Дизеловите електрогенератори

Утвърдено техническо решение за осигуряване непрекъсваемост на електрозахранването в индустрията

  Прекъсванията на производствените процеси водят до сериозни загуби и са крайно нежелателни, особено във време на криза. Затова, особено в областта на индустрията използването на технически средства и цялостни решения за осигуряване на непрекъсваемостта на електрозахранването е задължително. В предишни публикации в сп. Инженеринг ревю сме разглеждали различни аспекти от конструкцията, техническите специфики и приложната област на дизелгенераторите. В настоящата статия продължаваме темата с режимите им на работа.

Видове генератори според мощността
Дизеловите електрогенератори (ДЕГ), наричани още дизелгенератори (ДГ) представляват агрегати, генериращи електрически ток чрез преобразуване на механична енергия в електрическа, посредством генератор. Малките преносими ДГ от порядъка на 1 kVA до 10 kVA могат да се монтират в бита, както и в малки магазини. По-големите с мощност 8 kVA - 30 kVA се използват за големи комплекси и цехове. Съоръженията с мощност до 2000 kVA са с промишлено приложение. Най-големите - 5 MW и повече, представляват малки електроцентрали. Функцията им е не само на резервни захранвания, но и на електропроизводствени мощности, подпомагащи електрическата мрежа в периоди на върхова консумация на електроенергия.
Изобщо, дизеловите електрогенератори произвеждат електрическа енергия в приложения с труден достъп до централната електроенергийна мрежа или като резервно захранване, в случай на прекъсване на електрозахранването. Поддържат работоспособността на електрическите прибори и апарати в случаите на прекъсване или отклонение на напрежението от стандартните стойности. Дизелгенераторите конвертират отделената при изгарянето на гориво топлинна енергия в електрическа. Всеки дизелгенератор включва двигател с вътрешно горене (ДВГ) и електрически генератор (ЕГ).
Сред режимите на работа на дизелгенераторите е т.нар. автоматично пускане
Използва се за ДГ, изпълняващи ролята на резервен източник, които се включват автоматично при изключване на централното захранване и съответно се изключват при възстановяване на основното захранване. В режим на автоматично пускане работят ДГ в болници, в атомни електроцентрали, изобщо в приложения с високи изисквания по отношение непрекъсваемостта на електрозахранването.
В подобни приложения ДГ се комплектоват със специален шкаф за автоматично включване на резервата (АВР) и автоматика за подзаряд на акумулаторите и подгряване на ДВГ. Естествено, съоръжението би следвало да разполага със система за стартиране, механизъм за установяване на оборотите на двигателя с вътрешно горене (ДВГ) и АРВ (автоматичен регулатор на възбуждането). Цялата автоматика е снабдена със система за блокировка, възпрепятстваща насрещно паралелната работа на ДГ с основното захранване.

Друг режим на работа епаралелната работа на дизелгенератора
Представлява едновременната работа на два или повече синхронизирани електроагрегата. Например 8 ДГ по 500 kW, работещи в обща мрежа, която консумира 4000 kW, се включват и изключват в зависимост от необходимата мощност, без друга външна мрежа.Според критерия време, режимите на работа на дизелгенераторите са продължителен и временен.Според вида на управлението, ДГ поддържат четири режима: Ръчен. Това е най-елементарният режим на управление. Предпочита се при продължителен режим на работа, за да се контролира налягането на маслото за смазване, оборотите на вала, нивото на температурата на ДВГ и генератора, нивото на охлаждащата течност, напрежението на мрежата и др. Често ДГ е основен източник на електроенергия и има ръчно управление за включване и изключване, но разбира се при авария, подаването на авариен сигнал и спирането е автоматично.
Ръчно-автоматичен. В този случай всички функции по управлението и контрола на ДВГ са автоматизирани.

Обслужващ персонал е необходим само за пускане и въвеждане в работен режим, както и за провеждане на техническо обслужване. Разновидност на ръчно-автоматичния режим е: Ръчно-дистанционно включване. Дистанционното управление посредством компютър позволява на оператора пълнофункционален мониторинг на неограничено разстояние от генераторната станция. Може да се каже, че това е високотехнологичен метод на управление, използващ единен диспечерски пункт.
Напълно автоматичен. Не е необходим обслужващ персонал, а се използва сложна автоматика, което според редица специалисти води до по-малко надеждни резултати. Ако се резервира автономна мрежа, резервният ДГ трябва да има същите параметри като основния. На таблото на резервния ДГ се монтира система, следяща и анализираща състоянието на основната мрежа и в зависимост от състоянието й се пускат, спират или превключват останалите ДГ. Обикновено те се комплектоват със собствен АВР (мощни прекъсвачи, включени към ДГ и външната мрежа) за автоматичен преход от основно към резервно захранване. Ако е много важно преминаването от работно към резервно захранване да се реализира без пропадане на напрежението, докато ДГ влезе в зададения режим, съвместно с ДГ си използва устройство за непрекъсваемо захранване (UPS) със съответната мощност.

Продължителна необслужваема работа
С цел осигуряване на продължителна необслужваема работа на дизелгенератора се увеличава, например, обемът на резервоарите за вода, гориво и масло. Дизелгенератори с автономно придвижване обикновено се характеризират с продължителна необслужваема работа до четири или осем часа. При стационарните ДГ е възможно поставяне на допълнителни резервоари и увеличаване на непрекъснатата работа до над 24 ч. За мощности от порядъка на 60 kW е възможно да се предвиди автоматично подаване на гориво от външни резервоари. По този начин се постига непрекъсната работа за повече от денонощие.
Допълнителното оборудване на генератора за по-продължителна работа е сравнително скъп вариант, който не винаги е оправдан. Въпреки това съществуват основания да се твърди, че ДГ за разлика от бензиновите, са конструирани с оглед постигане на продължителна, непрекъсната работа и могат да захранят цели квартали или села. Те са по-икономични, но за сметка на това са по-скъпи с около 30%.

Съдови дизелгенератори
Конструират се с оглед поддържане на оптимални експлоатационни параметри, дори в изключително тежки условия на експлоатация. Отличават се с голям живот - над 10 000 ч. до първия ремонт, лесно техническо обслужване, нисък разход на моторно масло, както и нисък условен разход на гориво. Предлагат се и специални изпълнения за корабни помещения, защитени от солената морска вода, които отговарят на съответните стандарти.
Този тип ДГ трябва да издържат голямо и продължително претоварване (например работа с претоварване 140 % в продължение на 2 ч. и работа под номинален товар 6 ч. с последващо претоварване 140 % - 2 ч.). Друга тяхна специфика е възможността за продължителна работа на минимален товар без проблеми. Известно е, че дизелгенераторите стандартно изпълнение при работа на минимален режим изхвърлят неизгоряло гориво, влошават температурния си режим и др.

Експлоатация и ремонт на ДГ
ДГ, обикновено, се нуждаят от профилактичен ремонт след всеки 5000 ч. работа. Добре е маслото да се сменя на всеки 100 ч. работа. Мобилните ДГ се монтират върху рама с цел осигуряване на незначителни локални премествания със скорост, не по-голяма от 15 km/h или на ремарке/прицеп за по-дълги разстояния, със скорост до 60 km/h. Съществуват ДГ открито изпълнение и в кожух. Той би могъл да е шумозащитен или целогодишен. Както показва наименованието, целогодишният кожух е за работа на дизелгенератора на открити площи, при температура на въздуха от -15 до +40 °С. Разбира се, предлагат се и изпълнения ДГ за други външни температури. Подобни ДГ се доставят в допълнителен комплект с антикондензатен изсушител на намотките на генератора и подгревател на охлаждащата течност на ДВГ. Шумозащитният кожух се изработва от специални шумопоглъщащи материали, позволяващи шумът да намалее до 30 dB. За разширение на температурния диапазон на експлоатация и външна работа, ДГ се комплектоват с контейнер. При тях се осъществява подгряване и охлаждане на целия агрегат и той е практически защитен от всички външни въздействия. В контейнерите се монтира противопожарна сигнализация, система за пожарогасене и за контрол на достъпа.