Дизельная электростанция (дизель-генераторная установка, дизель-генератор) — стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная одним или несколькими электрическими генераторами с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания.
При этом понятия дизель-генератор, дизель-электрический агрегат и дизельная электростанция имеют отличия:
- дизель-генератор — устройство, состоящее из конструктивно объединенных дизельного двигателя и генератора;
- дизель-электрический 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 дизель-электрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления, комплекты ЗИП.
Дизельные электростанции объединяют в себе генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания, которые установлены на стальной раме, а также систему контроля и управления установкой.
Как это сделано в России : Дизельная электростанция из чего это сделано ?
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 1-м случае используется 2-опорный генератор, т. е. генератор, имеющий 2 опорных подшипника, а во 2-м — с 1-м опорным подшипником (1-опорный).
Дизельные электростанции различаются по:
- выходной электрической мощности;
- виду тока (переменный 3-фазный/1-фазный, постоянный). 3-фазные способны выдавать напряжение как 220В так и 380В, а 1-фазные только одно из них. Кроме того 3-фазные электростанции имеют более высокий КПД;
- выходному напряжению и частоте тока (например, 50, 60, 400 Гц);
- типу охлаждения, воздушного или жидкостного. Электростанции воздушного типа могут работать беспрерывно не более 10 ч,после этого охлаждаться 1-2 ч. Как правило, это небольшие электростанции малых мощностей, их также называют портативными. Электростанции жидкостного типа охлаждения могут работать без остановки круглосуточно и в сравнении с портативными, это агрегаты больших мощностей и размеров;
- способу получения электромагнитного поля, необходимого для выработки электроэнергии — синхронные и асинхронные. Асинхронные являются более надежными, долговечными и не создают радиопомех, но без встроенной системы «стартового усиления» они плохо переносят длительные перегрузки, в отличие от синхронных;
- способности к перемещению — портативные, мобильные, стационарные.
Дизельные электростанции и установки применяются в качестве основных, резервных или аварийных источников электроэнергии для потребителей 1- или 3-фазного переменного тока, для электропитания тепловозов, карьерных самосвалов, подводных лодок и другой техники, используют в малой энергетике, для энергообеспечения вахтовых поселков, производств, установок связи и т. д. в качестве железнодорожных электростанций и энергорезервирования.
Источник: neftegaz.ru
О дизельных генераторах— как работают и где применяются
Сложно представить, но чуть больше столетия назад электроэнергия только входила в жизнь наших предков. Современные дома, склады, строительные объекты не могут обходиться без электричества. Практически везде расположены потребители тока. На случай отключения электроэнергии во многих учреждениях установлены бесперебойные источники питания и дизель-генераторные установки (ДГУ).
Что такое дизельный генератор
Дизельные генераторы – это источник электроэнергии на жидком топливе. Они представляют собой стационарные или передвижные энергетические установки, которые преобразовывают механическую (кинетическую) энергию вращения в электрический ток. Тем самым, дизельгенераторы обеспечивают автономное электроснабжения любого объекта.
Устройство и принцип работы
Конструкция ДГУ представляет собой генераторный блок переменного тока (альтернатор) с двигателем внутреннего сгорания. Для обеспечения корректной работы и подачи электроэнергии на малых дизельных электростанциях установлены дополнительные узлы:
- блок управления (ручные, автоматические);
- топливный бак;
- датчики работы агрегатов;
- контуры распределения электричества;
- рама, на которую крепится оборудование или контейнер.
Принцип работы генераторной установки прост: при сгорании топлива в двигателе происходит вращение коленвала, который, в свою очередь, начинает проворачивать ротор генератора. Благодаря этому происходит смена магнитных полюсов и в обмотке статора создаётся индукционный ток переменного напряжения.
Предохранители – плавкие вставки – защищают цепь в случае короткого замыкания. Автоматические переключатели и дополнительные сопротивления установлены для изменения и регулировки параметров. Применяются датчики контроля уровня масел, счетчики моточасов и другие контрольно-измерительные приборы.
Типы дизельных электростанций
Дизельные генераторные установки могут работать как для постоянного обеспечения электричеством, так и на случай аварийной подачи, в качестве резервного источника питания. Альтернативные источники электроэнергии отличаются по вариантам исполнения, типу управления – ручной или автоматический и техническим характеристикам.
Виды исполнения
Электрические дизельные генераторы бывают в открытом и закрытом исполнении. Открытые варианты применяются в основном в отдельно стоящих сооружениях или монтируются в специальные контейнера. Модели, устанавливаемые на улице, оборудованы защитным кожухом, чтобы защитить оборудование от воздействия окружающей среды, в основном осадков.
Кроме того, выпускаются передвижные мобильные генераторы. Такие источники электроэнергии можно легко транспортировать. Обычно их применяют там, где нужна мобильность, например, для организации концертных и массовых мероприятий на открытом воздухе, обеспечения освещения ремонтируемых участков дорог.
Способы охлаждения
Классификация ДГУ осуществляется по типу охлаждения двигателя. Поскольку при работе выделяется тепло, его нужно куда-то отводить. Проще и дешевле организовать воздушное охлаждение. Однако вместе с воздухом в двигатель попадают и сторонние частицы. Поэтому часто применяется замкнутая жидкостная система.
Типы генератора
Дизель-генераторные установки классифицируются по типу генератора. Различают два типа:
- синхронный, с постоянной частотой вращения. Процесс регулируется механизмом, стабилизирующим пики внешних нагрузок;
- асинхронный, частота которого не соответствует стандартной частоте. Для стабильной бесперебойной работы необходим инвертор, который будет служить в качестве выпрямителя.
Классификация по мощности
Важным критерием классификации дизельных генераторов является вырабатываемая мощность. Они делятся на три основные категории:
- маломощные – до 20 кВт. Это бытовые источники питания с воздушным охлаждением;
- средней мощности – от 20 до 200 кВт. В большинстве своем передвижные установки с защитным корпусом;
- большой мощности – свыше 200 кВт. Дизельные электростанции, в основном стационарного типа, а также устанавливаемые на автомобильное шасси или в прицеп. Мощность может превышать несколько мегават.
Стоит отметить! Электрогенератора 2,5 мВт достаточно, чтобы запитать крупный завод или посёлок.
Области применения генераторов
ДГУ нельзя отнести к экономичным и экологически чистым способам получения электричества. Однако, благодаря своим характеристикам, они заняли место альтернативных или резервных источников электропитания.
В качестве резервных источников электричества дизель-генераторы используют, например:
- в загородных поселках, гостиницах, домах отдыха;
- автозаправочных комплексах;
- в офисных и торговых организациях;
- в фармацевтике;
- на производствах непрерывного цикла;
- в военных и пожарных частях;
- в медицинских учреждениях, особенно где оборудование должно работать без сбоев.
Кроме того, широкое применение ДГУ получили там, где нет централизованного электроснабжения:
- на мероприятиях, концертах;
- в поселках, где проживают вахтовые рабочие;
- на туристических базах и в экспедициях;
- в строительстве отдалённых объектов и автодорог;
- в сельском хозяйстве;
- при проведении аварийно-спасательных работ.
Достоинства и особенности
Главным достоинством дизельных генераторных установок является обеспечение бесперебойного электроснабжения и поставку электричества в отдалённых и труднодоступных местах. Кроме того, они:
- обеспечивают большую мощность, в отличии от бензиновых генераторов;
- могу применяться в любое время суток и при любой погоде;
- имеют широкий температурный диапазон работы – от -40 до +40С;
- снабжены автоматикой (не все модели), позволяющей в течении нескольких секунд восстановить электропитание в случае отключения центрального электроснабжения;
- просты в обслуживании.
Но есть и свои недостатки:
- в зависимости от двигателя могут быть требовательны к качеству дизельного топлива;
- загрязняют окружающую среду выбросами;
- их нельзя устанавливать внутри жилого помещения;
- при размещении внутри здания, требуется хорошая вентиляция помещения;
- необходимо поддерживать уровень нагрузки, т.к. эксплуатация вхолостую приведёт к быстрому износу;
- расходы на топливо.
С развитием технологий на замену ДГУ приходят новые виды устройств подачи электроэнергии, в том числе так называемые экологически чистые. В частности, способные аккумулировать электричество из солнечных панелей или накапливать излишки и выдавать их в пиковые нагрузки. Но дизельные генераторы по-прежнему остаются востребованными, в т.ч. благодаря универсальности применения.
По каким критериям выбирают
Перед покупкой дизельного генератора необходимо определиться с типом электропитания. Это может быть источник переменного тока с одной фазой, трёхфазные генераторы 380В и узкоспециализированные установки постоянного тока.
Важным критерием является мощность генераторной установки. Для определения необходимой ДГУ следует посчитать суммарное потребление всех подключённых в сеть электроприборов – лампы освещения, плиты, оборудование и т.д. В суммарную нагрузку учитываются дополнительно подключаемые потребители: компрессора, дрели, пилы, холодильники и др. Мощность дизельного генератора должна на 25% превышать все подключаемые приборы.
Также стоит обратить внимание на наличие инвертеров (выпрямителей тока), уровень автоматизации, наличие дополнительных опций, в зависимости от цели и региона использования.
Расход топлива и объём бака, например, напрямую влияют на автономность работы. Опытным путем установлено, что для генерирования одного кВт/час электрической энергии ДГУ расходует 0,02 кг топлива. Значит генератор мощностью 100 кВт израсходует за час около 2,4 литров дизельного топлива. Это среднее значение, которое зависит от производителя и условия работы, но позволяет получить представление о затратах.
Источник: t-magazine.ru