто жизненно необходим. Отличительными особенностями современных электростанций являются экономичность, компактные размеры, различные конструктивные решения шумоподавления, наличие интеллектуальных устройств мониторинга и управления процессом выработки электроэнергии, переключения нагрузки, синхронизации генераторов с сетью и между собой.

Бензиновая электростанция или бензогенератор

В качестве первичного двигателя используется карбюраторный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с внешним смесеобразованием и искровым зажиганием. Часть энергии, которая выделяется при сгорании топлива, в ДВС преобразуется в механическую работу, а оставшаяся часть в теплоту. Механическая работа на валу двигателя используется для выработки электроэнергии генератором электрического тока.

Существует два основных типа бензиновых электростанций: двухтактные и четырехтактные. Двухтактные модели в большинстве случаев маломощные и наиболее компактны. Наработка на отказ у них составляет не более 500 часов. Четырехтактные электростанции с более совершенным верхнеклапанным двигателем обладают гораздо большим ресурсом, и используются для более мощных установок.

Профессиональные бензоэлектростанции оснащены четырехтактными двигателями, обеспечивающими работу генераторов в течение продолжительного времени. Помимо четырехтактного двигателя в состав агрегата входит система автоматической остановки в случае понижения уровня масла. Снабженная этой современной системой электростанция бензиновая отличается от других моделей повышенной износостойкостью и надежностью. Для профессиональных генераторов также характерен большой объем топливного бака, что обеспечивает длительный ресурс работы данного оборудования.

Генераторы на бензине применяются как аварийный источник на небольшие промежутки времени, например, в период отключения подачи централизованной электроэнергии. Если же Вы преследуете цель использовать бензиновую электростанцию в качестве постоянного бесперебойного источника электроэнергии в течении длительного времени, то стоит обратить внимание на дизельные электростанции, невзирая на их более высокую первоначальную стоимость.

Почти каждый сталкивался с проблемой отсутствия энергообеспечения. В наше время это могли быть перебои в электросети города или сельской местности, отсутствие электричества на природе или необходимость электроприборов при постройке загородного дома. В таких ситуациях на помощь приходит бензиновый генератор - источники бытовой электроэнергии. Мощность генератора позволяет использовать его в небольших офисах и торговых точках, загородных дачах или на пикнике. Небольшие размеры не создают проблем при поиске места для их размещения.

Задуматься о покупке бензиновой электростанции стоит в том случае, когда:

  • вы хотите приготовить еду в полевых условиях;
  • на территории отсутствует освещение;
  • требуется источник электроэнергии для презентации проекта во время деловых переговоров на свежем воздухе;
  • в загородном домике проблемы с электроснабжением;
  • сел аккумулятор в машине, а помощи ждать неоткуда
  • и во многих других, кажущихся порой безвыходными, ситуациях.

Топливо для бензогенератора

Топливо для бензогенератора - высокооктановые сорта бензина. Применение антидетонационных присадок, смесей бензина со спиртами и пр. возможно только по согласованию с производителем. Конкретный состав и другие характеристики топлива, используемого для работы электростанции, определяет производитель двигателя.

Необходимо заметить, что бензиновый генератор - это источник электроэнергии относительно небольшой мощности. Она подойдет в том случае, если Вы планируете осуществлять резервное, сезонное или аварийное энергообеспечение Вашего объекта. Подобные агрегаты обычно имеют меньший ресурс и мощность по сравнению с дизельгенераторами, однако более удобны в эксплуатации за счет меньшего веса, габаритов и уровня шума при работе. Варианты использования и исполнения бензиновых электростанций: в качестве резервного источника электроснабжения малой мощности в стационарном исполнении, в качестве единственно возможного источника при проведении аварийно-спасательных и ремонтных работ, работ, выполняемых в полевых условиях и на удаленных объектах, для обеспечения электроэнергией различного рода передвижных объектов в носимом или мобильном исполнении. Проще говоря, бензиновая электростанция идеальный выбор для собственников малых предприятий (бензоколонка,магазин),владельцев загородных домов, туристов, строительных бригад, телекомпаний и пр. Компактная и надежная, экономичная и малошумная автономная бензостанция возьмет на себя решение проблем с энергообеспечением.

Основные средние характеристики бензоэлектроагрегата

Основные средние характеристики бензоэлектроагрегата:

  • Удельный расход топлива, кг/кВтч – 0,3-0,45
  • Удельный расход масла, г/кВтч – 0,4-0,45
  • КПД% - 0,18-0,24
  • Диапазон мощности бензоэлектроагрегатов кВт – 0,5-15,00
  • Напряжение, В – 240/400
  • Диапазон рабочих режимов, % от ном. Мощности – 15-100
  • Требуемое давление газа, кг/см2 – 0,02-15
  • Ресурс до текущего ремонта (не менее), тыс. ч – 1,5-2,0
  • Ресурс до капитального ремонта (не менее), тыс. ч – 6,0-8,0
  • Затраты на ремонт, % от стоимости –5-20
  • Вредные выбросы (СО),% 2,55
  • Уровень шума на расстоянии 1м (не более), дБ 80.

Основные достоинства бензиновых электростанций

Основные достоинства бензиновых электростанций:

  • относительно низкая стоимость оборудования по сравнению с дизельными и газовыми электростанциями;
  • компактность и хороший показатель соотношения массы оборудования к величине вырабатываемой энергии;
  • легкий пуск в условиях низких температур;
  • невысокий уровень шума электростанции;
  • простота эксплуатации.


www.gigavat.com

Основное электрооборудование и принципиальные схемы ДЭС



Синхронные генераторы

Генераторы с машинной системой возбуждения в качестве возбудителя имеют генератор постоянного тока, связанный с валом генератора текстропной (ременной) передачей или фланцем. Обычно возбудитель имеет мощность, равную 1,5-2,5% номинальной мощности генератора ДЭС.

Рис.1. Принципиальная схема генератора с машинной системой возбуждения.

На рис.1 изображена принципиальная электрическая схема генератора с машинной системой возбуждения. Схема состоит из генератора 1, возбудителя 2 и реостатов регулирования напряжения 3.

В станине статора в специальных пазах уложена обмотка статора 4, концы которой 20 выведены в коробку выводов генератора. Ротор генератора состоит из железного сердечника с намотанной на нем обмоткой возбуждения 5. Концы обмотки 5 выведены на контактные кольца 7 и через щеточную систему и провода 6 - в коробку выводов возбудителя 8.

Полюсы возбудителя представляют собой сердечники с намотанной на них обмоткой возбуждения 11 и имеют слабое остаточное намагничивание. Поэтому в межполюсном пространстве всегда имеется магнитное поле. Концы 10 и 12 обмотки 11 заведены в коробку выводов 8. При помощи токосъемных щеток с коллектора 21 снимается постоянное напряжение (выводы 9 и 13 возбудителя). При пуске двигатель (дизель) вращает вал генератора 1 с ротором и соединенный с ними якорь возбудителя. При этом обмотки якоря возбудителя пересекают магнитное поле, создаваемое полюсами возбудителя в межполюсном пространстве, и в них индуктируется переменная электродвижущая сила (ЭДС).

С помощью коллектора ЭДС преобразуется в напряжение постоянного тока, и по обмотке возбуждения возбудителя 11 пройдет ток, что вызовет в свою очередь усиление магнитного поля в межполюсном пространстве, и, следовательно, в обмотке якоря возбудителя начнет индуктироваться большая ЭДС. Этот процесс будет продолжаться до получения на зажимах возбудителя напряжения, обусловленного сопротивлением 14 в цепи обмотки возбуждения возбудителя. Обмотка возбуждения генератора 5, соединенная с обмоткой якоря возбудителя, является ее нагрузкой. При протекании тока по обмотке возбуждения генератора 5 создается магнитное поле, которое замыкается через сердечник (станину) статора. Ротор генератора вращается, магнитное поле пересекает неподвижную статорную обмотку 4 и индуктирует в ней переменную ЭДС, которая снимается с концов 20 в коробке выводов генератора.

С помощью реостатов 14, 15, 17 (в неавтоматическом режиме, контакт 18 замкнут) или, изменяя сопротивление угольного столба 19 (в автоматическом режиме, контакт 16 замкнут), можно регулировать напряжение на якоре возбудителя и тем самым изменять напряжение на выводах статорной обмотки генератора.

Генераторы имеют встроенные (ДГС) или выносные возбудители (ПС-93-4 и СГД). Машинный возбудитель усложняет конструкцию генератора, увеличивает его размеры и массу, кроме того, коллектор и щетки имеют повышенную повреждаемость, поэтому генераторы с машинным возбуждением заменяют генераторами со статической системой возбуждения.

Техническая характеристика генераторов с машинной системой возбуждения приведена в табл.1.

Таблица 1

Технические характеристики генераторов ДЭС с машинной системой возбуждения

Серия ДГС состоит из четырех типоразмеров: 81-4; 82-4; 91-4, 92-4. Первая цифра обозначает габарит (ВОСЬмой или девятый), вторая - длину (первая или вторая), третья — количество полюсов (четыре). Генераторы имеют две формы исполнения: М101 - на лапах с двумя одинаковыми подшипниковыми щитами, соединение с двигателем при помощи эластичной муфты или ременной передачи и М202 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, один из которых имеет фланец, соединение с двигателем только эластичной муфтой.

Все типоразмеры ДГС имеют одинаковое устройство, но отличаются размерами статора, ротора, диаметром корпуса, сечением и количеством витков провода, размерами пазов. Возбудители применяются типов ВС-13/7 и ВС-13/11, они отличаются длиной активных частей.

Статор 2 генератора ДГС-82-4/М201 (рис.2) состоит из чугунной литой станины, сердечника, набранного из листов электротехнической стали, и обмотки. В полузакрытые овальной формы пазы статора уложена катушечная двухслойная обмотка из круглого обмоточного провода. Обмотка удерживается в пазах клиньями.

Ротор генератора 3 состоит из цельнокованого вала, к средней часта которого привернуты полюсы, набранные из листовой стали. На изолированные полюсы намотаны катушки медного изолированного провода прямоугольного сечения. Концы обмотки ротора присоединены к двум контактным кольцам 10, расположенным внутри подшипникового щита. Контактные кольца изготовлены из меди и надеты на изолированную миканитом чугунную втулку. Узел контактных колец посажен на вал ротора.

Рис.2. Синхронный генератор ДГС-82-4/М201.

Подшипниковые щиты 1 и 4 чугунные. Для прохождения охлаждающего воздуха в щитах имеются окна, защищенные с боков и снизу предохранительными решетками Подшипники генератора закрыты крышками. Наружные крышки чугунные, внутренние стальные. Наружное кольцо роликоподшипника заключено в ступицу щита.

Для добавления смазки роликоподшипника у генератора исполнения М201 имеется маслоход, ввинченный в ступицу щита, у генератора исполнения М101 - два болта, ввинченных в наружную крышку щита. Смазку добавляют в подшипники через маслоход, ввинченный в капсулу подшипника, или отодвинув наружную крышку при снятом возбудителе.

Траверса контактных колец 10 укреплена на внутренней стороне капсулы и имеет на каждом пальце два латунных щеткодержателя с щетками ЭГ-4Э.

Для охлаждения отдельных узлов генератора предусмотрена аксиальная система вентиляции Центробежный вентилятор 11 укреплен на валу со стороны привода. Поток охлаждающего воздуха засасывается вентилятором по двум параллельным путям: окна переднего щита каналы между пакетом железа статора и станиной - пространство между лобовой частью обмотки статора и диском вентилятора, возбудитель - окна капсулы шарикоподшипника - междуполюсное пространство ротора.

Якорь 13 возбудителя ВС-13/7 5 посажен на выступающий конец вала генератора и закреплен болтом, коллектор 15 - на втулку якоря.

Волновая обмотка якоря 14 из круглого провода пропитывается изоляционным лаком лаком. Секции удерживаются в пазах при помощи бандажей из стальной проволоки или стеклобандажной ленты. Станина возбудителя 5 чугунная, а сердечники полюсов 12 собраны из листовой стали и изолированы.

Обмотки полюсов 17 из круглого провода намотаны на сердечник и пропитаны изоляционным лаком. Полюсы прикреплены к станине болтами.

Траверса коллектора 6 представляет собой металлическое кольцо, имеющее четыре пальца из пластмассы, на котором укреплено по два латунных щеткодержателя 16.

Генераторы имеют две коробки выводов: для выводов обмотки статора 8 и для выводов обмотки возбудителя и ротора 9. Клеммные коробки состоят из доски зажимов, чугунного корпуса и крышки.

В передвижных станциях применяется генератор ПС-93-4 мощностью 75 кВт (рис.3). Он имеет 9-й габарит, 3-ю габаритную длину и четыре полюса. Возбудитель размещается сверху, на корпусе генератора, что делает более удобной компоновку электростанции. Генератор соединяется с возбудителем типа ВС-13/9 с помощи клиновидных ремней.

Рис.3. Генератор ПС-93-4 с возбудителем ВС-13/9. 1 - задний подшипниковый щит; 2 - коробка выводов генератора; 3 - коробка выводов возбудителя; 4 - корпус возбудителя; 5 - корпус генератора; 6 - боковые плоскости с отверстиями для крепления генератора.

Стальная станина статора имеет боковые плоскости 6 с отверстиями для крепления генератора. Сердечник набран из листов электротехнической стали и покрыт специальным лаком. Крепление сердечника к ребрам станины аналогично креплению ДГС, а пазы имеют прямоугольную открытую форму. В пазах укладывается обмотка статора из неизолированного провода прямоугольного сечения, изолированная слоями миканита и пропитанная компаундом. Пазы закрываются специальными гетинаксовыми клиньями. Выводы обмотки статора заведены в коробку выводов генератора.

Ротор генератора выполнен из стального вала, на котором укреплены полюсы, набранные из листовой стали. На изолированные полюсы намотаны катушки из медного провода, выводы которых присоединены к контактным кольцам.

Генератор охлаждается с помощью воздуха, который аксиальным вентилятором прогоняется между полюсам ротора и лобовыми частями статорной обмотки и выбрасывается наружу через окна в заднем подшипниковом щите.

Серия СГД имеет три типоразмера: 11, 12, 13 и обозначается СГД-13-42-12. Первые две цифры обозначают габарит генератора (11, 12, 13) , вторая группа цифр - длину активной части статора в сантиметрах (24, 36, 46 и т. д.), третья группа - число полюсов генератора (4, 10, 12). Генераторы большой мощности имеют обозначение, например, СГД-625-1500, где первая группа цифр обозначает мощность генератора в киловольт-амперах, а вторая - число оборотов генератора минуту.

Генераторы имеют одинаковое устройство и различаются только размерами, сечением проводов и количеством витков. С генераторами этой серии применяют возбудители серий ВС, П-70 (71, 72) и ВСМ-21/12. Возбудитель, установленный на корпусе генератора, соединяется с генератором текстропной передачей.

Рис.4. Синхронный генератор СГД-400-1000.

Статор генератора СГД-400-1000 (рис.4) имеет сварную стальную станину 8 с окнами для входа и выхода воздуха, рамы для подъема машины и два бруска для установки возбудителя. Сердечник статора 9 набран в пакеты из лакированных с обеих сторон колец, штампованных из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм и имеющих прямоугольные пазы.

В пазы заложены двухслойная обмотка 6 из прямоугольной обмоточной меди. Витковая и корпусная изоляции выполнены из стекломикаленты. Закрывают пазы стеклотекстолитовые клинья.

Ротор генератора выполнен с явно выраженными полюсами, остов ротора 3 набран из штампованных листов стали и насажен на вал генератора 2. Обмотки полюсов 4, расположенные на изолированных сердечниках 5, изготовлены из неизолированной шинной меди и имеют изоляцию из асбестовой бумаги, покрываемой сверху лаком. Успокоительная обмотка состоит из медных стержней и расположена в башмаках полюсов. Выводы обмотки ротора с помощью кабеля присоединены к контактным кольцам 28.

Постоянный ток подается в обмотку ротора с помощью контактной траверсы с щетками 27.

Шкив генератора 29 с помощью клиноременной передачи 23 и шкива возбудителя 24 вращает вал возбудителя 13.

Центробежный вентилятор 7, закрепленный на втулке вала ротора, обеспечивает аксиально-радиальную вентиляцию генератора. Подшипниковые щиты 1 и кожух 25 закрывают корпус генератора.

Станина возбудителя типа П-70 15 выполнена сварной из листовой стали, на ней болтами укреплена магнитная система, состоящая из четырех главных и четырех добавочных полюсов. Сердечники главных полюсов 17 собраны из штампованных листов электротехнической стали и стянуты стальными заклепками в пакеты, сердечники добавочных полюсов 16 стальные, массивные. На сердечнике главных полюсов установлены катушки последовательной обмотки 19 и катушки шунтовой обмотки 18.

Катушка последовательной обмотки состоит из одного витка неизолированной ленточной меди, а катушка шунтовой обмотки изготовлена из прямоугольной меди. Обе катушки обмотаны снаружи стекломикалентой и пропитаны лаком. Катушки добавочных полюсов 14 также изготовлены из неизолированной ленточной меди, изолированы стекломиканитом и пропитаны лаком. На вал якоря возбудителя 13 насажен пакет якоря 26, состоящий из штампованных листов электротехнической стали и имеющий открытые пазы прямоугольной формы для укладки обмотки якоря. Обмотка якоря состоит из катушек, выполненных из прямоугольной меди, изолированных стекломикалентой, уложенных в открытые пазы железа якоря и закрепленных бандажами из стальной луженой проволоки.

Коллектор 12 собран из отдельных медных пластин, изолированных друг от друга прокладками из миканита, а выводные концы обмоток секции якоря впаяны в шлицы коллекторных пластин. Коллектор в собранном виде посажен на вал возбудителя. Над коллектором укреплены щетки, установленные в обоймы траверсы возбудителя 11. Подшипниковые щиты 10, 20 и крышка 22 крепятся к станине и закрывают возбудитель.

Вентиляция возбудителя аксиальная. Напор воздуха для вентиляции создается центробежным вентилятором возбудителя 21.

Генераторы со статической системой возбуждения.

В этих генераторах статическая система, состоящая из неподвижных элементов (силового трансформатора, выпрямителей и т.д.), преобразует переменный ток на выводах генератора в постоянный для питания обмотки возбуждения и регулирования напряжения генератора.

Рис.5. Принципиальная схема генератора со статической системой возбуждения.

Схема генератора со статической системой возбуждения (рис.5) состоит из обмоток статора 1, обмоток ротора 2 и статической системы возбуждения (блока возбуждения и блока управления). Блок возбуждения состоит из силового трансформатора 3, селеновых выпрямителей 4, блока конденсаторов 5 и силовых выпрямителей питания 6. Элементы блока возбуждения смонтированы на литом основании, которое крепится к станине генератора и закрывается сверху колпаком.

Блок управления 7 состоит из переключателей работы П5, резистора уставки напряжения РУ и отдельно стоящих резисторов для регулирования статизма 8. С помощью блоков 7 и 8, установленных на отдельном щите, управляют выходными параметрами генератора. Принцип работы генератора аналогичен работе генератора с машинной системой возбуждения, за исключением работы статической системы.

Для поддержания напряжения на выводах генератора неизменным при любой нагрузке необходимо, чтобы ток возбуждения генератора изменялся в соответствии со значением и характером его нагрузки. В статической системе возбуждения (рис.5) использован принцип фазового компаундирования. В обмотке W2 компаундирующего трансформатора 3 и селеновых выпрямителях происходит сложение и выпрямление двух составляющих тока возбуждения: от обмотки W1 пропорциональной напряжению генератора, и от обмотки Wc, пропорциональной току генератора, сдвинутых относительно друг друга под углом, зависящим от характера нагрузки (cosφ).

Система статического возбуждения автоматически обеспечивает изменение тока возбуждения при изменении значения и характера нагрузки генератора. Так как выпрямители 4 имеют нелинейное сопротивление, что не обеспечивает начального самовозбуждения, в системе предусмотрен резонансный контур, образованный емкостью Хс конденсаторов С4-С6, подключенных к обмотке Wд, и индуктивностью рассеяния XL первичной обмотки Wi. Специальным подбором параметров при частоте 50 Гц обеспечивают XL=Xc тогда ток возбуждения уже не будет зависеть от сопротивления выпрямителей 4 и обмотки возбуждения в процессе начального самовозбуждения.

Параметры трансформатора 3 обеспечивают стабильность напряжения генератора при cosφ от 0,4 до 1,0 с точностью ±5%.

Для более точной стабилизации напряжения (±3%) служит специальная обмотка управления Wy, в которую подается постоянный ток. При протекании постоянного тока по обмотке Wy образуется магнитный поток, который замыкается по сердечнику трансформатора 3. С изменением протекающего по обмотке Wy постоянного тока изменяется постоянный магнитный поток сердечника 3 и, следовательно, ток возбуждения генератора в обмотке W2. Так как обмотка Wy питается постоянным током от двух последовательно встречных источников: выпрямителя 4 (ток Iв пропорционален напряжению возбуждения генератора) и выпрямителя питания 6 через резистор РУ и сопротивление статизма СС1 (ток Iвп не зависит от нагрузки и неизменен для любого режима), то Iу=Iвп-(-Iв) и, следовательно, напряжение возбуждения генератора будет увеличиваться с ростом нагрузки.

При нагрузке с меньшим cosφ напряжение возбуждения возрастает больше, чем при нагрузках с большим cosφ, и, следовательно, ток подмагничивания трансформатора 3 (Iвп>Iв) при реактивных нагрузках генератора будет уменьшаться больше, чем при активных. Благодаря этому осуществляется коррекция параметров системы фазового компаундирования и достигается большая точность регулирования напряжения генератора по нагрузке, чем при неуправляемом варианте фазового компаундирования.

Уставку напряжения генератора регулируют резистором РУ, включенным последовательно в цепь обмотки Wy, а составляющую тока управления Iв можно корректировать резистором СС1.

Статическая система возбуждения обладает следующими достоинствами: отсутствием движущихся частей, высокой механической прочностью конструкций, надежностью и высокой точностью регулирования напряжения, небольшими эксплуатационными затратами.

Для начального возбуждения генераторы могут иметь резонансную систему с конденсаторами (генераторы типов ДГФ, ЕСС, ГСФ-100-БК, ОС, ГСС-104-4Б), или аккумуляторную батарею (ЕСС-5, ГСФ-100М, ГСФ-200), или генератор начального возбуждения (СГДС-11-46-4), или трансформатор напряжения (ЕСС-5). Принцип работы статической системы возбуждения одинаков для всех типов генераторов, за исключением схем начального возбуждения.

Техническая характеристика генераторов со статической системой возбуждения приведена в табл.2.

Таблица 2

Технические характеристики генератора ДЭСсо статической системой возбуждения

Серия ДГФ состоит из двух типоразмеров 82-4Б и 83-4Б (8-й габарит, 2-я или 3-я условная длина, четырехполюсный). Исполнение генераторов фланцевое, защищенное, с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках.

Рис.6. Синхронный генератор ДГФ-82-4Б.

Генератор ДГФ-82-4Б (рис.6) состоит из статора, ротора, системы возбуждения и двух подшипниковых щитов.

Статор состоит из чугунной станины на двух лапах, сердечника 5 и обмотки 2, ротор генератора - из вала 1, сердечника 9 с обмоткой возбуждения 8, контактных колец 7. Сердечник ротора собирается из листов электротехнической стали, а обмотка ротора намотана прямоугольными проводами. Катушки полюсов соединяются между собой последовательно. Ротор уравновешивается креплением балансировочных грузов к балансировочному кольцу с одной стороны и к воронке вентилятора - с другой.

Задний щит фланцевый, литой, чугунный, имеет два окна, закрытых съемными заглушками (через них открывается доступ к крышке роликоподшипника для его осмотра и пополнения смазки). Система статического возбуждения (3, 4, 6) установлена в верхней части генератора отдельным блоком и закрыта крышкой.

Серия ЕСС состоит из двух модификаций. У генераторов модификации ЕСС точность регулирования напряжения ±2%, что обеспечивает надежную параллельную работу. Генераторы модификации ЕСС-5 имеют упрощенную схему автоматического регулирования и точность регулирования напряжения ±5%, недостаточную для надежной параллельной работы.

У генераторов ЕСС в исполнении MI01 оба подшипниковых щита одинаковы, а в исполнении М201 один из подшипниковых щитов имеет фланец и допускает соединение с двигателем только эластичной муфтой. Генераторы серии ЕСС-5 выпускают только исполнения М101. Серии ЕСС и ЕСС-5 имеют несколько типоразмеров. Например, обозначение ЕСС-82-4/М101 расшифровывается: генератор серии ЕСС, 8-го габарита, 2-й длины, четырехполюсный, на лапах с двумя подшипниковыми щитами.

Генератор ЕСС устроен аналогично генератору ДГФ, а генераторы серии ЕСС-5 имеют кроме основной обмотки статора еще и дополнительную трехфазную обмотку, которая вкладывается в полузакрытые пазы статора и служит для питания схемы возбуждения.

Рис.7. Принципиальная схема генератора ЕСС-5 с начальным возбуждением.

При пуске генератора ЕСС-5 (рис.7) за счет остаточного магнетизма в полюсах ротора 2 в основной 1 и дополнительной 4 обмотках, выведенных на доску зажимов 5, индуктируется ЭДС. Значение ЭДС дополнительной обмотки оказывается недостаточным для открытия выпрямителей 3 и самовозбуждения генератора. Поэтому для обеспечения начального возбуждения применяют два способа.

От аккумуляторной батареи 6-24 В (рис.7,б) подается кратковременный импульс постоянного тока на обмотку ротора. Импульс подается кнопкой 12 через токоограничивающий резистор 11 от источника постоянного тока 13.

От трансформатора начального возбуждения 7 (рис.7,а) через выключатель 8 подается остаточная ЭДС основной обмотки, которая, складываясь с ЭДС дополнительной обмотки, открывает выпрямители 3 и возбуждает генератор. Регулирование напряжения осуществляется с помощью стабилизирующего устройства, состоящего из компаундирующих трансформаторов 10, резисторов 6 и реостатов уставки 9.

Когда ток нагрузки генератора проходит по первичным обмоткам трансформатора 10, то в его вторичной обмотке индуктируется ЭДС, которая вызывает протекание тока по вторичным обмоткам трансформатора 10 и резисторам 6. Резистор 6 включен последовательно в цепь дополнительной обмотки возбуждения 4. Электродвижущая сила, создаваемая на резисторе 6 током нагрузки, и ЭДС дополнительной обмотки геометрически суммируются и вызывают в обмотке возбуждения увеличение тока.

Следовательно, этот ток будет пропорционален току нагрузки генератора и позволит поддерживать напряжение на выводах генератора постоянным. Реостат уставки 9 позволяет изменять напряжение генератора в пределах ±5% номинального значения.

Генераторы серии ГСФ имеют мощность 100 и 200 кВт, исполнение фланцевое, защищенное, на двух щитовых подшипниках, соединение с двигателем с помощью муфты и фланцевого подшипникового щита.

Устройство и принцип работы генератора ГСФ и генератора ДГФ аналогичны. Начальное возбуждение у генераторов ГСФ-200 и ГСФ-100М осуществляется подачей импульса постоянного тока от аккумуляторной батареи; начальное возбуждение генератора ГСФ-100 БК осуществляется с помощью резонансной системы с конденсаторами.

Генераторы серии ОС имеют мощность 8, 16, 30 и 60 кВт и две модификации, которые обеспечивают точность регулирования напряжения ±2 или ±5%.

Генераторы серии ОС выпускаются в исполнении M201 имеют несколько типоразмеров. Условное обозначение этих генераторов аналогично обозначению генератора ЕСС. Конструкция генератора бесстанинная. Пазы статора открытые, обмотка выполнена из готовых секций с изоляцией класса В из кремнийорганической резины. Ротор гребенчатый с демпферами, катушки ротора съемные. Статическая система возбуждения на полупроводниках для автоматического регулирования напряжения размещена непосредственно на генераторе.

В ДЭС используется только четырехполюсный генератор ГСС-104-4Б 10-го габарита и 4-й габаритной длины.

Исполнение генератора брызгозащищенное, с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках. Генератор сопрягается с приводным двигателем эластичной муфтой. Устройство и принцип действия этого генератора аналогичны устройству и принципу действия генератора.

Серия СГДС имеет устройство, аналогичное устройству генератора СГД, но обмотка возбуждения питается от статической системы самовозбуждения, состоящей из трансформаторов фазового компаундирование блока силовых выпрямителей, отдельного выпрямителя и генератора начального возбуждения Работа системы возбуждения этого генератора аналогична работе статической системы возбуждения других генераторов.



www.gigavat.com

Дизель-генераторные установки (электростанции)

1. Описание и обозначение дизель-генераторной установки

Дизель-генераторные установки являются независимыми устройствами для производства электроэнергии; в основном, они состоят из синхронного генератора постоянного напряжения, приводимого дизельным двигателем внутреннего сгорания. Данные установки используются для двух основных целей:

а) - установки, используемые в качестве основного источника электроснабжения -

Используются для генерирования энергии для самых разных нужд (силовая нагрузка, освещение, отопление и т. д.) в помещениях, где нет других источников электропитания.

б) - установки, используемые для покрытия аварийных нужд -

Используются при нарушении электроснабжения от сети, когда такие нарушения могут создать большие неудобства для людей, вызвать серьёзные повреждения материала и причинить материальный ущерб (например, в больницах, на производствах с непрерывным рабочим циклом и т. д.) или для удовлетворения пиковых потребностей в электроэнергии.

По своему применению дизель-генераторные установки далее подразделяются на:

-              установки для использования на суше

-              установки для использования на море

Установки для использования на суше могут быть либо:

-              стационарными (неподвижные установки), либо

-              подвижными (мобильные установки)

Эти два вида дизельных электростанций имеют много вариантов исполнения для конкретных производственных задач, основными из которых являются:

а)              генераторные установки с ручным управлением

б)              резервные генераторные установки

Стандартная стационарная дизель-генераторная установка включает:

-              дизельный двигатель

-              синхронный генератор

-              соединительную муфту

-              металлическое основание с амортизаторами

-              батарею стартера

-              топливный бак внутри основания

-              приборную панель

-              глушитель для отвода отработанных газов

Дизель-генераторы разработаны в виде пакетированного агрегата для обеспечения улучшенных эксплуатационных качеств и большей надёжности. На рис. 1 показаны основные элементы. На нём изображён типовой дизель-генераторный агрегат. Однако каждая электростанция несколько отлична от других в отношении размеров и конфигурации основных элементов. В настоящем разделе даётся краткое описание частей ДГУ.

Каждая дизель-генераторная установка снабжена заводской табличкой с рабочими параметрами (пункт 1), крепящейся, как правило, к основанию. На табличке указываются данные, необходимые для идентификации дизель-генераторной установки и ее рабочих характеристик. Эти данные включают номер модели, заводской номер, выходные характеристики, такие как напряжение и частота, выходные номинальные значения в кВА и кВт, дату изготовления и вес.

Номер модели и заводской номер идентифицируют дизель-генераторную установку и они нужны при заказе запчастей или для запросов о технической помощи или работах по гарантии. Дизель-генераторные установки серии АС представляют собой генератор переменного тока, изготовленный для непрерывной работы в местах, где нет электроснабжения (за исключением нескольких моделей) или в качестве резервного генератора в случае нарушения электроснабжения от сети. Генератор работает при напряжении фаза - нейтраль 230/220 В и при межфазном напряжении 400/440 В. В электростанциях серии АС генератор приводится в действие от дизельного двигателя с водяным охлаждением

2. Основные части дизель-генераторной установки

Рисунок 1 Типовая конфигурация ДГУ

 

1.              Заводская табличка с параметрами дизель- генераторной установки

2.              Дизельный двигатель

              Воздушный фильтр

4.              Батарея

5.              Генератор переменного тока для заряда батареи

6.              Радиатор

7.              Генератор переменного тока

8.              Коробка с зажимами

9.              Основание

10.              Топливный бак (внутри основания)

11.              Амортизаторы для защиты от вибрации

12.              Панель управления

3.   Дизельный двигатель электростанции

Дизельный двигатель, приводящий в действие энергоустановку, выбран благодаря его надёжности, а также потому, что он специально предназначен для приведения в действие дизель- генераторных установок. Это промышленный двигатель большой мощности с 4-тактным компрессионным воспламенением, снабжённый всеми принадлежностями для обеспечения надёжного электроснабжения. Эти принадлежности, включают, в частности, сухой воздушный фильтр патронного типа и механический или электронный регулятор скорости двигателя. Блок цилиндров двигателя целиком отлит из чугуна (расположение цилиндров вертикально в ряд, с верхними клапанами;

кулачковый вал в блоке; или имеет V-образное расположение в зависимости от вида). Головка цилиндра изготовлена из специального чугуна. Плита для пламени, находящаяся под термической нагрузкой, эффективно охлаждается водой. Коленчатый вал изготовлен путём ковки (горячей штамповки) из стали, обладающей высокой прочностью на растяжение. Смазка: принудительная смазка посредством шестерённого насоса, специальных бумажных фильтров патронного типа, с охлаждением смазочного материала посредством теплообменника в большинстве вариантов исполнения.

4.              Электрическая система двигателя

Электрическая система двигателя имеет напряжение 12 или 24 В постоянного тока при заземлении на минусе. Эта система включает электрический стартер двигателя, батарею и генератор переменного тока для заряда батареи. Система на 12 В имеет одну батарею. В системе на 24 В имеются две свинцовые аккумуляторные батареи. По заказу можно использовать другие виды батарей.

5.              Система охлаждения двигателя электростанции

Система охлаждения двигателя охлаждается водой. Охлаждаемая водой система состоит из радиатора, вентилятора и термостата. Генератор переменного тока имеет собственный внутренний вентилятор для охлаждения.

6.              Синхронный генератор переменного тока

Генератор переменного тока с горизонтальной осью (синхронный, трёхфазный) на роликовых подшипниках, с автовентиляцией внутри кожуха, с пакетом статора из кремнистой стали с малыми потерями, с обмоткой из электролитической меди с изоляцией класса Н. Выходная мощность обычно генерируется каплезащищенным самовозбуждающимся, саморегулирующимся, бесщёточным генератором переменного тока, защищённым от прикосновения, точно подобранным по выходной мощности установки. Сверху на генераторе установлена клеммная коробка из листовой стали.

7.              Соединительная муфта

Дизель и генератор надежно соединены конусной соединительной муфтой, обеспечивающей требуемую соосность. Также используются агрегаты и с одной опорой. Специальный гибкий диск используется вместо гибкой соединительной муфты.

8.              Топливный бак и основание дизель-электростанции

Двигатель и генератор соединяются вместе и устанавливаются на стальном основании, способном выдерживать большие нагрузки. Это основание содержит внутри топливный бак ёмкостью достаточной примерно на 8 часов работы при переменных нагрузках. Бак укомплектован крышкой заливной горловины и указателем уровня топлива и соединён гибкими вставками с всасывающими трубопроводами и перепускными трубами, содержащими топливо из спускного отверстия инжектора. Топливный бак установки большой ёмкости ставится отдельно. 

9.              Виброамортизаторы

Установка оснащена амортизаторами, предназначенными для уменьшения вибрации от двигателя, передаваемой на основание, на котором установлена ДГУ. Амортизаторы размещены между ножками двигателя/генератора и основанием.

10.              Глушитель и выхлопная система

Выхлопные газы из турбонагнетателя выводятся в атмосферу через глушитель. Их следует выпускать как можно выше, и нельзя допускать их попадания обратно в двигатель через воздухозабор или загрязнять рёбра радиатора.

Важно отметить, что сопла турбонагнетателя не должны нести нагрузки. С дизель-генераторной установкой поставляется компенсатор выпуска из нержавеющей стали. Каналы выхлопа разных двигателей нельзя смешивать в общей трубе. Их нужно направлять отдельно по отдельным каналам, выполненным в дымовой трубе. Подходящим материалом является листовая углеродистая сталь; рекомендуется расчётная температура 525°C. Нужно предусмотреть постоянный дренаж от дождя и конденсата для предотвращения попадания воды в глушитель и двигатель. Предусмотрен отдельно поставляемый глушитель для монтажа на ДГУ. Глушитель и система выпуска уменьшают излучение шума от двигателя и они могут направлять выхлопные газы в безопасные выпускные отверстия.

Глушитель выполнен в виде приёмника из углеродистой стали, содержащего аттенюатор звука и систему смещения волны по фазе из перфорированного стального листа и тяжёлой минеральной ваты. Она не содержит асбеста. Глушитель выхлопа поставляется в двух конфигурациях: с промышленным глушением звука и глушением звука для жилых помещений.

11. Система управления дизельной электростанцией

Можно установить один из нескольких видов систем и панелей управления для управления работой и контроля за производительностью агрегата, а также для предупреждения возможной неисправности.

 

www.eti.su

Дизельная электростанция - это... Что такое Дизельная электростанция?

        энергетическая установка, оборудованная одним или несколькими генераторами электрического тока, которые приводятся во вращение дизельными двигателями (см. Дизель). Различают стационарные и передвижные ДЭС. На стационарных ДЭС устанавливают четырёхтактные (реже двухтактные) дизели мощностью 110, 220, 330, 440 и 735 квт. Стационарные ДЭС средней мощности не превосходят 750 квт, большие ДЭС сооружаются мощностью до 2200 квт и более (рис. 1). Преимущества ДЭС: высокая экономичность, устойчивая работа, лёгкий и быстрый запуск. Недостаток: сравнительно небольшой моторесурс, т. е. срок работы агрегата до капитального ремонта. ДЭС предназначены для электроснабжения мест, удалённых от линий электропередач, а также в районах, где источники водоснабжения ограничены и сооружение паросиловой или гидросиловой установок невозможно. Стационарные дизели комплектуются главным образом синхронными генераторами (См. Синхронный генератор).

         Экономичность ДЭС может быть значительно повышена за счёт использования тепловых потерь двигателей, достигающих в современных дизелях 55—60% от общего количества выделяемого тепла, для подогрева топлива и масла, а также для покрытия отопительных и бытовых нужд станционного здания и прилегающих к нему помещений. На мощных ДЭС (свыше 750 квт) отходящее тепло может быть использовано для теплофикации пристанционного района. На ДЭС предусматривается система автоматической защиты агрегатов при достижении предельных значений температуры охлаждающей воды и масла, давления масла, частоты вращения или при возникновении короткого замыкания в линии. Предусматриваются три степени автоматизации стационарных дизелей: 1) автоматическое поддержание заданной частоты вращения, температур охлаждающей воды и масла, автоматическая аварийная сигнализация и защита; 2) дополнительно к первому — автоматический или дистанционный пуск и остановка дизелей, автоматическая подготовка к приёму нагрузки, синхронизация с др. агрегатами и сетью, приём нагрузки и её распределение при параллельной работе агрегатов и др.; 3) дополнительно к первому и второму — автоматическое пополнение топливных, масляных и водяных расходных баков и воздушных баллонов, подзарядка стартовых батарей и батарей оперативного питания, а также автоматическое управление др. вспомогательными агрегатами.

         Передвижные ДЭС (рис. 2) широко используются в сельском хозяйстве, лесной промышленности, в геологоразведочных экспедициях и др. в качестве основного, резервного или аварийного источника электропитания силовых и осветительных сетей. На транспорте (дизель-электровозах, дизель-электроходах и др.) ДЭС применяются в качестве основной энергетической установки. Первичными двигателями на передвижных ДЭС служат быстроходные дизели. В состав передвижной ДЭС входят: дизель-электрический агрегат, запасные части, инструмент и принадлежности, комплект кабельной сети для подключения нагрузки, противопожарные средства. Автоматизированные ДЭС мощностью до 10 квт устанавливают на одноосном автомобильном прицепе; мощностью 20 квт и более — на двухосном автоприцепе с крытыми кузовами. В их состав, кроме дизель-электрического агрегата, входят: силовой распределительный шкаф (щит), шкаф автоматического управления, пульт дистанционного управления, отопительно-вентиляционные установки, выпрямители и аккумуляторные батареи для питания системы автоматики.

         Передвижные ДЭС (ПДЭС, энергопоезда) впервые в Советском Союзе были построены в 1934. В энергопоездах оборудование смонтировано на ж.-д. платформах или в вагонах. Мощность энергопоездов 1; 2,5; 3; 4,5 и 10 Мвт (см. Передвижная электростанция).

         Электрическая часть ДЭС энергопоезда состоит из синхронного генератора напряжением 3—10 кв, сборных или комплектных камер с воздушными или кабельными выводами высокого напряжения, распределительного устройства на напряжение 230—380 в для освещения и питания электродвигателей собственных нужд, аккумуляторной батареи, цепей оперативного тока и зарядного агрегата.

         Лит.: Алексеев А. П., Чекменов Е. Е., Передвижные дизельные электростанции, М., 1966; Михалин Г. И., Эксплуатация дизельных электрических станций, М., 1968; Кузнецов А. В., Ачкасов К. А., Устройство, эксплуатация и ремонт дизельных станций, М., 1969.

         К. А. Розанов.

        

        Рис. 1. Автоматизированный стационарный дизель-электрический агрегат.

        

        Рис. 2. Дизель-электрический агрегат для передвижных электростанций.

dic.academic.ru

Дизельные генераторы и электростанции - основные понятия - Отраслевая аналитика - Статьи

10.04.13

Дизельный генератор (дизельная электростанция) — это электротехническое устройство, состоящее из генератора электричества (альтернатора) и двигателя на дизельном топливе, вращающего генератор. В зависимости от исполнения выделяют стационарные и мобильные дизель-генераторы, которые в свою очередь могут быть открытого типа, в шумозащитном кожухе или блок-контейнере.

Важно понимать различие между терминами "дизельный генератор", "дизель-генераторная установка (ДГУ)" и "дизель-электростанция".

Дизельный генератор - это агрегат, состоящий из альтернатора и дизельного ДВС, которые соединены между собой.Дизель-генераторная установка (или ДГУ) - это дизельный генератор, закрепленный на раме, укомплектованный панелью управления, баком для горючего, а также защитным кожухом или установленный в блок-контейнере.Дизельная электростанция (ДЭС) в свою основана на Дизель-генераторной установке, и подключенных к ней приборов автоматизации, перераспределения или трансформации электричества, источников бесперебойного питания, пульта дистанционного управления и других устройств. Таким образом, конструкция ДЭС представляет собой объединение электрогенератора, ДВС, сварной рамы, оборудования для управления и осуществления надзора за состоянием электростанции.

Генерация тока в аппарате происходит за счет преобразования энергии вращения альтернатора в электодвижущую силу. Генераторы делятся на два випа: синхронного типа и асинхронного.Генератор асинхронный представляет собой электродвигатель, в котором для создания ЭДС используется остаточная намагниченность ротора. Из-за отсутствия необходимости охлаждения обмотки и подачи на нее электричества, асинхронные генераторы имеют долгий срок службы и высокую надежность. Однако в генераторах такого типа частота и напряжение тока зависят от скорости вращения двигателя, и поэтому не всегда стабильны.Ротор синхронных генераторов имеет обвивку из электропроводов, которые запитываются электрическим током, создающим магнитное поле. Вращаясь, оно создает электродвижущую силу на обмотке статора (неподвижной части агрегата). Меняя параметры входного тока (подаваемого на ротор), можно регулировать выходные характеристики электричества. Поэтому синхронные генераторы имеют на выходе напряжение и частоту тока с высокими показателями стабильности. Также к достоинствам синхронных генераторов относится возможность подключения оборудования с повышенными пусковыми нагрузками: компрессоров, насосного оборудования, электродвигателей, аппаратов для сварки и т.д.

По выходному напряжению выделяют однофазные и трехфазные дизельные электростанции.Однофазные генераторы имеют одну величину выходного напряжения - 220В (или 380). Трехфазные имеют на выходе напряжение и 220В и 380В. Коэффициент полезного действия у 3-фазных ДЭС выше, чем у однофазных.

Для охлаждения дизельных электростанций используется либо воздушный поток, либо специальная охлаждающая жидкость. Воздушный способ охлаждения позволяет эксплуатировать дизель-генератор без остановки в течение не более 10 часов. Затем, необходимо будет провести одно-двух часовое охлаждение ДГУ, после которого устройство можно запустить опять. Поэтому, как правило, ДЭС с охлаждением воздушного типа используются в качестве резервного или аварийного источника электроэнергии.Дизель электростанции с жидкостным охлаждением способны работать непрерывно в круглосуточном режиме, поэтому отлично подходят для основного энергоснабжения.

Широкий диапазон мощностей и вариантов исполнения дизельных электростанций позволяют использовать их в различных сферах: в строительстве, в торговле, в производстве, для проведения выездных мероприятий. Дизель-генераторы незаменимы при необходимости подачи электричества на удаленных объектах: промышленных поселках, военных городках, предприятиях связи. Для подстраховки на случай отключения центральной электросети, ДГУ - дизельные генераторы обязательно используются в медицинских учреждениях, гостиницах и т.д. Приемлемая масса и габаритные размеры дизель-генераторных установок делают возможным их применение на ж/д и морском транспорте.

Разделы / Помощь в выборе генераторов и электростанций

generatory-shop.ru

Электростанции с двигателями внутреннего сгорания » Привет Студент!

Основным типом собственных электростанций предприятия связи являются дизель-генераторные станции. Электростанции предприятий связи могут занимать как отдельные здания, так и часть помещения технического здания, внутри которого находятся электроустановки. В состав дизель-генераторной установки входят дизельные двигатели с системами охлаждения и запуска, синхронные генераторы, устройства контроля и автоматики, устройства отбора и распределения электроэнергии и АВР, а также топливная система с необходимыми емкостями.

Режимы работы установки зависят от степени автоматизации устройств управления. На предприятиях связи в основном применяются установки с так называемой третьей степенью автоматизации, при которой автоматически обеспечивается поддержание частоты вращения, температуры охлаждающей жидкости, остановка с выдачей сигнала при повышении допустимой температуры и скорости вращения, снижении давления масла, пуск двигателя с выполнением необходимых предпусковых работ, прием нагрузки, пополнение расходных емкостей, управление работой вентиляции и отопления помещения электростанции. Кроме того, автоматически поддерживаются в заданных пределах такие электрические выходные параметры, как напряжение и частота переменного тока.

Собственная электростанция должна обеспечивать электроснабжением аппаратуру связи, сеть общего аварийного освещения, электродвигатели систем отопления и вентиляции и заряд аккумуляторных батарей устройств бесперебойного электропитания. Выбор мощности дизель-генераторной установки следует проводить с учетом особенностей потребления устройств бесперебойного электропитания, в том числе коэффициента спроса нагрузки. Применение в электроустановке предприятия связи устройств бесперебойного электропитания с «плавным стартом» позволяет заметно уменьшить установочную мощность дизель-генератора и улучшает качество переходного процесса при замещении сети переменного тока.

На предприятиях связи применяются различные типы дизель-генераторных электростанций, мощность которых изменяется от единиц до нескольких сотен киловатт. Широкое применение нашли отечественные автоматизированные станции с агрегатами на 48, 200, 315 и 500 кВт.

Агрегат ДГА-3-48 М обеспечивает номинальную выходную мощность до 50 кВт и напряжение 3x400 В. Нестабильность напряжения не хуже ±2 % номинального значения при плавном изменении симметричной по фазам нагрузки от 100 до 0 %. При резких сбросах и набросах нагрузки в указанных выше пределах напряжение не выходит за пределы ±20 %. Допускается в течение одного часа отбор мощности, превышающей на 10 % номинальную. Ресурс непрерывной работы агрегата не превышает 200 ч. Ресурс агрегата до капитального ремонта составляет 8000 ч. При пуске агрегата продолжительность времени включения электроагрегата не более 12 с. Время приема агрегатом нагрузки при пуске с первой попытки из состояния горячего резерва не превышает 15 с. Последующие включения стартера происходят после выдержки не менее 60 с. Устройства управления работой агрегата размещаются на двух щитах ЩДГА-48 М и ЩАВ-48 М. Агрегат нормально работает при изменениях температуры воздуха в помещении от +8 до +50 °С и относительной влажности 95±3 % (при температуре 25±2 °С).

Аварийная остановка дизеля происходит при исчезновении напряжения генератора, превышения температуры жидкости в системе охлаждения выше 105°С, понижения давления масла в системе смазки дизеля менее 1,7 кГс/см2, повышения частоты вращения коленчатого вала дизеля выше 1700 об/мин, перегрузке генератора, исчезновении напряжения в цепях управления и несостоявшемся запуске. Питание цепей управления и исполнительных устройств производится от источника постоянного напряжения 24 В. Устройства пополнения топливных баков, подогрева воды и масла работают от переменного напряжения 220 В.

Дизель-генераторный агрегат АСДА-200-Е/400-ЗД имеет выходную мощность 200 кВт и напряжение 3x400 В. При изменении нагрузки от нуля до 100 % и коэффициенте мощности от 0,8 до 1,0 нестабильность выходного напряжения не хуже ±2 %. Максимальные отклонения напряжения при сбросах и набросах 50 и 100 % нагрузки не выходят за пределы ±10 и ±20 % соответственно. Длительность переходных процессов не превышает 1 и 2 с. Система автоматического регулирования частоты вращения коленчатого вала дизеля обеспечивает нестабильность частоты выходного. напряжения не более ±0, 75 % в диапазоне нагрузок от 100 до 25 % и не более ±1 % при нагрузках ниже 25 % номинального значения. Максимальное отклонение частоты после мгновенного сброса и наброса 100 %-ной нагрузки не более ±7 %. Длительность переходного процесса при этом менее 3 с. Агрегат допускает работу при несимметричной нагрузке по фазам в пределах до 25 % от номинального тока. При этом максимальная разность линейных или фазных напряжений по отношению к соответствующему номинальному напряжению не превышает 5 %. Если нагрузка на агрегат не менее 40 % номинальной мощности, то допускается длительная работа агрегата. Непрерывная работа агрегата с дозаправкой топливом и маслом составляет 240 ч. Агрегат предназначен для работы при изменениях температуры окружающего воздуха от +5 до +50 °С и относительной влажности воздуха до 98 % при температуре 25 °С. Пуск и прием нагрузки при автоматическом управлении из состояния горячей готовности осуществляется за время не более 30 с, если запуск агрегата произведен с первой попытки. При запуске агрегата с третьей попытки время приема нагрузки не более 1 мин. Ресурс до первого капитального ремонта 8000 ч. Перерыв между двумя перегрузками должен быть не менее двух часов.

Станция с агрегатами АСДА-200, используемая в качестве резервного источника, может автоматически запускаться в работу в случае недопустимого снижения напряжения основной сети при длительности до 6 с, а также выключаться за время 12 с после восстановления напряжения основной сети. При автоматическом запуске одновременно могут включаться сразу три агрегата, после чего один из них берет нагрузку, а два другие останавливаются. В случае снижения нагрузки до 30 % на любом из параллельно работающих агрегатов он отключается. Агрегат допускает параллельно работу с внешней сетью.

При мощности потребителей больше 200 кВт применяются автоматизированные дизельные электростанции серии АС.

Для этих электростанций нестабильность частоты переменного напряжения при неизменной нагрузке не превышает ±5 % номинального значения; отклонения выходного напряжения не превышают ±1,0 % при любой неизменной нагрузке. Допускается несимметричность нагрузки фаз до 25 %. При этом наибольшая разность линейных напряжений составляет менее 5 %. В случае сброса и наброса нагрузки выходное напряжение восстанавливается до указанных выше величин за время, не превышающее 2 с.

Станции АС допускают длительную параллельную работу с внешней сетью или однотипными станциями. Не допускается длительная работа станции при ее нагрузке менее 10 % номинального значения.

Для размещения собственных электростанций на предприятиях связи оборудуются специальные помещения. Эти помещения могут устраиваться как в отдельных зданиях, так и в технических зданиях предприятий связи. Электростанции с тихоходными двигателями, имеющими менее 1000 об/мин, располагаются в отдельных одноэтажных каменных зданиях. Станции с быстроходными двигателями мощностью до 500 кВт включительно можно размещать в общих технических зданиях предприятия в специально выделенном и оборудованном помещении, имеющем выход через звукоизолирующий тамбур. В общих зданиях не разрешается размещение постоянно работающих АДЭС.

Размеры помещения электростанции определяются при проектировании и в зависимости от устанавливаемого в нем оборудования. Высота помещений обычно принимается равной 3...3,5 м, так как в машинном зале для монтажа и разборки агрегата устанавливается подъемный механизм. Фундаменты агрегатов отделяются амортизирующими прокладками. Ширина проходов между агрегатами, а также между агрегатом и стеной составляет 80...100 см.

Щиты управления и распределения размещаются в отдельных помещениях таким образом, чтобы их лицевые стороны хорошо освещались естественным освещением. Металлические глушители выхлопной системы устанавливаются на наружной стене здания на кронштейнах. Расходные топливные баки, масляный бак и бак для охлаждающей жидкости размещаются на стенах машинного помещения на металлических кронштейнах. Топливный бак устанавливается на такой высоте, чтобы его дно было выше топливного насоса дизеля. Для каждого агрегата устанавливается свой бак.

Аккумуляторная батарея для питания электростартеров и цепей управления размещаются обычно в машинном зале на небольших стеллажах или в деревянных шкафах.

 

Используемая литература: Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебное пособие для вузов / В. М. Бушуев, В. А. Демянский, Л. Ф. Захаров и др. — М.: Горячая линия—Телеком, 2009. — 384 с.: ил.

 

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Пароль на архив: privetstudent.com

privetstudent.com


Смотрите также