ЕЛЕКТРОЦЕНТЪР

Какво е дизелов генератор?

Дизел генератор

Дизелова електроцентрала - източник на захранване, който представлява инсталация, която преобразува механичната енергия на въртене на коляновия вал на дизелов двигател с вътрешно горене в електрическа енергия, генерирана от алтернатор (алтернатор).

В литературата терминът дизелов генератор (DG) обикновено се използва за означаване на по-малко мощни автономни източници на дизелово захранване и дизелова електроцентрала (DPP) за по-мощни. Също така се използват наименованията дизелов генераторен комплект (DGU) и дизелова електрическа централа (DEU).

Принципът на работа на дизелов генератор

Енергията на разширение на газовете, генерирани по време на изгарянето на горивото с компресия, се преобразува в дизелов двигател с вътрешно горене посредством механизъм с манивела в механична енергия на въртене на коляновия вал. Роторът на генератора, задвижван от двигателя, въртящ се, възбужда електромагнитно поле, което създава индуктивен променлив ток в намотката на генератора, който се подава към изхода - към потребителя.
Основни компоненти на дизеловия генератор

Основните компоненти на дизелов генератор (дизелова електроцентрала) включват:

дизелов двигател с подсистеми за поддържане на живота (подаване на гориво, подаване на въздух, охлаждане);
синхронен или асинхронен алтернатор - алтернатор;
система за автоматично управление, наблюдение и управление на дизелов генератор;
рамка (рамка на тента, кожух, контейнер), върху която е закрепено цялото оборудване и която може да изпълнява допълнителни функции (защита от външната среда, абсорбиране на шума и др.)

Двигатели, използвани в дизелови генератори

Една от основните разлики между двигателите, които са свързани с тяхната мощност и определят използването им в дизелови генератори с различна мощност, се отнасят до охладителните системи и подаването на въздух.

Така двигателите се отличават с метода на охлаждане:

въздушно охлаждане (използва се в дизелови генератори с ниска мощност);
течно охлаждане (използвани течности - вода, антифриз и др.)

По метода на подаване на въздух се отличават двигателите:

без турбокомпресор;
турбокомпресор (турбокомпресор изпомпва въздух в горивната камера на двигателя с помощта на дизелово задвижване);
турбокомпресор и междинно охлаждане.

В сравнение, например, с бензиновите генератори, използването на дизелови двигатели като част от дизеловите генератори има редица предимства: по-ниска цена и разход на гориво (т.е. по-висока производителност), по-дълъг експлоатационен живот и относително по-висока пожарна безопасност. Тези фактори са особено важни при дългосрочно използване на дизелова електроцентрала като основен автономен източник на захранване, както и при често и продължително свързване на нея като резервен източник.

Водещите световни производители на двигатели, използвани в дизелови генератори, са Cummins (САЩ-Великобритания), Deutz (Германия), Perkins (Великобритания). Сред местните производители могат да се отбележат надеждни продукти на Ярославските (YaMZ) и Минските моторни централи (MMZ).

Генератори

Алтернаторите, наричани още алтернатори, се използват за преобразуване на механичната енергия на въртене в електрическа енергия чрез електромагнитна индукция. Разграничаване между синхронни и асинхронни генератори. Дизеловите генератори могат да бъдат еднофазни или трифазни. Изборът на еднофазна или трифазна инсталация зависи от поетапността на потребителите и равномерността на разпределението на товара между тях. При трифазните дизелови генератори дисбалансът на натоварването между фазите обикновено не трябва да надвишава 25%.
Класът на защита на генератора се обозначава с две букви (IP) и две цифри.

Първата цифра означава:

2 - защита срещу контакт с пръсти и срещу проникване на твърди чужди предмети с диаметър над 12 mm;
4 - защита срещу допир с инструмент, пръсти или тел с диаметър над 1 mm, защита срещу проникване на твърди чужди частици с диаметър над 1 mm;
5 - пълна защита срещу контакт с всякакъв вид помощни средства и проникване на прах.

Втора цифра:

3 - защита срещу водни струи, падащи под ъгъл до 60 градуса от вертикалата;
4 - защита срещу водни струи, падащи от всякакъв ъгъл.

Водещи марки на световния пазар на алтернатори Stamford (Великобритания), Mecc Alte (Италия), Leroy Sommer (Франция).

Дизайн на дизелов генератор

Дизеловите генератори се произвеждат в различни дизайни, в съответствие със специфичните изисквания на клиентите. Следните изпълнения са най-често срещани:

тропически, северни, морски (в съответствие с климатичните условия на мястото на експлоатация);
стационарни или мобилни (дизелови генератори на ремаркета, полуремаркета или самоходни шасита);
със и без звукопоглъщаща скара (корпус).

Приложения за дизелови генератори

Дизеловите генератори (дизелови електроцентрали) се използват широко като автономни източници на основно или резервно електрозахранване.

Основният източник на дизелов генератор е в случай на пълно отсъствие на централизирана електрозахранваща мрежа и резервен източник в случаите на централизирана мрежа, която не функционира добре. И в двата случая основната задача на дизеловите електроцентрали е да осигурят непрекъснато снабдяване с електроенергия на потребителя.

Отличаващи се с надеждност, ниска цена на генерираната електроенергия, бърза възвръщаемост, голям двигателен ресурс и издръжливост, дизеловите генератори са незаменими като самостоятелни източници на захранване.

Като резервен източник на енергия дизеловите генератори могат да се използват в промишлени предприятия, в банкови офиси, медицински, предучилищни и училищни детски заведения, в търговски организации и в складове. Това ще позволи да се избегне спирането на важно скъпо оборудване и оборудване (включително охранителна или медицинска), да продължи функционирането на съответните институции в нормален режим, да се спестят материални ценности (например нетрайни храни във фризери и др.). Достатъчно е да споменем спирането на тока в Ню Йорк през 1977 г. и на западния бряг на САЩ като цяло през 2003 г., когато огромни щети бяха причинени от грабежи и кражби, както и от просто разваляне на храните.

Като автономен основен източник на енергия дизеловите генератори се използват широко, когато централизираната система за захранване или напълно липсва (отдалечени селски къщи, ферми, експедиции за геоложки проучвания, лагери за смяна и т.н.) или разходите за окабеляването им са несъизмеримо по-високи от разходи за закупуване и експлоатация на дизел генератор (използване на дизел генератори за задвижване на потопяеми помпи в поливно земеделие и др.).

Избор на мощност на дизелов генератор

Изборът на мощност на дизелов генератор зависи от очакваното натоварване върху него от потребителите на електроенергия. В този случай е необходимо да се вземе предвид техният тип.

Активните товари са устройства, при които цялата консумирана енергия се преобразува в топлина: електрически печки, нагреватели, ютии и др. За да се определи мощността на дизелов генератор, в този случай е достатъчно да се сумира мощността на всички електрически уреди с активен тип товар и да се добавят около 10-20%.

Реактивните натоварвания - от своя страна се разделят на индуктивни и капацитивни. За реактивните потребители енергията се превръща не само в топлина - част от нея се изразходва за други цели, например за образуване на електромагнитни полета. Мярката за реактивност е така нареченият косинус Phi (cos (Fi)), който показва колко енергия се преобразува в топлина. Следователно, за да се изчисли „реалното“ потребление, мощността трябва да бъде разделена на cos (Fi). Например, ако на електрическа бормашина е посочено 600 W и cos (Fi) = 0,7, това означава, че инструментът всъщност ще консумира 600 W от дизелов генератор: 0,7 = 857 W. Освен това всеки дизелов генератор има своя собствена cos (Fi), която също трябва да се вземе предвид. Да приемем, че е 0,8, тогава от централата ще са необходими 857 W, за да работи горният инструмент: 0,8 = 1071 волта ампер.

Освен това трябва да се вземат предвид високите пускови токове. Всеки електрически мотор в момента на включване консумира енергия няколко пъти повече, отколкото в нормален режим. Стартовото претоварване на електроцентралата е много краткосрочно, поради което е важно дизеловият генератор да може да го издържи, без да спира и дори по-малко да се повреди. Например за потопяема помпа по време на стартиране консумацията може да скочи 7-9 пъти .