Что такое дизель электрогенератор

Что такое дизельный генератор?

Оборудование этого класса применяется в трех типовых ситуациях:

в качестве основного источника тока (чаще всего это актуально для местности, удаленной от ЛЭП и физически не имеющей возможности подключиться к ближайшей электросистеме);

в роли резервной установки (ДГУ начинает обеспечивать функционирование приборов и спецоборудования в тот момент, когда отключается основная система подачи электричества);

при необходимости создания аварийной системы электроснабжения (этот вариант чаще всего используют предприятия, для которых крайне важно безостановочное функционирование, отсутствие даже минутных простоев).

В большом количестве случаев дизельный генератор выступает в качестве подстраховки, резерва (на случай веерных отключений света или аварий на подстанции). Для решения этой задачи ДГУ покупают школы и больницы, торговые центры и складские помещения, заводы и добывающие комбинаты, офисы, финансовые структуры и тому подобные организации. Частные лица берут эту технику на дачу или в загородный дом, особенно, если он располагается в местности, где часто фиксируются перебои электричества..

Чтобы понять, что такое автономные дизельные генераторы постоянного функционирования, достаточно представить себе удаленные от городов фермы, неэлектрифицированные деревни, вахтовые поселки, строительство дорог в ненаселенной местности, стоянки геологов или археологов. Повсюду, где человек размещается некоторое количество времени, но не имеет возможности эксплуатировать блага цивилизации, актуальны ДГУ различной мощности..

Устройство и особенности функционирования.

Любая система автономной генерации электроэнергии, работающая на дизельном топливе, основывается на использовании 2 базовых узлов: двигателя внутреннего сгорания и альтернатора (второе, более распространенное название которого – генератор переменного тока). ДВС поставляет механическую энергию для активации генератора. Для этого ему требуется топливо в данном случае – обычный дизель. Двигатель может быть с воздушным или с водным/тосоловым охлаждением, а также снабжаться турбонаддувом или выполняться без него. Роль альтернатора в ДГУ иная: он делает из механической энергии электрическую..

Дополнительно эти элементы снабжаются блоком управления, обслуживающими механизмами (топливная, смазочная, пусковая, охлаждающая и нагревающая установки) и собственно платформой, которая служит полем интеграции данных объектов. Обычно те из ДГУ, которые производятся для установки под крышей, имеют открытое исполнение, в то время как уличное оборудование снабжают хорошим защитным корпусом в виде кожуха или особого металлического контейнера..

Работает дизельный генератор, при прочих равных условиях, таким образом: стартер активирует двигатель, в него поступает топливо, которое сжигается до выделения газов в нужном объеме. Энергия их расширения позволяет запустить вращение коленвала, что воздействует на расположенный по соседству электрогенератор. Его ротор также начинает свое движение, формируя определенное электромагнитное поле. Такая ситуация приводит к тому, что в обмотках статора появляется переменный ток, обеспечивающий подключенных к оборудованию потребителей током..

Что такое однофазные и трехфазные дизельные генераторы.

Различные дизельные генераторы продуцируют разный ток, в зависимости от их конструкционных особенностей и мощности. Существует две больших категории разработок, нацеленных на удовлетворение потребителей как бытового уровня, так и промышленного.

Однофазные ДГУ созданы с тем, чтобы предоставлять на выходе ток с напряжением 220 Вольт. Это самый популярный класс автономных электростанций, поскольку они наиболее универсальны. Чаще всего такие установки можно встретить на дачах, в коттеджах, в небольших магазинах и т.п. Идеально подходят в роли резервного питания.

Трехфазные исполнения способны работать на генерацию тока как с показателем напряжения 220 Вольт, так и с более серьезными параметрами (380 Вольт). Они относятся к технике high-уровня и предназначены для обслуживания значительных пространств: больших заводов, многоэтажных зданий, даже целых коттеджных поселков. Их характерные особенности: высокий коэффициент полезного действия, а также соответствующая ему мощность.

Выбирая дизельные генераторы, важно предварительно определиться с тем, как они будут работать: в каких условиях, с какой частотой, для обеспечения нужд какого числа потребителей. Только на основе этих исходных данных можно безошибочно подобрать ДГУ, которая будет без проблем справляться с поставленной перед ней задачей..

Синхронные и асинхронные дизельные генераторы: что это такое?.

В зависимости от того, каким классом генераторов переменного тока комплектуется конкретная электростанция, она может носить статус либо синхронной, либо асинхронной. По сути, данное определение указывает на специфику конструкции альтернатора ДГУ и связанные с этим характеристики всей техники. Существуют тонкости использования оборудования этих двух категорий.

Синхронные ДГУ характеризуются сложностью исполнения, стабильностью работы при пусковых токах, способностью генерировать выходное напряжение заданного напряжения, но, в то же время, им свойственны и погрешности в точности – перегрузка по току. Впрочем, этого вполне достаточно для задействования конструкций в качестве источников резервного электроснабжения. Также они находят свое применение в качестве оборудования, обслуживающего механизмы с высокой реактивной нагрузкой. Потребители подключают к ним компрессоры, двигатели, насосы.

Асинхронные ДГУ пользуются спросом за сверхнадежность, способность работать в любых условиях. Они крайне просты с конструктивной точки зрения, но, по этой же причине, невероятно долговечны. За счет того, что такие системы дают плавное течение тока, их актуально использовать для работы с оборудованием, чутким к изменению напряжения. Чаще всего можно встретить асинхронные дизель-генераторы в качестве средства поставки электричества к технике с активными нагрузками (осветительные приборы, нагревательные системы, АКБ). Большим преимуществом этих ДГУ является и то, что они не нуждаются в блоке охлаждения, а значит, есть возможность при производстве герметизировать конструкцию, делать ее всепогодной. Минусом эксплуатации этих систем является их нестабильность при перегрузках, хотя современные разработчики научились нивелировать этот эффект в дизельных генераторах за счет встраивания специального стартерного усилителя.

Разновидности исполнений.

Ввиду того, что генераторы на дизельном топливе часто применяются в специфических условиях, в жару и холод, под снегом и дождем, производители стали разделять стандартные исполнения этой техники и специальные. Так, среди моделей ДГУ, представленных на рынке, можно выделить:

стационарные системы (установка на объекте раз и навсегда) и мобильные, рассчитанные на частую передислокацию (оснащаются шасси, колесами, выстраиваются на прицепах или полуприцепах);

дизельные генераторы для определенных погодно-температурных условий (умеренного, морского, тропического, северного климата);

забранные в специальные защитные оболочки (кожуха), отличающиеся пыле-, влаго-, шумозащитой.

Чтобы узнать, какой класс защиты техники представлен в каждом конкретном случае, требуется смотреть на показатель IP. Если первая цифра в нем 2 – то речь идет о защите от твердых предметов, имеющих диаметр 12 миллиметров, если 4 – то это свидетельствует о том, что изделие может выдержать взаимодействие с проволокой и инструментом диаметром от 1 миллиметра, если 5 – то это идеальный показатель, говорящий о полной защите, в том числе – от пыли. Вторая цифра в IP указывает на степень защиты дизельного генератора от влаги: 3 – от направленных потоков воды, падающих под углом 60°, 4 – от потоков, поступающих под любым углом.

Источник

Дизельные электростанции. Что это такое?

Оглавление

Несмотря на то, что глобальный рынок технологий распределенных энергоресурсов растет темпами около 6-9 % в год, активно развивается солнечная и ветрогенерация, одними из самых востребованных систем автономного энергоснабжения, особенно в отдаленных и арктических территориях, по-прежнему остаются дизельные электростанции – так называемая «классика советской энергетики».

И это вполне объяснимо: до сих пор на более половины территории нашей страны нет централизованного энергоснабжения, десятки тысяч населенных пунктов обеспечиваются электричеством за счет дизельных электростанций. В данном обзоре мы попытаемся разобраться, что такое дизельная электростанция, для решения каких задач она подходит, какими обладает преимуществами и недостатками и в чем секрет ее неугасающей популярности.

Что такое дизельная электростанция?

Итак, под аббревиатурой «ДЭС» (дизельная электростанция) понимается стационарная или мобильная энергетическая установка, состоящая из двух основных элементов: электрогенератора и двигателя внутреннего сгорания, работающего на дизельном топливе. Соединенные с помощью общей рамы, данные элементы взаимодополняют друг друга и обеспечивают процесс изменения одного вида энергии в другой.

При этом следует учитывать, что термины «дизельная электростанция», «дизель-электрический агрегат», «дизель-генератор» – не тождественные определения. У данных понятий есть существенные отличия:

Дизель-генератор – устройство, состоящее из технологически объединённых дизельного двигателя и генератора;

Дизель-электрический агрегат – устройство, включающее в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства (раму, приборы контроля, топливный бак);

Дизельная электростанция — это полноценный энергообъект, который включает, помимо дизель-электрического агрегата, множество других важных элементов: устройство для распределения электроэнергии, шкафы автоматики, пульт управления и др. Именно дизельная электростанция позволяет предоставлять потребителю электроэнергию нужного качества и в нужном объеме. И по сути, и делает данное направление автономной энергетики одним из самых востребованных и популярных в отдаленных территориях нашей страны.

Принцип работы ДЭС

Принцип работы дизельной электростанции заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Можно выделить следующие ключевые этапы:

1. В цилиндры двигателя подаётся воздух, где он сжимается и разогревается до высоких пределов. Затем в рабочую камеру под давлением поступает дизельное топливо и происходит его возгорание.
2. Образовавшиеся в результате горения газы запускают двигатель в работу. Коленчатый вал начинает вращаться, запуская в движение ротор электрического генератора.
3. Ротор генератора при вращении возбуждает электромагнитное поле, которое, в свою очередь, создает в обмотке генератора индукционный переменный ток, на выходе превращающийся электрическую энергию.

Сферы применения дизельных электростанций

Дизельные электростанции наиболее активно используются на территориях, где отсутствует централизованное энергоснабжение, или существуют определенные трудности с подачей электроэнергии. Как правило, это:

• малые населенные пункты, расположенные в отдаленных и арктических территориях;
• предприятия сельского хозяйства (фермы, совхозы), а также дачные поселки и садовые товарищества, расположенные на периферии;
• производственные объекты, на которых ведется добыча нефти, газа и других природных ресурсов, расположенные в труднодоступных местах.

Именно там дизельные электростанции могут быть единственно возможным источником электроэнергии. При этом следует учитывать, что дизельные электростанции также могут выполнять и вспомогательные функции:

• резервного источника электроэнергии, когда ДЭС только дополняют основные источники электропитания – централизованные сети;
• аварийного источника электроэнергии, когда ДЭС устанавливают на крупных предприятиях с целью защиты потребителя от возможных аварий и организации бесперебойного энергоснабжения.

Разновидности дизельных электростанций

Существует несколько классификаций современных дизельных электростанций.

В зависимости от назначения выделяют дизельные электростанции:

• передвижные – применяются в качестве переносного или резервного источника электроснабжения;
• стационарные – интегрированы в единую систему энергокомплекса.

В зависимости от конструктивного наполнения выделяют дизельные электростанции:

• открытые – ничем не защищены, могут располагаться только в специально оборудованном помещении;
• в шумозащитном кожухе – кожух снимает уровень шума, что позволяет использовать данные электростанции в населенных пунктах;
• контейнерные – для дополнительной защиты и снижения уровня шума помещается в специальный контейнер или блок-модуль.

В зависимости от количества фаз, генерируемых оборудованием, выделяют дизельные электростанции:

• однофазные – вырабатывают напряжение 220 Вольт
• трехфазные – вырабатывают от 220 до 400 Вольт.

В зависимости от вида напряжения выделяют дизельные электростанции:

• низкого напряжения (до 1 кВт)
• высокого напряжения (свыше 1 кВт).

Передвижные дизельные электростанции

В данном обзоре отдельно остановимся на такой разновидности современных дизельных электростанций, как передвижная (или мобильная) ДЭС. Ее главное предназначение – выработка электроэнергии в самых труднодоступных местах с возможностью оперативно менять свою дислокацию. Передвижные дизельные электростанции активно используются в горнодобывающей промышленности (например, на различных месторождениях природных ресурсов), в строительной отрасли (при возведении дорог и строительстве удаленных населенных пунктов), в сельском хозяйстве (на удаленных земельных угодьях), а также для удовлетворения нужд частных потребителей.

Вариантов изготовления передвижных дизельных электростанций – большое множество. Наиболее популярны мобильные ДЭС на собственных самоходных шасси; приспособленные для монтажа на кузове автомобиля; имеющие корпус, аналогичный «прицепу».

Как правило, передвижные дизельные электростанции изготавливаются в специальном прочном контейнере, который защищает устройство от неблагоприятных погодных условий (дождей) и механических повреждений. Главным преимуществом передвижной дизельной электростанции является высокая степень мобильности, максимальное удобство в обслуживании, использование электростанции сразу же после приобретения.

Плюсы и минусы дизельных электростанций

У дизельных электростанций, безусловно, имеются свои весомые плюсы, делающие данное направление автономного энергоснабжения популярным долгие годы. Среди основных преимуществ можно назвать следующие:

• высокую степень мобильности и портативности;
• простоту в монтаже и строительстве.

Однако имеются и существенные минусы дизельных электростанций, которые с каждым годом постепенно «вытесняют» ДЭС с лидирующих позиций, в том числе и в отдаленных и арктических территориях страны. Среди основных недостатков назовем следующие:

• низкая степень надежности (дизельные электростанции нередко выходят из строя, процент аварийности достаточно высокий);
• низкая степень экологичности (дизельные электростанции считаются одними из самых экологически «грязных» источников энергоснабжения, именно поэтому все ДЭС тщательно проверяют на соответствие международным стандартам и нормам, в противном случае больших штрафов не избежать);
• необходимость в постоянном сервисном обслуживании (дизельные электростанции нуждаются в постоянном осмотре опытными инженерами, чтобы минимизировать количество аварий);
• ограниченный выбор отечественных дизельных генераторов (наиболее надежны зарубежные дизельные генераторы таких брендов, как Cummins, NeuHaus, Wilson, Aksa – но их стоимость существенно выше российских аналогов).

Мультиэнергокомплексы – альтернатива дизельным электростанциям

Так или иначе, приведенные выше недостатки дизельных электростанций стали весомым стимулом к поиску альтернативных решений для энергоснабжения отдаленных и изолированных территорий Крайнего Севера и Сибири. На сегодняшний день достойным вариантом решения проблемы становятся мультиэнергокомплексы, строительством которых занимается Группы компаний «МКС».

Мультиэнергокомплексы – это энергообъекты, состоящие из нескольких альтернативных источников энергии:

• микрогазотурбинная (МГТУ) или газопоршневая (ГПУ) установка,
• солнечная электростанция (СЭС),
• накопитель электрической энергии (ИБП с АКБ)
• ветрогенерация (ВЭС).

Потребители в отдаленных и изолированных районах Крайнего Севера и Сибири, как правило, лишены централизованного энергоснабжения и запитаны от устаревших дизельных электростанций. Стоимость дизельного топлива составляет около 60-70 руб./т (без учета логистики). Мультиэнергокомплексы от Группы компаний «МКС» позволяют:

• снизить затраты на производство электроэнергии в 3-4 раза;
• повысить надежность и автономность энергоснабжения;
• внедрить современные технологии;
• использовать экологически чистые виды топлива (СПГ, КПГ);
• снизить стоимость обслуживания объекта.

Оценка экономического эффекта зависит от показателей конкретного проекта.

Группа компаний «МКС» – ведущее инжиниринговое предприятие России, основным направлением деятельности которого является строительство объектов малой энергетики – газопоршневых электростанций «под ключ». За 16 лет ввела в эксплуатацию 54 мини-ТЭС в различных регионах России и за рубежом. Суммарная мощность всех введенных объектов Группы компаний «МКС» составила 266 МВт. Группа компаний «МКС» — официальный российский дилер и сервис-партнер MWM Austria GmbH.

Источник