Как выбрать дизельную электростанцию: мощность, двигатель, исполнение и автоматика

Дизельная электростанция используется как основной или резервный источник электроэнергии на производственных предприятиях, строительных объектах, складах, в коммерческих зданиях, медицинских учреждениях, дата-центрах и на удалённых площадках. При этом выбор ДГУ только по номинальной мощности — одна из наиболее распространённых ошибок.

Чтобы дизельный генератор стабильно работал под реальной нагрузкой, важно учитывать характер потребителей, пусковые токи, режим эксплуатации, условия размещения, требования к автоматизации и необходимый запас мощности.

Специалисты ДИЗАЛЬТ подбирают и комплектуют дизельные электростанции с учётом параметров конкретного объекта, а не только паспортной мощности оборудования.

Что такое дизельная электростанция

Дизельная электростанция, или ДГУ, представляет собой комплекс оборудования, основными элементами которого являются:

• дизельный двигатель;

• синхронный генератор;

• система управления;

• рама и топливная система;

• система охлаждения;

• аккумуляторные батареи;

• защитная автоматика.

В зависимости от задачи дизельная электростанция может дополнительно комплектоваться системой автоматического ввода резерва, увеличенным топливным баком, шумозащитным кожухом, блок-контейнером, системой подогрева, удалённым мониторингом и другим оборудованием.

Как правильно определить мощность ДГУ

Первый этап подбора дизельного генератора — расчёт необходимой электрической мощности.

Недостаточно просто сложить номинальную мощность всех подключённых устройств. Многие электродвигатели, насосы, компрессоры, вентиляционные установки и другое оборудование во время запуска кратковременно потребляют значительно больше электроэнергии, чем в штатном режиме.

Поэтому при расчёте учитываются:

• суммарная активная мощность нагрузки;

• коэффициент мощности;

• пусковые токи оборудования;

• очередность включения потребителей;

• характер нагрузки;

• возможность дальнейшего увеличения энергопотребления.

Например, электродвигатель мощностью 30 кВт в момент запуска может создавать нагрузку, значительно превышающую его номинальное потребление. Если выбрать дизельную электростанцию без учёта этого фактора, возможны просадки напряжения, нестабильная работа автоматики или аварийное отключение ДГУ.

Какой запас мощности необходим

Эксплуатация дизельного генератора постоянно на предельной мощности нежелательна. Поэтому при подборе оборудования предусматривается эксплуатационный резерв.

В большинстве проектов мощность ДГУ выбирается так, чтобы штатная нагрузка составляла примерно 70–80% номинальной мощности станции. Однако конкретное значение зависит от режима эксплуатации и типа потребителей.

Слишком большой запас также не всегда полезен. Длительная работа дизельного двигателя на минимальной нагрузке может привести к неполному сгоранию топлива, образованию нагара и сокращению ресурса оборудования.

Именно поэтому правильный подбор дизельной электростанции — это поиск оптимального баланса между текущей нагрузкой, пусковыми токами и эксплуатационным резервом.

Резервная или основная дизельная электростанция

Производители двигателей и генераторных установок предусматривают несколько режимов мощности.

Резервная мощность

Резервная дизельная электростанция используется при отключении основной электрической сети. В таком режиме ДГУ работает ограниченное количество часов в год и обеспечивает объект электроэнергией только во время аварий или перебоев электроснабжения.

Основная мощность

ДГУ постоянной мощности используется значительно интенсивнее. Такие дизельные электростанции востребованы на строительных площадках, промышленных объектах, месторождениях и территориях, где отсутствует централизованная электросеть.

При выборе оборудования важно заранее определить предполагаемый режим эксплуатации, поскольку от этого зависит подбор двигателя, генератора и системы охлаждения.

Выбор двигателя дизельной электростанции

Двигатель является одним из ключевых элементов ДГУ и напрямую влияет на ресурс, стоимость эксплуатации и ремонтопригодность станции.

При подборе дизельного двигателя учитываются:

• мощность;

• предполагаемое количество моточасов;

• расход топлива;

• доступность сервисного обслуживания;

• наличие запасных частей;

• температурный режим эксплуатации;

• требования к ресурсу.

Для резервного энергоснабжения требования к моторесурсу могут отличаться от объектов, где дизельная электростанция работает ежедневно по несколько часов или круглосуточно.

Поэтому выбор двигателя необходимо делать исходя из реального режима работы оборудования.

Выбор генератора

Синхронный генератор преобразует механическую энергию дизельного двигателя в электрическую.

При выборе альтернатора необходимо учитывать не только номинальную мощность, но и способность оборудования выдерживать переходные процессы, пусковые токи и кратковременные перегрузки.

Особое внимание уделяется генераторам при работе с:

• электродвигателями;

• насосными станциями;

• компрессорами;

• сварочным оборудованием;

• частотными преобразователями;

• ИБП;

• нелинейной нагрузкой.

Корректный выбор генератора позволяет поддерживать стабильные характеристики напряжения и частоты даже при изменении нагрузки.

ДГУ открытого исполнения или в кожухе

Существует несколько основных вариантов исполнения дизельной электростанции.

Открытая дизельная электростанция

Открытые ДГУ обычно устанавливаются внутри специально подготовленных помещений.

Такой вариант подходит для технических помещений, где уже предусмотрены вентиляция, отвод выхлопных газов, шумозащита и необходимые инженерные системы.

Дизельный генератор в шумозащитном кожухе

Кожух защищает оборудование от внешних воздействий и снижает уровень шума.

Такие ДГУ подходят для наружной установки и объектов, где важны компактность и снижение акустической нагрузки.

Дизельная электростанция в блок-контейнере

Контейнерное исполнение применяется в сложных климатических условиях и на объектах, где требуется готовый энергетический модуль.

Внутри блок-контейнера могут размещаться:

• дизельная электростанция;

• система вентиляции;

• отопление;

• освещение;

• система пожарной безопасности;

• топливная система;

• шкаф автоматики;

• дополнительный топливный бак.

Блок-контейнер позволяет подготовить ДГУ к эксплуатации на объекте ещё на производственной площадке.

Зачем нужен АВР для дизельного генератора

АВР — автоматический ввод резерва — используется для автоматического запуска дизельной электростанции при исчезновении напряжения основной сети.

Типовой алгоритм работы выглядит следующим образом:

1. автоматика фиксирует отключение или недопустимые параметры внешней сети;

2. подаёт команду на запуск дизельного генератора;

3. после выхода ДГУ на рабочий режим переключает нагрузку на генератор;

4. после восстановления основной сети возвращает объект на внешнее электроснабжение;

5. дизельная электростанция некоторое время работает без нагрузки для охлаждения двигателя и затем останавливается.

Такой режим особенно важен для объектов, где длительное отсутствие электроснабжения недопустимо.

Дополнительное оборудование для ДГУ

Комплектация дизельной электростанции зависит от условий эксплуатации.

Дополнительно могут использоваться:

• увеличенные топливные баки;

• автоматическая система подкачки топлива;

• предпусковой подогрев двигателя;

• подогрев топливной системы;

• зарядное устройство аккумулятора;

• удалённый мониторинг;

• система синхронизации нескольких ДГУ;

• автоматическое управление нагрузкой;

• дополнительные системы пожарной и технологической безопасности.

Для сложных объектов проектирование системы резервного электроснабжения выполняется индивидуально.

Почему профессиональный подбор ДГУ важнее выбора по каталогу

Две дизельные электростанции одинаковой мощности могут существенно отличаться по техническим возможностям.

Например, ДГУ 500 кВт для резервного электроснабжения административного здания и станция аналогичной мощности для промышленного предприятия с мощными электродвигателями требуют разного подхода к комплектации.

Необходимо учитывать:

• динамику нагрузки;

• условия эксплуатации;

• температуру окружающей среды;

• высоту над уровнем моря;

• режим работы;

• требования к шуму;

• расположение оборудования;

• необходимость автоматического запуска;

• требования к резервированию.

Поэтому профессиональный подбор начинается с анализа объекта и технического задания.

Подбор и производство дизельных электростанций ДИЗАЛЬТ

Компания ДИЗАЛЬТ выполняет подбор и комплектацию дизельных электростанций для промышленных, коммерческих и инфраструктурных объектов.

В зависимости от задачи ДГУ может быть изготовлена:

• в открытом исполнении;

• в шумозащитном кожухе;

• в блок-контейнере;

• с системой АВР;

• с увеличенным запасом топлива;

• с дополнительными системами автоматизации.

При выборе дизельной электростанции важно рассматривать не только стоимость оборудования, но и его соответствие конкретной нагрузке и условиям эксплуатации. Правильно подобранная ДГУ обеспечивает стабильное электроснабжение объекта и снижает риск аварий, простоев и дополнительных расходов в дальнейшем.