Параллельная работа (синхронизация) дизель-генераторов

164 0 Опубликовано 5 ноября 2017

Дизельные электростанции широко используются для обеспечения резервными мощностями крупных и средних потребителей. Также они находят применение в электроснабжении предприятий, находящихся в удалении от централизованных сетей. Такие установки комплектуются как минимум двумя агрегатами. Следовательно, должна быть обеспечена безаварийная параллельная работа этих дизель генераторов.

параллельная работа или синхронизация дизель-генераторов

Производители предлагают к продаже большой ассортимент различных электромашин. Возникает вопрос, почему нельзя выбрать один агрегат и ограничиться этим? Дело в том, что набор требуемой мощности с помощью нескольких ДГУ имеет существенные преимущества:

  • Несколько небольших дизель-генераторов дешевле, чем одна крупная установка равной мощности.
  • Нагрузка предприятий очень редко является постоянной величиной. Чаще всего, ее значение меняется в два-три раза, в зависимости от того, ночь это или день. Поэтому, нерационально вырабатывать ресурс крупного (и дорогого) дизель-генератора, используя его то на треть от номинальной нагрузки, то загружая его на полную мощность.
  • Схема с несколькими агрегатами значительно надежнее, чем применение одного генератора. В случае выхода из строя одной из машин электростанции, потребители не останутся полностью без электроснабжения, чего нельзя сказать про одиночную ДГУ.
  • Если в составе нагрузки есть один или несколько больших двигателей со значительными пусковыми токами, без нескольких генераторов тоже не обойтись. При пуске обычно работают они все, а затем ненужная мощность отключается.

Одним словом, дизель-генераторная электростанция — это дешевле, надежнее и удобнее, чем одиночный агрегат.

Распространенные схемы работы

Разумеется, каждая электростанция на основе ДГУ разрабатывается и комплектуется исходя из конкретных параметров нагрузки, которую нужно обеспечивать питанием:

  1. Максимальная мощность потребителей.
  2. Средняя мощность.
  3. Постоянная нагрузка или работа в резерве.
  4. Колебания нагрузки в течение суток.
  5. Величина пусковых токов оборудования.

Несмотря на это, существуют наиболее распространенные схемы построения станций, которые, в зависимости от типа требуемого электропитания делятся на следующие группы:

  • ДГУ автоматического ввода резерва (АВР). Вводится в строй в случае, если пропадает напряжение в централизованной сети электроснабжения.
  • Основной источник электроэнергии — мобильная установка или подстанция в удаленной местности.
  • Станция с периодическим наращиванием мощности — агрегаты включаются в случае недостачи электроэнергии или для обеспечения пусков больших двигателей.

Обеспечение синхронизации дизель генераторов

В теории, для того, чтобы несколько агрегатов работали одновременно (параллельно) на одну и ту же нагрузку, нужно обеспечить следующие условия:

  1. Одинаковая частота.
  2. Равные напряжения.
  3. Совпадает порядок чередования фаз.

Таким образом, нужно на выходных клеммах каждого генератора получить идеально совпадающие параметры напряжения, и только после этого запускать их параллельную работу.

Схема параллельного подключения (синхронного) генератора к сети

Задача выглядит достаточно сложной, особенно учитывая тот факт, что необходимость включать агрегат в общую сеть может возникать до десятка раз в день, в зависимости от нужд потребителей.

Синхронизация может быть осуществлена двумя способами:

  • самосинхронизация;
  • точная синхронизация.

Рассмотрим оба способа, так как они практически одинаково часто применяются в обеспечении работы электростанций.

Самосинхронизация

«Холодный» генератор раскручивается двигателем до достижения номинальной частоты вращения. После этого агрегат подключается к сети и на обмотку возбуждения подается напряжение. Сеть сама «втягивает» агрегат в синхронную работу. Бросок тока в статоре, конечно, возникнет, но он будет небольшим, так как до включения в сеть в магнитной системе существует лишь остаточный магнетизм, который нарастает относительно медленно.Дизель-генератор NTA855-G1A на 250 кВт

Этот способ достаточно несложен и позволяет без проблем автоматизировать процесс синхронизации. Разработано большое количество схем и устройств, в которых реализован именно этот метод.

Таким способом можно включать в сеть даже генераторы, мощность которых больше, чем мощность всех уже работающих агрегатов. Провал напряжения в сети невелик и не влияет на снабжение потребителей.

Точная синхронизация

Этот способ максимально приближен к теоретическому «идеальному» : генератор синхронизируется без малейших провалов напряжения в сети и бросков тока в обмотках агрегата. Подключиться таким образом к сети вручную — сложный технологический процесс, требующих точного измерительного оборудования. Последовательность действий должна быть следующей:

  1. Фазировка. Обычно выполняется в процессе монтажа генератора с помощью фазоуказателя.
  2. Обеспечение нужной частоты вращения. Проверяется с помощью частотомера.
  3. Достижение агрегатом действующего значения напряжения, совпадающего с напряжением сети. Контролируется вольтметром.
  4. Обеспечение полного совпадения векторов фазных напряжений агрегата с сетью с помощью синхроноскопа
  5. Включение генератора в сеть.

На современной дизель-генераторной электростанции синхронизировать агрегат вручную, конечно, нерационально. Поэтому применяют специальные контроллеры, которые после достижения генератором параметров, точно совпадающих с параметрами сети, подают сигнал на включение.

Параллельная работа в составе электростанции и распределение нагрузки дизель генераторов

После того, как генератор включен в общую сеть, он принимает на себя часть общей нагрузки. В случае, если электростанция состоит из нескольких одинаковых агрегатов, нагрузка делится между ними равномерно.

Пример работы двух резервных дизель-генераторов:

Если в параллельном режиме работают разные генераторы, необходимо, чтобы мощность, отдаваемая ими в сеть распределялась пропорционально их номинальным мощностям, иначе синхронизация дизель генераторов может быть нарушена. Увеличение или уменьшение части нагрузки, воспринимаемой конкретным агрегатом регулируется увеличением или уменьшением подачи топлива на соответствующий дизельный двигатель.

Устойчивость синхронной работы ДГУ

Самое главное требование к работе дизель-генераторной электростанции — параллельная работа агрегатов должна быть устойчивой. Общая устойчивость складывается из двух составляющих:

  • Статическая устойчивость. При небольших возмущениях в сети факторы, которые стремятся не допустить изменения синхронного режима, действуют сильнее, чем факторы, приводящие к возмущениям.
  • Динамическая устойчивость. При значительных отклонениях параметров сети от синхронных (вызванных внешним влиянием) система стремится к прежнему, синхронному состоянию, после окончания действия внешних факторов.

Оба составляющих устойчивой работы очень важны для стабильной работы электростанции. Современные системы синхронизации обычно автоматически отслеживают случаи выпадения из синхронизма агрегатов, производят восстановление режима работы, а если, по каким-то причинам это невозможно, аварийный генератор отключается.

Расскажите о нам друзьям!
Читайте также
Предназначение переносных дизель генераторов: характеристики, производители

Существует множество разновидностей дизельных установок. Одними из самых популярных дизельных-генераторов являются небольшие установки,

Регламент проведения ТО для увеличение срока службы дизель-генераторов

Дизельные электрогенераторы используются в качестве источников питания на площадках, у которых нет доступа к стационарным линиям электропередач

Назначение радиаторов для дизель-генераторов

Дизельные генераторы (электростанции) используются в качестве основного, запасного или, при необходимости, в качестве аварийный источника электроэнергии.

Оставьте свой комментарий

Обратная связь
Купить Параллельная работа (синхронизация) дизель-генераторов
Заказать расчет
Наверх