Litekauto.ru

Авто Сервис
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Параллельная работа генераторов

Параллельная работа генераторов

Особенности параллельной работы генераторов

ООО «ЭК Прометей» предупреждает: Параллельная работа генераторов – не такое лёгкое решение, каким может показаться непросвещённым пользователям.

Казалось бы: мощности старого генератора недостаёт, подключи параллельно второй – и всё, проблема решена! Но не все так просто.

Грубо запараллелив два генератора, пользователь столкнется с тем, что напряжение в сети упадёт!

Никакой мистики: происходит это из-за несовпадения фаз переменного тока от двух миниэлектростанций. Вместо того, чтоб помогать друг другу, они взаимно будут мешать друг другу, если их правильно не синхронизировать.

Однако, параллельная работа генераторов — верное решение задачи повышения эффективности энергоснабжения.

Электростанции с двумя и более ГУ

Параллельная работа дизельных генераторов

При оборудовании энергосистем предприятий, крупных коммерческих объектов и жилых районов, предпочтение отдается нескольким генераторным установкам с параллельным подключением к сети.

Электростанции с двумя и более ГУ имеют более широкие возможности и обеспечивают бесперебойное энергоснабжение потребителей.

Электрические системы оснащают мощными газовыми или дизельными синхронными генераторами стационарного типа.

Благодаря действию единых стандартов можно использовать технику разных производителей.

Преимущества параллельной работы дизель-генераторов

Если общая электросеть оборудована единственной ДЭС, то нагрузка на нее значительно колеблется в зависимости от сезона и времени суток. При использовании нескольких машин появляется возможность их поочередного или одновременного включения при увеличении или уменьшении потребности пользователей в электроэнергии. Это позволяет поддерживать высокий ресурс дизелей в течение продолжительного времени, снизить потребление топлива, воды, расходных материалов.

  1. возможность уменьшения мощности каждой отдельной ГУ, подключенной параллельно;
  2. совместная работа дизель-генераторов позволяет рационально распределять сезонные нагрузки и объединять в единую систему разные станции;
  3. плавный перевод потребителей с одной ГУ на другую;
  4. повышение качества электроэнергии за счет предотвращения колебаний напряжения.

Как правильно подключить генератор?

  • соблюдение равенства значений напряжения в сети и на клеммах ГУ;
  • одинаковая частота и последовательность чередования фаз электросети и ДГУ;
  • совпадение фаз в момент включения.
Читайте так же:
Регулировка замков капота volvo s80

Еще одна особенность синхронных ГУ состоит в том, что при запуске ротор не может начать самостоятельное движение и производится его принудительное раскручивание до совпадения со скоростью вращения электромагнитного поля статора.

При разгоне узла также учитывают возможность возникновения пусковых токов, сопоставимых с коротким замыканием. Это приводит к снижению сетевого напряжения. Затяжной пуск опасен перегревом рабочих узлов. Алгоритм разгона ротора до подсинхронной скорости с соблюдением перечисленных условий — это синхронизация дизель-генераторов. Процедура производится с помощью специального оборудования и профессионального обслуживающего персонала.

Виды синхронизации

Для выполнения процедуры используется ручная настройка или автоматические устройства. Возможно также совмещение методов, когда часть работ осуществляют специалисты, а часть — техника. На современных станциях предпочтение отдается автосинхронизаторам.

  • точным синхронным подключением в момент совпадения фаз с выравниванием напряжения и частоты генератора и сети;
  • самосинхронизацией с приблизительно равными частотами и последующим возбуждением;
  • через индуктивное сопротивление при близких значениях напряжения и частоты (подходит для автономных электростанций).

Точная синхронизация электростанций

Для выполнения всех ее условий требуется несколько минут времени и наличие особого навыка у персонала. Операция не опасна для оборудования, так как номинальное значение тока не превышается. Она используется на генераторных установках большой мощности, где время опережения задается автоматикой. Это позволяет предотвратить возникновение сверхтоков при включении.

  • различие напряжений сети и ГУ не более 1 % при наличии АВР с функцией автоматической подгонки, а при его отсутствии или ручном регулировании — 5 %;
  • угол напряжений не более 10 градусов;
  • отклонение частот не более 0,1 %.
  • сложность подгонки всех параметров;
  • большой временной интервал, поскольку при авариях в системе может занимать несколько десятков минут, а важно обеспечить быстрое включение;
  • высокая вероятность механических повреждений при большом угле напряжений;
  • возможность использования только на высокомощных электростанциях с турбинами.

Способ самосинхронизации

Параллельная работа дизельных генераторов

Этот метод позволяет значительно сократить продолжительность подготовительных процедур и имеет единственное условие включения: разница скорости вращения генераторов должна быть не более 2-3 Гц. Точная подгонка остальных величин на производится.

Читайте так же:
Как регулировать рулевую рейку на ларгусе

При включении ГУ этим способом стремятся минимизировать время входа в синхронизм и изменения напряжения и тока. Для этого подключаемой машине дается перевозбуждение. Разность скоростей агрегатов должна быть не более 3-5 % их синхронной скорости вращения, а ускорение составляет не более 1 Гц/с.

Лучше всего производить параллельное подключение генераторов при уменьшении разности их скоростей вращения. Сокращение процесса происходит при более высокой скорости подключаемой ГУ. В этом случае агрегат сразу берет на себя нагрузку и производит генерирование. Недостаток самосинхронизации — снижение напряжения на шинах станции и броски тока в цепи генератора. Если мощность подключаемого дизельного агрегата равна общей мощности станции падение напряжения порой достигает 40 %, а броски тока в 2-4 раза превышают номинал.

Параллельная работа дизельных генераторов

Синхронизация дизель-генераторов и газовых электростанций через индуктивное сопротивление

Метод через сопротивление часто называют грубой синхронизацией. Его достоинства заключаются в простоте операций и высокой вероятности безаварийного включения. Его используют в автономных системах энергоснабжения.

Последовательность действий состоит в приведении ГУ во вращение, возбуждении и последующем подключении на шины при достижении околосинхронных значений напряжения и частоты. Окончательная синхронизация происходит через сопротивление после возникновения электрической связи с сетью.

Недостаток способа — большие толчки и качания. По этой причине он применяется в автономных системах, мощность которых значительно уступает станциям централизованного энергоснабжения.

Распределение активной мощности ДЭС, работающей параллельно с другими ДЭС или промышленной сетью.

После включения генератора на параллельную работу с сетью осуществляют прием нагрузки на включенный генератор с помощью увеличения подачи топлива у первичного двигателя включаемого генератора.

Для устойчивой и надежной параллельной работы генераторов необходимо, чтобы активная мощность, отдаваемая работающими генераторами, распределялась между ними пропорционально их номинальным мощностям, так как в противном случае один из параллельно работающих генераторов окажется недогруженным, а другие перегруженными, что вызовет выход последних из строя или выпадение из синхронизма.

Читайте так же:
Ремонт двигателя и интересное регулировка клапанов

Пропорциональное распределение активной мощности между генераторами производится только в том случае, если приводные двигатели имеют одинаковый наклон характеристик, выражающих зависимость частоты вращения дизеля n от активной мощности Р на валу, т.е. одинаковый статизм.

При неодинаковом статизме привода и одинаковой частоте вращения параллельно работающих генераторов распределение активной мощности между ними не будет пропорционально их номинальным мощностям, как показано на рис.2. Чтобы этого не происходило, статизм двигателя заранее регулируют настройкой регулятора подачи топлива.

Распределение активной мощности между параллельно работающими генераторами при неравенстве статизма их двигателей

Рис.2. Распределение активной мощности между параллельно работающими
генераторами 1 и 2 при неравенстве статизма их двигателей.

n — частота вращения генератора;
Р — активная мощность генератора.

Обычно дизельные двигатели имеют статизм 3%, что позволяет обеспечить неравномерность распределения активной мощности между параллельно работающими генераторами не более 10% мощности меньшего генератора.

Для перераспределения активной мощности между параллельно работающими ДЭС необходимо изменить подачу топлива в дизель, например увеличить подачу топлива в дизель генератора, на который переводят активную мощность, и уменьшить подачу топлива в дизель генератора, с которого снимают активную мощность.

Процесс синхронизации

Включение генераторов в сеть на электростанциях происходит так.

  1. После выхода турбоагрегата на номинальные обороты управление им передается оперативному персоналу Главного щита управления. Персонал турбинного цеха после передачи управления не вмешивается в его работу.
  2. По частотомерам на колонке синхронизации персонал уравнивает частоту генерации с частотой сети, изменяя скорость вращения турбины.
  3. По вольтметрам на колонке синхронизации, изменяя ток в роторе, устанавливается напряжение на статоре генератора, равное напряжению сети. Выполняется это только после уравнивания частот, так как с изменением частоты изменяется и выходное напряжение статора.
  4. Скорость вращения турбины изменяется в большую или меньшую сторону на величину, требуемую для нормальной работы автосинхронизатора.
  5. Автосинхронизатор включается в работу. Анализируя величину частоты скольжения, от выдает импульсы на изменение оборотов турбины, добиваясь требуемой частоты ее вращения.
  6. Подогнав величину скольжения, автосинхронизатор автоматически переключается в режим измерения угла между напряжениями и вычисляет момент, когда подать импульс на включение, чтобы оно произошло при его нулевом значении. Как только этот момент будет достигнут, происходит включение выключателя.
Читайте так же:
Регулировка холостого хода фиат брава

Процесс отличается на разных электростанциях и при применении различных типов синхронизаторов. Они, как и устройства релейной защиты, прошли три стадии развития:

  • релейно-механические;
  • полупроводниковые;
  • микропроцессорные.

При этом повышалась точность их работы, надежность и удобство применения.

Какие задачи решает параллельная работа ДГУ?

Синхронизацию применяют в многоагрегатных ДЭС для существенного повышения рабочих показателей. Это способствует:

оптимизации нагрузки для отдельного генератора;

росту резерва единичной мощности;

увеличению долговечности сходных по типу генераторов;

улучшению эффективности циклов сброса-набора нагрузки.

Такая синхронизация ДГУ снижает наработку моторесурса каждого агрегата, тем самым уменьшая расходы на ТО. При этом уменьшается потребление масла, топлива и других материалов. При резервировании мощностей происходит повышение суммарного ресурса установок, увеличивается надежность и отдача вложений в энергоснабжение.

Параллельное соединение дизельных генераторов создает универсальную систему, работающую как в комплексе, так и самостоятельно. При этом запитанные в систему агрегаты могут находиться на удалении друг от друга. Синхронизация дизель генераторов повышает надежность работы агрегатов за счет равномерного распределения нагрузки. И даже поломка одной из ДГУ позволяет полноценно работать остальным.

Какие условия нужно соблюдать при синхронизации ДГУ

Параллельное соединение дизельных генераторов диктует выполнение условий, требуемых для безотказного подключения генераторов на синхронные действия, и уверенной работы при эксплуатации. Для этого используют либо ручное, либо электроавтоматическое регулирование. Синхронизация ДГУ требует соответствия по:

совпадению режимов ротации фаз.

При эксплуатации систем, которые состоят из некоторого количества ДГУ, применяют программаторы-контроллеры, созданные для синхронизации, контролирующие процесс при включении и отключении в привязке от загрузки. Чтобы получить близкие показатели по току, напряжению и частоте регулируют ток возбуждения и обороты ротора. Специальным прибором — фазоуказателем, упорядочивают совпадение фаз.

Способы синхронизации электростанций

В зависимости от специфики обслуживаемых потребителей, требований к нагрузке и иных параметров, существуют следующие методы объединения электрогенерирующих установок:

Читайте так же:
Когда надо регулировать клапана на гранте 8 клапанной

Точная. Требуется обеспечить равные значения частоты тока, фазировки и уровня напряжения на каждом устройстве. При выходе их на заданные показатели осуществляется коммутация нагрузки на общую шину. Для корректной работы дизель-генераторов в режиме такой синхронизации они должны быть оборудованы специальными контроллерами.

Грубая. При таком способе не предъявляются строгие требования к совпадению частоты, напряжений и совпадения фаз. Но следует учитывать, что после синхронизации электростанций коммутация нагрузки каждой из них будет приводить к скачкам тока, снижению напряжения и дополнительному износу системы.

Самосинхронизация. Двигатель электрогенерирующей установки разгоняется до номинальной частоты вращения, после чего подается ток возбуждения. В результате дизель-генератор самостоятельно выполняет синхронизацию, подстраиваясь под требуемые параметры.

Синхронизация электростанций

В любом случае нужно учитывать совместимость оборудования для корректного введения в совместную работу двух или нескольких установок.

Что предлагает Дигам

Шкафы Дигам –завершенные системы управления электроснабжением, работающие в основном/резервном режиме, а так же в режиме экспорта мощности в сеть.

Шкафы комплектуются контроллерами управления, синхронизации, распределения мощности, защиты для генераторов различного типа и сети. При производстве наших систем мы используем комплектующие известных производителей – ComAp, DeepSea, Deif и Woodward .

Шкафы синхронизации генератора с электрической сетью оснащаются также функциями комплексного управления электростанцией и панелью дистанционного управления. По желанию заказчика мы внедряем систему АСУ верхнего уровня (Scada) для мониторинга и сбора данных, которая позволяет визуально контролировать технологические процессы, поддерживает работу любых контроллеров управления генераторными установками, измерительных приборов и протоколов передачи данных Modbus, ISA, PCI, WME и других.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector