Принцип работы и устройство ДГУ на 500 кВт

Дизельная электростанция 500 кВт подходит для средних и крупных предприятий, строительных объектов, жилых комплексов в качестве резервного или основного источника электропитания. Сфера применения электростанций такой большой мощности практически не ограничена.

Состоит ДГУ 500 кВт из двигателя внутреннего сгорания (чаще всего дизельного), синхронного или асинхронного генератора переменного тока и системы управления. Расскажем подробнее про каждый элемент.

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель у генераторов может быть двухтактным и четырехтактным, отличаются они числом рабочих циклов – их, соответственно, 2 и 4. У двухтактных ДВС топливо сначала выпускается и сжимается в цилиндре, затем воспламеняется – это повышает уровень давления и температуры, из-за чего поршень начинает свое движение. Такие двигатели используются чаще у бензиновых компактных моделей, у промышленных электростанций большой мощности двигатели – четырехтактные. Рабочий цикл у них состоит из 4 этапов: сжигается топливо, образуется расширяющаяся смесь продуктов сгорания (газов), из-за возникшего давления поршень начинает движение по цилиндру. Это поступательное движение преобразуется во вращение коленчатого вала, с него крутящий момент передается на генератор. Дизельный двигатель отличается от бензинового воспламенением топлива, оно происходит не из-за системы зажигания, а за счет его сжатия.

Двигатели могут быть бензиновыми и дизельными, в нашем случае дизельный генератор 500 кВт всегда будет работать на дизеле (бензиновые бывают только компактные, маломощные агрегаты). У дизельных двигателей воспламенение происходит из-за сжатия (14:1 или 24:1), дизель сгорает почти полностью за рабочий цикл. Они экономнее потребляют топливо, могут работать долгое время без перерывов. Работают чаще всего с жидкостной системой охлаждения (воздушная подходит для бытовых агрегатов), защищающей модель от перегревов и позволяющей работать без остановок. У промышленных ДЭС 500 кВт двигатели устанавливаются от брендов MITSUBISHI, Yanmar, John Deere и т.д. Моторы каждого бренда обладают своими преимуществами, могут отличаться уровнем нагрузки, запросами к качеству топлива, способностью работать в сложных условиях (влажных, запыленных пространствах).

Генератор переменного тока

Чтобы понять, чем отличаются синхронные и асинхронные генераторы, нужно узнать, что вообще такое синхронизация. Это соответствие частоты вращения ротора магнитному полю статора. Если эти значения совпадают, генератор – синхронный, если не совпадают – асинхронный.

У синхронного ДГУ 500 кВт ротор – это постоянный магнит (электромагнит), который создает магнитное моле при запуске. В зависимости от увеличения числа оборотов магнитное поле становится сильнее. В какой-то момент это поле синхронизируется с числом оборотов ротора, именно в этот момент на выходе будет самый стабильный ток. У асинхронного генератора скорость ротора сразу выше, а частота вращения магнитного поля не меняется во время работы. Изменять можно только скорость вращения ротора.

Отличаются два вида отдельными характеристиками. К примеру, синхронный генератор способен обеспечивать током, мощность которого в 3-4 раза выше номинального параметра. Асинхронный же более устойчив к перегрузкам и коротким замыканиям, хотя при работе с ним уже нужен конденсатор. Синхронные генераторы подойдут для промышленности, различных предприятий, асинхронные для сварочных преобразователей, бытовых приборов с активной нагрузкой.

Система управления

Дизельная электростанция 500 кВт контролируется через систему управления, по ней можно производить предпусковые, пусковые работы, операции до и после остановки. Функционирует система управления за счет алгоритма, выдающего перечень операций. К предпусковым операциям относится прокачка маслом, к пусковым подключение электростартера (если не ручной запуск), прием нагрузки и т.д. К остановочным операциям относится отключение нагрузки, охлаждение, перекрытие подачи топлива. Также система управления визуально передает основные параметры генератора: его мощность, частоту, напряжение. Можно отслеживать рабочие характеристики двигатели, в порядке ли уровень масла, топлива, какая температура и давление. Без системы управления нельзя следить за работой всей системы: за напряжением, перегрузками, симметрией нагрузки, уровням охлаждающей жидкости, топлива, масла и мн. др. Контроллеры также бывают от разных компаний: ComAp (InteliLite, InteliGen, InteliCompact), Deep Sea (DSE) и др.

Помимо этих трех ключевых элементов в любом ДЭС 500 кВт будут питающие системы (топливные баки и насосы), смазочные детали, стартеры, аккумуляторы, подогреватели, вентиляторы. Может быть система АВР (автоматический ввод резерва), позволяющая сохранить стабильное электроснабжения при наличии сбоев в сети. Это специальное вводно-коммутационное электрощитовое устройство, которое следит за параметрами центральной сети и включает/отключает генератор автоматически при необходимости.

По своим параметрам электростанция может быть однофазной и трехфазной. В первом случае установка будет выдавать только одну фазу, а трехфазная модель сможет обеспечивать напряжение от 220-380В. По исполнению может функционировать в открытом исполнении или защитном кожухе. Последний позволяет использовать дизельный генератор 500 кВт на открытом воздухе. При необходимости установка может быть передвижной, в таком случае агрегат можно будет перемещать между объектами. У передвижных моделей может отличаться комплектация, к ним уже нужны выпрямители тока, распределительные силовые шкафы, кабели для подключения.

Как видите, устройство генератора и принцип его работы не отличаются большой сложностью. Если один раз понять, из чего он состоит, как взаимодействуют отдельные его элементы, работать с электростанцией станет гораздо проще.