В мире уделяется огромное внимание обеспечению энергетической независимости. Нас везде окружает электроэнергия, от дома и улицы до производства. Зачастую жизни зависят от поставляемого электричества. Огромные средства выделяются на новые разработки альтернативных вариантов выработки электричества.

Самими распространёнными источниками выработки электрической энергии являются электрогенераторные установки, функционирующие на не возобновляемых источниках энергии: бензине, дизельном и газообразном топливе. Самые маленькие миниэлектростанции — бензиновые. Их мощностной ряд колеблется от одного до 30 кВт. При этом наибольшей популярностью пользуются установки мощностью от 2 до 8 кВт. Помимо легкости и компактности данные установки малошумные, просты в эксплуатации, мощнее и в среднем на 40 % дешевле своих дизельных собратьев. Однако бензиновые установки никогда не используют в качестве резервных источников электроэнергии, так как бензин нельзя долго хранить из-за опасности окисления. Бесперебойное обеспечение энергией предполагает наличие автономного источника. Выбор типа этого устройства определяется его назначением, потребляемой мощностью, наличием или отсутствием сети электроснабжения, географическим положением потребителя и допустимыми затратами.

Дизельные электростанции

ДЭС зарекомендовали себя как универсальные автономные источники питания. Оснований для этого не так мало, во-первых большая вариация мощностей: от 30 до 200 кВт. Во-вторых, высокая степень надежности и продолжительный срок эксплуатации. В-третьих, относительная дешевизна стоимость дизельного топлива пол сравнению с бензиновым. 4 самым весомым плюсом это типа установок становится мобильность и возможность расположения в любой местности. Отлично подходит для временных поселения, строек. Каждое предприятие или учреждение считает обязательным снабдить и обезопасить себя от нестабильных подач электроэнергии, потому что любая деятельность предусматривает компьютеризацию. Тем более, что после кризиса 2005г в нормативные в Федеральный Закон был внесен пункт об обязательном использовании резервных источников электропитания (например, дизельная электростанция) для особо значимых объектов.

Газопоршневые электростанции

Интерес к подобным установкам обусловлен повешением цен на дизельное топливо. Последние несколько лет отечественное производство прогрессивно и с успехом включилось в разработку газопоршневых электрогенераторных установок. Работа таких станции осуществляется на природном (сжиженный, сжатый, магистральный) и промышленном газе (коксовый, биогаз, шахтный и т. д), пропан-бутановых смесях и попутном газе. Помимо того, что газ дешевле дизеля, что позволяет в относительно короткий срок окупаемости и ниже себестоимость вырабатываемой электроэнергии.

Есть еще одно преимущество — возможность использования тепла уходящих газов и тепла от охлаждения двигателя для получения горячей воды. На некоторых российских заводах уже освоено производство таких теплообменников. На дизельных же электроустановках температура уходящих газов невелика, поэтому получить производственный пар крайне сложно.

Ниже приведена таблица плюсов и минусов Автономных источников питания.

Что такое дизель-генератор?

Дизельный генератор - это комплекс из двух сложных агрегатов: дизеля и электрического генератора, а также вспомогательные устройств: рама, приборы контроля, топливный бак. Дизельный генератор преобразовывает химическую энергию топлива, сгораемого в цилиндрах дизеля в электрическую энергию тока, вырабатываемую электрогенератором. Вырабатывает энергию автономно в местах, где нет возможности подключения к центральной распределительной сети. Область применения дизельных генераторов разнообразна, благодаря различным вариациям исполнения. Так же дизельные генераторы могут быть в качестве резервных (аварийных) источников питания. Как правило, ДЭС используются в качестве основных систем электроснабжения в тех местах, где невозможно подключиться к централизованной электросети, или её возможностей недостаточно для определенного потребителя.

Открытого исполнения;

В кожухе;

В капоте;

В контейнере.

Открытое исполнение

Станция открытого исполнения требует монтажа станции в отдельном техническом помещении, в котором для нормального функционирования ДГУ должны быть смонтированы все необходимые системы:

- система вентиляции (отверстие для впуска и выпуска атмосферного воздуха;

- шумоглушительным оборудованием, снижающим уровень шума вне помещения до допустимой величины;

- системой, предназначенной для удаления продуктов сгорания топлива в камерах сгорания дизель-генератора (выхлопной трубопровод, не имеющий жесткого сопряжения с генераторной установкой с глушителем);

- система внутреннего отопления;

- коммутационное, защитное электрооборудование – выполняет функцию коммутации нагрузки, защищает оборудование и кабельные линии от перегрева, несоответствия номиналов и сечений проводников, сверхтоков короткого замыкания;

- система пожарной сигнализации;

- система подкачки топлива (если есть дополнительные емкости).

Капот

Всепогодный капот предназначен для защиты оборудования от неблагоприятного воздействия окружающей среды, а также для ограничения доступа к оборудованию и обеспечения безопасности его работы. Всепогодный капот имеет жесткую конструкцию, изготовлен из высокопрочной листовой стали толщиной 1,2-1,5 мм, имеет отверстия для приточной и вытяжной вентиляции, оснащен запираемыми дверями для обслуживания и ремонта размещенного внутри оборудования. В конструкции всепогодного капота предусмотрена собственная система газовыхлопа (смонтирована внутри или снаружи и выполнена так, чтобы вибрация от двигателя не передавалась на капот). В верхней части изделия имеется специальное отверстие (люк) для залива охлаждающей жидкости в радиатор. Капот крепится к раме электростанции специальными болтами и при необходимости может быть легко демонтирован.

Шумопоглащающий кожух.

Как промежуточный вариант между установкой контейнерной ДЭС и открытым исполнением генераторной установки рассматривается установка ДГУ в шумоизолирующем кожухе. Шумоизолирующие кожухи для генераторных установок обеспечивают снижение распространяемого от работающей станции шума. Кроме того, установки в кожухах можно устанавливать вне помещений, так как кожух защищает станцию от воздействия атмосферных осадков и низкой температуры.

Кожух представляет собой жесткую металлическую конструкцию, внутренняя часть которой обклеена специальным шумопоглощающим материалом. Для обслуживания ДГУ с двух сторон кожуха предусмотрены дверцы, также имеются необходимые для нормальной вентиляции ДГУ отверстия и смонтированный глушитель системы удаления отработавших газов.

Контейнерная дизель-электрическая станция (КДЭС).

КДЭС представляет собой термоизолированный контейнер, внутри которого смонтирована дизель-генераторная установка и подключены все системы, обеспечивающие нормальное функционирование ДГУ. Сам контейнер представляет собой жесткую каркасную конструкцию. В одной из стен контейнера установлена съемная панель, обеспечивающая перемещение оборудования при его монтаже/демонтаже. В стенах контейнера установлен комплект впускных и выпускных термоизолированных жалюзи (на поверхности поворотных пластинок и по контуру рамы жалюзи нанесено специальное термоизолирующее покрытие) с электроприводом. Снаружи вентиляционные отверстия защищены специальными решетками, предотвращающими попадание внутрь контейнера снега и влаги. Также герметичная система ввода кабелей не нарушает общую герметичность контейнера.

Все вышеперечисленные типы установок могут оснащены шасси для удобства транспортировки.

1. Определить для каких целей станция Вам нужна.

Для частного использования

Дизельные электростанции используют в коттеджных поселках, на отдалённых жилых участках, куда по техническим причинам невозможно провести центральное электроснабжение. В таких местах находят широкое применение стационарные дизельные электростанции. Либо бывают частые перебои с подачей электроэнергии, в связи с природными катаклизмами, или же просто устаревшее оборудование часто приходится ремонтировать, дизельные электростанции являются доступной альтернативой.

Для стройплощадок

Для работы на строительных площадках, где невозможно провести электричество, используют электрогенераторы, позволяющие подключать сварочные аппараты, электродрели, и другие необходимые инструменты.

Для резервного энергоснабжения предприятий

Больницы, аэропорты, финансовые компании (банки), центры обработки данных, системы жизнеобеспечения, крупные промышленные предприятия, отели, оснащаются аварийными дизельными генераторами, или электростанциями. Таким образом, резервный источник энергоснабжения подстраховывает центральное энергоснабжение при аварийном отключении, или же «помогает» ему при высоких нагрузках на электросеть.

2. Место установки станции.

Не следует пренебрегать правилами установки Вашего генератора. Ведь дизельный двигатель достаточно сложно завести на морозе.

Установка в помещении

Так как станции относительно шумные в жилых помещениях рекомендуется устанавливать станцию в шумопоглащающем кожухе, чтобы избежать дальнейшего дискомфорта. Открытое исполнение возможно только в отдельно стоящем отапливаемом здании.

Установка на открытом воздухе.

Рекомендуется приобретать электростанцию в закрытом исполнении, (контейнер, кожух, капот) которую можно разместить на любой открытой площадке. При минусовых температурах применять контейнер «Север».

3. Мощность

Подсчитать необходимую мощность можно по простой формуле. Необходимо суммировать мощность всех электроприборов, которые могут работать одновременно, и добавить к полученному результату «резервных» 20-30 %. Кроме того, необходимо учитывать количество электроприборов, которым необходимы высокие пусковые токи. Это, например, электроплита или даже пылесос. И в том случае, если Вы покупаете синхронный генератор, никаких дополнительных пересчетов делать не нужно. Ну а если асинхронный – то необходим «подкинуть» дополнительного запаса мощности на пусковые токи.

4. Асинхронные и синхронные генераторы.

Основным энергогенерирующим узлом любой современной дизельной электростанции является генератор, который, в зависимости от своего устройства, может быть синхронного или асинхронного типа. Асинхронные генераторы устанавливаются в наиболее дешевые модели электростанций. При этом генераторы подобного типа могут не выдерживать мгновенных пиковых нагрузок, которые возникают в момент включения практически всех бытовых приборов или электродвигателей. Синхронные генераторы устанавливаются в более дорогие и надежные модели электростанций бытового, полупромышленного и промышленного назначения. Они вырабатывают электроэнергию высокого качества и легко справляются с пиковыми нагрузками, когда мгновенная потребляемая мощность вырастает в 3-5 раз от номинальной.

5. Однофазный или трехфазный.

Современное энергогенерирующее оборудование, в зависимости от принципов его работы, можно разделить на два основных класса: однофазные и трехфазные генераторные установки. При этом следует четко осознавать, что однофазная и трехфазная электростанция – это совершенно разные устройства, и каждая из них должна эксплуатироваться в своей определенной ситуации.

Основной характеристикой трехфазной генераторной установки является равномерное распределением мощности между каждой из фаз. К примеру, если суммарная мощность подобной электростанции составляет 30 кВт, то значит что с каждой из фаз можно получить только по 10 кВт. При этом необходимо избегать замыкания двух или трех фаз, и следить, чтобы распределение нагрузки было максимально равномерным, и её «перекос» не превышал 25%.

Однофазные генераторные установки чаще всего устанавливаются в жилых домах, где отсутствуют трехфазные энергопотребители, и схема электроснабжения проведена по одной линии. В том же случае если к строению подведена трехфазная линия, а практической необходимость в этом не возникает, то для решения данной проблемы можно поступить по одному из двух вариантов.

В первом случае устанавливается трехфазная генераторная установка и, соответственно, трехфазный АВР. При этом рассчитывается нагрузка на каждую из фаз, для неё прокладывается отдельная линия, с учетом того, что суммарная нагрузка на данную фазу будет составлять не более трети суммарной мощности самой электростанции.

Второй вариант – более простой и правильный с технической точки зрения. Здесь применяется однофазная электростанция и трехфазный автомат ввода резерва, который проводит постоянный контроль за каждой из фаз, и в случае пропадания одной из них переключает всю нагрузку непосредственно на генераторную установку. При условии, что все энергопотребители относятся к однофазным, все фазы соединяются между автоматом ввода резерва и генератором, который питает сразу три фазы. Данное решение полностью исключает возможность короткого замыкания.

Подобная схема более выгодна и с точки зрения её исполнения, так как нет необходимости проводить новую схему электроснабжения и следить за нагрузкой на каждую из фаз электростанции. Однако если в доме имеются как однофазные, так и трехфазные потребители, она не работает. Здесь придется или покупать две отдельные генераторные установки, или использовать трехфазную электростанцию по первому предложенному нами варианту.

6. Степени автоматизации

Автоматизация автономных установок обеспечивает их автоматический запуск по управляющему импульсу или дистанционный запуск по усмотрению оператора. Во многих случаях применяют систему посменной работы, когда один или несколько агрегатов работают, а другие в это время бездействуют, и наоборот. В этом случае весьма важное значение имеют автоматический контроль и защита агрегатов. Резервные агрегаты включаются в работу автоматически при перегрузке основных агрегатов или используются для работы при максимальных нагрузках в качестве «пиковых» (для снятия пиков нагрузки). Резервные автоматизированные дизель-генераторы на стационарных электростанциях могут принимать на себя часть общей нагрузки станции в период ремонта или технического ухода за основными агрегатами. Аварийные агрегаты используются при выходе из строя или остановке вследствие наступления аварийного режима основного агрегата. У аварийных агрегатов имеются устройства для ускорения пусковых операций. Автоматизация таких агрегатов должна обеспечивать поддержание агрегата в постоянной готовности к пуску (в состоянии «горячей готовности»). В зависимости от назначения и условий эксплуатации применяют одну из четырех степеней автоматизации дизель-генератора.

-Первая степень автоматизации (наименьшая) сводится к оборудованию дизель-генератора устройствами аварийно-предупредительной сигнализации и защиты. Дизель-генератор, автоматизированный таким образом, предназначен для станций, где может постоянно присутствовать обслуживающий персонал, осуществляющий запуск агрегата, уход за ним, управление вспомогательными механизмами и т. д. Дизель оборудуется небольшим количеством приборов, контролирующих основные рабочие параметры (температуру масла и воды, давление масла, число оборотов). Когда при работе эти параметры достигают недопустимых значений, подаются предупредительные сигналы или посредством специального защитного устройства (стоп-устройства) останавливается дизель. Этот объем автоматизации обязателен для всех выпускаемых в настоящее время дизелей, в том числе и для так называемых «неавтоматизированных».

Должен выполнятся следующий минимум операций:

• автоматическое регулирование частоты вращения вала дизеля, напряжения и температуры в системах охлаждения и (или) смазки;
• местное и (или) дистанционное управление пуском, остановом, предпусковыми и послеостановочными операциями, а также частотой вращения (нагружением) реверсированием;
• автоматическая подзарядка АКБ, обеспечивающих пуск и (или) питание средств автоматизации (при электростартерном пуске);
• автоматическая аварийно-предупредительная сигнализация и защита;
• индикация значений контролируемых параметров на местном (дизельном) щитке и (или) дистанционном пульте.

-Вторая степень автоматизации

Вторая степень автоматизации предусматривает более широкое применение автоматического и дистанционного управления дизель-генератором. Устройства автоматизации в этом случае должны обеспечивать:

• автоматический или дистанционный запуск дизеля (с выполнением всех предпусковых операций);
• управление прогревом и выходом дизеля под нагрузку;
• дистанционный или автоматический ввод в синхронизм;
• контроль за работой дизеля и его защиту при наступлении аварийного состояния;
• регулирование температуры воды и масла в системе охлаждения и смазки дизеля;
• автоматическую дистанционную остановку дизеля и подготовку к новому пуску.

При этом объеме автоматизации сохраняется необходимость периодического обслуживания: наблюдение за уровнем расходных топливных и масляных баков и их пополнение, подкачка воздушных баллонов, периодический прогрев дизеля для поддержания «горячей готовности» к пуску. В отдельных случаях агрегаты со второй степенью автоматизации снабжают системами автоматического подогрева. Ввод в синхронизм при данной степени автоматизации осуществляется не автоматически, а дистанционно, при помощи кнопочного управления. Однако возможны модификации с автоматическим вводом в синхронизм.

Дополнительно к 1-ой степени автоматизации должны выполняться:

• дистанционное автоматизированное и (или) автоматическое управление пуском, остановом, предпусковыми и послеостановочными операциями, частотой вращения (нагружением) и реверсированием при его наличии;
• автоматический прием нагрузки при автономной работе или выдача сигнала о готовности к приему нагрузки;
• автоматизация совместной работы двигателей, в том числе автоматический прием нагрузки в ходе синхронизации при параллельной работе ДГА между собой или с внешней сетью;
• автоматическое поддержание двигателя в готовности к быстрому приему нагрузки;
• автоматическое регулирование вязкости тяжелого топлива и автоматизированное управление переходом с одного вида топлива на другой;
• автоматизированный экстренный пуск и (или) останов;
• исполнительная сигнализация.

-Третья степень автоматизации

Третья степень автоматизации предусматривает работу дизель-генераторной установки без обслуживающего персонала. В этом случае дизель-генератор включается в работу по определенной программе. Он работает в течение заданного времени без всякого наблюдения и обслуживания. У дизель-генератора автоматизируют пуск и ввод под нагрузку, ввод в синхронизм (параллельную работу), все операции обслуживания (пополнение баков топливом, подзарядка аккумуляторов и др.) и операции поддержания двигателя в режиме «горячей готовности». Дизель-генераторы, работающие с такой степенью автоматизации, должны представлять собой хорошо отработанные, надежные агрегаты. Срок работы без обслуживания таких агрегатов должен превышать 150 ч.

Дополнительно ко 2-ой степени автоматизации должны выполняться:

• автоматическое пополнение расходных емкостей: топлива, масла, охлаждающей жидкости и сжатого воздуха;
• автоматизированное и (или) автоматическое управление вспомогательными агрегатами и (или) отдельными операциями обслуживания двигателя.

-Четвертая степень автоматизации

Четвертая степень автоматизации - дополнительно к 3-ей степени должны выполняться следующие операции:

• централизованное управление двигателем с помощью управляющих машин;
• централизованный автоматический контроль;
• автоматизированное и (или) автоматическое техническое диагностирование состояния двигателя в целом или его отдельных частей;
• время необслуживаемой работы 250 (375) ч. (допускается устанавливать значение времени необслуживаемой работы 2-й и 3-й степеней).

Дополнительно к 3-й степени автоматизации должны выполняться:

• централизованное управление двигателем с помощью управляющих машин;
• централизованный автоматический контроль;
• автоматизированное и (или) автоматическое техническое диагностирование состояния двигателя в целом или его отдельных частей.