Минимальная нагрузка для дизель генератора

Какой на самом деле мощности нужен ДГУ?

Очень часто этот вопрос возникает даже у специалистов не говоря о простых обывателях, которые сталкивается с необходимостью подбора дизель-генераторной установки. Не так давно у нас с коллегами зашел спор на эту тему что немудрено, поскольку в техническом описании одной и той же модели ДГУ можно встретить несколько разных параметров мощности с разными названиями единицами измерения и величинами. И это только для самого агрегата в целом не говоря уже о том, что сам двигатель и генератор тоже имеют собственные параметры! Так что же они все значат и на какую нагрузку в конечном итоге можно нагрузить конкретную модель ДГУ? Ведь неправильный подбор может привести к серьезным негативным последствиям вплоть до выхода из строя агрегата не говоря уже о лишних расходах. Попробуем внести ясность в этот вопрос.

Сначала мы разберем какие есть у ДГУ режимы работы. В соответствии со стандартом ISO 8528 ДГУ может использоваться в трех различных режимах работы:

• Режим Standby – ДГУ используется как резервный источник, для аварийного питания на период отсутствия питания внешней сети, наработка до 200 часов в год при максимальной мощности.
• Режим Prime – ДГУ используется как первичный источник, может работать неограниченное время на переменной нагрузке до 70% от максимальной мощности или не более 500 часов в год на 90% от максимальной мощности.
• Режим Continuous – ДГУ используется как основной источник и может работать неограниченное время на заявленной в данном режиме мощности – обычно это 70% от максимальной мощности.

Из описания режимов мы уже видим, что при различных условиях одна и та же ДГУ способна обеспечить питанием различные по мощности нагрузки. Это объясняется тем, что на максимальной мощности ДГУ может работать только ограниченное время. Работа на мощности равной 70% от максимальной является наиболее оптимальной для дизельного двигателя и в этом режиме ДГУ может работать неограниченно долго. При этом любой дизель-генератор имеет два значения мощности: PRP – основная мощность и LTP – мощность ограниченная во времени или резервная мощность обычно LTP это 110% от основной.

Теперь можно перейти к описанию какая бывает нагрузка – нагрузка может быть активной и реактивной. Активная нагрузка это все потребители, которые преобразуют электрическую энергию в тепло и свет, к ним относятся лампы накаливания, чайники утюги электроплиты и тд. Данные приборы в своих электрических схемах не содержат емкости и индуктивности. Реактивная нагрузка напротив содержит ёмкости и индуктивности, они генерируют электромагнитные поля, накапливают и отдают электроэнергию. Типичной реактивной нагрузкой является электродвигатель.

Двигатель ДГУ нагружает активная нагрузка, но величина тока протекающего по генератору определяется суммой активной и реактивной нагрузки, эта сумма и является полной мощностью. Вот почему в техническом описании для каждого значения мощности (PRP и LTP) мы можем увидеть 2 мощности с разными единицами измерения. Одна из них полная и измеряется в киловольт-амперах (кВА), а вторая активная и измеряется в киловаттах (кВт). Для расчета полной или активной мощности используется коэффициент мощности — cosf, обычно он указывается на приборах которые относятся к реактивной нагрузке и равен 0,8. Таким образом если активная мощность Р составляет 100кВт то полная S будет равна Р/0,8=125кВА.

Как мы видим в каждом конкретном случае ДГУ надо выбирать исходя из конкретных потребностей, учитывая все факторы: тип нагрузки, режим работы и многое другое. Это задача успешно решается нашими специалистами в ходе проектирования при подборе оборудования для конкретного объекта. Конечно, для грамотного подбора требуются исходные данные и предварительные расчеты, которые будут учитывать тип всех потребителей их пусковые токи и прочие характеристики. Недостаточно просто сложить мощности всех приборов и на получившийся результат подобрать ДГУ, надо учитывать коэффициент использования электроприборов, что то работает только в дневное время, а что то наоборот ночью. Если подбор осуществлять неграмотно ДГУ может оказаться как сильно переразмерен так и напротив быть недостаточно мощным – все это отрицательно скажется как на стоимость так и на дальнейшую эксплуатацию. Электроагрегат работ оптимально, когда мощность подключенной к нему нагрузки составляет от 40 до 80% максимальной мощности. Кроме того надо учитывать шаг наброса нагрузки, ДГУ не способен принять сразу 100% своей мощности. Нагрузка должна нарастать плавно, максимальная нагрузка, которую ДГУ способен взять за один раз составляет обычно 50%, но зависит конечно от типа и характеристик конкретной модели. Для выполнения такого ограничения использует обычно специальный диспетчер нагрузки, который обеспечивает плавный наброс подключая потребителей постепенно. Все электромоторы имеют очень большие пусковые токи. Возникает вопрос как это учитывать при подборе ДГУ? Необходимо сложить пусковые токи всех одновременно запускаемых приборов и эта величина не должна превышать максимальную мощность ДГУ. Также можно использовать устройства плавного пуска приборов, которые позволяют контролировать пусковой ток. Кроме того существуют варианты когда нагрузка от потребителей сильно меняется в зависимости от каких то факторов, например времени года. Хорошим примером здесь является котельная – большое потребление электропитания зимой и совсем незначительное летом. Вполне вероятно что величина нагрузки на ДГУ летом будет даже меньше минимально необходимой и в этом случае что бы обеспечить работоспособность придется искусственно нагружать ДГУ до требуемой величины. Обычно минимум нагрузки составляет 30% от максимальной мощности. Хорошим решением в этом случае будет связка из нескольких электростанций. Установки могут работать как отдельно так и синхронно все вместе. Умные панели управления будут самостоятельно отслеживать необходимую мощность и оставлять в работе столько ДГУ сколько требуется, автоматически подключать или останавливать электроагрегаты ориентируясь на запрограммированные уставки мощности – минимальные и максимальные значения при этом все ДГУ будут работать в оптимальном для себя режиме. Кстати несколько установок могут стоить даже дешевле чем одна станций большой мощности. Еще раз хочу обратить внимание – если мощность одной ДГУ или комплекса из нескольких станций подобрана неверно это приведет к серьезным проблемам. Например вы покупаете станцию подобрав мощность самостоятельно «на глазок» ошиблись и стоило взять агрегат помощнее, в итоге в процессе эксплуатации агрегат будет подвергаться повышенным нагрузкам это обязательно скажется на ресурсе двигателя снизит срок эксплуатации и приведет к повышенному расходу топлива и масла. Если вы не обладаете достаточным опытом и знаниями для правильного подбора ДГУ вам обязательно надо обратиться за помощью к специалистам. Наша компания накопила колоссальный опыт в этом вопросе и мы с радостью поделимся им с вами и поможем с правильным выбором. Звоните и наши сотрудники помогут вам определиться, подобрать надежное и качественное оборудование. Мы примем во внимание все факторы и нюансы, рассчитаем необходимую мощность предоставим гарантию на результат и ваша ДГУ будет радовать вас долгие годы своей надежной работой.

Источник

Минимальная нагрузка для дизель генератора

• 

ИБП Protect PowerLite 33 для Офиса Мегафон

Работа ДЭС с нагрузкой менее 30% от номинальной активной мощности негативно сказывается на работе дизельного двигателя и его моторесурсе.

Работа двигателя с мощностью, существенно ниже номинальной, обуславливает:

• неполное сгорание смазочного масла, приводящее к повышенному нагароотложению на стенках камеры сгорания, впускных и выпускных клапанах, элементах турбонагнетателя, коллектора и выхлопного трубопровода. В конечном итоге это приводит к увеличению зазоров в циллиндро-поршневой группе, уменьшению сечения соплового аппарата турбонагнетателя и сопла форсунок. Всё перечисленное ведет к наруше­нию нормальной работы дизеля, в том числе может привести к механическим повреждениям, которыми часто сопровождаются взрывы («хлопки»), возникающие при попадании топлива в выхлопную систему.
• увеличенный расход топлива вследствие неточности его дозирования и плохого распыла из-за коксования сопел форсунок.
• повышенный износ элементов двигателя из-за неоптимального теплового режима работы.
• уменьшение точности регулирования скорости вращения двигателя в установившихся и динамических режимах работы

В случае, когда работа ДГУ с нагрузкой менее 30% является неизбежной, необходимо произвести последующий «прожиг» двигателя – обеспечить двигателю работу с нагрузкой 80-100% от номинальной в течение 15-30 минут.

Источник

Как подобрать мощность дизельной электростанции?

К нам часто обращаются с вопросами о правилах расчета мощности дизельных электростанций. Вот лишь несколько примеров.

• Предполагаем, что для снабжения офиса нужна дизельная электростанция 30 кВт. Купить ли эту установку, или подойдет электростанция меньшей мощности?
• Больше миллиона стоила нам дизельная электростанция 200 кВт. Цена станции оправдает ожидания? Или для снабжения мастерской стоило взять оборудование чуть дороже, но с запасом мощности?
• Справится ли с резервированием рабочего поселка дизельная электростанция 100 кВт? Купить ли оборудование мощнее?

Волнение заказчиков вполне понятно. К выбору мощности дизель-генератора стоит подходить очень внимательно. Ведь если эта характеристика подобрана неверно, то, в будущем вас может ожидать целый букет проблем.

Бывает, что клиенты на глаз и по наитию определяют, что для проекта нужен дизельный генератор 100 кВт. Купить, между тем, им стоило бы что-то мощнее. В итоге — перегрузка агрегата, снижение срока эксплуатации из-за длительной работы на предельных режимах, большой расход топлива.

Конечно, если вы не профессиональный инженер, лучше не полагаться на собственные знания, а обратиться за консультацией к специалистам. Но сам принцип расчета требуемой мощности дизельной электростанции лучше представлять себе хотя бы в общих чертах. Это элементарно упростит вам задачу выбора агрегата.

Элементарный расчет требуемой мощности

Необходим дизель-генератор для загородного дома, где семья проживает постоянно.

Мощности должно хватить на то, чтобы обеспечить освещение и отопление помещений, работу кондиционера и системы подготовки воды. А также запитать бытовые приборы: холодильник, микроволновую печь, телевизор, пылесос и стиральную машину.

Подойдет ли для этого ДГУ мощностью 25 кВт или все-таки придется выбрать дизельный генератор 30 кВт, цена которого – значительно выше?

Шаг 1. Определить мощности и коэффициенты пусковых токов всех приборов.

Прежде чем запрашивать у производителей цены на дизельные генераторы 30 кВт – разберитесь с потребителями, которых агрегат будет питать. Все электроприборы, которые находятся в вашем доме, делятся на резистивные и индуктивные. В составе резистивных приборов нет электродвигателя. Они потребляют активную мощность и преобразуют ее в свет или тепло. Это лампы накаливания, кухонные плиты, любые нагревательные приборы.

Индуктивные – это приборы, которые работают от электродвигателя. Например, компрессор, дрель, холодильник. На короткий промежуток времени после запуска такого оборудования возникает пусковой ток. Он может в несколько раз превышать номинальную мощность агрегата. Поэтому для запуска таких приборов требуется дополнительная мощность.

Как определить мощность и коэффициент пускового тока оборудования? Ищем информацию в паспорте устройства, в инструкции по применению или на заводской табличке/наклейке. Если нет возможности точно узнать, какой мощности приборы, которые вы собираетесь подключить, воспользуйтесь таблицей приближенных значений.

Тип потребителя	Номинальная мощность, Вт	Мощность при пуске, Вт	Требуемый коэффициент запаса
Циркулярная пила	1100	1450	1,3
Дрель электрическая	800	950	1,2
Шлифовальная машинка	2200	2800	1,3
Перфоратор	1300	1600	1,2
Пылесос	1400	1700	1,2
Подвальный вакуумный насос	4000	4000	4
Холодильник	600	2000	3,3
Кондиционер	1000	3500	3,5
Стиральная машина	1000	3500	3,5
Обогреватель-радиатор	1000	1000	1
Лампа накаливания	500	500	1
Электроплита	6000	6000	1
Электропечь	1500	1500	1
Электрочайник	2000	2000	1
Микроволновая печь	800	1600	2
Телевизор	500	500	1
Электромясорубка	1000	до 7000	До 7
Утюг	1000	до 7000	До 7

Шаг 2. Сложить мощности всех потребителей. Добавить запас 20%.

Берем номинальные мощности и умножаем их на коэффициент запаса. Так мы закладываем в мощность пусковые токи индуктивных приборов. В нашем случае сумма мощностей всех приборов составила 24 кВт.

К этому числу следует добавить еще 20%. Эта дополнительная мощность покроет неточности в расчетах и даст возможность в будущем увеличить количество потребителей электроэнергии. Получается, что для резервного энергоснабжения загородного дома из нашего примера потребуется дизельная электростанция 30 кВт. Купить такую ДГУ лучше у производителя. А ее цена зависит от множества факторов: марка двигателя, положенного в основу установки, степень автоматизации, исполнение. Ориентируйтесь на то, что самый дешевый дизельный генератор 30 кВт купить получится не меньше, чем за стоимость нового легкового автомобиля отечественной сборки.

Шаг 3. Проверить оптимальность мощностного диапазона

Но не спешите тут же смотреть все дизель генераторы 30 кВт, которые предлагаются на рынке. Есть еще один способ убедиться, что вы определили требуемую мощность правильно.

Электроагрегат работает в оптимальном режиме лишь в том случае, когда подключенная к нему нагрузка составляет от 40 до 80% мощности станции. Дизель-генератор не должен работать на пределе своих возможностей, но и слишком низкая нагрузка вредит его способностям. Если в вашем расчете учтено много приборов, но далеко не все из них используются постоянно, можно немного уменьшить запас мощности, ограничившись 10-15%.

В нашем случае все рассчитано идеально. Среди учтенных приборов 5 работают постоянно, а значит, считаются минимально возможной нагрузкой. Это освещение, отопление, холодильник, вентиляция и снабжение дома водой. Все вместе они составляют 52% полной мощности электростанции. С верхней границей тоже все в порядке. При одновременном подключении всех приборов к дизель-генератору, он будет загружен на 80%. Корректировать добавленный запас мощности не нужно — дгу 30 кВт отлично справится с задачей.

Расчет мощности для «тяжелых» потребителей

Дизель-генератор будет работать на буровой установке – обеспечивать запуск ротора и насоса.

Насос потребляет 16 кВт. Но его пусковой ток – в семь раз больше. Ротор потребляет 9 кВт при стартовом токе в 45 кВт.

Подойдет ли дизельная электростанция 200 кВт для привода механизмов буровой установки? Или стоит купить ДГУ с запасом мощности?

Электроприводы насосов, роторов, лебедок имеют очень большие пусковые токи. При этом значение коэффициента мощности остается небольшим. Как это учитывать при выборе мощности электростанции?

Необходимо сложить пусковые токи одновременно запускаемых потребителей и убедиться в том, что полученная сумма не превышает возможностей станции. То есть электрогенератор способен вырабатывать максимальное значение в течение короткого времени.

В нашем случае при сложении пусковых токов получилась цифра 157 кВт. Такую мощность могут вырабатывать сразу несколько моделей, и теперь главное – выбрать ту, для которой режим будет наиболее оптимальным. Так, рассматривать для проекта ДГУ номинальной мощностью 150 кВт чревато проблемами. Агрегат хоть и потянет стартовые скачки мощности, но долго проработать не сможет. Приобретать станцию 250 кВт тоже не имеет смысла. Придется раскошелиться, но при этом техника будет работать не в полную силу – это тоже плохо для ее ресурса. Для данного проекта стоит выбрать дизельный генератор 200 кВт, цена которого позволит не потратить лишних денег, а способностей хватит, чтобы справиться с высокими пусковыми токами без ущерба для собственной работоспособности.

Есть и другие варианты, которые помогают предотвратить чрезмерное увеличение пусковых токов. Например, потребителей можно разбить на группы с заранее заданной временной последовательностью пуска через 30-60 секунд. В таком случае снабдить буровую электричеством смогут и дизельные генераторы 100 кВт.

Подбор мощности для варьирующихся нагрузок

Требуется дизель-генератор для котельной – резервировать вспомогательное электрооборудование теплоисточников.

Уровень потребления котельной меняется в зависимости от сезона. Летом потребление небольшое — дизельная электростанция 100 кВт будет работать на четверть своих возможностей. Тем не менее, зимой мощности нужно больше и единственным решением кажется тот самый дизельный генератор 100 кВт, цена которого неоправданно высока для такого сезонного режима работы.

Существует три режима работы ДГУ. Продолжительный, когда вы нагружаете ДЭС на 70% и она работает 24 часа в сутки. Основной режим, когда электростанция нагружается на 90% и работает 6-8 часов в сутки. И резервный режим, когда вы нагружаете агрегат по «полной», но он работает всего 500 часов в год.

В паспорте любого дизель-генератора указаны две мощности. Основная мощность (PRP, Prime Power) — номинал, вырабатывая который, дизельная электростанция будет чувствовать себя комфортно. И ограниченная по времени мощность (LTP, Limited Time Power) — номинал, вырабатывая который, ДЭС будет работать на максимуме своих возможностей. На первый показатель стоит ориентироваться, когда вы покупаете ДГУ для основного и продолжительного режимов работы. На второй – когда рассматриваете вариант использования ДГУ в качестве резервного источника питания.

Но в случае с котельной все гораздо сложнее. Режим работы не подходит под стандартные схемы. Агрегат, который по всем параметрам годится для проекта, на самом деле, принесет больше проблем, чем пользы. Не лучшим решением проблемы будет единичная дизельная электростанция 100 кВт. Цена решения и правда получится слишком высокой. Ведь летом, когда котельной требуется лишь 25% мощности станции, потребуется дополнительная искусственная нагрузка. Иначе обеспечить работоспособность и долговечность генератора не получится.

В подобных задачах стоит в принципе отказаться от идеи единичных электростанций и закрыть каталоги, в которых представлены дизель генераторы 100 кВт. Отличным вариантом для объектов с варьирующейся нагрузкой станет энергокомплекс – связка из нескольких электростанций. Энергокомплекс позволяет изменять рабочий режим в зависимости от потребностей. Установки могут действовать по-отдельности, а могут объединить усилия и работать синхронно. Так, зимой дуэт дизель-генераторов мощностью по 50 кВт каждый способен вырабатывать сразу 100 кВт энергии. А летом одна из станций прекратит свою работу, оставив дела компаньону. К тому же, обычно несколько установок стоят на 20-30% дешевле, чем единичная электростанции большой мощности.

Учиться лучше всего на примерах из реальной жизни. Мы подробно рассмотрели несколько кейсов по выбору мощности дизельных электростанций. Надеемся, что в нужный момент эти истории помогут разобраться: нужна вам дгу 100 кВт или стоит рассматривать для своего проекта исключительно дизельные генераторы 200 кВт.

Источник