В технической документации на систему электроснабжения и распределения дизель-генераторной установки обязательно предусмотрено резервное электроснабжение для важных нагрузок, что является обязательным требованием к аварийному электроснабжению. Кроме того, с учетом экономических, политических и других факторов, резервное электроснабжение предусмотрено для предотвращения потери данных в результате отключения электроэнергии или негативного влияния на политический имидж. Исходя из вышеизложенного, дизель-генераторные установки используются во многих проектах в качестве аварийного резервного источника питания. Ниже приводится краткое описание вопросов, связанных с проектированием дизель-генераторов.
1. Передовая механическая конструкция
Используя системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированного проектирования (ААП), автоматизированного производства (САПР) и другие передовые средства для механического проектирования дизель-генераторов, а также в сочетании с передовыми экспериментальными методами, была разработана красочная схема калибровки. Начиная с деталей конструкции, механические компоненты дизель-генераторной установки постоянно оптимизируются для дальнейшего повышения стабильности работы генератора.
2. Выбор мощности дизельного генератора.
Как правило, на этапе проектирования или предварительного составления схемы у нас нет возможности узнать конкретную нагрузку, поэтому мощность дизель-генераторной установки составляет 10 процентов от общей мощности распределительного трансформатора, а в технических условиях — 20 процентов. На этапе разработки строительных чертежей, при определении необходимой мощности дизель-генераторной установки, необходимо сначала определить тип нагрузки и назначение дизель-генератора, то есть, будет ли он использоваться в качестве резервной нагрузки или в качестве обычной нагрузки при отключении основного электроснабжения. Резервная нагрузка — это нагрузка резервной электростанции для проекта с дизель-генератором, обусловленная требованиями противопожарной защиты и гарантированного электроснабжения. После взвешивания преимуществ и недостатков определяется рациональная схема нагрузки электроснабжения с учетом надежности электроснабжения, экономичности и других факторов. Мощность установки для выработки электроэнергии на дровах может быть определена только после определения нагрузки электроснабжения проекта.
3. Проектирование системы электроснабжения и распределения электроэнергии для генераторной установки.
В зависимости от количества дизель-генераторных установок, характера нагрузки, функциональности и требований к электропитанию, существует множество типов систем электроснабжения, использующих дизель-генераторные установки в качестве резервного источника питания. В настоящее время типичные системы электроснабжения, широко используемые на практике, включают: прямое питание общей нагрузки от генераторной установки; параллельное питание общей нагрузки от нескольких генераторных установок; использование одной установки в качестве резервного источника питания и централизованного электроснабжения нагрузки; питание нагрузки от нескольких установок и нескольких переключателей; распределение электроэнергии в виде простых генераторов среднего и высокого напряжения в централизованной сети; системы среднего и высокого напряжения с несколькими генераторами и централизованным электроснабжением от шин или параллельной нагрузки; низковольтный генератор с повышающим трансформатором для питания низковольтной или средневольтной распределительной системы. Режим электроснабжения должен определяться в соответствии с состоянием электроснабжения местной сети и фактической ситуацией использования нагрузки. Конкретный режим электроснабжения должен определяться на основе состояния электроснабжения и нагрузки местной электросети. Среди них, в проектах низковольтных систем электроснабжения и распределения электроэнергии обычно используются один блок в качестве резервного источника питания и один блок в качестве муниципального источника питания, а также несколько блоков и несколько переключателей. Когда мощность дизель-генераторной установки велика, как правило, не менее 8 кВт, следует установить две дизель-генераторные установки одинаковой мощности. Они могут по отдельности выдерживать часть нагрузки или обеспечивать электропитание всех нагрузок параллельно. Одновременно можно установить два дизель-генератора для взаимного резервирования. В случае отказа одного из них или необходимости планового технического обслуживания, можно использовать другой в качестве резервного источника питания и обеспечить электропитание некоторых нагрузок, требующих приоритетного или обязательного обеспечения. Как правило, одновременная работа дизель-генераторных установок с сетью не допускается. Основная причина заключается в том, что отказ генераторной установки, работающей на дровах, может повлиять на сеть и расширить зону поражения. Поэтому часто используется блокировка для предотвращения одновременной работы двух установок.
Режим запуска и требования к дизель-генераторной установке также должны определяться в соответствии с характером нагрузки и схемой электроснабжения. Шкаф управления установкой обычно предоставляется производителем. Поскольку дизель-генераторная установка обычно запускается от сети, для работы зарядного устройства, аккумулятора и другого пускового оборудования требуется подключение к центральному электроснабжению. Помещение дизель-генераторной установки также должно быть оборудовано центральным электроснабжением. Когда дизель-генераторная установка используется в качестве аварийного резерва, при отключении основного электроснабжения система управления преобразованием основного дизель-генератора посылает сигнал на запуск дизель-генераторной установки. При восстановлении основного электроснабжения система управления посылает сигнал, дизель-генератор отключается, и возобновляется нормальное электроснабжение от сети. В системе управления преобразованием основного и дровяного генераторов используется основной ПЛК-контроллер или интегрированный блок управления, который обычно включает защиту от перегрузки и короткого замыкания, а также другие защитные функции. При недостаточной мощности дизель-генераторной установки вторичная нагрузка может быть разгружена. При восстановлении основного электроснабжения разгруженная нагрузка может быть восстановлена.
4. Выбор места для размещения помещения дизель-генератора
Дизель-генераторная обычно устанавливается в месте расположения нагрузки, чтобы избежать увеличения затрат на кабельную инфраструктуру из-за слишком длинных линий и обеспечить качество напряжения электропитания. При выборе места для дизель-генераторной установки следует учитывать множество факторов, связанных с эксплуатацией дизель-генераторной установки. С одной стороны, необходимо обеспечить условия работы самой установки, а именно вентиляцию, вытяжку и отвод дымовых газов. В данном случае мы рассмотрим только сжигание дизельного топлива, поскольку большинство проектов на рынке сегодня используют дизельное топливо, а также вопросы снабжения и хранения топлива, которые также необходимо учитывать при обустройстве помещения. Во время работы дизель-генераторной установки, из-за сгорания дизельного топлива, образуется много дыма, а сама установка производит газы и тепло, что не только неблагоприятно для ее работы, но и вызывает загрязнение окружающей среды на строительной площадке. Поэтому при выборе места для дизель-генераторной установки необходимо обеспечить отвод дыма, газов и тепла от внутренних помещений и входов и выходов для персонала, чтобы обеспечить приток свежего воздуха и создать хорошие условия для теплоотвода и вентиляции. С другой стороны, дизель-генераторная установка будет вибрировать и шуметь во время работы, что требует от выбора места для размещения помещения учета влияния вибрации и шума на окружающую среду и принятия разумных мер по их снижению при необходимости. Учитывая вышеуказанные факторы, если позволяют общие условия, машинное отделение можно разместить на открытом воздухе, рядом с объектом, вдали от входов, выходов и мест скопления людей. Если условия не позволяют, многие объекты также располагаются на подземном уровне. Благодаря эффективной вентиляции, вытяжке, дымоудалению, а также мерам по снижению вибрации и шума, достигается хорошая экономическая эффективность.
5. Оптимизация конструкции дизельной электрогенерирующей базы
Основание дизель-генераторной установки является ключевым компонентом установки, и уровень его проектирования и точность обработки напрямую влияют на производительность, вибрацию, шум, надежность и срок службы агрегата. Уровень обработки основания дизель-генератора может обеспечить только соосность дизельного двигателя и дизель-генератора. Однако с точки зрения проектирования основания необходимо учитывать влияние деформации основания на соосность во время эксплуатации и подъема агрегата. При условии обеспечения качества материала основания агрегата была создана расчетная модель основания на основе экспериментальных данных измерений, и с помощью метода конечных элементов был проанализирован характер распределения напряжений в ключевых частях основания агрегата в различных состояниях. На основе моделирования методом конечных элементов была оптимизирована структура основания, и каждое улучшение делает основание более прочным и надежным. Еще одним аспектом оптимизации конструкции основания является проектирование системы снижения вибрации агрегата. Виброгасящая способность агрегата влияет на уровень шума внутри и снаружи машинного отделения: эффективность виброгасящей способности агрегата напрямую зависит от динамической нагрузки на фундамент агрегата и интенсивности вибрации его компонентов. Агрегат обладает превосходным виброгасящим эффектом, что способствует снижению уровня шума и продлению срока службы агрегата.
Дата публикации: 30 ноября 2022 г.