Дизельная электростанция. Дизельные станции

Дизельные промышленные электростанции

Электричество в промышленности используется очень широко, и этот факт налагает немалые требования на обеспеченность производственных мощностей бесперебойным электроснабжением. Решить эту задачу можно двумя основными способами – автономное электрообеспечение или установка аварийного генератора. В первом случае предприятие получает электропитание от собственных сетей, во втором случае автономное энергообеспечение включается в случае сбоев в центральных сетях.

Дизельные электростанции

Дизельные промышленные электростанции

Все существующие промышленные электростанции можно разделить на несколько групп по типу используемого топлива. Пожалуй, наибольшей популярностью пользуется оборудование, работающее на дизельном топливе. К дизельной группе относятся три вида агрегатов:

Дизельный генератор.
Дизельная электростанция.

Дизель-генераторная установка (ДГУ).

Дизельный генератор – простейшее устройство. Конструктивно он состоит из двигателя внутреннего сгорания и альтернатора.

К категории ДГУ относятся дизель-генераторы, укомплектованные дополнительно панелью управления и топливной емкостью. Как правило, установки монтируются в блок-контейнерах или оснащаются защитным кожухом.

Основой конструкции дизельной электростанции является ДГУ. В отличие от предыдущих видов устройств, они оснащаются сложной автоматикой, ИБП, трансформаторными установками и т. п. По сути, ДЭС является полноценной электростанцией, способной обеспечивать электроснабжение промышленного объекта.

ДЭС может оснащаться синхронным или асинхронным генератором, в котором осуществляется преобразование энергии вращения альтернатора в электроток. Синхронные генераторы имеют в своей конструкции ротор с обвивкой электропроводом. При запитке провода создается магнитное поле, образующее электродвижущую силу на обмотке статора. Выходные характеристики электросети можно регулировать, изменяя параметры входного электротока. Основное достоинство таких генераторов – стабильность показателей электротока. Электростанции с синхронными генераторами позволяют подключать к сети оборудование, имеющее высокие пусковые нагрузки.

В асинхронном генераторе электродвижущая сила образуется с помощью остаточного магнитного поля ротора. Во время работы на обмотку ротора не подается электроэнергия, что продлевает срок эксплуатации агрегата. Минус асинхронных устройств – нестабильность выходных параметров, так как они зависят от скорости вращения двигателя установки.

Электростанции, вырабатывающие промышленное электричество, отличаются по выходному напряжению (одно- и трехфазные). На однофазных величина выходного напряжения составляет либо 220 В, либо 380 В. На трехфазных – 220 и 380 В. По КПД трехфазные электростанции эффективнее.

Генератор электроустановки может иметь воздушное или жидкостное охлаждение двигателя. Агрегаты с воздушным охлаждением используются как аварийные источники энергоснабжения, так как максимальное время работы без остановки двигателя не превышает 10 часов. ДЭС с жидкостным охлаждением хорошо подходят для монтажа автономного электроснабжения, так как могут работать в круглосуточном режиме.

ДЭС выпускаются в разных вариантах исполнения:

Открытые.

В защитном кожухе.

Капотные.

Контейнерные.

Специальные (тропические, северные, морские).

Отличаются представленные на рынке модели и по мощности. Выбор агрегата зависит от показателей расчетной нагрузки на проектируемую электросеть. При расчете нагрузки учитываются:

Активные нагрузки оборудования, преобразующего электроэнергию в тепло. Как правило, при выполнении расчетов такие нагрузки суммируются и полученные данные увеличиваются на 10-20%.

Реактивные нагрузки от потребителей, использующих электроэнергию не только для преобразования в тепло, но и на другие цели. Для расчетов реального потребления суммарная мощность оборудования делится на cosφ, показывающий, какая часть электроэнергии преобразуется в тепловую. Также нужно учитывать, что собственный cosφ есть и у энергоустановки. Большинство моделей ДЭС имеет cosφ 0,8.

Важно, чтобы ДЭС была способна выдержать стартовую перегрузку. Нужно учитывать, что пусковые токи электрооборудования могут быть очень высокими, превышая штатное электропотребление в несколько раз. Запас мощности электростанции должен быть не менее 10-20%.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

madenergy.ru

Дизельная электростанция - Википедия

Судовая дизель-генераторная установка Переносные дизель-генераторы с воздушным охлаждением Электроагрегат на шасси грузовика Электроагрегат на автомобильном прицепе Электроагрегат может буксироваться малотоннажным грузовиком

Ди́зельная электроста́нция (дизель-генераторная установка, дизель-генератор) — стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная одним или несколькими электрическими генераторами с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания. Существуют также электростанции с приводом от бензинового двигателя — бензиноэлектрический агрегат или бензиновая электростанция и газопоршневые электростанции.

Следует учитывать, что термины дизельная электростанция, дизельэлектрический агрегат и дизель-генератор не являются синонимами:

дизель-генератор — устройство, состоящее из конструктивно объединённых дизельного двигателя и генератора;
дизельэлектрический агрегат в свою очередь включает в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства: раму, приборы контроля, топливный бак;

дизельная электростанция — это стационарная или передвижная установка на базе дизельэлектрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления, комплекты ЗИП.

Как правило, такие электростанции объединяют в себе генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания, которые установлены на стальной раме, а также систему контроля и управления установкой. Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение синхронный или асинхронный электрический генератор. Соединение двигателя и электрического генератора производится либо напрямую фланцем, либо через демпферную муфту. В первом случае используется двухопорный генератор, то есть генератор, имеющий два опорных подшипника, а во втором — с одним опорным подшипником (одноопорный).

Виды и варианты исполнения[ | ]

Дизельные электростанции различаются по выходной электрической мощности, виду тока (переменный трёхфазный/однофазный, постоянный), выходному напряжению, а также частоте тока (например, 50, 60, 400 Гц).

Также дизельные электростанции разделяют по типу охлаждения дизельного двигателя, воздушному или жидкостному. Электростанции с дизельным двигателем жидкостного охлаждения — это агрегаты больших мощностей и размеров.

По назначению[ | ]

Портативные (бытовые, переносные) — электростанции с дизельным двигателем воздушного охлаждения.
Стационарные (промышленные) — электростанции с дизельным двигателем жидкостного охлаждения.

По конструктивному исполнению[ | ]

Открытого исполнения — базовое исполнение электростанции, предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении.
В шумозащитном кожухе — для установки в помещение при наличии требований к снижению шума.
Во всепогодном шумозащитном кожухе — для установки на улице при наличии требований к снижению шума.
Контейнерные — монтаж электростанции в блок-контейнер осуществляется для эксплуатации установки в тяжелых климатических условиях и повышенной вандалозащищённости.
Электростанция может быть установлена в фургон, машину или на шасси. Таким образом, она приобретает статус мобильной электростанции.

По роду тока[ | ]

Маломощные дизельные электростанции вырабатывают, как правило, однофазный переменный ток напряжением 220 В и/или трёхфазный напряжением 380 В.

Трёхфазные электростанции имеют более высокий КПД за счёт более высокого КПД генератора переменного тока.

Переносные дизельные электростанции с встроенным выпрямителем (инвертором) могут иметь дополнительный выход постоянного тока напряжением 12-14 вольт, например, для зарядки аккумуляторов.

Мощные дизельные электростанции вырабатывают трёхфазный ток:

низковольтные — с напряжением до 1 кВ;
высоковольтные — с напряжением более 1 кВ (6,3 кВ, 10 кВ).

Если необходимо передавать электроэнергию, выработанную низковольтными электростанциями, на значительные расстояние по линиям электропередачи, напряжение повышается на электрических подстанциях до 6,3 кВ или 10,5 кВ.

По типу генератора переменного тока[ | ]

Синхронный генератор переменного тока

Так как частота переменного тока синхронного генератора определяется числом оборотов ротора (двигателя), то дизельная электростанция должна иметь механизм, обеспечивающий постоянное число оборотов дизельного двигателя независимо от нагрузки (генерируемой электрической мощности). Частота переменного тока синхронного генератора будет: f=n60{\displaystyle f={\frac {n}{60}}}, где f{\displaystyle f} — частота в герцах; n{\displaystyle n} — число оборотов ротора в минуту.

Если генератор имеет число пар полюсов p{\displaystyle p}, то соответственно этому частота электродвижущей силы такого генератора будет в p{\displaystyle p} раз больше частоты электродвижущей силы двухполюсного генератора: f=pn60{\displaystyle f=p{\frac {n}{60}}}.

ЭДС синхронного генератора регулируется изменением тока возбуждения.

Асинхронный генератор переменного тока

Асинхронный генератор может генерировать переменный ток произвольной, нестандартной частоты (значительно отличающейся, например, от используемой в промышленности и быту частоты 50 Гц). Переменный ток после выхода из генератора подвергается выпрямлению, затем получившийся постоянный ток инвертор преобразует в переменный ток с параметрами, определяемыми стандартом. Следует отметить, что недорогие модели инверторов имеют на выходе переменный ток несинусоидальной формы, обычно прямоугольные импульсы или модифицированная синусоида.

ЭДС асинхронного генератора регулируется изменением числа оборотов двигателя и изменением тока возбуждения (если предусмотрено конструкцией генератора).

Асинхронные генераторы без встроенной системы «стартового усиления» плохо переносят длительные перегрузки, в отличие от синхронных.

Сварочные агрегаты[ | ]

Особой разновидностью дизельных и бензиновых электростанций следует считать сварочные агрегаты, генерирующие постоянный или переменный ток для электродуговой сварки. Выходное электрическое напряжение относительно низкое (около 90 вольт), однако сила тока велика, электрические генераторы не боятся коротких замыканий.

Применения[ | ]

Такие электростанции и установки применяются в качестве основных, резервных или аварийных источников электроэнергии для потребителей одно- или трёхфазного переменного тока, для электропитания тепловозов, карьерных самосвалов, подводных лодок и другой техники, используют в малой энергетике, для энергообеспечения вахтовых посёлков, производств, установок связи и т. д., в качестве железнодорожных электростанций и энергорезервирования, в системе аварийного снабжения компьютерных сетей, потребителей собственных нужд на атомных и тепловых электростанциях, и других стратегических объектов, включенных совместно с ИБП[1]

Первые передвижные дизельные электростанции в СССР были спроектированы в ПКБ Мосэнерго (Мосэнергопроект) для восстановления нарушенного электроснабжения и для энергоснабжения перебазированных промышленных предприятий в новых районах во время Великой Отечественной войны Народный Комиссариат Электростанций СССР предложил Мосэнерго изготовить передвижные тепловые электростанции, используя демонтируемое, бывшее в работе оборудование. Передвижные электростанции-энергопоезда собирались на Фрунзенской ТЭЦ. Готовые энергопоезда мощностью 500—1500 кВт отправлялись в освобождённые города, где они обеспечили электроснабжение аварийно-восстановительных работ.

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

Ссылки[ | ]

encyclopaedia.bid

Дизельная электростанция — википедия фото

дизель-генератор — устройство, состоящее из конструктивно объединённых дизельного двигателя и генератора;
дизельэлектрический агрегат в свою очередь включает в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства: раму, приборы контроля, топливный бак;
дизельная электростанция — это стационарная или передвижная установка на базе дизельэлектрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления, комплекты ЗИП.

По назначению

Портативные (бытовые, переносные) — электростанции с дизельным двигателем воздушного охлаждения мощностью от 0,3 кВт до 20 кВт.
Стационарные (промышленные) — электростанции с дизельным двигателем жидкостного охлаждения. Как правило, выходной ток - трехфазный, напряжением от 400/230В до 10 кВ. Единичная мощность установок составляет от 8 кВт (10 кВА) до 2000 кВт (2400 кВА)[1].

По конструктивному исполнению

Открытого исполнения — базовое исполнение электростанции, предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении.
В шумозащитном кожухе — для установки в помещение при наличии требований к снижению шума.
Во всепогодном шумозащитном кожухе — для установки на улице при наличии требований к снижению шума.
Контейнерные — монтаж электростанции в блок-контейнер осуществляется для эксплуатации установки в тяжелых климатических условиях и повышенной вандалозащищённости.
Электростанция может быть установлена в фургон, машину или на шасси. Таким образом, она приобретает статус мобильной электростанции.

По роду тока

Трёхфазные электростанции имеют более высокий КПД за счёт более высокого КПД генератора переменного тока.

Мощные дизельные электростанции вырабатывают трёхфазный ток:

низковольтные — с напряжением до 1 кВ;
высоковольтные — с напряжением более 1 кВ (6,3 кВ, 10 кВ).

По типу генератора переменного тока

Синхронный генератор переменного тока

Так как частота переменного тока синхронного генератора определяется числом оборотов ротора (двигателя), то дизельная электростанция должна иметь механизм, обеспечивающий постоянное число оборотов дизельного двигателя независимо от нагрузки (генерируемой электрической мощности). Частота переменного тока синхронного генератора будет: f=n60{\displaystyle f={\frac {n}{60}}} , где f{\displaystyle f} — частота в герцах; n{\displaystyle n} — число оборотов ротора в минуту.

Если генератор имеет число пар полюсов p{\displaystyle p} , то соответственно этому частота электродвижущей силы такого генератора будет в p{\displaystyle p} раз больше частоты электродвижущей силы двухполюсного генератора: f=pn60{\displaystyle f=p{\frac {n}{60}}} .

ЭДС синхронного генератора регулируется изменением тока возбуждения.

Асинхронный генератор переменного тока

Сварочные агрегаты

org-wikipediya.ru

Высоковольтные дизельные электрические станции

При установке автономного источника электричества большой мощности необходимо не просто снять напряжение нужного номинала с обмоток генератора, но еще и передать его конечному потребителю, которым во многих случаях является трансформаторная резервируемая подстанция (ТП), приводные электрические станции большой мощности и иное энергоемкое оборудование.

Применение высоковольтных (10,5 и 6,3 кВ; 3 фазы; 50 Гц) дизельных электрических станций дает возможность упростить и в некоторых случаях снизить стоимость строительно-монтажных работы (СМР) и последующую эксплуатацию оборудования.

Чем больше мощность генератора, тем выше точки, возникающие в кабельных трассах, проходящих к нагрузке. Значит, для обеспечения безопасного функционирования системы необходимо большее сечение кабеля. Приведем пример: на фазу 2000 кВА, 400В нужно сечение кабеля, равное 980 мм2.

Применение высокого напряжения дает возможность уменьшить необходимое сечение кабеля и металлоемкость нагрузки.

В линиях электропередачи, которые идут от питающего центра по всему городу к ТП, бывает два номинала напряжения, которые пересекаются с различными номиналами генераторов, устанавливаемых на дизельные станции. В центральных городах РФ наиболее часто встречается номинал 10,5 кВ. Нужно заметить, что сегодня ряд новых построенных объектов (самый последний - комплекс «Москва-Сити») подключен по номиналу 20 кВ. Почти все электродвигатели большей мощности функционируют на напряжениях 6,3 и 10,5 кВ.

Есть всего два подхода к получению необходимого высокого номинала напряжения от электрической станции – использование высоковольтного (6,3 или 10,5 кВ) генератора или применение простой электростанции (400В) совместно с повышающим трансформатором (или группой).

У этих вариантов есть свои положительные и отрицательные экономические и технические стороны. Очевиден выбор в пользу электрической станции с высоковольтным генератором, однако больше 40% высоковольтных электростанций продаются и поставляются с повышающими трансформаторами. Причина – сроки поставки и экономический эффект, заявленный поставщиков.

На электрической станции мощностью до 3500 кВА используются генераторы следующих производителей - Marathon Electric (США), Leroy Sommer (Франция), Marelli (Италия), Siemens (Германия), AVK Stamford (Великобритания) и т.д. Они производятся в двух видах – малосерийное (генераторы 6,3; 10,5 кВ ) и крупносерийное (генераторы 400/230В, 50 Гц), мощностью 1250 кВА и более.

Крупносерийное производство «работает на склад». Данная продукция поставляется на заводы-производители генераторных установок на постоянной основе. Мелкосерийные заказы требуют предварительных заявок и повышает сроки поставки изделия – дизельной электрической станции. Это приводит к тому, что заказчику приходится планировать покупку данного оборудования заранее, чего многие компании не делают. Так, как необходимость в снабжении электричеством продолжает оставаться, то проблему решать приходится «подручными средствами» - прибегать к установке повышающих трансформаторов.

Следующая причина, которая вынуждает заказчика выбирать системы с повышающим трансформатором – более низкая стоимость оборудования: электростанция номиналом 0,4 кВ и высоковольтная дизельная электрическая станция разливаются в цене примерно на з0%.

Кажется, что экономический эффект налицо, но и здесь есть хитрость: трансформаторы, выпускаемые серийно, предназначены для понижения номинала напряжения, а не для его повышения. При обратном включении обмоток трансформатора потери мощности равняются 10-20% от номинала, значит, заказчик оплачивает «подогрев» окружающей среды или вынужден заранее покупать более мощные трансформаторы и электростанции, повышая тем самым расходы на ГСИ и использование основного оборудования.

Во всех старанх, в России в том числе, выпускаются повышающие трансформаторы (масляные и сухие), которые предназначены именно для подъема номинала напряжения, коэффициент потерь меньше 2%, но они тоже изготавливаются под заказ, и их срок изготовления приравнивается к сроку изготовления генератора.

Блочная комплексная трансформаторная подстанция (БКТП) с подходящим повышающим трансформатором стоит около 20% от стоимости основного оборудования, что сопоставляет ее со стоимостью высоковольтной дизельной электрической станции – а это при равных прямых затратах в эксплуатации оставляет выбор за заказчиком.

zeleneet.com

Дизельная электростанция — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Экономичность дизельных электростанций может быть повышена за счет использования тепловых потерь двигателей, достигающих в дизелях 55-60 % от общего количества выделяемого тепла, для подогрева топлива и масла, а также для покрытия отопительных и бытовых нужд станционного здания и прилегающих к нему помещений. На дизельных электростанциях мощностью свыше 750 квт отходящее тепло может быть использовано для теплофикации пристанционного района. На дизельных электростанциях предусматривается система автоматической защиты агрегатов при достижении предельных значений температуры охлаждающей воды и масла, давления масла, частоты вращения или при возникновении короткого замыкания в линии. Предусматриваются три степени автоматизации стационарных дизелей: автоматическое поддержание заданной частоты вращения, температур охлаждающей воды и масла, автоматическая аварийная сигнализация и защита; автоматический или дистанционный пуск и остановка дизелей, автоматическая подготовка к приему нагрузки, синхронизация агрегатами и сетью, прием нагрузки и ее распределение при параллельной работе агрегатов; автоматическое пополнение топливных, масляных и водяных расходных баков и воздушных баллонов, подзарядка стартовых батарей и батарей оперативного питания, а также автоматическое управление вспомогательными агрегатами.Передвижные дизельные электростанции используются в сельском хозяйстве, лесной промышленности, в геологоразведочных экспедициях в качестве основного, резервного или аварийного источника электропитания силовых и осветительных сетей. На транспорте (дизель-электровозах, дизель-электроходах) дизельные электростанции применяются в качестве основной энергетической установки. В состав передвижных дизельных электростанций входят дизель-электрический агрегат, силовой распределительный шкаф (щит), шкаф автоматического управления, пульт дистанционного управления, отопительно-вентиляционные установки, выпрямители и аккумуляторные батареи для питания системы автоматики.Передвижные дизельные электростанции (энергопоезда) впервые в СССР были построены в 1934 году. В энергопоездах оборудование смонтировано на железнодорожных платформах или в вагонах. Мощность энергопоездов составляла 1; 2, 5; 3; 4, 5; 10 Мвт. Электрическая часть дизельной электростанции энергопоезда состоит из синхронного генератора напряжением 3-10 кв, сборных или комплектных камер с воздушными или кабельными выводами высокого напряжения, распределительного устройства на напряжение 230-380 в для освещения и питания электродвигателей собственных нужд, аккумуляторной батареи, цепей оперативного тока и зарядного агрегата.

megabook.ru