ГлавнаяОсобенности организации и использования параллельной работы ДГУ

На крупных промышленных, строительных и иных объектах нередко используется параллельная работа нескольких ДЭС. Как правило, речь идет о мощных дизельных генераторах 100 кВт, 250 кВт и выше. В этой статье мы поговорим об особенностях и принципах организации такой системы энергообеспечения, когда две и более генераторные установки работают на общую шину. 

 

Как правило, работа в таком режиме актуальна в трех случаях:

  • Когда есть необходимость увеличить мощность, подаваемую к нагрузке. Например, если мощности одной ДГУ 100 кВт недостаточно, можно объединить ее в параллель на общую шину с генератором, аналогичным по фазности, частоте и подаваемому напряжению. 
  • Когда речь идет об энергообеспечении критически важных объектов, параллельная работа ДГУ увеличивает надежность стабильной подачи электричества. Объединением нескольких генераторов можно дать объекту избыточную мощность. В результате в случае аварии или внезапной остановки одной ДЭС потребители будут перераспределены на оставшуюся мощность и продолжат стабильно функционировать. 
  • Достаточно редкий вариант, когда ДГУ подключается на параллельную работу с сетью. Это позволяет переходить с работы нагрузки от дизель генератора на работу от сети без отключения на некоторое время. Однако работу в таком режиме бывает проблематично согласовать с органами государственного контроля по электробезопасности. 

Основные принципы параллельной работы нескольких источников электроэнергии

Главное условие работы дизельных генераторов в параллели на общую шину – это совпадение таких выходных параметров, как частота и напряжение. 

 

Распределение между двумя или несколькими ДЭС подаваемой к нагрузке мощности определяется фазным углом, то есть настройкой частоты. Частота работы генератора определяется количеством оборотов двигателя в минуту. Например, при частоте оборотов коленвала 1500 раз в минуту частота ДГУ составляет 50 Гц. Если разница частот электростанций слишком велика (превышает 1 Гц), то один генератор перестает выдавать мощность, и сам становится нагрузкой относительно другого. В этом случае производительность системы значительно падает, понижается ее КПД и повышается вероятность выхода ДЭС из строя. 

 

Частота оборотов двигателя зависит от количества подаваемого в камеру сгорания топлива. У современных генераторных установок подачу топлива контролирует электроника. Имеются специальные датчики, позволяющие в режиме реального времени постоянно контролировать количество горючего, обороты коленвала, вырабатываемую мощность. Все они связаны информационными каналами для корректной работы ДГУ. Этим достигается высокий КПД: вырабатываемая мощность по большей части поступает к нагрузке. 

 

Что касается выходного напряжения, то в соответствии с ГОСТом оно должно составлять для трехфазных источников питания 380-415 В, а для однофазных – 210-230 В. Если напряжение, выдаваемое двумя ДГУ, отличается, то между ними начинает проходить электрический ток и появляется обратная реактивная мощность. Данный вид тока считается паразитным, он вызывает нагрев проводов и обмоток альтернатора, что может привести к выходу генератора из строя. Современные электронные системы позволяют контролировать обратную реактивную мощность дизель генератора при ее возникновении. 

 

В целом можно сказать, что электроника успешно производит запуск, контроль, остановку и диагностику параллельной работы ДГУ, будь то дизельный генератор 500 кВт, 250 или 1000. И тут есть еще одна тонкость: когда несколько дизельных генераторов работают параллельно, важно, чтобы их панели управления могли свободно и без сбоев сообщаться друг с другом. Для этого их внутренние электронные системы должны быть одинаковыми, быть рассчитанными на работу в параллели с другими ДЭС, иметь встроенный синхронизатор. 

 

Если планируется параллельная работа ДГУ 100 кВт и любой другой мощности, это устройство должно быть в обязательном порядке оборудовано функцией автоматического выключения с возможностью удаленного управления и получения сведений о его состоянии. 

Подготовка к параллельной работе ДГУ: что необходимо предусмотреть

  1. Параметры силовой шины должны соответствовать общей мощности всех дизельных генераторов, которые планируется к ней подключить. В зависимости от конкретных условий эксплуатации можно добавить к этой сумме мощность резервной ДЭС или не добавлять ее. 
  2. Общую шину нужно установить настолько близко к электрогенераторам, насколько это возможно, чтобы не потребовались дополнительные затраты на установку между шиной и ДГУ автоматов защиты в соответствии с правилами устройства электроустановок. 
  3. Для автоматического контроля корректности работы всей системы необходимо к каждой ДГУ присоединить кабели для измерения частоты и напряжения. Тогда панель управления сможет самостоятельно сопоставлять эти параметры с аналогичными параметрами самой шины и настраивать систему для корректной работы. 
  4. Необходимо объединить все контрольные панели единой информационной шиной, чтобы они могли самостоятельно обмениваться данными о состоянии элементов системы в режиме реального времени. 

Синхронизация ДГУ для работы в параллели

Синхронизация представляет собой один из двух процессов:

  • “Мастер” и “ведомый”
  • Синхронизация при отсутствии возбуждения дизель генератора, на так называемую “мертвую” шину. 

Тип синхронизации определяют заранее, еще на этапе проектирования системы энергообеспечения. Этот выбор зависит от оборудования, которое планируется установить, и его особенностей.

 

Наиболее часто используется первый тип синхронизации ДЭС. В автоматическом режиме она происходит следующим образом:

 

  1. АВР подает сигнал, после которого происходит одновременный запуск всех генераторов, работающих в параллели. 
  2. Во время старта предохранительные выключатели-автоматы находятся в положении “выкл”.
  3. Происходит измерение напряжения на общей шине каждой ДГУ по отдельности. 
  4. Поскольку напряжение на общей шине заведомо отсутствует, то все ДГУ, у которых предварительно задано разрешение на подключение к обесточенной шине, включают свой защитный выключатель-автомат. Автомат подает сигнал о включении на панель управления дизель генератора, и ДЭС переходит в режим ожидания включения в систему других генераторов, находящихся с ней в параллели. Если разрешающий сигнал есть на всех генераторных установках, первой из них может стать любая. 
  5. При включении автомата на первом генераторе на общей шине появляется напряжение. Тогда другие ДЭС, подключенные к той же шине, начинают подстраивать свою частоту и напряжение под параметры общей шины, данные о которых они получают на собственную панель управления по заранее подключенным информационным каналам. Для этого панель управления регулирует подачу топлива соответствующим образом. Когда получен сигнал о том, что параметры шины и ДГУ одинаковы, дается сигнал для включения защитных автоматов. Обычно этот процесс занимает около минуты. Система управления отводит ДГУ на синхронизацию 4 минуты, и если за это время положительный результат не достигнут, то генератор заканчивает попытки синхронизироваться с шиной и выдает аварийный сигнал. Сбор генераторных установок на общей шине также в среднем занимает около минуты. 
  6. Синхронизатор отключается при получении на информационную панель ДГУ сигнала о том, что произошло замыкание на шину. Далее сцепление генераторов в единой системе идет уже на уровне электромагнитного взаимодействия. При этом возможны незначительные взаимные корректировки выходных параметров. 
  7. Когда подключение всех дизельных генераторов к общей шине прошло успешно и получен сигнал от каждого автомата о его включении, АВР автоматически разрешает подать напряжение на нагрузку. 
  8. После подключения нагрузки потребялемая мощность автоматически распределяется на все ДГУ, участвующие в параллельной работе. Проект системы может предусматривать постоянную одновременную работу всех генераторных установок или отключение части из них при снижении нагрузки до определенного уровня. Если возникают трудности с тем, чтобы оценить динамику нагрузки, лучше оставить все ДГУ, входящие в систему, включенными. 
  9. Если параллельная работа ДГУ обеспечивает не постоянное, а резервное электроснабжения объекта, то после возврата электричества от основной сети АВР самостоятельно остановит работу дизель генераторов. Произойдет отключение от общей шины, и генераторы будут некоторое время находиться в режиме охлаждения после работы. 

 

Иногда технические условия задачи энергообеспечения требуют подключения для параллельной работы ДГУ разных мощностей. Иными словами, дизельный генератор 250 кВт не обязательно ставить в параллель только с ДГУ 250 кВт, а электростанцию 1000 кВт – только с аналогичной. Но при этом важно, чтобы ДЭС и их отдельные элементы были одного и того же производителя. Это даст гарантию, что их выходные параметры будут совпадать и хорошо синхронизироваться. 

О Компании

Мы разрабатываем и предлагаем потребителям комплексные решения по гарантированному автономному электроснабжению объектов на базе дизельных электрогенераторов FG WILSON, Airman, Cummins, SDMO.
аренда дизельных генераторов fg wilson

Не является офертой

Обращаем Ваше внимание на то, что вся представленная на сайте информация, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса Российской Федерации.

Контакты

г. Москва, ул. 2-ая Карпатская, д. 4, стр. 2

+7-499-707-07-99   Круглосуточно

info@rensol.ru

Подпишитесь на рассылку