Поиск по моделям оборудования

Дизельная электростанция: как определить мощность, выбрать исполнение и степень автоматизации

Дизельная электростанция (ДЭС) - это энергетическая установка, оборудованная электрическим генератором тока с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания. Дизельные электрические станции применяют в качестве автономного, резервного или аварийного источника электропитания потребителей электроэнергии как стационарно, так и в передвижных установках (на автомобилях, прицепах). Принцип работы ДЭС:

Энергия, высвобождающаяся при сгорании топлива, приводит в движение кoленвал; вращающийся ротор генератора воздействует на обмотку статора, где и создается индукционный переменный ток. Таким образом осуществляется преобразование механической энергии в электрическую.

Дизельная электростанция включает в себя:

Как выбрать дизельную электростанцию

Выберите мощность ДГУ:

100 кВт

200 кВт

300 кВт

400 кВт

500 кВт

800 кВт

1000 кВт

1200 кВт

1500 кВт

1800 кВт

2000 кВт

2500 кВт

При выборе ДЭС необходимо учитывать продолжительность работы дизельэлектростанции, выбор места установки и климатические условия эксплуатации.

Область применения дизельных электростанций:

В зависимости от области применения и условий эксплуатации дизельные электростанции могут использоваться в качестве основных источников питания (при отсутствии централизованного электроснабжения) или в качестве резервных источников питания (в аварийном режиме, в случае временного отсутствия тока в электросети).

В качестве основного (автономного) источника питания ДЭС применяют в строительстве, нефтегазовой сфере, в сельском хозяйстве, на лесозаготовках, т.е. там, где невозможно использование стационарных линий электропередачи.

Аварийные ДЭС применяют в больницах, на таможне и объектах, для которых недопустим перерыв электропитания. Они в любой момент должны быть готовы принять на себя нагрузку в случае исчезновения напряжения на объектах.

Определение необходимой мощности дизельной электростанции

Существует три режима работы ДГУ.

В паспорте любого дизель-генератора указаны две мощности. Основная мощность (PRP, Prime Power) - номинал, вырабатывая который, дизельная электростанция будет чувствовать себя комфортно. И ограниченная по времени мощность (LTP, Limited Time Power) - номинал, вырабатывая который, ДЭС будет работать на максимуме своих возможностей. На первый показатель стоит ориентироваться, когда вы покупаете ДГУ для основного и продолжительного режимов работы. На второй – когда рассматриваете вариант использования ДГУ в качестве резервного источника питания.

Потребляемые мощности по отраслям

 

Ед. изм.

Значение*

Медицинские учреждения и лечебно оздоровительные заведения

Стационарное медицинское учреждение

кВт

250 - 320

Производственные здания

Производственные цеха

кВт

60 - 1000

Агропромышленный комплекс

Фермерские хозяйства

кВт

300 - 500

Аэропорты/Аэродромы

Стационарные объекты (радиомаяков, радиолокаторов, ВПП, аэровокзал и т.д.)

кВт

80 - 1000

Телекоммуникационная отрасль

Объекты связи

кВт

16 - 200

Предприятия торговли

Продовольственные магазины

кВт

60 - 500

* Значения являются ориентировочными и рассчитываются индивидуально.

При выборе дизельной электростанции следует определить суммарную мощность, которую будут потреблять электроприборы, подключаемые к сети 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 на 15% превышающим суммарную мощность подключенных приборов.

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

 

Суммарную мощность электродвигателей в кВт, определяют по формуле

Рmax1=KcPy,

где Рy - установленная мощность электродвигателей и других электропотребителей (без освещения);

Кс - коэффициент спроса.

Коэффициент спроса определяется опытным путем и учитывает следующие факторы: КПД привода и сети, одновременность включения потребителей тока и их нагрузку. Ниже приведены средние значения коэффициента спроса Кс:

Электродвигатели станков, шт.:

Электродвигатели насосов, вентиляторов, компрессоров.

•             0,75-0,8

Электродвигатели кранов, тельферов, подъемников

•             0,3-0,4

Шкафы сушильные, печи сопротивления

•             0,6-0,7

Сварочные трансформаторы

•             0,6-0,7

Трансформаторы стыковой и точечной сварки

•             0,4

Электродвигатели строительных механизмов

•             0,6

Электродвигатели механизмов лесозаготовительных организаций. шт.:

 

Суммарная мощность осветительной нагрузки в кВт определяется по формуле

Рmax2=КсРо,н,

где Кс - коэффициент спроса, для рабочего освещения производственных зданий Кс=0,8-0,9, для наружного освещения Кс=1;

Ро,н - установленная мощность осветительной нагрузки, кВт.

Мощность существующей осветительной сети Рс подсчитывается как суммарная мощность осветительных точек.

 

Степень автоматизации дизельной электростанции

1-ая степень автоматизации является минимальной и присутствует на любой электростанции: это ручной пуск. Требуется постоянное наличие обслуживающего персонала. Подходит сттоителям и компаниям по добыче полезных ископаемых.

2-ая степень автоматизации – это автоматический запуск дизельной электростанции. Дополнительное снабжение станции шкафом АВР позволяет станции автоматически производить запуск в случаях отключения основного источника. Подходит для торговых центров, центров обработки данных, гипермаркетов.

3-я степень автоматизации является не только технически оснащенной, но и отличается высоким уровнем автономности. Самостоятельность станции обеспечивает: автоматическое пополнение топлива, масла, охлаждающей жидкости и возможность автоматического управления вспомогательными агрегатами и отдельными операциями обслуживания двигателя. Данные функции позволяет электростанции обеспечивать энергией объект от 24 до 72 часов. Кроме того, система автозапуска не только отслеживает стабильность работы генератора, но и не допускает перегрузки системы. Часто 3ю степень автоматизации используют в аэропортах.

 

Варианты исполнения ДЭС

Базовое исполнение электростанции – ДЭС открытого типа - предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении. Такой вариант размещения предполагает защиту станции от воздействий окружающей среды (пыли, дождя, снега, прямого солнечного света, низких или высоких температур). Для надежной работы и удобного обслуживания ДЭС помещение должно иметь соответствующие размеры и оборудовано системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также соответствовать нормам пожарной безопасности.

Вариант исполнения электростанции в кожухе предполагает размещение станции на открытой площадке или в помещении. Кожух предназначен для защиты электростанции от пыли, а также обладает шумопоглащающими свойствами.

Контейнерные электростанции представляют собой полностью автономные силовые модули на базе дизельной электростанции, предназначенные для эксплуатации в диапазоне температур от -40°С до +40°С при отсутствии электрических сетей. Дизель генератор в контейнере защищен от неблагоприятных погодных условий. Внутри он оснащен всем необходимым оборудованием для работы станции: шкафом кабельного ввода, панелью АВР, щитом СН собственных нужд электростанции, системами подкачки топлива и масла, и системами отопления и освещения.

Конструкция станции держится на жестком металлическом каркасе. Стены, полы и крыша сделаны из металлических листов с ребрами жесткости и обшиты теплоизолирующими и пожаробезопасными материалами.

Контейнерная дизельная электростанция может быть размещена в любом месте без постройки специальных помещений. Для монтажа контейнера достаточно подготовленной площадки (фундамента).

 

Конструкция ДЭС

По конструктивному исполнению ДЭС делят на стационарные и передвижные.

Передвижные дизельные электростанции размещают на автомобильном прицепе, в кузове автомобиля или в закрытом вагоне.

Стационарные ДЭС обязательно должны быть установлены на фундаменте.  Они предназначены для  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.

 

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 ДГУ 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.