Spkb-optics.ru

СПКБ Оптик
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности конструкции генераторных выключателей

Генераторные выключатели являются идеальным решением для того, чтобы защитить и упростить работу электростанции, инвестируя малые средства по сравнению с обычными электростанциями без выключателя генератора.

Обычно, владельцы электростанций не имели другого выбора, кроме как переносить большие нагрузки электроснабжения, наряду с неожиданными расходами на обслуживание, что причиняло потерю рабочих часов. Кроме того, стареющие электростанции должны поддерживаться и усовершенствоваться, в то время как быстро строятся новые станции, которые выдают максимальное количество энергии (кВт*ч). Надежность электростанции является серьезной проблемой, так что производители электроэнергии постоянно работают над тем, чтобы избежать потери рабочих часов.

Одним из замечательных преимуществ генераторных выключателей является защита от пробоя в повышающем трансформаторе из-за внутреннего короткого замыкания. Исходя из статистики, такое случается редко, но это может привести к серьезным повреждениям трансформатора, сопровождаемым длительным простоем. Выход из строя электростанции вызывает значительные потери на её починку, что намного дороже затрат на установку высоковольтного выключателя. Кроме того, синхронизация с выключателем, предотвратит преждевременный износ другого электрооборудования от высоких перепадов напряжения во время операции переключения.

Лидером в сфере производства высоковольтных выключателей является Alstom Grid. Эта компания выпускает выключатели для электростанций мощностью до 1500МВ с 1972г. Более чем 1800 выключателей было установлено по всему миру для применения на АЭС, ГЭС, комбинированных электростанциях, газовых и паровых электростанциях, ГАЭС и ТЭС.

Инвестиции Alstom Grid в научные исследования и опытно-конструкторские разработки значительны, что позволяет пользователям оборудования извлекать выгоду из последних технологических новинок.

Алгоритм работы газопоршневой установки в параллельном режиме таков:

  1. Запуск агрегата по внешней команде оператора или внутреннему сигналу, если агрегат в горячем резерве и нагрузка позволяет запуск.
  2. Старт двигателя, прогрев в течение установленного времени. Если агрегат находился в состоянии горячего резерва, то эта стадия длится несколько секунд.
  3. Синхронизация 3-5 секунд (напряжение, частота, сдвиг фаз, асимметрия) выполняется контроллером генератора.
  4. Команда на замыкание силового выключателя генератора и принятие нагрузки.
  5. Принятие нагрузки согласно графику набора мощности.
  6. Увеличение мощности газопоршневой электростанции до фактической нагрузки в течение нескольких (десятков) секунд.

Остались вопросы?
Позвоните нам: +7(495) 797-69-16

Переделка ввода

Напряжение с улицы после счетчика поступает в дом через двухполюсный автомат №1, а потом – через автоматы №2 и №3.

А напряжение с генератора – через автомат №2.

Самое главное – при работе генератора автомат №1 должен быть обязательно выключен!

Что произойдёт, если включить генератор, не отключая вводной автомат? В лучшем случае – сработают защитные автоматы, в худшем – сгорит генератор, и/или электрик ремонтной бригады получит удар напряжением от генератора Виктора!

Получается, что генератор теперь подключен в специальную розетку, на стене летней кухни. При работе генератора напряжение в него попадает на летнюю кухню, и затем – на автомат 2, а потом на автомат 3 и в дом.

Установлены новые защитные автоматы

В середине стоит индикатор на 220В, который подключен ДО вводного автомата, сразу после счетчика. Таким образом, я могу даже днём сразу узнать, что на улице дали свет, выключить генератор, и подключить питание с улицы автоматом 1.

Читать еще:  Разветвитель розеток с выключателем

В результате, получилась такая симпатичная конструкция:

Электрощиток со счетчиком и автоматами

Дизельная электростанция

Дизельная электростанция – это генераторная установка, которая оснащена двигателем, работающем на дизельном топливе.

Состав оборудования, входящего в комплект дизельной электростанции, приведен на ниже следующем рисунке:

где:

1 – дизельный двигатель;

2 – электрический генератор переменного тока;

3 – основание, рама или каркас, на которых крепятся все элементы электростанции;

4 – электрический шкаф, являющийся блоком управления и защиты электростанции;
5 – бак, для хранения дизельного топлива;

6 – аккумуляторная батарея, обеспечивающая запуск дизельного двигателя в работу;

7 – блок охлаждения, состоящий из радиатора и вентилятора. В радиаторе циркулирующая жидкость охлаждается, вентилятор монтируемого на валу основного, дизельного двигателя.

8 – выхлопная труба, обеспечивающая отвод отработанных газов;

9 – муфта, обеспечивающая соединение между валом двигателя и валом электрического генератора.

У разных моделей дизельных электростанций запуск двигателя может быть осуществлен отличным, чем на приведенной схеме, образом. Для этих целей может быть использован пусковой двигатель («пускач»), работающий на бензине или кик-стартер, приводимый во вращение обслуживающим персоналом.

Муфты, обеспечивающие соединение вала двигателя с валом генератора, должны обладать высокой демпфирующей способностью, быть разборными и упругими с неметаллическими элементами для связи полумуфт (с резиновой звездочкой, с промежуточным диском, торообразной оболочкой).

Основные технические характеристики

Основными, общими техническими характеристиками, определяющими параметры работы и возможность использования дизельных электрических станций, являются:

  • Электрическая мощность, выдаваемая генератором, измеряется в кВт;
  • Частота вращения вала, измеряется в оборотах в минуту;
  • Электрический коэффициент мощности (cos φ);
  • Количество фаз, вырабатываемого электрического тока;
  • Напряжение, вырабатываемого тока (220/380 В);
  • Частота вырабатываемого тока (50 Гц);
  • Расход топлива за час работы;
  • Объем топливного бака;
  • Масса;
  • Габаритные размеры.

Кроме общих технических характеристик, в паспорте электростанции приводятся технические характеристики дизельного двигателя и электрического генератора, которыми являются, для:

  • Двигателя:
  • Модель двигателя;
  • Предприятие изготовитель;
  • Количество цилиндров и их расположение;
  • Диаметр цилиндра, измеряется в мм;
  • Ход поршня, измеряется в мм;
  • Вид системы охлаждения;
  • Номинальная частота вращения вала двигателя;
  • Номинальная мощность при номинальном количестве оборотов двигателя;
  • Удельный расход топлива, измеряется в г/кВт*час;
  • Масса двигателя.
  • Генератора:
  • Модель генератора;
  • Предприятие изготовитель;
  • Номинальное напряжение на выходных клеммах генератора;
  • КПД при полной нагрузке;
  • Коэффициент мощности (cos φ);
  • Номинальная частота вращения вала;
  • Полная электрическая мощность, измеряется в кВА;
  • Масса генератора.

Техническое обслуживание дизельных электростанций

Для того, чтобы дизельная электростанция, являющаяся сложным техническим устройством, работала продолжительное время и не доставляла хлопот пользователям, необходимо вовремя осуществлять ее техническое обслуживание.

Техническое обслуживание можно классифицировать как:

  • Ежедневные профилактические осмотры – осуществляются перед запуском электростанции в работу.
  • Периодические профилактические осмотры – проводятся в соответствии с индивидуальным графиком, определенным для каждой конкретной модели дизельной электростанции.
  • Технические работы, периодичность которых зависит от наработки моточасов эксплуатации установки и в соответствии с составленным графиком их выполнения.

При ежедневных осмотрах или, при цикличной работе электростанции, при ее запуске, выполняется:

  • Проверка целостности узлов и агрегатов;
  • Проверка уровней масла и охлаждающей жидкости;
  • Проверка давления масла в системе смазки двигателя.

При периодических осмотрах выполняется:

  • Проверка и устранение неисправностей узлов и систем, обеспечивающих работу дизельного двигателя. При необходимости выполняется их регулировка.
  • Тестирование работы электрического генератора, при необходимости – регулировка.
  • Проверка сопротивления изоляции электрических проводов и прочих элементов электрических цепей.
  • Проверка работоспособности электрических устройств системы защиты, автоматики и запуска в работу силовых агрегатов.
Читать еще:  Как поставить внешний выключатель

При выполнении регламентного технического обслуживания выполняются работы, определенные производителем установки, в каждый конкретный вид обслуживания (ТО1, ТО2 и т.д.).

Обслуживание производится на основании графиков его выполнения и в соответствии с перечнем работ, подлежащих выполнению.

Каждому ТО электростанции соответствует определенное количество отработанных ею часов.

При цикличном режиме работы дизельных электрических станций, необходимо осуществлять периодическое тестирование их работы, которое должно выполняться не реже одного раза в месяц.

Устройство генераторов переменного тока

Любая энергоустановка, вне зависимости от принадлежности к тому или иному типу, имеет два основных элемента — двигатель и альтернатор. Первый за счет сжигания жидкого или газообразного топлива вырабатывает механическую энергию, второй преобразует ее в электрическую.

Помимо этого конструкция газовых, бензиновых и дизельных генераторов включает в себя такие составляющие, как:

  • Система охлаждения
    При работе силового агрегата выделяется тепловая энергия, что отрицательно сказывается на состоянии всех элементов конструкции. И чем выше температура, тем быстрее происходит износ. Для того чтобы затормозить этот процесс, а также предотвратить перегрев альтернатора и двигателя, используется жидкостное или воздушное охлаждение. Первый вариант по праву считается более эффективным, поэтому на мощных установках применяют именно его. Что же касается бытовых агрегатов с дизельным или бензиновым двигателем, то их обычно комплектуют системами второго типа.
  • Топливная система
    Основное назначение этого узла состоит в обеспечении питания двигателя. В состав входят распределительные трубопроводы, топливный насос, фильтры. Еще одним элементом системы можно считать встроенный топливный бак. В зависимости от расхода, имеющийся запас топлива обеспечивает 6-12 часов работы двигателя. В том случае, когда длительность непрерывной эксплуатации необходимо увеличить, возможна установка дополнительного бака.
  • Пусковая система
    Запуск генераторных установок может быть ручным, электрическим или автоматическим. В первом случае оператор вручную запускает двигатель, дергая за шнур. Поскольку это не слишком удобно, такие системы чаще всего используют на маломощных бензиновых электростанциях бытового класса. Профессиональное и промышленное оборудование комплектуют электростартерами либо системами автоматического запуска. Последние контролируют напряжение в основной сети и при перебоях подают команду на запуск резервных источников питания.
  • Контейнер или кожух
    Всепогодный контейнер служит для защиты от внешних факторов и позволяет использовать генераторные установки, как в помещениях, так и на открытом воздухе. В свою очередь звукоизолирующий кожух не только защищает агрегат, но и снижает уровень шума. Также стоит отметить, что ряд электростанций поставляется потребителям в открытом исполнении. В этом случае двигатель вместе с дополнительным оборудованием размещается на платформе или на стальной раме.

Как устроен генератор переменного тока

Устройство генератора крайне простое. Он состоит из двух основных частей: подвижной (ротор или индуктор) и неподвижной (статор или якорь). В ГПТ ротором выступает электрический магнит, создающий магнитное поле, которое и принимает статор. Поверхность якоря обладает впадинами, которые называются пазами. В них виднеется обмотка катушки, выступающей в роли проводника.

Читать еще:  Выключатель нагрузки 100а тдм

Обратите внимание! Обычно якорь изготавливают их спрессованных листов стали толщиной не более 0,3 мм. Их изоляционный слой представляет собой простое лаковое покрытие.

Ротор устанавливают внутри статора. Его вращение осуществляется с помощью двигателя, мощность которого передается через обычный вал и некоторые опорные элементы. На валу также имеется возбудитель с постоянным значением электротока, питающий им обмотки катушки. Также среди компонентов имеется аккумуляторная батарея, которая инициализирует запуск стартера и может подавать электричество, если его не хватает для запуска двигателя, его работы.

Важно! Основное различие между однофазным и трехфазным генераторами электрического тока заключается в том, какое максимальное напряжение выдается прибором. В первом случае это 220 В, а во втором — и 220, и 380 В.

Мощность автогенератора

Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.

Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р – мощность, I – сила тока, U – напряжение.

Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В – 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.

По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.

Особенности современного дизельного двигателя

Важнейший узел дизель-генератора — это двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе. Воспламенение горючего в указанном типе двигателя происходит от сжатия топлива. Современный рынок богат как двигателями, работающими в четырёхтактном режиме (впуск топлива, его сжатие, рабочий ход и выпуск), так и в двухтактном (сжатие топлива и рабочий ход).

В среднем, работа дизельных двигателей требует меньшей скорости оборотов, так как топливо более долго прогорает, сама конструкция более массивна, поэтому не получила широкого распространения в автомобильной промышленности. При этом, использование дизельного двигателя в составе ДГУ позволяет сэкономить финансы на покупке более доступного по цене и экономичного топлива.

Дизельные двигатели различаются в зависимости от сферы их применения. Например, для использования на автономных электростанциях выбирают мощные генераторы, снабжённые жидкостной системой охлаждения. Переносные ДГУ снабжены воздушным вариантом охлаждения, в некоторых случаях устанавливается промежуточная конструкция для понижения температуры воздуха. Массивность деталей дизельного двигателя нивелируется экономичностью и надёжностью использования топлива, а также большой износостойкостью подобного оборудования. По этим причинам именно ДГУ — самый выгодный варианты для современных мощных электростанций. Пожаробезопасные и экономичные установки прослужат хозяевам в течение долгого времени.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector