Двигатели электростанции


Дизельные электростанции (ДЭС). Что такое дизельная электростанция? Устройство дизельной электростанции

Что такое дизельная электростанция?

Дизельная электростанция - это стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная электрическим генератором с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания, существуют также электростанции с приводом от бензинового двигателя.

Возможны стационарный и подвижные варианты исполнения дизельной электростанции. Бензиновый двигатель обойдется Вам заметно дешевле, однако дизельный прослужит дольше и гораздо более экономичен в эксплуатации.

Дизельные электрические станции применяют в качестве автономного, резервного или аварийного источника электропитания потребителей электроэнергии как в стационарных условиях, так и в передвижных установках (на автомобилях, прицепах, энергопоездах).

Основным элементом передвижных и стационарных ДЭС является дизель-генератор, собранный на общей сварной раме. Первичный двигатель-дизель и генератор, который служит для преобразования механической энергии двигателя в электрическую, соединены между собой жесткой муфтой.

В качестве первичных двигателей в основном применяют бескомпрессорные четырех- и двухтактные дизели мощностью 5-2000 л.с., имеющие частоту вращения 375-1500 об/мин.

Дизели комплектуются синхронными генераторами трехфазного переменного тока.

Термины дизельная электростанция, дизельэлектрический агрегат и дизель-генератор - это несколько разные понятия:

  • дизель-генератор — устройство, состоящее из конструктивно объединённых дизельного двигателя и генератора.
  • дизельэлектрический агрегат в свою очередь включает в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства: раму, приборы контроля, топливный бак.
  • дизельная электростанция — это стационарная или передвижная установка на базе дизельэлектрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления, комплекты ЗИП.

Наряду с централизованным способом электроснабжения потребителей от сетей энергосистем в ряде случаев необходимо предусматривать местные источники электроснабжения. К ним относятся дизельные электростанции, которые широко используются также в качестве резервных установок, обеспечивающих электрической энергией потребителей при отключении питания в случае аварий на линиях энергосистемы. Для потребителей с повышенными требованиями к бесперебойности электроснабжения установка резервных источников электроснабжения обязательна.

Виды и варианты исполнения дизельных электростанций (ДЭС)

  • синхронный и асинхронный

    Отличаются по способу получения электромагнитного поля, необходимого для выработки электроэнергии. Асинхронные являются более надёжными, долговечными и не создают радиопомех, но без встроенной системы "стартового усиления" они плохо переносят длительные перегрузки, в отличие от синхронных.

  • однофазные и трёхфазные

    Трёхфазные способны выдавать напряжение как 220В так и 380В, а однофазные только одно из них. Кроме того трёхфазные электростанции имеют более высокий КПД.

  • портативные, передвижные, стационарные

    Отличие в способности дизельной электростанции к перемещению. Передвижные электростанции применяются как мобильные источники электроснабжения.

  • электростанции открытого исполнения

    Базовое исполнение электростанции, предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении.

  • электростанции в кожухе

    Кожух предназначен для защиты электростанции от неблагоприятных условии окружающей среды, от пыли, осадков.

  • контейнерные

    Монтаж электростанции в блок контейнер осуществляется для эксплуатации установки в тяжелых климатических условиях.

  • высоковольтные с применением высоковольтных генераторов

    Генерация электроэнергии высокого напряжения без применения повышающих трансформаторов.

  • высоковольтные с применением повышающих трансформаторов

    Для получения электроэнергии 6,3 кВ и 10,5 кВ необходимо размещение повышающих трансформаторов.

Устройство дизельной электростанции

Основным элементом дизельной электроустановки (станции или агрегата) является дизель-генератор, состоящий из дизельного двигателя, электрического генератора трехфазного переменного тока, систем охлаждения, смазочной, топливоподачи и пультов управления.

На дизельных электростанциях применяют генераторы типов СГД (синхронный генератор, дизельный), ЕСС (единой серии с самовозбуждением), ЕС (единой серии), МСД открытого и МСА защищенного исполнения с самовентилированием и др.

Помимо дизель-генератора ДЭС включает в себя:

  • системы охлаждения дизеля с насосами, баками и трубопроводами;
  • системы питания топливом дизеля с топливными баками, насосами и трубопроводами;
  • системы смазки дизеля с масляными баками, масляными радиаторами, насосами и маслопроводами;
  • системы запуска дизеля с электрическим стартером, аккумуляторной батареей и зарядным генератором или воздушным с баллонами компрессором, пусковыми клапанами и трубопроводами;
  • системы подогрева дизеля с подогревателями, лампами и змеевиками для подогрева, отопительно-вентиляционными установками;
  • щиты управления, защиты и сигнализации дизель-генераторов с комплектом соединительных кабелей;
  • щиты распределения электроэнергии от ДЭС к потребителю;
  • аккумуляторную батарею с выпрямителями для ее подзаряда, которая служит для запуска дизеля и питания постоянным током схем управления, сигнализации, цепей возбуждения.

Классификация ДЭС

Назначение дизельэлектростанций

По назначению ДЭС делят на основные, резервные и аварийные.

  • Основные применяют в качестве автономных источников электропитания на строительстве, в сельском хозяйстве, на лесозаготовках и т.д., т.е. там, где по тем или иным причинам невозможно или нецелесообразно использование стационарных линий электропередачи.
  • Резервные используют для замены вышедших из строя основных агрегатов или как резервный источник питания при прекращении подачи электроэнергии от ввода стационарной внешней сети.
  • Аварийные применяют в больницах, на постах связи и других объектах, для которых недопустим перерыв электропитания. Они в любой момент должны быть готовы принять на себя часть или всю нагрузку в случае исчезновения напряжения на объектах.

Конструкция ДЭС

По конструктивному исполнению ДЭС делят на стационарные и передвижные.

Передвижные дизельные агрегаты обозначаются буквами АД, стационарные АСД или ДГ, автоматизированные агрегаты обозначаются дополнительной буквой А.

Передвижные дизельные электростанции имеют капот или кузов, установленные на автомобильном прицепе или другом средстве передвижения. Стационарные ДЭС устанавливают и в специально оборудованных передвижных вагонах (энергопоездах).

Передвижные дизельные электростанции (ДЭС) выполнены как комплектные электроустановки, смонтированные на каком-либо транспортном средстве и защищенные от атмосферных воздействий. Дизельные электроагрегаты также выполняют как комплектные установки в виде отдельных блоков, чаще всего смонтированными на общей раме.

Передвижные ДЭС предназначены для работы на открытом воздухе при температуре от -50 до +40°C, должны иметь защиту от атмосферных воздействий и обеспечивать работу ДЭС в условиях вибрации и тряски. Передвижные дизельные электростанции размещают на автомобильном прицепе, в кузове автомобиля или в закрытом вагоне. Типы передвижных ДЭС. с металлическим кожухом (капотом), с капотом на автомобильном прицепе, в кузове автомобильного прицепа или автомобиля.

Передвижные электростанции типа ЭСД комплектуются дизельными агрегатами марки АД (АСД), а электростанции ЭСДА — агрегатами АД и АСДА.

Агрегаты типа АСД, АСДА мощностью 30—100 кВт используются в качестве резервных электроустановок. Для них применяют также электростанции типа ДЭС. Для стационарных резервных электростанций большей мощности (300—500 кВт) используют дизельные электроагрегаты типов АС, АСДА, ДГА и др. Такие резервные электростанции сооружают в закрытых помещениях. Их располагают в непосредственной близости от резервируемого объекта или в центре нагрузок, для резервирования трансформаторных подстанций потребителей с учетом резервирования в первую очередь наиболее ответственных потребителей электроэнергии.

Стационарные дизельные электроустановки предназначены для нормальной работы и выработки электроэнергии необходимого качества при температуре окружающего воздуха от +8 до +40°С, высоте над уровнем моря не выше 1000 м и относительной влажности воздуха до 98% при +25°С. Передвижные электроустановки вырабатывают электроэнергию при колебаниях температуры окружающего воздуха от —50 до +50°С при той же его влажности и установке над уровнем моря на высоте до 4000 м.

На стационарных дизельных электростанциях (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.

Стационарные дизель электростанции (ДЭС) предназначены для работы в закрытых помещениях с температурой окружающего воздуха от +8 до +40°С, при этом электроагрегаты обязательно должны быть установлены на фундаменте.

Различают следующие виды и типы ДЭС:

  • по области применения, для линий связи, энергопоездов, строительства, сельского хозяйства и т.д.;
  • по мощности, малой мощности - до 50 кВт, средней - до 200 кВт и большой выше 200 кВт;
  • по автоматизации: первой, второй или третьей степени автоматизации,
  • по системе охлаждения дизеля. с воздушной, водо-воздушной (радиаторной) или водо-водяной (двухконтурной).
  • Кроме того, часто электростанции подразделяются на силовые, осветительные и специального назначения (зарядные, инструментальные и т.д.).

Область применения дизельных электростанций:

  • Дизельные электростанции могут использоваться в качестве основных источников питания, при отсутствии централизованного электроснабжения, а также в качестве резервных источников питания, в аварийном режиме, в случае временного отсутствия тока в электросети.
  • Дизельные электростанции применяются в коммерческих и социальных организациях, специальных службах и частном секторе:
  • загородные дома, коттеджи;
  • строительные компании, подрядные организации;
  • торговые организации, магазины, автомойки, автозаправки;
  • МВД, МЧС, аварийные службы, службы ЖКХ;
  • больницы, школы, детские сады.

Дизельные электростанции мобильны, автономны, поэтому широко используются в труднодоступных районах, а также для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. В настоящее время дизель-генераторы используются в качестве резервных аварийных источников питания систем собственных нужд АЭС и крупных ГРЭС.



www.gigavat.com

Устройство и принцип работы дизель – генератора

March 29, 2016

Дизель – генераторы невероятно нужные агрегаты, способные обеспечивать электроэнергией там, где нет сети, так же они могут временно заменить центральную сеть и предотвратить срыв деятельности целых организаций. Что же касается больниц, то тут они попросту незаменимы. Дизель – генераторы имеют очень разнообразные конструкции, которые зависят от многих факторов, например, таких как место и условия применения. В этой статье мы и рассмотрим устройство дизельных генераторов и их применение.

Принцип работы

Генератор представляет собой устройство, призванное преобразовывать вращательную энергию механического типа в электрическую энергию.

Сам по себе генератор энергию не делает. Для тог  чтобы на выходе появилась ЭДС необходимо вращать генератор дизельным или другим двигателем. Движение обмоток, относительно магнита или друг друга, создает электродвижущую силу в этих обмотках, которая и дает ток определенной силы на выходе устройства. Чтобы было проще понять такой процесс, его можно сравнить с насосом, который точно так же не создает воду, а прокачивает ее через себя.

В основе работы любого генератора лежит закон магнитной индукции, который подразумевает появление электродвижущей силы в проводнике, который движется в магнитном поле. При таком движении на концах провода возникает разность потенциалов, что, в свою очередь, заставляет двигаться заряженные частички, тем самым создавая течение тока.

Из чего состоит генератор

Движущей силой любого генератора является двигатель, который приводит в действие сам генератор. Для работы двигателя необходима топливная система, а для стабильности напряжения, вырабатываемого генератором, регулятор напряжения. Не менее необходимой является и система охлаждения, как двигателя внутреннего сгорания, так и самого генератора. Еще одним важным компонентом является система смазки. На станине, которая содержит все узлы и агрегаты находится так же зарядное устройство для аккумулятора и панель управления. Также в обязательном порядке присутствует глушитель шума.

Двигатель

Двигатель служит источником механической энергии, которую и будет преобразовывать генератор. Во всех случаях от мощности дизеля зависит и мощность самого генератора. При выборе силовой установки нужно учитывать несколько важных моментов, которые в обязательном порядке указываются заводом изготовителем.

Тип топлива

Двигатели внутреннего сгорания, которые приводят генератор в действие, могут питаться бензином, газом или дизельным топливом. Если мощность генератора не велика, выгоднее использовать двигатель именно бензинового типа, если же от машины требуется большая мощность, в перспективе дизели и ДВС на газу. Существуют так же силовые установки, которые работают сразу на двух типах топлива.

Самыми распространенными двигателями внутреннего сгорания являются верхнеклапанные модели. Их клапаны находятся в самой головке цилиндров, а не в блоке, как у других типов ДВС. К преимуществам верхнеклапанных моделей можно отнести компактный внешний вид, простоту, надежность, удобство в ремонте, а также не большой шум и менее токсичный выхлоп. Из недостатков таких силовых установок следует выделить их дороговизну.

Генератор переменного тока

Является незаменимым звеном в цепочке генерации электрической энергии. Сам генератор состоит из стационарного корпуса, статора и подвижного ротора, который вращается в статоре. Все узлы генератора построены и расположены таким образом, чтобы обеспечить максимально точное перемещение обмоток в магнитном поле. Статор представляет собой неподвижную часть, в которой расположен сердечник с намотанной на него обмоткой. Ротор (якорь) является подвижной частью, которая создает вращающееся магнитное поле. Ротор бывает щеточным, с намотанной обмоткой, и бесщеточным, в виде постоянного магнита. Ротор создает магнитное поле, которое вращаясь, создает в обмотках статора электродвижущую силу и, как следствие, ток.

При оценке генератора следует обратить внимание на материал его корпуса, металлические модели более прочные и долговечные. В пластиковых аналогах происходит деформация, и смещение рабочих поверхностей, что со временем приводит к уменьшению мощности машины и даже ее порче. Ротор крепится в статоре на подшипниках, подшипники шарикового типа более предпочтительны, нежели роликовые. Генератор бесщеточного типа вырабатывает более стабильное напряжение и имеет большую долговечность.

Система питания

В среднем генератор способен проработать на одной заправке около 7-ми часов. В небольших моделях топливный резервуар является частью станины или крепится на ней. Если же генератор используется в стационарном режиме на предприятии, его оснащают внешним баком, который позволяет работать намного дольше. Топливная система большинства генераторов состоит из трубопровода, который доставляет топливо из бака в двигатель и обратно, вентиляции топливного резервуара, топливного насоса, который закачивает горючее из бака в двигатель. Также важной вещью является фильтр топлива, который отделяет от него воду и мусор. Для распыления дизельного топлива в цилиндры служат форсунки.

Регулятор напряжения

Как видно из названия это устройство призвано регулировать выходное напряжение системы. Ниже мы подробно опишем принцип работы регулятора.

Реле осуществляет преобразование переменного тока в постоянный,  а реле – регулятор отбирает небольшую часть энергии и направляет его на вторичные обмотки, так же известные как обмотки возбуждения. Присутствуют также вращающиеся выпрямители, которые нужны для преобразования переменного тока обмоток возбуждения в постоянный.

Этот подготовительный процесс запуска длится до тех пор, пока генератор не возбудится и не начнет вырабатывать полное напряжение. Регулятор следит за состоянием выходного напряжения, и если оно превосходит заданные рамки, регулятор уменьшает напряжение возбуждения. Когда генератор работает в заданном режиме, регулятор просто поддерживает необходимое напряжение возбуждения.

Если нагрузка, прилагаемая к генератору, растет, напряжение его соответственно немного падает, и реле – регулятор добавляет питание ротору, таким образом, выходное напряжение достигает установленного значения. Цикл продолжается снова до выхода генератора на свою полную рабочую мощность.

Охлаждающая система

Двигатель дизельного генератора греется от трения движущихся частей и от тепла сгораемых газов. Очень важно удержать температуру двигателя в заданных пределах и отвести лишнее тепло.

Очень часто в генераторах в качестве охлаждающего вещества применяется обычная вода. Для обмоток самого генератора часто применяют водород, благодаря своей хорошей теплоотдаче он работает превосходно. Тепловая энергия передается через газ вторичному контуру охлаждения, который отбирает ее посредством дистиллированной воды. Оконечным контуром системы охлаждения является радиатор с принудительной подачей воздуха.

За охлаждающей системой необходимо тщательно следить и проверять уровень хладагента. Так же нужно следить за исправностью помпы (устройство подачи охлаждающей жидкости). Завод изготовитель обычно рекомендует, через какое количество времени работы нужно проводить профилактику системы охлаждения. Сам генератор обязательно должен находиться в проветриваемом помещении.

Смазочная система

Для того чтобы сам двигатель внутреннего сгорания и генератор, работающий в паре с ним, прослужили долго, они обязаны иметь хорошую систему смазки. ДВС получает смазку, как и все подобные машины, из картера через маслопровод и масляные фильтры. Каждые 7 – 8 часов работы двигателя необходимо производить проверку уровня масла и отсутствие утечек. После определенного количества проработанных мот часов, масло нужно менять.

Зарядное устройство

В основном двигатель, приводящий в движение генератор, запускается от аккумулятора. Для того чтобы батарея была все время заряженной и существует зарядное устройство. Напряжение зарядки должно иметь установленную величину, ведь при слишком низком или высоком значении аккумулятор либо сядет, либо быстро выйдет из строя. Корпус устройства заряжающего аккумулятор во избежание коррозии изготавливают из нержавейки. Система полностью автоматическая и не нуждается в обслуживании или настройке.

Управляющая панель

Панель управления позволяет управлять генератором, каждая отдельно взятая модель имеет свой пульт, и о некоторых из них мы расскажем ниже. Панель управления позволяет осуществлять автоматический запуск генератора в случае отсутствия электричества в сети. Также существует возможность следить за работой машины и в случае необходимости производить автоматическое отключение генератора.

Система контроля, которая включает в себя датчики, позволяет следить за состоянием двигателя и генератора во время работы, в том числе за давлением масла, температурой, напряжением аккумулятора, частотой вращения системы и временем ее работы. Автоматическая система защиты останавливает работу системы в случае аварийного сигнала, полученного от одного из датчиков. Контроль ведется не только за ДВС, но и за генератором.

Станина

Любой генератор основывается на раме, которая содержит несущую часть и кожухи, защищающие саму машину и обслуживающий персонал. Также в обязательном порядке должен присутствовать заземлитель. Несущая рама служит для жесткой фиксации всех агрегатов относительно друг друга и поверхности земли. Зачастую вся установка устанавливается в специальном контейнере, который защищает машину от воздействия со стороны окружающей среды.

Система выхлопа

При работе дизельного двигателя, как и любых других двигателей внутреннего сгорания, вырабатывается токсичный газ, который должен, тщательно отводится из помещения. В качестве системы отвода и глушения шума выступает выхлопная установка. Системе выхлопа следует уделять максимальное влияние, так как при халатном к ней отношении возможно отравление персонала выхлопным газом.

Трубы для отвода газа чаще всего делают из железа и чугуна. Устанавливаются на корпус двигателя и станину они не жестко, чтобы исключить влияние вибрации и как следствие порчу ДВС. Конечная часть выхлопной трубы выводится на улицу, в отдалении от окон и других проемов, ведущих в здание.

Еще одной важной функцией выхлопной системы является глушение шума работы двигателя. Для этой цели применяется система глушителей и таким образом громкость шума доводится до необходимого уровня.

lab-37.com

Выбираем дизельные электростанции, генераторы: какой двигатель лучше?

Скоро на вашем объекте появится автономный источник энергии – дизель-генератор. Вы уже на полпути к покупке. Но в процессе подбора энергоустановки возник резонный вопрос – какой двигатель должен стоять в ее составе?

Универсального ответа на этот вопрос не существует. У каждого дизельного двигателя есть свои плюсы и минусы. Ни одна, даже самая респектабельная, марка, не является исключением. Выбирая электростанцию по двигателю, не стоит ориентироваться исключительно на громкое имя или страну происхождения. Не стоит также делать ставку на высокую или низкую цену. Ваше решение должно основываться на целом ряде критериев. Мы поделимся лишь некоторыми из них – самыми основными.

1. Режим работы

Автономное производство энергии служит разным целям: постоянно снабжать объект электричеством, запитать его в случае аварии, дублировать основной источник энергии или сгладить пики потребления нагрузки. Двигатель для дизельной электростанции стоит выбирать исходя из цели, которую преследуете вы.

Существует несколько режимов работы дизель-генераторов. Мы выделили основную характеристику двигателя, которая потребуется, чтобы справится с каждым из них. Производители двигателей обычно рекомендуют модели, подходящие для того или иного режима. При этом учитывайте, что некоторые марки хороши на малых мощностях, другие – на средних, третьи – на больших.

ESP (Emergency Standby Power)резервно-аварийный режим

Электростанция включается только в случае внезапного исчезновения энергии в основной сети.

Двигатель должен уметь безопасно и быстро принимать нагрузку.

LTP (Limited Time Power) режим ограниченной по времени мощности

Энергоустановка страхует сеть от кратковременных блэкаутов. Двигатель в ее составе способен принять максимум нагрузки единовременно.

Двигатель должен быть способен принять 100% нагрузки единовременно.

PRP (Prime Power) режим основной мощности

Дизель-генератор работает постоянно не на полную мощность или используется как дополнительный источник в энергоемких отраслях промышленности.

Двигатель должен длительное время работать без сбоев.

COP (Continuous Power) режим длительной мощности

Энергоустановка принимает на себя всю нагрузку во время длительных или часто повторяющихся перебоев в энергоснабжении, особенно на объектах, связанных с транспортом, компьютерной техникой, безопасностью государства.

Двигатель должен показать способность много часов безошибочно работать при полной нагрузке.

2. Конструкция

  • Высокотехнологичная

    Снабжена компьютерными мозгами, датчиками и полезными системами, вроде автоматической очистки клапанов.

Плюсы. Элементарное обслуживание и ремонт таких двигателей под силу каждому, кто разбирается в механике.

Плюсы. Двигатели умеют полностью самостоятельно регулировать свою работу.

Минусы. Простая конструкция не предусматривает никаких дополнительных систем, способствующих продлению жизни двигателя. А также ограничивает вас в возможностях контроля за параметрами его работы.

Минусы. Слишком «навороченные» двигатели часто имеют свойство капризничать по пустякам. А обслужить умный двигатель без подготовки не получится - помощь квалифицированного специалиста обязательна.

Резюме. Двигатели простой конструкции подойдут для работы в отдаленных северных поселках и котельных, на промышленных, сельскохозяйственных и горнодобывающих объектах.

Резюме. Электростанции на сложных двигателях идеальны для объектов транспорта, городской инфраструктуры (офисов, больниц), телекоммуникации (серверов, баз данных) Им не место в глубокой глуши - там, где не будет оказано должного профессионального внимания.

3. Ресурс

Чтобы электростанция прослужила вам дольше, жизнеспособность двигателя не должна подвергаться сомнению. Существует ресурс, заложенный производителем. То время, которое двигатель способен проработать до капитального ремонта. Но эта цифра рассчитана для идеальной среды, создать которую в реальности получается редко. Ведь продолжительность жизни двигателя зависит от условий эксплуатации, топлива, которое вы будете использовать, работы в нештатных режимах, своевременного технического обслуживания. Тем не менее, часть параметров, определяющих долговечность двигателя, вполне реально проверить еще до покупки.

  • Хорошо если в механизме газораспределения предусмотрены гидротолкатели клапанов и гидронатяжители цепи. Они способствуют снижению ударных нагрузок и продлению жизни мотора.

    Отсутствие конструкторских недоработок

    Не важно, какая технология положена в основу двигателя: новейший проект или традиционная схема. Главное, чтобы разработкой этой технологии занимались профессионалы. Только продуманная система работает, как надо. Узнайте, как обстоят дела с инжинирингом у компании-производителя дизельного двигателя.

  • Недостаточная жесткость блока цилиндров или небольшая производительность маслонасоса влияет на ресурс двигателя не в лучшую сторону.

    Качественные компоненты

    Какие компоненты использованы в составе двигателя? Где были произведены блок цилиндров, поршневая группа, топливный насос, турбокомпрессор? Проверьте, что производитель имеет дело только с оригинальными частями и новейшими материалами. Тогда они не подведут в процессе работы.

  • Отклонение в процессе производства от геометрических особенностей, заложенных инженерами, недопустимо. Оно может повлечь за собой лишние вибрации и повреждения даже износостойких деталей двигателя.

    Качественная сборка

    Отсутствие производственных дефектов – серьезный показатель долговечности двигателя. Обратите особое внимание на то, где, на каких станках и в каких условиях происходит сборка двигателя.

4. Адаптированность к России

Некоторые регионы нашей страны по своему климату и бытовым условиям впору считать экстремальными. Между тем, автономные источники энергии требуются и там тоже. Поэтому, если вы собрались использовать дизель-генератор на суровом Севере или в безлюдной тайге – узнайте, готов ли двигатель к испытаниям. Для этого он должен обладать тремя незаменимыми характеристиками.

Неприхотливость к качеству топлива

Найти в отдаленных регионах рекомендованное производителем топливо бывает крайне затруднительно. Приходится выходить из положения, и заливать то единственное, что доступно. Но дизельное топливо, выпускаемое в России, по многим параметрам не соответствует европейским стандартам (цетановое число, содержание серы). Как отнесется двигатель к такому питанию? Некоторые моторы, особенно иностранные, крайне чувствительны к загрязнению механическими частицами, водой, посторонними химическими элементами. Топливо низкого качества очень быстро приводит к коррозии и выводит весь агрегат из строя. Поэтому выбирайте двигатель, который без колебаний примет любую предложенную солярку или заранее проверьте, сможете ли обеспечить снабжение двигателя жидкостями должного уровня.

Ремонтопригодность

Тяжелые условия эксплуатации снижают ресурс и приводят к ускоренному износу поршневой группы. Как поведет себя двигатель в этой ситуации? Потребует ремонта или наотрез откажется работать? В российской действительности благоразумнее отдать предпочтение тому двигателю, чей ремонт не потребует особых навыков и не повлечет длительного простоя оборудования. К тому же, если вы вынуждены использовать некачественное топливо, приготовьтесь часто менять элементы фильтрации топлива и регулировать необходимые узлы. Лучше научиться справляться с этим самостоятельно и отказаться от моделей, которые снабжены топливными насосами высокой точности.

Готовность выдержать холода

Безопасность запуска двигателя стремится к нулю, когда за окном -50. Хотя, конечно, само исполнение дизельного агрегата (утепленный контейнер и предпусковой подогреватель) поможет справиться с погодными ненастьями. Но для двигателя нахождение на морозе само по себе не должно стать шоком. В этом случае хорошо, если среди его технических характеристик упомянут мягкий зимний запуск.

5. Топливная экономичность

Абсолютное большинство владельцев ДГУ предпочитает экономить на производстве энергии. Поэтому одно из главных требований, предъявляемых к электростанции, – бережливость. Хотя на эту характеристику сильно влияют конструкция установки, условия и режимы эксплуатации, обеспечить экономичность сможет именно правильно выбранный двигатель. Советуем уже на этапе первого знакомство с ним обратить внимание на следующие показатели. Учитывайте, что их замеряют не при полной, а при 50-75% нагрузке на двигатель.

Запас хода

Количество часов, которые сможет проработать двигатель на одной заправке.

Чем выше эта цифра, тем лучше.

Расход топлива

Количество топлива, расходуемого за час работы.

Чем ниже эта цифра, тем лучше.

6. Распространенность

Известность - не всегда результат доблести. Но иногда все же широкая популярность может стать преимуществом. Хотя бы тогда, когда марка двигателя хорошо известна:

  • В составе ДГУ

    Электростанция работает эффективно, когда эффективно работает ее двигатель. Чтобы не терять полезные Джоули, лучше выбирать те двигатели, которые были собраны с учетом всех потерь, возможных в энергоустановке. Обращайте внимание на то, как часто используется та или иная марка в составе автономных источников энергии, а лучше – присмотритесь к образцам, спроектированным специально для работы в составе дизель-генераторов. С такими двигателями установка с большей вероятностью будет работать на максимум.

  • В вашей сфере деятельности

    У двигателей, давно представленных на рынке, репутация уже сформирована. Есть марки, зарекомендовавшие себя в службе на нефтяных разработках, на железной дороге, в сельском хозяйстве, на морских судах. Считается, что их характеристики отлично подходят для решения конкретных отраслевых задач. Уделяйте больше внимания тем двигателям, которые принято использовать в вашей сфере деятельности.

  • В вашем парке техники

    Если электрогенератор для вас - очередной экземпляр в целой коллекции техники, то неплохо будет подумать о взаимозаменяемости запчастей внутри парка. Единая марка двигателя на всех агрегатах позволит вам экономить на обслуживании: общаться с одной сервисной командой, держать при себе запас ходовых запчастей, использовать одинаковое топливо. Вообще, если вы давно и хорошо знакомы с тем или иным двигателем, то наверняка заходите увидеть его и в составе дизель-генератора.

  • В сервисных компаниях

    Своевременные диагностика, техническое обслуживание и устранение неисправностей должны стать правилом при общении с дизель-генератором. Эти процессы проходят гладко, если достаточное количество сервисных организаций в курсе, как устроен двигатель вашей установки. Узнайте заранее, сколько авторизованных центров находится поблизости и не являются ли запчасти для выбранной марки большой редкостью на российских просторах.

7. Дополнительные преимущества

Если основные рабочие критерии у нескольких моделей двигателей кажутся одинаковыми, то в поле зрения попадают другие не обязательные, но полезные особенности. Иногда именно они могут стать решающим аргументом в деле выбора. Но чаще все же рассматриваются как приятный бонус.

  • Габариты

    Небольшие размеры двигателя - это плюс. Они обеспечат достаточно пространства внутри электростанции для проведения технических работ или установки дополнительного оборудования. Если к тому же речь идет о моделях большой мощности - это еще и показатель конструкторского мастерства создателей двигателя.

  • Экологичность

    Tier 3 и Евро 5 - это стандарты, регулирующие чистоту и токсичность выхлопных газов. Обратите внимание на двигатели, соответствующие этим показателям, если собираетесь использовать дизельную установку в населенных пунктах, природных заповедниках, охранных зонах или просто беспокоитесь о защите окружающей среды.

  • Внешний вид

    Иметь дело с техникой, внешний вид которой оставляет желать лучшего, неприятно. Пусть даже с ее рабочими свойствами все в порядке. Поэтому если вам не нравится перспектива регулярно наблюдать неаккуратные швы и дефекты покраски, выбирайте образцы, у которых в этой области все безупречно.

Теперь вы знаете, что двигатель, на базе которого собран дизель-генератор, определяет все основные рабочие характеристики энергоустановки. Поэтому к его выбору стоит отнестись с особенной внимательностью. Мы подсказали вам, на каких критериях разумнее всего строить этот процесс. Надеемся, эти советы помогут найти тот самый двигатель, который лучше всего подходит именно для вашего случая. Удачи!

Приложение. Характеристика некоторых двигателей, использующихся в составе ДГУ (дата исследования - 2015 год)

ММЗ, ЯМЗ, ТМЗ (Россия, Беларусь)
Конструкция ПростаяВысокотехнологичная
Режимы работы ESP PRP LTPCOP Способны принимать до 100% нагрузки единовременно.
Ресурс Отсутствие конструкторских недоработокКачественные компонентыКачественная сборка Набор мелких дефектов качества.
Адаптированность к России Неприхотливость к качеству топлива Ремонтопригодность Способность выдержать холода Максимально приспособлены к России
Топливная экономичность Большой запас ходаНизкий расход топлива Не экономичны. Большой расход топлива
Распространенность В составе ДГУ В определенных сферах деятельности В сервисных компаниях Используются в России повсеместно. Огромное количество дилеров и сервисных центров, широкий выбор запасных частей.
Дополнительные преимущества ГабаритыВнешний видЭкологичность
Doosan (Южная Корея)
Конструкция ПростаяВысокотехнологичная ТНВД рядного типа, электронный регулятор.
Режимы работы ESP PRP LTPCOP Хорошо принимают нагрузку.
Ресурс Отсутствие конструкторских недоработок Качественные компоненты Качественная сборка Комплектующие лучших брендов (Bosch, Zexel), качество сборки соответствует мировому уровню.
Адаптированность к России Неприхотливость к качеству топлива Ремонтопригодность Способность выдержать холода Просты в обслуживании, неприхотливы к качеству ГСМ и условиям эксплуатации.
Топливная экономичность Большой запас хода Низкий расход топлива
Распространенность В составе ДГУ В определенных сферах деятельности В сервисных компаниях
  • С маркой работают европейские производители дизель генераторов: SDMO, Himoinsa, Gesan, AKSA
  • Применяются в горных районах – снижение характеристик начинается после высоты 1500 м
  • Большой склад запасных частей, сервисная поддержка в России
Дополнительные преимущества Габариты Внешний видЭкологичность
Mitsubishi (Япония)
Конструкция ПростаяВысокотехнологичная ТНВД рядного типа.
Режимы работы ESP PRPLTPCOP Подходят для снабжения энергией объектов, чувствительных даже к небольшим потерям напряжения.
Ресурс Отсутствие конструкторских недоработок Качественные компоненты Качественная сборка
Адаптированность к России Неприхотливость к качеству топлива Ремонтопригодность Способность выдержать холода Могут использоваться даже при критически низких температурах и в крайне тяжелых условиях.
Топливная экономичность Большой запас ходаНизкий расход топлива Средний уровень экономичности.
Распространенность В составе ДГУ В определенных сферах деятельности В сервисных компаниях
  • На базе двигателей создаются дизельные электростанции Eisemann, Hitachi, Gesan, SDMO
  • Применяются в авиации, судостроении, компрессорах, строительной и дорожной технике, грузовых и легковых автомобилях, военных машинах
Дополнительные преимущества Габариты Внешний вид Экологичность
Volvo Penta (Швеция)
Конструкция Простая Высокотехнологичная Двигатели, опережающие время. Имеют электронную систему управления двигателем EMS2.
Режимы работы ESP PRPLTPCOP Хороший прием нагрузки. Среднее время пуска – 6 с.
Ресурс Отсутствие конструкторских недоработок Качественные компоненты Качественная сборка Максимально эффективная конструкция. Работают безотказно. Обладают высоким КПД.
Адаптированность к России Неприхотливость к качеству топливаРемонтопригодность Способность выдержать холода Минимальная температура холодного пуска - 30° С
Топливная экономичность Большой запас хода Низкий расход топлива
  • Содержат компрессионные поршневые кольца типа "Keystone" для снижения потерь моторного масла на угар
  • Стоимость одного кВт электроэнергии может быть снижена на 5-7%
Распространенность В составе ДГУ В определенных сферах деятельности В сервисных компаниях
  • Разработаны специально для дизель-генераторов. Устанавливается на электростанции SDMO, Pramac, Gesan, Himoinsa
  • Популярны на морских судах
  • Лучшая сервисная сеть в стране
Дополнительные преимущества Габариты Внешний вид Экологичность
  • Низкий уровень шума
  • Сниженное воздействие на окружающую среду подстверждено сертификатом Green Commitment
MTU (Германия)
Конструкция Простая Высокотехнологичная
  • Электронная система управления двигателем с функцией авто-диагностики и возможностью удаленного контроля "ADEC"
  • Встроенная система диагностики неисправностей
Режимы работы ESP PRP LTP COP Сконструированы специально для работы в режиме Continuous - 24 часа при полной нагрузке.
Ресурс Отсутствие конструкторских недоработок Качественные компоненты Качественная сборка Высокий ресурс - 60 000 часов до капитального ремонта. Срок службы: более 50 лет Длительные интервалы между плановыми ТО (500 ч).
Адаптированность к России Неприхотливость к качеству топливаРемонтопригодность Способность выдержать холода Для обслуживания необходимы недешевые расходные материалы, специальное оборудование и высокая квалификация персонала
Топливная экономичность Большой запас хода Низкий расход топлива Повышенная экономичность за счет применения особых систем подачи топлива
Распространенность В составе ДГУ В определенных сферах деятельности В сервисных компаниях Используются в сферах, которые требуют повышенной надёжности: оборонный комплекс, железнодорожные и морские суда.
Дополнительные преимущества Габариты Внешний вид Экологичность Низкие уровни шума и вибрации Самый низкий в классе выброс вредных веществ в атмосферу (по немецкому стандарту TA-Luft)
Perkins (Великобритания)
Конструкция Простая Высокотехнологичная Насос-форсунки с механическим приводом и электронным управлением (MEUI), подключенные к полностью автономной электронной системе управления, обеспечивают регулирование по классу G3 согласно ISO 8528
Режимы работы ESP PRP LTP COP Признаны надежными источниками энергии большой мощности
Ресурс Отсутствие конструкторских недоработок Качественные компоненты Качественная сборка Инженерный центр Perkins ведет постоянную работу по усовершенствованию двигателей
Адаптированность к России Неприхотливость к качеству топлива Ремонтопригодность Способность выдержать холода Удлиненный 500-часовой интервал технического обслуживания
Топливная экономичность Большой запас хода Низкий расход топлива
Распространенность В составе ДГУ В определенных сферах деятельности В сервисных компаниях
  • Марка хорошо известна в России
  • Популярна в парках владельцев тракторов и дорожно-строительных машин
  • Более 4000 сервисных центров в Мире
Дополнительные преимущества Габариты Внешний вид Экологичность Допускается использование нескольких видов топлива, например, дизель, авиакеросин, биодизель
FAW (Китай)
Конструкция ПростаяВысокотехнологичная ТНВД рядного типа
Режимы работы ESP PRP LTP COP Справляются с длительной интенсивной нагрузкой
Ресурс Отсутствие конструкторских недоработокКачественные компонентыКачественная сборка Базовая разработка, компоненты и сборка – лучшее, что может предложить Китай. Однако уровень не дотягивает до мирового
Адаптированность к России Неприхотливость к качеству топлива Ремонтопригодность Способность выдержать холода Для обслуживания не требуется специальное оборудование и высокая квалификация персонала
Топливная экономичность Большой запас хода Низкий расход топлива Двигатели форсированы, поэтому расходуют меньше топлива
Распространенность В составе ДГУВ определенных сферах деятельностиВ сервисных компаниях
  • Двигатель слабо известен в мире ДГУ, зато заработал хорошую репутацию в автомобильной сфере. Его используют Toyota, Ford, Mazda, CAT.
  • В России есть официальное представительство, но сервисная сеть не большая
Дополнительные преимущества Габариты Внешний видЭкологичность
  • Компактные
  • Хорошее лакокрасочное покрытие

www.powerunit.ru

Дизельная электростанция - Википедия

Судовая дизель-генераторная установка Переносные дизель-генераторы с воздушным охлаждением Электроагрегат на шасси грузовика Электроагрегат на автомобильном прицепе Электроагрегат может буксироваться малотоннажным грузовиком

Ди́зельная электроста́нция (дизель-генераторная установка, дизель-генератор) — стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная одним или несколькими электрическими генераторами с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания. Существуют также электростанции с приводом от бензинового двигателя — бензиноэлектрический агрегат или бензиновая электростанция и газопоршневые электростанции.

Следует учитывать, что термины дизельная электростанция, дизельэлектрический агрегат и дизель-генератор не являются синонимами:

  • дизель-генератор — устройство, состоящее из конструктивно объединённых дизельного двигателя и генератора;
  • дизельэлектрический агрегат в свою очередь включает в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства: раму, приборы контроля, топливный бак;
  • дизельная электростанция — это стационарная или передвижная установка на базе дизельэлектрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления, комплекты ЗИП.

Как правило, такие электростанции объединяют в себе генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания, которые установлены на стальной раме, а также систему контроля и управления установкой. Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение синхронный или асинхронный электрический генератор. Соединение двигателя и электрического генератора производится либо напрямую фланцем, либо через демпферную муфту. В первом случае используется двухопорный генератор, то есть генератор, имеющий два опорных подшипника, а во втором — с одним опорным подшипником (одноопорный).

Виды и варианты исполнения[ | ]

Дизельные электростанции различаются по выходной электрической мощности, виду тока (переменный трёхфазный/однофазный, постоянный), выходному напряжению, а также частоте тока (например, 50, 60, 400 Гц).

Также дизельные электростанции разделяют по типу охлаждения дизельного двигателя, воздушному или жидкостному. Электростанции с дизельным двигателем жидкостного охлаждения — это агрегаты больших мощностей и размеров.

По назначению[ | ]

  • Портативные (бытовые, переносные) — электростанции с дизельным двигателем воздушного охлаждения.
  • Стационарные (промышленные) — электростанции с дизельным двигателем жидкостного охлаждения.

По конструктивному исполнению[ | ]

  • Открытого исполнения — базовое исполнение электростанции, предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении.
  • В шумозащитном кожухе — для установки в помещение при наличии требований к снижению шума.
  • Во всепогодном шумозащитном кожухе — для установки на улице при наличии требований к снижению шума.
  • Контейнерные — монтаж электростанции в блок-контейнер осуществляется для эксплуатации установки в тяжелых климатических условиях и повышенной вандалозащищённости.
  • Электростанция может быть установлена в фургон, машину или на шасси. Таким образом, она приобретает статус мобильной электростанции.

По роду тока[ | ]

Маломощные дизельные электростанции вырабатывают, как правило, однофазный переменный ток напряжением 220 В и/или трёхфазный напряжением 380 В.

Трёхфазные электростанции имеют более высокий КПД за счёт более высокого КПД генератора переменного тока.

Переносные дизельные электростанции с встроенным выпрямителем (инвертором) могут иметь дополнительный выход постоянного тока напряжением 12-14 вольт, например, для зарядки аккумуляторов.

Мощные дизельные электростанции вырабатывают трёхфазный ток:

  • низковольтные — с напряжением до 1 кВ;
  • высоковольтные — с напряжением более 1 кВ (6,3 кВ, 10 кВ).

Если необходимо передавать электроэнергию, выработанную низковольтными электростанциями, на значительные расстояние по линиям электропередачи, напряжение повышается на электрических подстанциях до 6,3 кВ или 10,5 кВ.

По типу генератора переменного тока[ | ]

Синхронный генератор переменного тока

Так как частота переменного тока синхронного генератора определяется числом оборотов ротора (двигателя), то дизельная электростанция должна иметь механизм, обеспечивающий постоянное число оборотов дизельного двигателя независимо от нагрузки (генерируемой электрической мощности). Частота переменного тока синхронного генератора будет: f=n60{\displaystyle f={\frac {n}{60}}}, где f{\displaystyle f} — частота в герцах; n{\displaystyle n} — число оборотов ротора в минуту.

Если генератор имеет число пар полюсов p{\displaystyle p}, то соответственно этому частота электродвижущей силы такого генератора будет в p{\displaystyle p} раз больше частоты электродвижущей силы двухполюсного генератора: f=pn60{\displaystyle f=p{\frac {n}{60}}}.

ЭДС синхронного генератора регулируется изменением тока возбуждения.

Асинхронный генератор переменного тока

Асинхронный генератор может генерировать переменный ток произвольной, нестандартной частоты (значительно отличающейся, например, от используемой в промышленности и быту частоты 50 Гц). Переменный ток после выхода из генератора подвергается выпрямлению, затем получившийся постоянный ток инвертор преобразует в переменный ток с параметрами, определяемыми стандартом. Следует отметить, что недорогие модели инверторов имеют на выходе переменный ток несинусоидальной формы, обычно прямоугольные импульсы или модифицированная синусоида.

ЭДС асинхронного генератора регулируется изменением числа оборотов двигателя и изменением тока возбуждения (если предусмотрено конструкцией генератора).

Асинхронные генераторы без встроенной системы «стартового усиления» плохо переносят длительные перегрузки, в отличие от синхронных.

Сварочные агрегаты[ | ]

Особой разновидностью дизельных и бензиновых электростанций следует считать сварочные агрегаты, генерирующие постоянный или переменный ток для электродуговой сварки. Выходное электрическое напряжение относительно низкое (около 90 вольт), однако сила тока велика, электрические генераторы не боятся коротких замыканий.

Применения[ | ]

Такие электростанции и установки применяются в качестве основных, резервных или аварийных источников электроэнергии для потребителей одно- или трёхфазного переменного тока, для электропитания тепловозов, карьерных самосвалов, подводных лодок и другой техники, используют в малой энергетике, для энергообеспечения вахтовых посёлков, производств, установок связи и т. д., в качестве железнодорожных электростанций и энергорезервирования, в системе аварийного снабжения компьютерных сетей, потребителей собственных нужд на атомных и тепловых электростанциях, и других стратегических объектов, включенных совместно с ИБП[1]

Первые передвижные дизельные электростанции в СССР были спроектированы в ПКБ Мосэнерго (Мосэнергопроект) для восстановления нарушенного электроснабжения и для энергоснабжения перебазированных промышленных предприятий в новых районах во время Великой Отечественной войны Народный Комиссариат Электростанций СССР предложил Мосэнерго изготовить передвижные тепловые электростанции, используя демонтируемое, бывшее в работе оборудование. Передвижные электростанции-энергопоезда собирались на Фрунзенской ТЭЦ. Готовые энергопоезда мощностью 500—1500 кВт отправлялись в освобождённые города, где они обеспечили электроснабжение аварийно-восстановительных работ.

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

Ссылки[ | ]

encyclopaedia.bid

Как выбрать лучший дизельный генератор электростанцию

Автономная электростанция и независимое обеспечение энергией — реалии нашей жизни. Дизельные электростанции приобретают широкую популярность у покупателей, благодаря доступности недорогого топлива и неприхотливости в обслуживании данных установок.

Если вы проводите досуг на даче или природе, если вам нужен высококачественный ток для запитки чувствительной аппаратуры, если вам необходимо подключить строительную технику для ремонта, — приобретайте дизельный генератор. Для сварки существуют отдельные модели сварочных дизельных генераторов специального назначения.

Критерии правильного выбора

Основными критериями, влияющими на выбор той или иной модели, являются мощность, время работы на одной заправке (объём топливного бака) и цена. Если с ценой и баком всё понятно, то относительно мощности нужны некоторые пояснения.

Какую электростанцию выбрать?

Рассмотрим основные параметры выбора электростанции:

  • Суммарная мощность;
  • Выбор двигателя;
  • Выбор генератора;
  • Количество фаз;
  • Степень автоматизации;
  • Время работы;
  • Место установки.

Среди многообразия моделей ДЭС необходимо найти ту, которая будет полностью соответствовать обеспечению потребностей в электричестве. Суммарная мощность учитывает показание мощностей всех электроприборов, подключенных к питанию одномоментно. Причем, к общей сумме нужно добавить проценты сверху на пусковую мощность.

Количество оборотов двигателя — еще один параметр выбора ДЭС. Низкооборотные агрегаты выбирают для обеспечения промышленных нужд, высокооборотные — для бытового потребления. Если расход потребляемой энергии не превышает 500 рабочих часов в год, не следует приобретать низкооборотную электростанцию.

Выбор дизель генераторов дизельных электростанций следует делать с учетом синхронного/асинхронного типа. Синхронный тип подходит для промышленных и гражданских объектов социального назначения. К ним подключают приборы с индустриальным типом движка. Такие ДЭС выдерживают пусковую мощность до 60% от номинала.

В сравнении с синхронными генераторами, асинхронные выдерживают пиковую нагрузку до 30%, что определяет их назначение для питания бытовых токоприемников. Также асинхронные генераторы подходят для запитки высокочувствительной аппаратуры, что делает их незаменимыми для компьютерной и медицинской техники. Асинхронный генератор подает стабильный ток на выходе, что обеспечивает сохранность чувствительных к перепадам напряжения приборов.

Количество фаз, вырабатываемых ДЭС, имеет значение для питаемых приборов. В промышленности применяют трехфазные генераторы, в бытовых условиях — однофазные. Однако существуют модели, вырабатывающие ток разного режима с функцией переключения фаз. При выборе следует учитывать разницу мощностей работы генератора на разных фазах: она не должна превышать показатель 30%.

Смотрим видео, критерии выбора:

Степень автоматизации определяет уровень контроля за работой генераторов дизельных электростанций. Различают три типа автоматизации ДЭС, которые обладают различной функциональной определенностью.

  • Первый уровень автоматизации предполагает:
  • Регулировку частоты вращения вала;
  • Регулировку системы охлаждения и смазки;
  • Автоматический запуск системы;
  • Подзарядку аккумулятора.

Все заданные параметры отражаются на дистанционном пульте или дизельном щитке. Для второго уровня автоматизации предусмотрены дополнительные опции.

Второй уровень автоматизации:

  • Дистанционное управление запуском системы;
  • Синхронизации совместной работы двигателей нескольких ДЭС;
  • Переход с одного вида топлива на другое;
  • Экстренный пуск/останов;
  • Сигнализация.

Третий уровень автоматизации:

  1. Автоматическое наполнение расходных материалов: масла, топлива и т. д;
  2. Управление дополнительными и вспомогательными операциями обслуживания мотора.

Также следует учесть параллельную работу нескольких дизельных генераторных электростанций и синхронизацию с электросетью. На практике чаще применяется синхронная работа нескольких установок для обеспечения большей мощности. Параллельная работа с сетью предполагает переход на сетевое питание в случае технического обслуживания генераторной установки.

Продолжительность непрерывной работы ДЭС определяется мощностью агрегата. Пятикиловаттник может беспрерывно обеспечивать питанием в течение 8 часов. Для обеспечения непрерывной работы агрегата в течение суток устанавливают дополнительный резервный бак с автоматической закачкой топлива.

Стационарные станции для постоянного обеспечения энергией выбирают от 60 кВт мощностью. Место установки и условия эксплуатации дизель электростанций генераторов Progress имеет важное значение при выборе необходимой модели. Для монтажа стационарной ДЭС постоянного обеспечения необходимо оборудованное помещение с вытяжкой, вентиляцией и всеми необходимыми функциями защиты. Для установки ДЭС на улице требуется защитный кожух.

Обзор популярных моделей

Электростанции Aksa Power Generation (Турция)

Данные модели зарекомендовали себя с положительной стороны. ДЭС оснащены моторами Daewoo, Cummins и Lister Petter и генераторами от ведущих фирм LeroySomer, Alte и других. Моторы разных производителей позволяют подобрать станцию, соответствующую вашим условиям эксплуатации и характеристикам мощности.

Продукция компании Aksa

Отличительной чертой продукции Акса является сниженный шумовой эффект работы ДЭС, благодаря применению специальных шумопоглощающих механизмов. Большинство моделей комплектуются микропроцессорными пультами управления. В ассортименте компании — разнообразные модели от 9 кВт до 367 кВт мощности.

Модель Olympian GEP18-4

Генераторы компании Caterpillar

Компания Caterpillar является лидером в производстве дизельных генераторов электростанций. Отличие техники Caterpillar от иных производителей — в высоких показателях переходных характеристик, экономичности расхода топливного ресурса, стабильностью выходных показателей тока.

Ресурс мощности — в диапазоне от 5 до 5 720 кВт. Среди покупателей пользуются популярностью модели Olympian GEP18-4 и 13,5-4.

Электростанции Cummins (США)

Модельный ряд дизельных генераторов электростанций Cummins оснащен моторами собственного производства разной мощности. Отличительной чертой данных станций является цифровое управление и дистанционный контроль работы техники. Станции рассчитаны для эксплуатации в любых погодных условиях разных климатических зон. Мощностные характеристики моделей — от 3 кВт до 3 мегаватт. Станции выпускаются для применения в бытовых и промышленных условиях, также наличествует полупромышленный класс установок. Легкая и доступная система управления позволяет координировать работу станции в зависимости от поставленных задач.

Оборудование марки Wilson (Великобритания)

Оборудование Wilson отличается инновационным подходом к разработке генерирующих устройств. Электростанции отлично адаптированы для работы на отечественных ГСМ, что облегчает их эксплуатацию российскими потребителями. Мощностные характеристики — 14 кВА -2 500 кВА.

Электростанции от компании Wilson

Отличительная черта продукции — высокая степень автоматизации процесса работы станции. Агрегаты успешно работают как в условиях заполярного круга, так и в экстремальных засушливых условиях пустынного климата. Особенностью исполнения модельного ряда является защитный контейнер, оберегающий дизель генераторную электростанцию от воздействий окружающей среды.

Правильная эксплуатация

Чтобы ваша генераторная установка не вышла из строя, следует правильно ухаживать за мотором и узлами. Некачественное топливо и нерегулярный уход неизбежно приводят мотор к поломке. К примеру, менять масло необходимо чаще, чем требует инструкция.

Смотрим видео, подготовка к первому запуску:

Замена масла, когда его уровень критически низкий, не спасает положение: техника всегда чувствительна к небрежности. Экономить на смазочных материалах — вредить мотору.

Итог

Выбор электростанции должен соответствовать поставленным задачам. Будет ли это мобильная (портативная) или стационарная установка, резервное или постоянное обеспечение энергией, — решать вам. Цены дизельных генераторов электростанций высокие, однако затраты на покупку быстро окупаются дешевизной топлива при выработке дорогостоящей электроэнергии. В зависимости от поставленных задач и необходимых параметров производится выбор техники.

Модели мощностью до 10 кВт считаются генераторными установками, а свыше 10 кВт — электростанциями. Генераторные установки хорошо справляются с обеспечением энергией дачных участков, гаражей и теплиц. Электростанции вырабатывают энергию, предназначенную для регулярного обеспечения током крупных объектов и загородных домов.

generatorvolt.ru

Принципиальные электрические схемы дизельных электростанций



Принципиальная электрическая схема агрегата АД-20М (см. рис.1).

Стационарные агрегаты АД-20М предназначены для питания силовой и осветительной нагрузки при параллельной и автономной работе. В силовую цепь включены обмотки генераторов ОС, цепи компаундирующего трансформатора ТТП, трансформатор статизма ТС, реактор PN, автоматический выключатель АВ1, трансформаторы тока ТТ1-ТТ3, три нагрузочные линии ШГ1 (подключение резервного генератора), ШГ2 и ШГЗ (подключение нагрузки мощностью до 50% мощности генератора). Линии ШГ2 и ШГЗ включаются через автоматические выключатели АВ2 и АВЗ и специальные разъемы. В схеме предусмотрено автоматическое регулирование напряжения с помощью фазного компаундирования и электромагнитного корректора напряжения КН. Схема обеспечивает точность поддержания напряжения ±2% при изменении нагрузки от 0 до 100%, а также при изменении частоты в пределах 48-52 Гц и ±1% при неизменной нагрузке в пределах от 0 до 100%.

Рис.1. Принципиальная схема дизель-генератора АД-20М

Для контроля за работой генератора в схеме предусмотрены вольтметр V для измерения линейных напряжений с переключателем ПП1, амперметр А для измерения токов трех фаз с переключателем ПП2, ваттметр W и частотомер Hz. В схеме имеется также прибор постоянного контроля изоляции ПКИ-1, а для электробезопасного обслуживания установлено реле РБП.

Для параллельной работы с другими ДЭС или агрегатами в схеме имеется трансформатор ТС с резистором СРС и выключателем ВЗ для шунтирования этого резистора при автономной работе генератора. Уставка напряжения выставляется резистором РУ.

В схеме предусмотрены цепи синхронизации с лампами 4ЛС и 5ЛС и резисторами R1-R2, сигнализации положения с лампами 6ЛС-10ЛС, питающимися через конденсаторы С1-С5, и цепи блокировки с реле РБ и выпрямительным мостом Д17-Д20.

Через автоматический выключатель АВ4 и вилку В происходит соединение с другим генератором для параллельной работы.

Рис.2. Принципиальная схема электростанции ЭСДА-30.а - схема силовой части ДЭС;б - схема управления ДЭС.

Принципиальная электрическая схема передвижной ДЭС типа ЭСДА-30 (рис.2).

Передвижная ДЭС типа ЭСДА-30 автоматизирована по 1-й степени и предназначена для питания силовой и осветительной нагрузки. В схему силовой части агрегата входят обмотки генератора с резонансной статической системой возбуждения, корректор напряжения на полупроводниковых элементах КН, блок параллельной работы БПР с трансформатором тока, трансформаторы тока для измерительных цепей и выводы отходящих линий с автоматическими выключателями: генератора АВГ, резервной сети АВС и нагрузки АВ1.

В схеме предусмотрена автоматическая система регулирования напряжения с помощью схемы компаундирования и полупроводникового корректора напряжения. Схема обеспечивает точность регулирования напряжения ±1% номинального значения при изменении нагрузки от 0 до 100%.

Для контроля за работой генератора предусмотрены вольтметр V, амперметр А, киловаттметр KW, частотомер Hz и переключатели ПА и ПВ. Постоянный контроль изоляции осуществляется прибором ПКИ. Цепи синхронизации с выключателем ВС и лампой позволяют включать генератор на параллельную работу с сетью и другими агрегатами. Схема предусматривает пуск агрегата со щита управления кнопкой КнП и его остановку кнопкой КнО, автоматическую остановку агрегата в аварийном режиме с работой сигнализации и ручную систему подогрева двигателя.

Перед запуском включают выключатели батареи ВБ, приборов ВП, реле питания РК, систему подогрева двигателя с панели управления подогревателем (свеча накаливания СН, топливный клапан ТК, электродвигатель Д). На период пуска выключатель защиты ВЗ выключается. После пуска двигателя кнопкой КУМ осуществляется увеличение частоты вращения двигателя с помощью изменения положения рейки топливного насоса, на которую действует электродвигатель постоянного тока ДНО.

При достижении номинальной частоты вращения двигателя включается нагрузка с помощью автоматов АВГ и AB1. В случае необходимости нормальная остановка агрегата производится кнопкой КнО, но перед этим необходимо отключить выключатель автомата АВГ (снимается нагрузка генератора) и выключатель ВЗ (отключается защита двигателя). Кнопкой КнО подается питание на обмотку соленоида закрытия топлива СЗТ, который действует на рейку топливного насоса. Подача топлива в двигатель прекращается, и он останавливается.

При понижении давления масла в системе смазки, повышении температуры воды в охлаждающей системе или разносе двигателя срабатывает соответствующее реле (РДМ, РКО или РТВ) и подается сигнал на реле РЗ, которое воздействует на соленоид воздушной захлопки СЗВ, останавливает двигатель и отключает автомат АВГ, снимая нагрузку с генератора; одновременно работает аварийная световая сигнализация.

Принципиальная электрическая схема стационарной ДЭС типа АСДА-100 с устройством КУ-67М (рис.3).

Схема силовой части агрегата и автоматической системы регулирования напряжения, за небольшим исключением, аналогична схеме ЭСДА-30. К шинам панели ПР-1 через автоматы 1В-4В подключены кабели, питающие потребителей электроэнергии агрегата.

Для контроля параметров генератора предусмотрены амперметр, вольтметр, частотомер и ваттметр. Устройство КУ-67М обеспечивает автоматизацию по 1-й степени, в том числе дистанционный пуск и остановку дизеля, включение генератора на обесточенные шины и на параллельную работу, отключение генератора, защиту и сигнализацию дизеля и генератора.

Для нормального пуска дизеля (рис.3,6) поворотом переключателя 1К в положение "Больше" приводят во вращение электродвигатель ДР, который выводит рейку топливного насоса в положение, соответствующее промежуточной частоте вращения дизеля (определяется настройкой микровыключателя В2), при этом загорается лампа 7ЛK. Когда рейка достигает определенного положения, микровыключатель В2 срабатывает и останавливает двигатель ДР, лампа 7ЛK гаснет. Нажатием кнопки КП замыкают цепь контактора 2К, включают маслопрокачивающий насос ДМ. Когда давление масла в масляной магистрали дизеля достигает значения настройки датчика давления масла 1ДДМ, последний срабатывает, замыкая цепь лампы 3ЛK и реле 2РИ, которое своими контактами замыкает цепь включения стартера. Дизель запускается. По импульсу от зарядного генератора замыкается цепь реле удавшегося запуска 1РИ. Лампа ЗЛК гаснет, загорается лампа 2Л3.

Дизель прогревается при промежуточной частоте вращения; при достижении рабочей температуры воды датчик 1ДТВ размыкает цепь лампы 2Л3 и она гаснет, а контакты 1ДТВ шунтируют микропереключатель В2. Поворотим ключа 1КУ в положение "Больше" повторно включают электродвигатель ДР; загорается лампа 7ЛК. Двигатель ДР включается микровыключателем ВЗ, который настроен на максимальную частоту вращения холостого хода дизеля.

При экстренном пуске дизеля включают выключатель Т1, шунтирующий микропереключатель В1, а все остальные операции осуществляют, как и при нормальном пуске дизеля.

Рис.3,а. Принципиальная схема дизельгенератора АСДА-100 с устройством КУ-67М

Для включения генератора на обесточенные шины (см. рис.3,а):

выбирают ручной или автоматический режим регулирования напряжения и переключают ТВ1, при автономной работе переключатель ставят в положение "Без статизма";

включают автоматический выключатель 2АВ и подготавливают схему включения электродвигательного привода автоматического выключателя генератора. Напряжение на эту схему подается со сборных шин через размыкающие контакты РПН, а при отсутствии напряжения на шинах - от возбужденного генератора через замыкающие контакты РПН. После разворота генератора до номинальной частоты вращения нажатием кнопки КнВ в течение 2-3 с подают начальное возбуждение от аккумуляторной батареи на зажимы ротора генератора. Генератор возбуждается;

напряжение при ручном регулировании устанавливают с помощью резистора СУ, при автоматическом - резистора СУН;

поворотом ключа 2КУ в положение "Включено" замыкают цепь реле РУ. Срабатывая, оно замыкает свои контакты в цепи электродвигателя привода автоматического выключателя. Автоматический выключатель генератора включается. Загорается лампа 1ЛК, а лампа 1ЛЗ гаснет.

Рис. 3,б. Принципиальная схема дизельгенератора АСДА-100 с устройством КУ-67М. Схема автоматики ДЭС.

Для включения генератора на параллельную работу:

переключатель ТВ1 устанавливают в положение "Параллельная работа", ТВ2 - в положение "Статизм", а переключатель Т4 - в положение "Медленно", что обеспечит уменьшение скорости нарастания частоты вращения дизеля при синхронизации генератора;

запускают дизель и сопротивлением СУН устанавливают на генераторе напряжение, равное напряжению сети. Генератор на параллельную работу включается невозбужденным. Для этого включают выключатель ТЗ, шунтирующий обмотку возбуждения генератора;

после того как напряжение генератора упадет до значения, близкого остаточному, поворотом ключа 1КУ в положение "Больше" подают импульс на включение автоматического выключателя генератора В. Реле РП срабатывает, самоблокируется и замыкает цепи реле ИРЧ;

при достижении генератором частоты вращения, близкой к синхронной, реле ИРЧ срабатывает и включает промежуточное реле синхронизации РПС. Своими контактами реле РПС замыкает цепь включения электродвигательного привода автоматического выключателя генератора;

генератор включается в сеть недовозбужденным, так как его обмотка возбуждения замкнута накоротко контактами выключателя гашения поля ВГП. После включения генераторного автомата обесточивается ВГП и размыкает свои контакты, шунтирующие обмотку возбуждения генератора;

генератор возбуждается и втягивается в синхронизм. Лампа 1ЛK загорается. Выключатель Т4 переключают в положение "Быстро", и генератор набирает нагрузку. Для нормальной остановки дизеля: отключают поворотом переключателя 2КУ автоматический выключатель генератора В, а поворотом переключателя 1КУ (В положение "Меньше") замыкают цепь обмотки левого вращения электродвигателя ДР, при этом рейка топливного насоса выводится в положение, соответствующее промежуточным оборотам дизеля;

дизель охлаждается до температуры настройки датчика 2ДТВ, который, срабатывая, размыкает цепь лампы 6Л3 и шунтирует микропереключатель В2;

повторным поворотом переключателя 1КУ рейка выводится в положение, соответствующее нулевой частоте вращения дизеля. Электродвигатель ДP выключается микропереключателем B1. Дизель останавливается.

Схемой предусмотрены защита и контроль работы дизеля при перегреве воды и масла, понижении давления масла и разносе.

При срабатывании датчика контролируемого параметра замыкается цепь выходного реле защиты 1P3 и срабатывает соответствующее указательное реле. Контакт реле 1РЗ замыкает цепи табло "Авария" и звукового сигнала (при замкнутом положении выключателя Т2). Другой контакт реле 1РЗ замыкает цепь независимого расцепителя автоматического выключателя генератора и отключает его.

Рейка топливного насоса автоматически выводится на нулевую частоту вращения. Дизель останавливается.

При срабатывании защиты от разноса одновременно с отключением генератора срабатывает автоматическое стоп-устройство дизеля АСУ. Для предотвращения ложного срабатывания защиты от понижения давления масла в цепь соответствующего сигнального реле включается контакт реле 1РИ, который контролирует запуск дизеля. Таким образом, контроль за понижением давления масла осуществляется только в том случае, если дизель запущен и контакт 1РИ замкнут.

Рис.4. Принципиальная схема дизель-генератора АСДА-100 полупроводниковыми блоками автоматики

Принципиальная электрическая схема АСДА-100, автоматизированного по 3-й степени (рис.4).

В схеме синхронный генератор со статической системой возбуждения показан в свернутом виде. На рис.4 показана силовая схема АСДА-100. Элементы блоков и автоматики показаны свернутом виде. Силовая цепь и цепи регулирования напряжения генератора состоят из резонансной статической системы возбуждения, корректора напряжения (на схеме не показан), блока управления параллельной работой БУ с трансформатором ТТ1, автоматического выключателя генератора АГ и сети АС, контакторов КФГ и КФС, предназначенных для дистанционной автоматической коммутации силовой цепи, реверсивного двигателя ДУН, регулирующего с помощью сопротивления СУН уставку напряжения, трансформаторов тока ТТ2-ТТ7 для питания цепей измерения тока, блока датчика мощности и частоты ДМЧ и блока контроля мощности БКМ.

Контроль и измерение параметров генератора производятся амперметром А, ваттметром W, частотомером Hz, вольтметром V.

Переключатель ВВ позволяет производить измерения на различных фазах (А,В,С) с использованием одного прибора.

При ручной синхронизации ненагруженного электроагрегата с сетью переключатель синхроноскопа ВСх устанавливают в положение I. В этом случае сигнальная лампа ЛC1 включена контактами переключателя ВСх через ограничительное сопротивление R1 на начала вторичных обмоток трансформаторов Th2 и ТН2 и находится под напряжением биений с амплитудой, изменяющейся от нуля до двойного значения напряжения вторичных обмоток этих трансформаторов. Частота биений равна разности частот синхронизируемых источников питания. Выключатель статизма ВС устанавливается во включенное положение и шунтирует часть сопротивления RП2 в блоке управления БУ. Сопротивлением установки напряжения СУН напряжение синхронизируемого электроагрегата устанавливается равным напряжению сети, а кнопками изменения частоты вращения двигателя устанавливается частота генератора, равная частоте сети. Включение электроагрегата на параллельную работу с сетью осуществляется контактором фидера генератора КФГ путем замыкания контактов кнопки включения контактора генератора в момент погасания сигнальной лампы ЛC1.

При ручной синхронизации нагруженного электроагрегата с сетью переключатель синхроноскопа BC устанавливается в положение III. При этом лампа синхроноскопа ЛС1 подключается контактами переключателя ВСх через ограничительное сопротивление R1 на начала вторичных обмоток трансформаторов ТН1 и ТНЗ и находится под напряжением биений. Напряжение и частота генератора устанавливаются, как и при ручной синхронизации ненагруженного электроагрегата с сетью. Включение нагруженного электроагрегата на параллельную работу с сетью осуществляется контактором фидера сети КФС.

Цепи собственных нужд получают питание от генераторного фидера через автоматический выключатель АСН. К собственным нуждам электроагрегата относятся устройства и цепи оперативного питания, поддержания горячего резерва, дозаправки масла и т.д.

Питание схемы автоматического управления осуществляется блоком питания. Основным источником постоянного напряжения является кремниевый выпрямительный агрегат со стабилизирующим напряжением, а резервным - аккумуляторные батареи.

Поддержание дизеля в состоянии горячей готовности производится электронагревателем ТЭН, расположенным в поддоне (водяной полости) масляного бака.

Питание на электронагреватель ТЭН подается через контакты контактора электронагревателя КЭП и предохранитель.

Контакторы КЭП включаются автоматически датчиком температуры охлаждающей жидкости, выходные контакты которого замыкаются при снижении температуры до +37°С и размыкаются при повышении ее до +45°С.

Дозаправка расходного масляного бака производится электронасосом, двигатель которого получает питание через контакты контактора заправки масла КЗМ и предохранители.

Включение контактора КЗМ осуществляется вручную кнопкой или автоматически с помощью реле заправки масла. При снижении уровня масла реле включает контактор КЗМ, а при повышении уровня масла отключает его. Аналогично работает и топливозакачивающий насос ДЗТ.

Пуск и остановку АСДА-100 осуществляют автоматически или дистанционно нажатием кнопки "Пуск" или "Стоп".

Схема предусматривает также автоматическое включение АСДА-100 на параллельную работу по методу точной синхронизации с помощью блоков автоматики.

Автономно работающий АСДА-100 поддерживает частоту тока с точностью 50±0,5 Гц независимо от нагрузки. Для поддержания частоты в заданных пределах служит система коррекции частоты, состоящая из датчиков частоты и магнитных усилителей.

Схема АСДА-100 обеспечивает защиту при следующих аварийных режимах: отключение автомата генератора, неудачный пуск и разнос двигателя, отсутствие возбуждения на генераторе, падение давления масла, перегрев дизеля и т. д. В этих случаях по сигналу соответствующего реле срабатывает реле аварии и выдает команду на остановку дизеля с одновременной выдачей сигнала.



www.gigavat.com

Устройство дизель-генератора

 

Современный дизельный генератор может дополнительно оснащаться устройствами стабилизации напряжения, устройствами защиты от перегрузок и проверки уровня масла, а также различными электрическими системами запуска двигателя. Выпускаемые современными производителями генераторы на дизельном топливе, - это надежные, мощные, экономичные и долговременные поставщики электроэнергии.

Дизель-генераторная станция / установка состоит из силовой установки (дизельный двигатель, генератор), блока управления различных модификаций, жесткой рамы и бака с топливом.

Понятия-аналоги:

дизельная электростанция,

электрогенераторная установка,

дизельный электроагрегат,

дизель-генератор,

дизельгенераторная установка (ДГУ),

Обычно для обозначения менее мощных автономных дизельных источников электроснабжения используют термин «дизель генератор» (ДГ), для более мощных – «дизельная электростанция» (ДЭС). Также используются названия «дизель генераторная установка» (ДГУ) и «дизель электрическая установка» (ДЭУ).

Классификация

Автономные электростанции классифицируются по:

1. виду топлива (дизельные, бензиновые, газовые).

2. назначению (переносные, стационарные)

3. вырабатываемой мощности

4. роду электрического тока, вырабатываемого генератором (переменный, постоянный)

5. продолжительности работы

6. виду пуска (ручной, стартер, автозапуск),

7. способу защиты от атмосферных явлений и вандализма (капот, кожух)

8. виду исполнения (например, на автомобильных и тракторных прицепах)

 

Устройство дизель-генератора

Двигатель

Ключевой узел любой дизельной электростанции – конечно же, двигатель. На дизель-генераторах используются специальные двигатели высокой надежности промышленного типа, которые предназначены для работы на постоянной частоте. Как правило, это 4-тактные дизельные двигатели. Такой дизель снабжается всеми принадлежностями для постоянного или резервного применения на электростанциях, комплектуются сухим воздушным фильтром, механическим или электронным регулятором оборотов, масляным и топливным фильтрами, датчиками давления и температуры.

Возможно применение двигателей с рядным и V-образным расположением цилиндров. Обычно дизель-генераторы с двигателями с рядным расположением цилиндров имеют более узкую и иногда – более длинную раму по сравнению с дизель-генераторами с V-образными дизелями. Устройство и обслуживание рядных двигателей проще. Редко встречаются рядные двигатели с количеством цилиндров больше 6, таким образом, конструкция и устройство дизель генераторов большой мощности предполагает, как правило, использование V-образного двигателя.

На дизель-генераторах мощностью более 15 кВт используются двигатели с жидкостным (радиаторным) охлаждением. Они имеют более простое устройство, более надежны и легче агрегатов с воздушным охлаждением. Сама конструкция двигателей с радиаторным охлаждением подразумевает такие преимущества, как больший ресурс из-за более равномерного охлаждения, более низкий уровень шума, возможность использования в более широком диапазоне температур.

Генератор

В большинстве современных широко применяемых дизельных установок используются синхронные генераторы переменного тока. Это, как правило, промышленные генераторы с горизонтальной осью синхронного типа, бесщеточные, трехфазные (или однофазные на станциях небольшой мощности) на роликовых подшипниках с самовентиляцией внутри кожуха. Устройство бесщеточных генераторов предполагает наличие системы самовозбуждения с саморегуляцией выходного напряжения. Обмотка выполняется, как правило, из электролитической меди и выдерживает высокие температуры нагрева.

Соединительная муфта

Для обеспечения требуемой соосности двигатель и генератор соединяются вместе при помощи конусной муфты. В случае применения одноопорного генератора (генератора с одним опорным подшипником) роль муфты выполняет специальный гибкий диск.

energoprostor.ru


Смотрите также