Как выбрать электростанцию?

Электричество - великое благо цивилизации, однако в наш век мобильности, в производстве и строительстве, в быту и социальной сфере, мы то и дело сталкиваемся с невозможностью подключения к стационарным сетям. Если требуется провести монтажные работы «в поле», обеспечивать бесперебойное питание электронного оборудования в больнице, дать тепло в загородном доме или ликвидировать последствия аварии, - для этих и многих других задач существуют решения. И эти решения зачастую основаны на использовании передвижных и стационарных электростанций, которые работают на дизельном топливе. Как выбрать из всего разнообразия дизельную электростанцию (ДЭС), оптимальную для использования в конкретных условиях?

Для этого есть шесть простых шагов.

Определение суммарной мощности дизельной электростанции

При выборе дизельной электростанции следует, в первую очередь, определить суммарную мощность, которую будут потреблять электроприборы, подключаемые к нему одновременно. При этом стоит обратить внимание на различие токоприемников с преобладанием активной или индуктивной нагрузки.

Для питания сети, в которую включены приборы, активно нагружающие электросеть, такие как освещение, электроплиты, электронагреватели, следует брать генератор с запасом мощности, превышающим суммарную мощность подключенных приборов на 15-20%.

Электротехника индуктивного типа, а это электродвигатели и приборы, собранные на их основе - дрели, насосы, пилы, компрессоры и холодильники, и т.д., нуждается в момент пуска в большей мощности, поэтому их суммарную мощность необходимо увеличивать в 2,5-3 раза, рассчитывая требуемую мощность дизельного генератора.

Выбор двигателя

Для электроснабжения промышленных объектов применяются индустриальные дизельные двигатели от 16 до 2500 кВт с количеством оборотов 1500 и 3000. Дизельный двигатель экономичен в техническом обслуживании и расходах на топливо для электростанции.

Дизельные электростанции отличаются друг от друга количеством оборотов: 1500 об/мин (низкооборотные) и 3000 об/мин (высокооборотные). Если количество часов эксплуатации электростанции не превысит 500 часов в год, то выбор можно делать из линейки высокобортных моделей. Но если эксплуатировать электростанцию будут более интенсивно, чем 500 часов в год, то выбирайте ее из линейки низкооборотных моделей. Притом, что при одинаковой мощности цена низкооборотной электростанции будет выше, чем у высокооборотной. Зато низкооборотная ДЭС имеет больший ресурс и более низкий уровень шума, чем высокооборотная.

В основном все сборщики ДЭС их делят на две групп:

• Отечественные;
• Импортные.

К отечественным относятся в основном 3 двигателя - ММЗ, ЯМЗ и ТМЗ. Ассортимент двигателей ярославского моторного завода более широк и закрывает основные востребованные мощности России, а кроме того очень знаком в обслуживании и ремонте механикам на местах.

А вот импортных двигателей на отечественном рынке представлено достаточно много и европейские и китайские, и японские, и американские.

Выбор генератора

Генераторы подразделяются на два типа - асинхронные и синхронные генераторы.

Асинхронные генераторы позволяют запитать от электростанции высокочувствительную электронную аппаратуру, а в ходе работы они способны поддерживать напряжение тока с высокой точностью.

Синхронные генераторы пригодны для основного и аварийного электроснабжения социальных и промышленных объектов. Этот тип генераторов более подходит для эксплуатации устройств с индустриальным (промышленным) двигателем, а так же с электродвигателями, ведь синхронные генераторы позволяют подключать к ним токоприемники с реактивной мощностью до 65% от номинала, тогда как асинхронные могут выдерживать пики только до 30%.

Ведущие производители дизельных электростанций такие как SDMO,FG Wilson собирают своё высококачественное, пользующиеся спросом оборудование на генераторах Leroy Somer. Это является немало важным фактором подтверждения качества и репутации генераторов данной марки.

Кроме того, генератор французской марки пользуется большим спросом у предприятий ведущих отраслей российской экономики, нефте-газового сектора, горно-обогатительных и металлургических комбинатах, на военно-промышленных предприятиях, в телекоммуникационном секторе, агрокомплексах и т.д.

Частота генератора

В России частота напряжения электроприемников общепромышленного назначения принята равной 50Гц. Для питания специальных электроприемников применяется напряжение 230 В частотой 400Гц. Однако, тот кто обладает оборудованием такого рода электропотребления, в рекомендациях не нуждаются.

Определить количество фаз

Этот выбор диктуется самой сетью, проводкой, которую предполагается подключить к дизельной электростанции. Для питания однофазных электропроводок и электроприборов применяются однофазные электрогенераторы, для трехфазной сети берут, соответственно, трехфазные.

На промышленных объектах самым распространенным является электропотребление трёхфазное.

Трёхфазные электростанции на 380 В применяются как в промышленных целях, так и для коттеджей, с трехфазной разводкой сети. Кроме того, следует учитывать, что между нулем и фазой Вы снимете 220 вольт (что Вам и нужно), а между двумя фазами - 380 В.

При использовании трехфазных дизель электростанций непременно нужно соблюдать условие приблизительного равенства мощности потребителей, которые находятся на различных фазах. При этом разница электрических мощностей на различных фазах для нормальной работы генератора не должна превышать 20 - 25%.

Степень автоматизации

В зависимости от наличия обслуживающего персонала и предназначения электростанции различают три основных режима контроля и управления ДЭС:

1-ая степень автоматизации

Должен выполняться следующий минимум операций:

• автоматическое регулирование частоты вращения вала дизеля, напряжения и температуры в системах охлаждения и (или) смазки;
• местное и (или) дистанционное управление пуском, остановом, предпусковыми и послеостановочными операциями, а также частотой вращения (нагружением) реверсированием;
• автоматическая подзарядка АКБ, обеспечивающих пуск и (или) питание средств автоматизации (при электростартерном пуске);
• автоматическая аварийно-предупредительная сигнализация и защита;
• индикация значений контролируемых параметров на местном (дизельном) щитке и (или) дистанционном пульте.

2-ая степень автоматизации

Дополнительно к 1-ой степени автоматизации должны выполняться:

• дистанционное автоматизированное и (или) автоматическое управление пуском, остановом, предпусковыми и послеостановочными операциями, частотой вращения (нагружением) и реверсированием при его наличии;
• автоматический прием нагрузки при автономной работе или выдача сигнала о готовности к приему нагрузки;
• автоматизация совместной работы двигателей, в том числе автоматический прием нагрузки в ходе синхронизации при параллельной работе ДГА между собой или с внешней сетью;
• автоматическое поддержание двигателя в готовности к быстрому приему нагрузки;
• автоматическое регулирование вязкости тяжелого топлива и автоматизированное управление переходом с одного вида топлива на другой;
• автоматизированный экстренный пуск и (или) останов;
• исполнительная сигнализация.

3-я степень автоматизации

Дополнительно ко 2-ой степени автоматизации должны выполняться:

• автоматическое пополнение расходных емкостей: топлива, масла, охлаждающей жидкости и сжатого воздуха;
• автоматизированное и (или) автоматическое управление вспомогательными агрегатами и (или) отдельными операциями обслуживания двигателя.

Параллельная работа

Необходимость в параллельной работе может возникнуть по следующим причинам: обеспечить повышенную надежность питания особо ответственных потребителей, обеспечить бесперебойность питания на период проведения технического обслуживания основного источника электроснабжения, необходимость компенсировать увеличение потребляемой мощности подключенной нагрузкой.

Принцип параллельной работы заключается в том, что дизель-генератор работает совместно с другим дизель-генератором или сетью на общие шины нагрузки. Из этого следует, что если агрегат предназначен для работы в качестве резервного источника электроснабжения, то использовать его для параллельной работы невозможно. Это связано с тем, что сам принцип резервирования подразумевает питание нагрузки только от одного источника.

Различают два основных вида параллельной работы - параллельная работа с другим (другими) дизель-генератором и параллельная работа с сетью. Параллельная работа с другим электроагрегатом необходима для повышения надежности системы электроснабжения особо ответственных электроприемников и с целью компенсировать временный рост по мощности в часы пика нагрузки. Параллельная работа с сетью используется крайне редко и применяется только в случаях, когда необходимо обеспечить бесперебойность питания на период проведения технического обслуживания основного источника электроснабжения. Дизель-генератор должен работать в параллель сетью в данном случае кратковременно, только на период плавного перевода нагрузки на питание от сети на генератор и обратно.

Режим нейтраль

Для автономных передвижных установок нейтраль выбирается изолированной. Согласно «Правил устройств электроустановок» при питании стационарных электроприемников от автономных источников питания режим нейтрали источника питания и защитные меры должны соответствовать режиму нейтрали и защитным мерам, принятым в сетях стационарных электроприемников. Поэтому, для дизельных электростанций, используемых в качестве «резерва промышленной сети», нейтраль выбирается глухозаземленной.

Продолжительность работы дизельной электростанции

Достигнуть большей продолжительности необслуживаемой работы дизель-генератора можно двумя способами: увеличивая объемы топливных расходных емкостей самих дизель-генераторов или же организуя автоматизированную подачу топлива и масла в расходные емкости по топливопроводам из емкостей-хранилищ.

Для автономных передвижных установок ввиду невозможности использования обеих способов продолжительность необслуживаемой работы составляет 4 часа (для станций мощностью до 30 кВт - 8 часов).

Для автономных стационарных возможна установка топливного бака большей емкости - на непрерывную работу 24 часа (для станций мощностью от 60 кВт в этом случае реализуется автоматическая закачка топлива из внешней емкости-хранилища).

Для резервных дизель-генераторов рекомендуемое время необслуживаемой работы - 24 часа. Установка дополнительного оборудования для непрерывной работы электростанции в течение 150-240 часов - достаточно дорогой вариант и не всегда экономически оправдан.

Выбрать место установки и климатические условия эксплуатации

Если  дизельная электростанция (ДЭС) берется в качестве автономного источника питания и предназначен для работы на открытом воздухе, необходимым требованием к нему будет способность работать в диапазоне температур: от -50С до +50С.

В том случае, если дизельную электростанцию (ДЭС) планируется установить на постоянное место в здании в помещении, специальном отапливаемом и вентилируемом, тогда необходимо приобретать стационарный дизель генератор.

Применение дизельной электростанции в качестве резервного источника питания возможно производить только в помещении, либо в контейнере или специальном погодозащитном кожухе.

Следует также учесть, что, чем выше окружающая температура и влажность и чем выше будет находиться генераторная установка над уровнем моря, тем ниже будет отдаваемая мощность генератора.