Статьи

Подбор дизельного генератора

При покупке генераторной установки необходимо учитывать нюансы: установка, тип.

Пункт 1. Резервный или автономный?

Крайне важно определиться, будет ли генератор на установке резервной или автономной. В последнем случае это актуально, если другого источника питания не имеется. Но если подпитка идёт от промышленной сети и важно свести к минимуму отрицательные последствия исчезновения источников питания или снижения его характеристик, то стоит остановить выбор на резервном аналоге.

Пункт 2. Место эксплуатации

Автономные аналоги в подавляющем большинстве случаев используют на открытом воздухе в самом широком диапазоне температур: от - 500 градусов до + 500. Исключения бывают, только если предусмотрено постоянное место дислокации для дизель-генератора. Тогда установку инсталлируют в вентилируемом отапливаемом отсеке. Целесообразно покупать дизель-генератор стационарного типа с возможностью эксплуатации в температурном режиме от + 50 до + 500 градусов.

Если же дизельный генератор будет эксплуатироваться как резервное питание, то достойный уровень функциональности будет обеспечен при нахождении в защитном блок-контейнере или в помещении с температурным диапазоном от + 50 до + 500 градусов. Это единственно возможный вариант, поскольку функция резервирования сети означает оперативный прием нагрузок при исчезновении основного источника. Если установка расположена на открытой территории и не защищена кожухом дизель-генератора, то сделать это будет невозможно. В этом случае двигатель генераторной установки подразумевает подогретое состояние всегда.

Пункт 3. Выбор оптимальной мощности

Ключевой момент — корректный подбор мощности дизель-генератора. От этого зависит цена установки. Если удастся подобрать мощность максимально близко к показателям расчетной мощности электроприемников, то при наращивании показателей или увеличении количества приемников генераторная система получит значительную перегрузку, что негативно скажется на установке.

Если завышена мощность дизель-генератора, то это повлечет отрицательные последствия при эксплуатации самого дизеля. Оптимальным будет соблюдение правила о том, что установка никогда не должна работать с нагрузкой меньше в 25% от показателей собственной номинальной мощности. Считается, что лучшей нагрузкой дизель-генератора будет нагрузка в параметрах от 35 до 75%.

Еще одним фактором влияния является климат, который тоже воздействует на мощность дизель-генератора. Если генераторная установка находится высоко над уровнем моря и температура окружающей среды выше, а также повышена влажность, то отдача мощности генератора будет на более низком уровне.

Пункт 4. Как долго должна работать генераторная установка?

Есть два способа, благодаря которым можно увеличить продолжительность необслуживаемой работы дизель-генератора. Например, можно организовать автоматизированную подачу масла и топлива в расходную емкость по топливопроводным путям. Второй вариант: повысить объем топливных расходных емкостей у дизель-генераторов.

Если говорить об автономных установках передвижного типа, то вышеозначенные способы не подходят, поэтому оптимальная длительность необслуживаемой работы равна 4 часам. Если мощность станции составляет 30 квт, то длительность необслуживаемой работы будет равна 8 часам. Если говорить об автономных конструкциях стационарного типа, то можно установить топливный бак с увеличенной емкостью для непрерывной работы в течение 24 часов. Если мощность станции от 60 квт и выше, то обеспечивается закачка топлива в автоматическом режиме из внешнего хранилища.

Дизель-генераторы резервного типа подразумевают оптимальный период необслуживаемой работы в течение 24 часов. Устанавливать вспомогательное оборудование для обеспечения непрерывного функционирования электростанции на протяжении 150-240 часов нецелесообразно экономически в большинстве случаев, это будет очень дорого.

Пункт 5. Нужно ли использовать автоматическое управление?

Есть 4 главных режима контроля и управления дизель-электростанцией. Это актуально при использовании дизель-генератора как автономного источника энергоснабжения в зависимости от обслуживающего персонала и предназначения агрегата. 4 режима следующие:

Управление дистанционно и ручной режим. Это дополнение к управлению в ручном режиме, оно даёт возможности корректировать работу на расстоянии до 25 м.
Автоматический и ручной режим. Контроль и управление дизель-генератора осуществляется автоматизированным способом. Вхождение и пуск рабочего режима подразумевает небольшую вовлеченность специалистов. Контроль по дизель-генератору имеет расширенный функционал.
Ручной режим. Возможен, если обеспечено присутствие специалистов. Это простая в управлении генераторная установка, она имеет функции по контролю и управлению.
Дистанционное управление через компьютер подразумевает полноценное отслеживание работы генеральной установки на дистанции. Не всегда такой способ возможен, ведь он подразумевает разветвленные высокотехнологичные системы электрического снабжения объекта либо группы, что осуществляется с единого диспетчерского пункта. Но этот способ имеет массу преимуществ, широкий функционал в сравнении с режимами, указанными выше.

Если подразумевается эксплуатация, как резервный источник снабжения энергии, то нужно продумать подходящий режим: автоматическое управление на расстоянии посредством компьютера или просто автоматическое управление. Если говорить о первом варианте, то это актуально при снабжении групп равноудалённых объектов с осуществлением контроля через единый диспетчерский центр. Классический пример: группа районных узлов связи, подстанции в системе Облэнерго и прочее.

Пункт 6. Под капотом или в контейнере?

Капот надежно защищает дизель-генератор от негативного влияния осадков, поэтому если планируется эксплуатация дизельной электростанции как автономный источник в открытых внешних условиях, то этот вариант оптимален.

Возможно выбрать и эксплуатацию на прицепе, что значительно облегчает процесс транспортировки. Вариант без капота актуален при эксплуатации дизель-генераторов как резервного источника в вентилируемом и отапливаемом помещении либо как автономный источник.

Такое защитное помещение есть не всегда, да и его возведение подразумевает финансовые вложения, поэтому стоит продумать целесообразность с экономической точки зрения. Возможно лучше купить дизель-генератор, который можно установить во внутренней части утепленного блок-контейнера на раме или на салазках. В последнем случае будет гораздо проще перемещать электростанцию с одного места на другое.

Пункт 7. Бесперебойное снабжение электричеством

Бесперебойность неактуальна для станций, используемых как единственный автономный источник снабжения. Фактор бесперебойности актуален только для установок дополнительных резервных источников питания в системе снабжения электроприемников первой категории, то есть особо ответственных. Если будут перерывы в напряжении кратковременные, то есть до 20 секунд, то для большей части этих электроприемников такой минимальный период времени, требующийся для переключения с одного источника на другой в автоматическом режиме, не повлечет негативных последствий: брак продукции, опасность для человека, техногенные аварии и прочее. Но если риск наступления этих негативных последствий велик, то даже перерыв 20 секунд в энергоснабжении допускать нельзя. Поэтому как резервное питание лучше использовать генераторную установку вместе с источником бесперебойного питания. Да, стоимость этих источников высока, часто она выше цены дизель-генератора, поэтому предварительно нужно провести экономические расчеты, обосновать целесообразность.

Пункт 8. Важность правильно заявленной нагрузки

Крайне важно знать специфику изменения нагрузки для обеспечения корректной работы. Как правило, электростанция питает группу различных периодически отключаемых и включаемых электроприемников, а не один. Поэтому общая нагрузка на станцию динамично изменяется. Качество работы системы и генераторной установки, устойчивость напрямую связаны с мощностью и скоростью изменения нагрузки. Если корректно указана цикличность меняющейся нагрузки при выборе электроагрегата, то проблем с оснащением для правильной работы в соответствии с фактической нагрузкой при эксплуатации не возникнет.

Пункт 9. Разновидности нагрузок

Перед выбором дизель-генератора нужно заблаговременно продумать, на какие разновидности электроприемников будет работать агрегат. Если говорить о жилых помещениях, офисах, то бытовую нагрузку главным образом составляют осветительные приборы. Промышленная нагрузка бывает активная, то есть электрические печи либо силовая - в основном с индуктивными составляющими.

Есть и тиристорная нагрузка, что встречается там, где нужно изменить входное переменное напряжение в выпрямленное, чтобы обеспечить питание двигателям постоянного тока или подзарядить несколько аккумуляторных батарей. Тиристорная нагрузка бывает и при необходимости преобразовать переменное напряжение промышленных частот в другие частоты. Классический пример: газовые и нефтяные буровые конструкции, узлы связи и так далее.

Пункт 10. Параллельная работа

Если важно гарантировать бесперебойное питание на время технического обслуживания главного источника электроснабжения и при необходимости компенсировать рост используемой мощности из-за подключенной нагрузки, то возникает необходимость обеспечения параллельной работы.

Дизель-генератор при параллельной нагрузке функционируют вместе с сетью на общие шины нагрузки или вместе с другим дизель-генератором. Если устройство предназначается для функционирования как резервный источник электрического снабжения, то не удастся использовать его для параллельной работы. Нужно учитывать, что принцип резервирования означает питание нагрузки лишь от одного источника.

Есть две разновидности параллельной работы: с сетью и с другим дизель-генератором. Работа с другим электрическим агрегатом важна, чтобы повысить надежность систем электроснабжения очень ответственных электроприемников. Также она актуальна для компенсации временного роста по мощности в пиковые часы нагрузки.

Параллельная работа с сетью не слишком распространена. Она актуальна, если нужно гарантировать бесперебойное питание на время проведения технического обслуживания основного источника электрического снабжения.

Параллельно с сетью дизель-генератор работает краткосрочно, то есть лишь на время плавного перевода нагрузки на питание от сети на генератор и в обратном порядке. Нужно обеспечить несколько условий, чтобы должным образом войти в параллель с другими источниками, то есть синхронизировать.

Синхронизация не подразумевает задействование большого числа приборов, обслуживающие специалисты способны сделать это в ручном режиме. Если планируется задействовать генераторные установки для работы со сложной ответственной нагрузкой многосистемного типа, где не допускается малейший сбой в электроснабжении, то следует выбрать синхронизацию автоматического типа.

Распределение нагрузок - важный аспект параллельной работы. Общая нагрузка подразумевает реактивную и активную составляющую, что распределяется пропорционально системой управления дизель-генератора. В самом простом случае это возможно за счет механической корректировки оборотов двигателя. Главный недостаток такого способа заключается в том, что деление нагрузки основано на настройках топливной системы регулятором, а не на выходной мощности. Это способно вызвать диспропорцию нагрузки по причине разных характеристик двигателей и регуляторов.

Другим минусом станет то, что частота по-прежнему зависит от нагрузки. Если задействовать автоматическое распределение, то проблемы с временем, качеством, точностью распределения отпадают. Автоматическое распределение с задействованием электронных устройств подразумевает распределение выходной мощности электрических агрегатов от общей точки - частота в 50 Гц. Это гарантирует стабильность работы, улучшение качества.

Пункт 11. Качество частоты напряжения

Оно напрямую зависит от регулятора скорости двигателя. Если нет автономной нагрузки, то требования к регулятору скорости несложные, вот почему в большинстве случаев используется обычный механический регулятор в этих установках. Частота напряжения, частота вращения двигателя зависят от параметров нагрузки. Чем она выше, тем ниже частота. Как правило, механический регулятор настраивают таким образом, чтобы частота составляла 50 Гц при нагрузке в 75-90%.

Таким образом на малых нагрузках, доходящих максимум до 30% от номинальных показателей электроагрегата, частота будет 52-53 Гц. Подавляющее большинство электрических приемников допускают подобные отклонения. Но есть некоторые, созданные на основе микропроцессорной техники или тиристорных преобразователей, для которых крайне важно поддерживать показатели в 50 Гц в независимости от общей нагрузки на двигатели. Это актуально для систем радиовещания, передачи телесигналов. Поэтому двигатель работает по астатической характеристике. Это подразумевает оснащение дополнительными устройствами, которые обеспечат постоянную частоту вращения. Они довольно дороги. При выборе агрегата с подобной системой управления необходимо удостовериться, что нагрузка не подразумевает отклонение по частоте и покупка дополнительных устройств оправдана с финансовой точки зрения.