- С чем связано появление черного дыма при работе станции?

- Ответ:

- Во время запуска и прогрева небольшое количество дыма (не черного, а скорее беловатого) – норма, а вот при работе под статичной нагрузкой его быть не должно. Черный дым может быть вызван недостатком воздуха: либо забит воздушный фильтр, либо впрыскивается большое количество топлива при незначительном набросе нагрузки. В данном случае стоит обратиться к сервисному инженеру.

- Почему, в основном, применяются именно дизельные электростанции, а не бензиновые? Чем дизель лучше?

- Ответ:

- Бензиновые генераторы активно используются, однако на небольших мощностях. При этом они обладают рядом преимуществ по сравнению с дизельными: они легче, более компактны, отличаются более низким уровнем шума. Однако при всем при этом у бензиновых станций есть несколько больших недостатков: очень низкий ресурс (который может составлять всего несколько недель и даже дней) и неэкономичность (более дорогое топливо и больший расход). Поэтому применение бензиновых двигателей на станциях мощностью от 20 кВт, как правило, нецелесообразно.

- В чем принципиальное отличие дизельного двигателя от бензинового в электростанции?

- Ответ:

- Главным отличием дизеля от бензинового двигателя является способ смесеобразования и воспламенения топливовоздушной смеси. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом до входа в цилиндр, а топливовоздушная смесь воспламеняется при помощи искры. В дизельном же процесс принципиально иной: в цилиндр попадает воздух, который сжимается при ходе поршня к верхней мертвой точке. Поскольку степень сжатия в дизеле довольно существенная (обычно около 20:1), воздух нагревается до температуры 750◦С. При подходе поршня к верхней мертвой точке в цилиндр под высоким давлением впрыскивается топливо. Температура достаточно высока, топливовоздушная смесь воспламеняется, энергия воздействует на поршень, поршень начинает движение вниз.

Данный принцип воспламенения обуславливает ряд особенностей дизеля по сравнению с бензиновым двигателем:

При запуске дизельного двигателя в холодную погоду необходимо обеспечить, чтобы температура сжатого воздуха была достаточной для того, чтобы воспламенить топливо. Поэтому на дизельных двигателях устанавливают системы предпускового подогрева воздуха. При необходимости эксплуатации в очень холодную погоду (до -50◦С) следует остановить свой выбор на контейнерной дизель-генераторной установке, где будет обеспечено поддержание оптимального температурного режима.

За дизельными двигателями закрепился имидж шумных и дымных машин, что, в общем-то, соответствует действительности. «Шумность» дизельного двигателя обусловлена следующим: в камере сгорания при впрыске топлива и начале его горения резко возрастает давление, которое и вызывает этот неприятный шум. В общем и целом данный шум неизбежен при работе двигателя, однако в последние годы делается многое для его снижения, в частности, вносятся улучшения в конструкциях камеры сгорания и форсунок. Применение шумозащитных кожухов с низкошумными глушителями на станциях также позволит значительно снизить уровень шума при работе электростанции.

- Каков ресурс дизельного двигателя электростанции?

- Ответ:

- Если говорить о дизельных двигателях с жидкостным охлаждением, использующихся в электростанциях индустриального класса, то наработка на отказ двигателей составляет 20 000 – 30 000 часов. При соблюдении регламента обслуживания и условий эксплуатации, двигатели Ricardo могут не уступать этим показаниям.

- Что такое «перекос фаз»?

- Ответ:

- Это ситуация, возникающая при подключении однофазных потребителей к трехфазным генераторам. Дело в том, что потребляемая мощность однофазной нагрузки не должна превышать 1/3 от номинальной трехфазной выходной мощности агрегата. Другими словами, к 6-киловаттной трехфазной установке можно поключить однофазный обогреватель мощностью не более 2 кВт. При наличии нескольких однофазных нагрузок разница в потребляемой мощности не должна превышать 1/3 от «перекоса фаз», в нашем случае – от 2 кВт. Гост Р 50783-95 (ссылка на ГОСТ в тех.библиотеке) допускает коэф. небаланса напряжения до 10% при несимметричной нагрузке фаз с коэф. небаланса тока до 25% номинального значения силы тока,   при условии,   что ни в одной из фаз сила тока не превышает номинального значения. Следствием перекоса фаз обычно является перегрев обмоток генератора.

- Что такое синхронные и асинхронные генераторы? Чем они отличаются?

- Ответ:

- В дизель генераторных установках промышленного типа в подавляющем большинстве случаев используются синхронные генераторы.

Они отличаются более высоким качеством выдаваемой электроэнергии (колебания напряжения в пределах 5%), а также способны переносить мгновенные перегрузки, которые характерны для электродвигателей в момент запуска с реактивной нагрузкой до 65% от номинала. Синхронный альтернатор (генератор) конструктивно сложнее асинхронного. На роторе такого агрегата находятся катушки индуктивности. Катушки требуют охлаждения. Как следствие, синхронный генератор менее защищен от воздействия пыли, грязи и влаги: ведь в синхронном альтернаторе охлаждение происходит за счет «протягивания» через себя воздуха и всего, что в нем находится. Соответственно класс защиты обычно соответствует IP23 (хотя наиболее инновационные разработки способны обеспечить и класс IP54).

Асинхронный генератор в общем и целом дешевле. Конструктивно он проще, надежнее и долговечнее: его ротор напоминает обычный маховик, обмоток на роторе он не имеет. Обычный асинхронный генератор лучше защищен от попадания влаги и грязи, поскольку представляет собой закрытую конструкцию – нет обмоток, нечего и охлаждать. Асинхронные генераторы не восприимчивы к коротким замыканиям, поэтому идеально подходят для питания сварочных аппаратов. Однако и асинхронные генераторы обладают рядом недостатков. Способность «проглатывать» пусковые перегрузки у них ниже. Они также менее точны: колебания напряжения могут составлять до 10%, а значит их нельзя использовать для питания высокоточной аппаратуры.

Впрочем, в настоящее время имеется немало способов улучшить выходные параметры электростанций. В частности, асинхронный генератор, оборудованный стартовым усилителем, способен справиться со значительными пусковыми перегрузками, а качество электричества повышается путем подключения автоматического регулятора напряжения.

Компания «ЭнергоПростор» поставляет дизельные электростанциями как с синхронными, так и с асинхронными генераторами. В частности компания Metallwarenfabrik Gemmingen (Германия), официальным дилером которой является «ЭнергоПростор», производит электростанции под всемирно известным брендом GEKO с асинхронными альтернаторами, которые сыскали заслуженную популярность среди строителей в силу своей высочайшей надежности и «неубиваемости».

- Какие отклонения от номинальной частоты (50 Гц) допустимы для потребителей и подходит ли дизель-генератор под эти требования?

- Ответ:

- Согласующим звеном между электрической нагрузкой и выдаваемой мощностью дизель-генератора является регулятор частоты вращения вала двигателя (регулятор скорости двигателя). При работе на автономную нагрузку требования к регулятору скорости относительно просты, поэтому во многих генераторных установках применяют механический регулятор. В этом случае частота вращения двигателя (а значит и частота напряжения) зависит от величины нагрузки. Чем больше нагрузка, тем меньше частота. Обычно механический регулятор настраивается так, что при нагрузке 75-90% частота равна 50 Гц. Соответственно, на малых нагрузках (10-30% от номинала) частота будет в пределах 52-53 Гц. Большинство электроприемников такие отклонения по частоте вполне допускают.

Однако имеются приемники на основе микропроцессорной техники, тиристорных преобразователей – в частности, в системах связи, теле- и радиовещания, для которых необходимо поддерживать постоянную частоту 50 Гц вне зависимости от суммарной нагрузки на двигатель. То есть двигатель должен работать по астатической характеристике. Для этого систему управления двигателя оснащают дополнительными устройствами, поддерживающими значение частоты на постоянном уровне. Или ставят стабилизаторы частоты непосредственно перед «капризным» потребителем, что без сомнения, является более качественным решением.

- Какова оптимальная нагрузка дизельной электростанции?

- Ответ:

Особенностью дизельной электростанции является то, что для дизельного двигателя крайне вредно работать на холостых оборотах. Поэтому, с целью снижения вредных последствий работы дизеля на холостом ходу и малых частичных нагрузках, в качестве профилактики необходимо предусмотреть возможность работы дизеля со 100% нагрузкой в течение не более 2-х часов через каждые 100 моточасов. Рекомендуется также, чтобы генераторная установка никогда не работала продолжительно на нагрузку менее 25% от своей номинальной мощности. Оптимальная нагрузка дизель-генератора – 40-75%. Дополнительно на мощность дизель-генератора влияют климатические факторы: чем выше станция расположена над уровнем моря, и чем выше окружающая температура и влажность, тем ниже будет отдаваемая мощность генератора.

- Какая разница между кВА и кВт?

- Ответ:

В кВА указывается полная мощность оборудования, а в кВт указывается только активная мощность. Полная мощность рассчитывается как алгебраическая сумма активной и реактивной мощности.

Cos = 0,8

К примеру: 250 кВА х cos 0,8 = 200 кВт

- Каков уровень шума дизельных генераторов? 

- Ответ:

Чтобы ответить на вопрос, необходимо начать с описания принципа работы дизельной электростанции. Основными составляющими дизель-генератора являются двигатель и генератор переменного тока. Двигатель вращает ротор генератора – в обмотке генератора появляется электрический ток. При этом частота тока напрямую зависит от частоты вращения ротора, а следовательно – от частоты вращения вала двигателя. В наших сетях электропитания принята частота, равная 50 Гц, следовательно, вал двигателя дизельного генератора должен вращаться именно с частотой, которая обеспечивала бы ток в 50 Гц.

Согласующим звеном между электрической нагрузкой и мощностью дизель-генераторной станции, выступает регулятор частоты вращения вала двигателя. Он обеспечивает регулирование подачи топлива таким образом, чтобы частота вращения двигателя всегда составляла 1500 об/мин.

Теперь чуть подробнее:

Допустим, что в электросети, к которой подключена станция, возрастает электрическая нагрузка. Это приводит к тому, что электромагнитные силы на обмотках генератора тока начинают тормозить вращение ротора и частота вращения падает. Регулятор частоты вращения «улавливает» этот момент и исполняет свою основную функцию: увеличивает подачу топлива в двигатель, чтобы вернуть частоту вращения к номинальному значению.

При снижении нагрузки та же схема работает в обратном направлении: электромагнитные силы ослабевают – частота вращения увеличивается – регулятор снижает подачу топлива – частота возвращается к заданному значению.

Таким образом, дизельный генератор может работать на различных нагрузках, при этом затрачивая различное количество топлива.

В характеристиках дизельной электростанции всегда указывается максимально возможная нагрузка, ограниченная мощностью применяемого дизельного двигателя и генератора переменного тока.

Важно отметить при этом, что описанные колебания частоты вращения вала и частоты тока настолько незначительны и кратковременны, что не заметны даже для чувствительных потребителей. На современных дизельных генераторах устанавливаются электронные регуляторы частоты вращения, которые обеспечивают высокое качество вырабатываемой электроэнергии.