ディーゼル発電機の給電・配電システムの設計仕様には、重要な負荷への非常用電源設備を追加することが義務付けられており、これは非常用電源設備の必須設置要件です。さらに、経済、政治、その他の要因を考慮し、通常の停電によるデータ損失や政治的イメージへの悪影響を防ぐため、予備電源設備も設置されています。こうした状況を踏まえ、ディーゼル発電機は多くのプロジェクトで非常用バックアップ電源として利用されています。以下は、ディーゼル発電機の設計に関する内容について簡単に紹介するものです。
1. 高度な機械設計
CADコンピュータ支援設計、CAEコンピュータ支援エンジニアリング、CAMディーゼル発電機、コンピュータ支援製造などの先進的な機械設計技術を活用し、さらに先進的な実験技術と組み合わせることで、多彩なキャリブレーションスキームを設計します。設計の詳細から始まり、ディーゼル発電機セットの機械部品は継続的に最適化され、ディーゼル発電機セットの安定性をさらに向上させています。
2 ディーゼル発電機の容量の選択
通常、計画段階や予備設計段階では、具体的な負荷状況を把握する方法がありません。現時点では、ディーゼル発電機の容量は配電用変圧器の総容量の10％とされており、仕様および技術対策では20％を考慮しています。施工図の設計段階では、必要なディーゼル発電機の容量を決定する際に、まずディーゼル発電機の負荷の種類と用途、つまりディーゼル発電機を純粋な予備負荷として使用するか、商用電源が遮断された際にディーゼル発電機を通常の負荷として使用するかを決定する必要があります。予備負荷とは、防火および電力供給保証の要件により、ディーゼル発電機プロジェクトに予備電源セットが負荷することを指します。長所と短所を比較検討した後、電力供給の信頼性、経済性などの要素を考慮して、電源負荷が合理的な計画を決定します。薪発電ユニットの容量は、プロジェクトの電源負荷が決定された後にのみ、さらに決定できます。
3 発電機セットの電源および配電システムの設計
ディーゼル発電機セットの数、負荷の性質、機能、および電源要件に応じて、ディーゼル発電機セットをバックアップ電源として使用する電源システムには多くの種類があります。現在、実用化でよく使用されている典型的な電源システムは次のとおりです。発電機セットが共通の負荷に直接電力を供給する。複数の発電機セットを並列に接続して共通の負荷に電力を供給する。1台をスタンバイ電源と都市電源としてそれぞれ負荷電源として使用する。複数台と複数の切換スイッチがそれぞれ負荷に電力を供給する。中高圧の単純な発電機を共通の電力供給で配電システムとして使用する。複数の発電機と都市電源をバスバーまたは並列負荷で供給する中高圧システム。低圧発電機は昇圧変圧器を使用して低圧または中圧配電システムに電力を供給します。電源モードは、ローカルネットワークの電源状況と負荷の使用状況に応じて決定する必要があります。具体的な電源モードは、ローカル電力網の電源と負荷の使用状況に基づいて決定する必要があります。その中で、単機でバックアップ電源、都市電源として負荷に供給したり、複数機や複数の切替スイッチを使用したりすることが、低圧電力供給および配電システムの多くのプロジェクトで一般的に使用されています。ディーゼル発電機セットの容量が大きい場合（通常8kW以上）、同じ容量のディーゼル発電機セットを2台設置する必要があります。これらは、一部の負荷を個別に負担したり、すべての負荷に並列に電力を供給したりできます。同時に、2台のディーゼル発電機を相互バックアップ用に設置することもできます。1台が故障したり、定期メンテナンスが必要になったりした場合は、もう1台をバックアップ電源として使用し、優先または必須の保証が必要な負荷に電力を供給できます。一般的なディーゼル発電機セットは、系統と並行して運転することはできません。主な考慮事項は、薪発電機ユニットが故障した場合、市場ネットワークに影響を与え、障害の影響範囲を拡大する可能性があることです。そのため、薪と本線は、2つが並行して運転されるのを防ぐために、インターロックで使用されることがよくあります。
ディーゼル発電機の始動モードと要件も、負荷の性質と電源供給方式に応じて決定する必要があります。ユニット制御盤は通常、メーカーが提供します。ディーゼル発電機は通常、電源供給によって始動するため、充電器、バッテリー、その他の起動装置に必要な市営電源が必要です。ディーゼル発電機室にも市営電源を設置する必要があります。ディーゼル発電機を緊急バックアップとして使用する場合、通常電源が停電すると、市営ディーゼル発電機変換制御システムが信号を送信してディーゼル発電機を起動します。市営電源が回復すると、制御システムが信号を送信し、ディーゼル発電機を停止させ、通常の市営電源供給を再開します。市営・薪発電ユニットの変換制御システムには、コアPLC制御または統合制御ユニットが使用され、通常、過負荷保護、短絡保護などの保護機能が必要です。ディーゼル発電機の容量が不足している場合は、二次負荷をアンロードできます。市営電源が正常に回復すると、アンロードされた負荷を復元できます。
4.ディーゼル発電機室の設置場所の選定
ディーゼル発電機室は通常、電力負荷の近くに設置されます。これは、配線長の長すぎによるケーブル投資の増加を回避し、電源電圧の品質を確保するためです。ディーゼル発電機室の設置場所の選定においては、ディーゼル発電機の運転中に多くの要素を考慮する必要があります。一つは、ユニット自体の運転環境、すなわち換気、排気、排煙を確保することです。ここでは、ディーゼル燃料の燃焼のみを考慮します。現在市場に出回っているほとんどのプロジェクトはディーゼル燃料を燃料として使用しているためです。燃料の供給と保管も、室の設置において考慮すべき要素です。ディーゼル発電機の運転中は、ディーゼル燃料の燃焼により大量の煙が発生し、ディーゼル発電機自体もガスと熱を発生します。これは、ディーゼル発電機自体の運転に悪影響を与えるだけでなく、作業現場の環境汚染にもつながります。したがって、ディーゼルエンジン室の設置場所を選定する際には、煙、ガス、熱を室内および作業員の出入口から排出し、新鮮な空気を取り込み、良好な放熱・換気環境を作り出す必要があります。一方、ディーゼル発電機は運転中に振動と騒音を発生するため、設置場所の選定においては、振動と騒音が環境に与える影響を考慮し、必要に応じて適切な振動・騒音対策を講じる必要があります。これらの要因を考慮し、一般的な条件が許せば、エンジン室はプロジェクトに近い屋外に設置し、出入り口や人通りの多い場所から離れた場所に設置することができます。条件が許さない場合は、多くのプロジェクトが地下階に設置しています。換気、排気、排煙、振動・騒音対策などにより、良好な運転状態を維持し、良好な経済効果を実現しています。
5. ディーゼル発電基地の最適化設計
ディーゼル発電機セットのベースは、ディーゼル発電機セットの重要な部品であり、その設計レベルと加工精度は、ユニットの性能、振動、騒音、信頼性、および耐用年数に直接影響します。 ディーゼル発電機ベースの加工レベルは、ディーゼルエンジンとディーゼル発電機の同軸度を保証することしかできません。 ただし、ユニットの運転中および吊り上げ中のユニットベースの変形が同軸度に及ぼす影響は、ベース設計の観点から確認する必要があります。 ユニットベースの材料品質を確保することを前提に、測定実験データを組み合わせてユニットベースの検査計算モデルを確立し、限界カウントを改ざんして、さまざまな状態におけるユニットベースの主要部品の応力分布を分析しました。 有限要素シミュレーションに基づいて、ベース構造が最適化され、改善されるたびにベースの堅牢性と信頼性が向上します。 ベース最適化設計のもう1つの側面は、ユニットの振動低減システムの設計です。ユニットの振動低減は、機械室の内外の騒音に影響を与えます。ユニットの振動低減性能は、ユニット基礎の動荷重とユニット構成部品の振動強度に直接関係しています。ユニットは優れた振動低減効果を有し、騒音低減とユニットの耐用年数の延長に寄与します。
投稿日時: 2022年11月30日