Дизель-генератор. Особливості та принципи роботи дизельних генераторів

03.08.2015

Дизель-генератор. Особливості та принципи роботи

Компанія «Росэнергоинжиниринг» пропонує дизельні електростанції різних виробників: FG Wilson, Laser Industries, Cummins, Mobil Strom, Himoinsa, CTM та інші. На сторінці «Дизельні генератори » Ви зможете підібрати електростанцію у відповідності з необхідними параметрами.

Дизель-генератор (дизельна електростанція). Принцип роботи

Енергія розширення газів, що утворюються при згорянні воспламененного від стиснення палива в дизельному двигуні внутрішнього згоряння перетворюється за допомогою кривошипно-шатунного механізму в механічну енергію обертання коленвала. Приводиться від двигуна ротор електрогенератора, обертаючись, збуджує електро-магнітне поле, що створює індукційний змінний струм в обмотці генератора, який подається на вихід споживачеві.

Основні компоненти дизель-генератора

До основних складових частин дизель-генератора відносяться:

  • дизельний двигун з підсистемами його життєзабезпечення (подача палива, повітря, охолодження);
  • синхронний або асинхронний генератор змінного струму — альтернатор;
  • система автоматичного управління, моніторингу та контролю дизель-генератора;
  • рама (тент-каркас, кожух, контейнер), де кріпиться все обладнання, і яка може виконувати додаткові функції (захист від впливу зовнішнього середовища, шумопоглинання і т.д.)

Двигуни, вживані в дизель-генераторах

За способом охолодження розрізняють двигуни:

  • повітряного охолодження (застосовуються в установках малої потужності);
  • рідинного охолодження (застосовуються рідини — вода, тосол тощо)

За способом подачі повітря розрізняють двигуни:

  • без турбонаддува;
  • з турбонаддувом (турбокомпресор нагнітає повітря в камеру згоряння двигуна, використовуючи привід від вихлопних газів дизеля);
  • з турбонаддувом і проміжним охолодженням наддувочного повітря.

Генератори змінного струму

Генератори змінного струму, звані «альтернаторы», служать для перетворення механічної енергії обертання в електричну. При цьому виділяють синхронні і асинхронні генератори.

Дизельні генератори поділяються на однофазні або трифазні. Вибір однофазної або трифазної установки залежить від параметрів споживачів: фазності і рівномірності розподілу навантаження між ними.

В трифазних дизель-генераторах перекіс навантаження між фазами зазвичай не повинен перевищувати 25%. Клас захисту генераторів позначається двома буквами (IP) і двома цифрами. Перша цифра означає:

«2» — захист від дотику пальцями і від проникнення твердих сторонніх предметів діаметром більше 12 мм;

«4» — захист від дотику інструментом, пальцями або дротом діаметром понад 1 мм, захист від проникнення твердих сторонніх частинок діаметром понад 1 мм;

«5» — повний захист від дотику допоміжними засобами будь-якого типу і від проникнення пилу.

Друга цифра:

«3» — захист від струменів води, які падають під кутом до 60 градусів від вертикалі;

«4» — захист від струменів води, падаючих під будь-яким кутом.

Виконання дизель-генераторів

Дизельгенератори випускаються в різних варіантах, відповідно до вимог замовників. Найбільш часто зустрічаються наступні виконання:

  • тропічне, північне, морське (у відповідності з кліматичними умовами місця експлуатації);
  • стаціонарний або мобільний (на причепах, напівпричепах або самохідних шасі);
  • з шумопоглинаючою ґратами (кожухом) і без.

Дизель-генератор. Особливості та принципи роботи дизельних генераторів

Вибір потужності дизель-генератора

Вибір потужності залежить від передбачуваних навантажень на нього споживачами електроенергії і їх типу.

Активними вважаються навантаження у приладів, в яких вся споживана енергія перетворюється в тепло: електроплити, обігрівачі, праски і т. д. Для визначення потужності дизель-генератора в даному випадку досить підсумувати потужності всіх електроприладів з активним видом навантаження і додати близько 10-20 %.

У реактивних споживачів енергія перетворюється не тільки в тепло, частина її витрачається на інші цілі, наприклад, на створення електромагнітних полів.

Заходом реактивності виступає так званий cosφ, який вказує скільки енергії перетворюється в тепло. Тому для підрахунку «реального» споживання потужність ділиться на cosφ. Наприклад, якщо на електродрилі зазначено 600 Вт і cosφ=0.7. це означає, що інструмент реально буде споживати від дизель-генератора 600:0.7=857 Вт.

Крім того, кожен дизельний генератор має власний cosφ, який необхідно враховувати. Як правило, він дорівнює 0.8, то для роботи вищеназваного інструменту від електростанції потрібно 857 Вт:0.8 = 1071 Вольт-Ампер.

Також слід звертати увагу на високі пускові струми. Будь електродвигун в момент включення споживає енергії в кілька разів більше, ніж в штатному режимі. Стартова перевантаження електростанції дуже короткочасна, тому важливо, щоб дизель-генератор зміг її витримати, не відключаючись і тим більше не виходячи з ладу. Приміром, у заглибного насоса в момент старту споживання може підскочити в 7-9 разів.

Після складання потужностей всіх споживачів слід передбачити запас потужностей. Так як оптимальний режим роботи електростанції — 80% навантаження, для правильної роботи електростанції необхідно створити запас потужностей в 10-20%.

Склад дизель-генератора (дизельної електростанції):

  • паливна система;
  • система вихлопу;
  • система шумозаглушення;
  • контрольно-вимірювальні прилади і автоматика (Квп);
  • електрогенератор;
  • дизельний двигун.

Для зменшення витрати палива двигуна застосовується турбонаддув. Повітря в таких двигунах, перш ніж потрапити в камеру згоряння, стискається в турбокомпресорі. Його турбіна приводиться в рух вихлопними газами. Після стиснення повітря охолоджується повітрям або водою і надходить у камеру згоряння двигуна.

Паливна система установки включає:

  • витратний паливний бак;
  • бак резерву палива;
  • запірну арматуру;
  • системи трубопроводів;
  • насосний блок;
  • контрольно-вимірювальні прилади.

Витратний паливний бак може бути вбудований в раму електростанції. Для агрегатів, що працюють у режимі автоматичного резервного енергопостачання, інтегрований видатковий бак не використовується, так як в будь-який момент рівень палива в ньому повинен бути вище рівня точки входу палива в паливний насос двигуна. У цьому випадку використовується окремо розташований паливний бак. У ньому рівень палива підтримується за рахунок підкачки палива насосним блоком складається з ручного і електричного насосів і пристрої автоматизованого контролю рівня.

Так забезпечується надійний паливний резерв на випадок аварійного автоматичного запуску агрегату.

Режим роботи дизельної електростанції

Як правило, ДЕС працює в двох основних режимах експлуатації:

  • тривалий;
  • резервний (у разі перебоїв в мережі).

У відповідності з режимом роботи електростанції вибирається спосіб управління — ручний або автоматичний.

Для тривалого режиму експлуатації переважно ручний режим управління. При цьому слід контролювати наступні параметри:

  • тиск масла двигуна;
  • число обертів генератора;
  • рівень і температуру охолоджуючої рідини;
  • напругу в мережі.

Для автоматичного резервного режиму роботи потрібна більш складна схема управління і більший набір елементів автоматики.

Дизель-генератор. Особливості та принципи роботи дизельних генераторів

Тривалість роботи дизельної електростанції

Досягти більшої тривалості необслуживаемой роботи дизельного генератора можна двома способами: збільшуючи обсяги паливних витратних ємностей самих дизель-генераторів або ж організовуючи автоматизовану подачу палива і масла у витратні ємності з паливопроводів з резервуарів-сховищ.

Для автономних пересувних установок через неможливість використання обох способів тривалість необслуживаемой роботи складає 4 години (для станцій потужністю до 30 кВт -8 годин). Для автономних стаціонарних можлива установка паливного бака більшої ємності — на безперервну роботу 24 години (для станцій потужністю від 60 кВт в цьому випадку реалізується автоматичне закачування палива з зовнішньої ємності-сховища). Для резервних дизель-генераторів рекомендований час необслуживаемой роботи — 24 години.

Установка додаткового обладнання для безперервної роботи електростанції протягом 150-240 годин — досить дорогий варіант і не завжди економічно виправданий.

Дизельні генератори: сьогодення та майбутнє

Досить складно уявити життя в сучасному світі без електрики: сьогодні люди безпосередньо залежать від безперебійного постачання електроенергії, і потреба в ній зростає з кожним днем. Часті випадки відключення електроенергії, не справляється з навантаженням система центрального енергопостачання змушує підприємства і приватних осіб шукати можливість автономного забезпечення електричною енергією. Зростаюча популярність електрогенераторів серед широкого кола споживачів електроенергії має кілька пояснень.

По-перше, автономні електрогенератори незамінні в якості аварійних і резервних джерел енергії на тих об’єктах, де припинення подачі електрики може загрожувати життю і діяльності людей, а також на підприємствах з безперервним технологічним циклом, коли зупинка виробництва може викликати значні втрати.

По-друге, електрогенератори затребувані у випадках, коли підключення до центральної енергосистеми неможливо через відсутність лімітів або віддаленості мережі від місцезнаходження об’єктів.

В-третіх, встановлення застосовуються при аварійно-рятувальних і ремонтних роботах, де неможливо обійтися без мобільних автономних джерел енергії.

Для забезпечення безперебійного забезпечення об’єктів електроенергією сьогодні все більше використовуються дизельні генератори. Дизельні електрогенератори складаються з дизельного двигуна і генератора змінного струму, встановлених на рамі, а також системи вентиляції, контролю і керування електростанцією. Принцип їх роботи досить простий: енергія, те що вивільняється при згорянні палива, приводить в рух колінвал; обертовий ротор генератора, в свою чергу, впливає на обмотку статора, де і створюється індукційний змінний струм. Таким чином здійснюється перетворення механічної енергії в електричну.

Дизельні генератори мають кілька безперечних переваг перед іншими електрогенераторами: низьку вартість, економічність витрати палива, можливість тривалої автономної роботи. Вироблювана дизельними електростанціями електроенергія має порівняно низьку собівартість, внаслідок чого устаткування швидко окупається.

Сьогодні дизель-генератори виробляються безліччю іноземних і російських компаній. Вони різноманітні за потужністю (від 2кВт до 3 МВт), виду струму (однофазний, трифазний), частоті струму (50, 60, 400 Гц). Вартість пропонованих сьогодні дизельних електростанцій безпосередньо залежить марки виробника, виду двигуна і вихідний потужності електроагрегата.

Дизельні генератори можуть мати різну ступінь автоматизації. Вони можуть запускатися вручну (1-ша ступінь автоматизації), автоматично при відключенні основного живлення (2-ая ступінь автоматизації), а також володіти додатковою системою дозаправки палива і масла (3-я ступінь автоматизації).

В даний час зростає популярність генераторів контейнерного типу, які вирішують проблему монтажу електроагрегата. В цьому випадку відпадає необхідність обладнати спеціальне приміщення, забезпечувати вентиляцію та освітлення. Дизельні електростанції контейнерного типу володіють високим ступенем надійності, оскільки вони захищені цільним термоізоляційним корпусом від несприятливих погодних умов, механічних пошкоджень, впливу низьких температур і перегріву.

Дизель-генератор. Особливості та принципи роботи дизельних генераторів

Сучасні ДГУ управляються за допомогою системи контролю, управління і моніторингу, який дозволяє вчасно дізнаватися про аварійних ситуаціях. Це дуже важливо для забезпечення безперебійної роботи агрегату. При цьому пульт може розташовуватися як безпосередньо на генераторі, так і у віддаленні від нього. Вже сьогодні для дистанційного моніторингу та контролю роботи електроагрегата в системах управління застосовуються провідні та безпровідні канали. Крім цього, система може управлятися по GSM і GPRS каналах, при використанні яких дистанція між електроагрегатом і контрольним пультом не обмежена.

Що ж чекає дизельні генератори в майбутньому? Безсумнівно, попит на них буде збільшуватись у зв’язку з зростанням виробничих потужностей і індивідуальних потреб людини.

Вже сьогодні керівники великих і середніх підприємств усвідомлюють переваги дизельних електростанцій і проводять реструктуризацію енергетичних потужностей. Величезна кількість реалізованих проектів енергопостачання з використанням дизель-генераторних установок говорить про перспективність розвитку цього напряму енергетичного машинобудування. Крім того, сучасні вимоги універсалізації виробництва і розташування виробничих ліній в певному місці дуже часто не можуть бути виконані без автономних джерел енергії, серед яких дизельні генератори є найбільш затребуваними.

Компанія «Росэнергоинжиниринг» пропонує дизельні електростанції різних виробників. На сторінці «Дизельні генератори » Ви зможете підібрати електростанцію у відповідності з необхідними параметрами.

З усіх питань звертайтеся в нашу компанію за телефоном (812) 610-05-02 .

Короткий опис статті: дизель генератор ціна Дизель-генератор. Особливості та принципи роботи дизельних електростанцій. дизельні електростанції, дизель електростанція, дизель генератор, дизельний генератор

Джерело: Дизель-генератор. Особливості та принципи роботи дизельних генераторів

Також ви можете прочитати