Дизель-генераторные установки (электростанции). Дизель электростанции


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

Дизель-генераторная установка (электростанция)

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 — 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[править]

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[править]

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

По конструктивному исполнению[править]

  • 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[править]

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[править]

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 = \frac{n}{60}, где f — частота в герцах; n — число оборотов ротора в минуту.

Если генератор имеет число пар полюсов p, то соответственно этому частота электродвижущей силы такого генератора будет в p раз больше частоты электродвижущей силы двухполюсного генератора: 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[править]

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.

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 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.

www.wikiznanie.ru

Дизельная электростанция — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Экономичность дизельных электростанций может быть повышена за счет использования тепловых потерь двигателей, достигающих в 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 дизельных электростанциях мощностью свыше 750 квт отходящее тепло может быть использовано для теплофикации пристанционного района. На дизельных электростанциях 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: автоматическое поддержание заданной частоты вращения, температур охлаждающей воды и масла, автоматическая аварийная сигнализация и защита; автоматический или дистанционный пуск и остановка дизелей, автоматическая подготовка к приему нагрузки, синхронизация агрегатами и сетью, прием нагрузки и ее распределение при параллельной работе агрегатов; автоматическое пополнение топливных, масляных и водяных расходных баков и воздушных баллонов, подзарядка стартовых батарей и батарей оперативного питания, а также автоматическое управление вспомогательными агрегатами.Передвижные дизельные электростанции используются в сельском хозяйстве, лесной промышленности, в геологоразведочных экспедициях в качестве основного, резервного или аварийного источника электропитания силовых и осветительных сетей. На транспорте (дизель-электровозах, дизель-электроходах) дизельные электростанции применяются в качестве основной энергетической установки. В состав передвижных дизельных электростанций входят дизель-электрический агрегат, силовой распределительный шкаф (щит), шкаф автоматического управления, пульт дистанционного управления, отопительно-вентиляционные установки, выпрямители и аккумуляторные батареи для питания системы автоматики.Передвижные дизельные электростанции (энергопоезда) впервые в СССР были построены в 1934 году. В энергопоездах оборудование смонтировано на железнодорожных платформах или в вагонах. Мощность энергопоездов составляла 1; 2, 5; 3; 4, 5; 10 Мвт. Электрическая часть дизельной электростанции 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.

megabook.ru

Эксплуатация дизельных электростанций. Эксплуатация ДЭС



Подготовка дизельной электростанции к работе

Перед пуском электроагрегат ДЭС должен быть тщательно проверен и подготовлен к работе. Необходимо осмотреть дизель, генератор, вспомогательные агрегаты, панели и щиты и устранить обнаруженные неисправности. С помощью мегаомметра 500 В проверяют сопротивление изоляции схемы агрегата при включенных выключателях; сопротивление должно быть не менее 0,5 МОм.

Если сопротивления изоляции генератора и остальной части схемы стали ниже 0,5 МОм, следует очистить от пыли, протереть или просушить открытые электроизоляционные детали; если необходимо, произвести сушку генератора. При подготовке ДЭС к работe следует проверить степень разряженности аккумуляторных батарей и исправить системы зажигания. Пуск дизеля стартером при разряженности аккумуляторных батарей более 50% не разрешается.

Расходный топливный бак должен быть заправлен топливом, а кран топливного бака установлен в положение “Открыто”. Уровень топлива в расходном баке контролируется по указателю уровня топлива. Полностью заправленный расходный бак обеспечивает непрерывную работу электроагрегата в течение не менее 4ч.

Необходимо убедиться в отсутствии воздуха в топливной системе, заправить расходные и дополнительные масляные баки, а также заправить внутренний контур системы охлаждения водой (при ее наличии) и проверить циркуляцию воды во внешнем контуре системы охлаждения.

В системах топливоснабжения, смазки и охлаждения дизеля не должно быть течи. При необходимости нужно подтянуть уплотняющие гайки, зажимы и хомуты.

Перед пуском следует проверить плотность всех соединений воздухоочистителя и механизм воздушной захлопки.

Положение выключателей и переключателей на панелях, щитах управления генератора и дизельной автоматики должно соответствовать инструкции по эксплуатации ДЭС.

Автоматический выключатель генератора в силовой сети должен быть отключен, а переключатель цепей управления следует поставить в положение "Ручное управление" или "Автоматический пуск".

После проведения этих операций электроагрегат ДЭС считается подготовленным к пуску и работе.

Пуск, наблюдение за работой дизельных электростанций и их остановка

Пуск и остановка ДЭС могут быть ручными - с местного щитка управления дизелем, дистанционными - с пульта дистанционного управления или автоматическими - без вмешательства обслуживающего персонала по сигналу автоматики при изменении контрольных параметров в сети или на другом агрегате.

Ручной пуск и остановка ДЭС

Ручной пуск и остановка производятся в соответствии с заводской инструкцией. После запуска и прогрева дизеля на холостом ходу его частоту вращения постепенно доводят до максимальной. Затем возбуждают генератор и по частотомеру устанавливают частоту тока 50 Гц с помощью изменения частоты вращения дизеля. Вращением ручки сопротивления уставки напряжения по вольтметру устанавливают номинальное напряжение генератора, после этого включают генераторный автомат и нагрузку к генератору. После пуска проверяют нормальную работу систем охлаждения воды и масла.

Для остановки ДЭС следует отключить автоматический выключатель генератора (снять нагрузку), снизить напряжение на генераторе и уменьшить частоту вращения дизеля. Дизель работает на холостом ходу с последующим медленным снижением частоты вращения до его полной остановки.

Дистанционный автоматический пуск и остановка ДЭС

Дистанционный автоматический пуск и остановка производятся с пульта дистанционного управления или шкафа управления с помощью кнопок управления. Все операции по пуску и остановке электроагрегата осуществляются в заданной технологической последовательности схемой автоматики.

В случае удачного пуска загорается сигнальная лампочка "Нормальная работа"; если возникает аварийный режим, то срабатывает аварийная сигнализация или защита и происходит автоматическая остановка ДЭС.

Автоматический пуск и остановка ДЭС

Автоматический пуск и остановка осуществляются в определенной технологической последовательности без вмешательства персонала схемой автоматики.

Сигналом для автоматического пуска является изменение контрольных параметров резервируемого электроагрегата: недопустимое снижение или повышение напряжения, перегрузка электроагрегата, недопустимое снижение напряжения промышленной сети.

Сигналом для автоматической остановки является снижение общей нагрузки двух параллельно работающих электроагрегатов (основного и резервного) до 80% номинальной мощности или восстановление напряжения в контролируемой промышленной сети.

Автоматическая остановка электроагрегата происходит при возникновении аварийных режимов и срабатывании датчиков аварийной сигнализации и защиты. Включение генераторов ДЭС на параллельную работу производится в соответствии с рекомендациями, приведенными далее.

Наблюдение за работой дизельной электростанции (ДЭС) в нормальных эксплуатационных условиях.

Во время работы дизеля необходимо:

  • следить за показаниями приборов контроля работы дизеля (температурой масла и воды, давлением масла и т.д.), наличием охлаждающей жидкости в системе, подачей масла к частям дизеля и работой различных датчиков дизеля;
  • вовремя пополнять топливные баки горючим; обращать внимание на наличие посторонних шумов или стуков в дизеле;
  • при отсутствии автоматики следить за частотой вращения дизеля и производить, если это необходимо, ее регулировку.

При обслуживании генератора необходимо:

  • следить за показаниями амперметров, вольтметров, ваттметров. Превышение номинальных значений недопустимо. Допускаются несимметричная нагрузка до 25% номинального тока и перегрузка по току не более 10% в течение 1 ч.;
  • контролировать температуру и шум подшипников. Температура подшипников контролируется на ощупь рукой (или термометром) по температуре крышек в доступных местах и не должна превышать 80°С. Шум подшипников следует прослушивать через специальную деревянную рейку. Один конец рейки нужно приложить к уху, а другой к ступице или другой части подшипникового щита. При хорошем состоянии подшипников слышен равномерный гул без стуков и ударов;
  • проверить на ощупь величину вибрации генератора. Если вибрация больше обычной, ее измеряют виброметром в радиальном направлении вертикально и горизонтально. Двойная амплитуда вибрации генератора при работе с дизелем, измеренная на подшипниковых щитах, не должна превышать 0,2 мм или данных, приведенных в инструкции на генератор;
  • производить подрегулировку напряжения и частоты в пределах номинальных значений;
  • наблюдать за показаниями приборов контроля изоляции, аварийными и предупредительными сигналами: при необходимости принимать меры по устранению ненормальных режимов;
  • периодически наблюдать за работой щеточного аппарата возбудителя и контактных колец ротора;
  • равномерно распределять нагрузку (при отсутствии автоматики) между параллельно работающими генераторами;
  • периодически выслушивать генератор на отсутствие стуков и посторонних шумов;
  • при внезапном исчезновении показаний одного из приборов статора или ротора проверить по другим приборам, не является ли это результатом порчи самого прибора, подводящих цепей и т.д.

Если прибор или подводящая цепь повреждены, то, не изменяя режима работы генератора, надо принять меры к устранению неисправности.

Во время работы ДЭС необходимо осматривать щиты и панели генератора собственных нужд, аппаратуру возбуждения и силовое электрооборудование ДЭС.



www.gigavat.com

Дизельная электростанция — Википедия РУ

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).

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 мощностью от 0,3 кВт до 20 кВт.
  • Стационарные (промышленные) — электростанции с дизельным двигателем жидкостного охлаждения. Как правило, выходной ток - трехфазный, напряжением от 400/230В до 10 кВ. Единичная мощность установок составляет от 8 кВт (10 кВА) до 2000 кВт (2400 кВА)[1].

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.

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[2]

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.

http-wikipediya.ru

Технические характеристики дизельных агрегатов (ДЭС)



В настоящее время выпускают дизельные электроагрегаты и электростанции мощностью 5, 8, 10, 12, 16, 20, 30, 50, 75, 100, 200, 320, 500, 630, 1000 кВт и выше напряжением 230 и 400 В, частотой 50 Гц.

Неавтоматизированные агрегаты и электростанции предназначены для одиночной работы и при номинальной частоте вращения генератора обеспечивают напряжения на шинах ДЭС, лежащие в пределах ±5% номинального значения.

Электростанции имеют аппаратуру и контрольно-измерительные приборы для управления и наблюдения за их работой.

Общий вид неавтоматизированной передвижной электростанции типа ЭСД-20 показан на рис.1.

Общий вид передвижной электростанции типа ЭСД-20 при снятом капоте

Рис.1. Общий вид передвижной электростанции типа ЭСД-20 при снятом капоте. 1 - механизм управления; 2 - щит управления; 3 - рама;4 - блок дизельных приборов; 5 - бензиновый бак подогревателя;6 - подогреватель; 7 - двигатель ДП-20.

Автоматизированные агрегаты и электростанции в зависимости от степени их автоматизации обеспечивают непрерывную работу без обслуживающего персонала в течение 4-240 ч.

Для автоматизированных ДЭС предусмотрены три степени автоматизации.

Первая степень обеспечивает автоматическое поддержание номинального режима работы (в том числе без обслуживания и наблюдения не менее 4 часов) после пуска и нагружения дизель-электрических агрегатов. При этом должны работать аварийно-предупредительная сигнализация и защита, а также автоматически производиться подзаряд стартерных аккумуляторных батарей и наполнение топливных баков.

Вторая степень автоматизации включает в себя автоматику первой степени и устройства для дистанционного и автоматического управления дизель-электрическими агрегатами (пуск, синхронизация при параллельной работе, принятие нагрузки, останов, контроль за работой, поддержание неработающего дизеля в прогретом состоянии) со сроками необслуживаемой работы не менее 16 ч (агрегаты до 100 кВт) и 24 ч (агрегаты свыше 100 кВт).

Третья степень автоматизации включает в себя автоматику второй ступени и устройства для управления дизель-электрическими агрегатами (пополнение топливных и масляных баков, подзаряд аккумуляторных батарей и пополнение воздушных баллонов, заданное распределение активных и реактивных нагрузок при параллельной работе, управление вспомогательными агрегатами) со сроками необслуживаемой работы не менее 150 ч (агрегаты до 100 кВт) и 240 ч (агрегаты свыше 100 кВт).

Дизель-электрические станции 2-й и 3-й степеней автоматизации имеют также аварийно-предупредительную сигнализацию при достижении предельных значений температуры воды, масла, воздуха, давления масла, расхода и уровня жидкости, частоты вращения и т. д.

Общий вид стационарной электростанции показан на рис.2.

Общий вид автоматизированной электростанции типа АСДА-100 без щита управления

Рис.2. Общий вид автоматизированной электростанции типа АСДА-100 без щита управления 1 - генератор ГСФ-100м; 2 - воздухоочиститель; 3 - щиток местного управления дизелем; 4 - дизель; 5 - топливный насос; 6 - топливный фильтр; 7 - водяной насос внешнего контура; 8 - пневмомаслопрокачивающий агрегат; 9 - масляный фильтр; 10 - расходный масляный бак.



www.gigavat.com

дизельная электростанция. Характеристики, техническое обслуживание, ремонт

Энергоснабжение частных домов и ответственных объектов инфраструктуры может зависеть не только от центральных сетей коммуникационного обеспечения, но и от автономных станций. Генератор является одним из самых востребованных видов оборудования в этом классе. Его можно использовать и в качестве дополнительного источника питания, и как резервную установку на случай аварии. На рынке довольно распространены бензиновые агрегаты такого типа, но дизель-генераторные установки (ДГУ) выигрывают за счет низких затрат на топливо. Есть и другие отличия у таких установок, но их стоит рассмотреть отдельно.

Особенности дизель-генераторов

генераторные установки дизель

В стандартном исполнении генератор имеет ДВС и альтернатор. В отличие от бензиновых силовых агрегатов, дизельные установки обеспечивают впрыск топлива в виде мелкодисперсной фракции. Далее в процессе воздушного сжатия происходит многократное увеличение показателей давления и температуры, за счет чего и возникает воспламенение. По этой причине не требуется включение в конструкцию свечей зажигания и аккумуляторов, без которых не обходятся те же бензиновые генераторные установки. Дизель в процессе сгорания выделяет меньше окалины и различных примесей, что также способствует увеличению эксплуатационного ресурса деталей и повышению экологичности оборудования. Также распространено мнение, что в технологическом отношении бензиновая техника во всех отраслях превосходит аналогичные устройства на тяжелом топливе. Однако, в случае с генераторами это не совсем справедливо, так как блок электроники развитой модели может предусматривать и автоматические системы защиты от перегрузок, и датчики для отслеживания параметров тока.

Технические характеристики установок

обслуживание дизель генераторных установок

Основной показатель работоспособности любого генератора – это мощность. Дизельные агрегаты обеспечивают наиболее высокий силовой потенциал, поэтому их используют не только в бытовых нуждах, но и при обслуживании производственных цехов. Средние характеристики дизель генераторной установки с точки зрения показателей мощности варьируются от 10 до 20 кВт. Но можно найти и модели, которые выходят за рамки этого диапазона. Например, для снабжения небольшого загородного дома будет достаточно приобрести агрегат на 8 кВт, а для снабжения крупных промышленных объектов приобретают станции на 32-48 кВт. Следующей значимой характеристикой ДГУ является время автономной работы, которое зависит от объема топливного бака. Для скромного частного дома, как правило, хватает малогабаритных установок, способных беспрерывно функционировать по 4 ч в день. Для более требовательных задач можно найти и генераторы, обеспечивающие 16-часовой рабочий цикл.

Монтаж станций

В помещении, где планируется установка генератора, должна быть хорошая вентиляция, которая обеспечит вывод отработанных газов. Также следует предусмотреть меры пожарной безопасности и защитить внутренние элементы устройства от проникновения влаги. Ставить оборудование необходимо на ровную и устойчивость поверхность, так как в процессе работы масло не должно вытекать. Что касается площади помещения, то оптимальной величиной будет 10-12 м2. Этого достаточно, чтобы установка была удалена от стен на необходимое расстояние. Если приобретена контейнерная дизель-генераторная установка, то ее можно расположить и на улице. Такие модели отличаются наличием прочного металлического каркаса, а также утеплением из минеральной ваты. Стены и крышка контейнера выступают защитой для внешних воздействий, но требования к устойчивости конструкции остаются прежними.

дизель генераторная установка

Эксплуатационные требования

Для обеспечения оптимальной работоспособности агрегата необходимо запастись небольшим набором расходных материалов и комплектующих. Для начала следует предусмотреть устройства автоматизации и сетевой блок. В первом случае речь может идти о системах дозаправки, которые самостоятельно посредством датчиков осуществляют наполнение топливного бака. Наиболее продвинутые станции также предусматривают возможность управления параметрами работы через компьютер. Сетевой блок, в свою очередь, требуется для автоматического перехода генератора из резервного состояния в режим активной работы. Через несколько минут после аварийного отключения основного питания энергоснабжение начинают генераторные установки. Дизель и масло также являются обязательными компонентами, без которых не обходится эксплуатация агрегата. В качестве топлива желательно использовать солярку без воды и вредных примесей. Качественный состав позволит извлечь из генератора максимум мощности и продлит его срок службы. Что касается масла, то для станций такого типа применяются дизельные масла в составах CD или CE.

Нюансы эксплуатации в зимнее время

техническое обслуживание дизель генераторной установки

При условии соблюдения правил монтажа и рекомендаций по эксплуатации можно рассчитывать на стабильное выполнение функции генератором. Однако зимой, при отрицательной температуре, не исключены проблемы другого рода. Дело в том, что в условиях мороза солярка может загустеть, что не позволит активировать работу генератора. Выходом из положения может стать применение систем топливного подогрева, которыми снабжаются некоторые генераторные установки. Дизель можно подогреть и строительным феном, но только с соблюдением мер безопасности. Чтобы минимизировать риск возгорания, следует выполнять подогрев в закрытой таре и с выключенным двигателем. Избежать неприятных ситуаций с трудным запуском позволит и применение специальной марки топлива. Обычно используют солярку с присадками, которые препятствуют кристаллизации жидкости при отрицательных температурах.

Техобслуживание

Соблюдение мер по техническому обслуживанию начинается еще в процессе эксплуатации. Это выражается в контроле рабочих параметров и выявлении нехарактерных показателей. Оператор должен все время сопоставлять показатели оборотов двигателя, давления масла и температуры с оптимальными значениями. После работы необходимо проверять состояние фильтров, надежность соединений и функцию электрических контактов. Частота комплексного обслуживания зависит от условий эксплуатации оборудования. Например, в пыльном помещении техническое обслуживание дизель-генераторной установки следует выполнять каждый месяц при условии регулярной эксплуатации оборудования. Своевременное обнаружение неполадки позволит не только избавиться от проблемы локального характера, но и увеличит срок службы общего моторесурса генератора.

контейнерная дизель генераторная установка

Ремонт установки

Конечно, ремонт подобных агрегатов лучше доверять специалистам, но есть и целый ряд распространенных неполадок, которые можно ликвидировать своими силами. Это касается замены упомянутых фильтров, свечей и других компонентов, доступных для демонтажа. Очень важно прислушиваться к работе генератора – это позволит раньше выявить проблему. Если наблюдается сильная вибрация и шум, то, скорее всего, есть проблемы с двигателем. В таком случае ремонт дизель генераторных установок желательно выполнять после тщательной диагностики. Кстати, современные модели предусматривают и в некотором роде опцию самодиагностики. Благодаря специальным индикаторам с сигнализацией даже неопытный пользователь сможет обнаружить неисправность и вовремя предпринять соответствующие меры.

Производители дизель-генераторов

ремонт дизель генераторных установок

Одним из лидеров в этом сегменте является французский производитель SDMO. Эта компания десятилетиями работает на рынке электростанций, что позволяет ей предлагать и массивные стационарные установки высокой мощности, и портативные модели генераторов. Средний класс представляют латвийские разработчики от фирмы «Ресанта». В основном под этим брендом выходят небольшие агрегаты мощностью от 2 до 4 кВт. Если требуется дизель-генераторная установка для частных нужд, то лучше обращаться к фирмам Hyundai, Champion и Ranger. К преимуществам этих станций можно отнести высокую надежность, эргономичность и безопасность.

Рекомендации по выбору

Главным критерием в выборе должно стать оптимальное сочетание потребностей объекта к энергообеспечению и мощности генератора. При этом будет неправильно рассчитывать, что высокомощный агрегат удовлетворит любые нужды и сможет выступить как универсальная станция. Для нужд своего уровня такие модели, конечно, подходят, но потребители с минимальными запросами в данном случае будут переплачивать. Эксплуатация и обслуживание дизель-генераторных установок высокой мощности не эффективна, если они используются для энергообеспечения домов и помещений с меньшими запросами. Также следует рассчитать размеры агрегата. Массивная конструкция обеспечит необходимый запас мощности, но ее сложнее установить. И напротив, небольшие мобильные станции не доставят проблем в содержании, но смогут покрыть энергией лишь малотребовательных пользователей.

Заключение

дизель генераторные установки дгу

Современный рынок предлагает множество решений для задач энергообеспечения. Наряду с топливными станциями, неплохим вариантом могут стать и аккумуляторные устройства. Но перед выбором между альтернативными предложениями стоит учитывать преимущества, которыми обладают традиционные генераторные установки. Дизель, к примеру, хоть и не является самым дешевым видом топлива, но в долгосрочной перспективе он становится самым выгодным источником питания автономных станций. Кроме того, солярка не предполагает интенсивного воздействия на рабочие элементы, что положительно сказывается на эксплуатационном ресурсе генератора. Что же касается недостатков такого рода генераторов, то они недешево стоят и обладают довольно внушительными габаритами.

fb.ru