Аварийная генераторная установка – строительство, установка, техническое обслуживание и электропроводка

Обзор аварийной генераторной установки

(Мануэль Болотинья)

Введение в аварийный генератор

Больницы, аэропорты, торговые центры и офисные здания, и это лишь некоторые примеры, очень чувствительны. , в том, что касается безопасности людей и товаров , до перебоев в подаче электроэнергии вызвано ошибками в среднем (MV ) и низкое напряжение (LV ) дистрибьюторские сети и даже в высоком напряжении (ВЧ ^[1] ) сети передачи .

При отключении питания необходимо, чтобы системы связи, аварийного освещения, вентиляторов дымоудаления, противопожарных насосных станций, систем безопасности, освещения в зданиях и других критических электрических систем и оборудования, обозначенных как основные нагрузки (или критическое ), продолжить бег .

Для решения таких проблем общее решение это установка LV аварийные дизельные генераторные установки , чьи приложения, характеристики и процедуры установки должно соответствовать IEC ^[2] Стандарт 60034.

Номинальная мощность и заземление нейтрали аварийного генератора

Номинальная мощность аварийных дизельных генераторных установок низкого напряжения ^[3] зависит от режима работы :в режиме ожидания , основной и непрерывно , как определено в ISO ^[4] Стандарт 8528.

В режиме ожидания доступная мощность с помощью генераторной установки зависит от величины нагрузки во время отсутствия нормального электропитания и средняя выходная мощность составляет 70 % номинальной мощности в аварийном режиме . Типичная операция этого режима составляет 200 часов в год с максимальным 500 часов в год .

В основном режиме доступная мощность от генераторной установки зависит от величины нагрузки в течение неограниченного периода времени и средняя выходная мощность составляет 70 % из первой номинальной мощности . Типичный пиковый спрос из 100 % кВт с первоклассным рейтингом ^[5] с 10 % перегрузочная способность в аварийной ситуации использовать для максимального o f 1 час каждые 12 часов; перегрузить работу не может превышать 25 часов в год .

В непрерывном режиме вывод доступен без изменения нагрузки в течение неограниченного времени . Средняя выходная мощность составляет 70–100 % постоянной номинальной мощности . Типичный пиковый спрос 100 % постоянной номинальной мощности в кВт на 100 % рабочих часов .

По приведенным выше определениям легко понять, что один и тот же набор генераторов имеет разную номинальную мощность для каждого режима работы . Номинальная мощность в режиме ожидания выше чем номинальная мощность в основном режиме , что больше чем номинальная мощность в непрерывном режиме .

Номинальная мощность из генераторных установок основное должно быть определено в кВА или кВт для cos Φ (коэффициент мощности) ^[6] =0,8 . Также необходимо определить частоту сети. (50 Гц или 60 Гц ).

В таблице 1 в качестве примера приведены значения номинальной мощности (кВА ) некоторых генераторных установок одного производителя и одной производственной серии , согласно режиму работы (f =50 Гц ).

Таблица 1 – Примеры номинальной мощности аварийных генераторных установок в зависимости от режима работы

Как сеть LV что генераторная установка электроснабжение будет изолировано и имеет несбалансированные нагрузки , нейтральная точка обмоток генератора ^[7] непосредственно заземлен поскольку эта система заземления нейтрали улучшает работу генератора при этих типах нагрузок .

Конструкция и компоненты аварийного генератора

Общие сведения

Основные компоненты генератора (см. рис. 1):

• Двигатель
• Генератор
• Основной узел/рама.
• Запуск аккумулятора и зарядного устройства.
• Система смазки.
• Системы охлаждения и выхлопа, включая радиатор .
• Топливная система.
• Регулятор напряжения
• Выхлопная труба и глушитель.
• Панель управления и мониторинга.

Рисунок 1. Основные компоненты генераторной установки

Система

движок это должно соответствовать Стандарту ISO 3046 представляет собой двигатель внутреннего сгорания, четырехтактный цикл и обычно работает на дизельном топливе (есть также модели газовые ). мощность двигателя должен быть подходящим для номинальной мощности генератора .

Основные компоненты движка являются :

• Электронный регулятор скорости , обычно с отклонением ± 0,25
• Управление ускорением и рычаг запуска и остановки
• Стальное стандартное кольцо для обеспечения жесткого соединения к системе соединения корпуса генератора
• Маховик и эластичное соединение для муфты генератора

движок должен запускаться и работать не менее 8 часов при полной нагрузке , а затем 1 час перегрузки на 10 % при указанных температурных условиях . Двигатель должен иметь электрический пуск. , который время не должно быть более 10 с .

Движок охлаждение может осуществляться циркуляцией воздуха или воды , в замкнутой цепи с радиатором . Чтобы улучшить движок запуск необходимо предусмотреть масло, воду или воздух для горения система предварительного нагрева (обычно резисторы ), который должен работать с повышением температуры картерная смазка .

Альтернатор

генератор переменного тока синхронного типа, однофазного или трехфазного, с автовозбуждением, регулируемого и вентилируемого; вентиляция генератора должна выполняться соосной турбиной .

Основные характеристики генераторов:

• Номинальное напряжение:230 В (однофазные генераторы ); 400/230 В (трехфазные генераторы ).
• Номинальная частота:50 Гц или 60 Гц .
• Номинальная мощность (в зависимости от режима работы – см. раздел 2).
• Коэффициент мощности:обычно 0,8 .
• Класс теплоизоляции:обычно H .

Класс изоляции генераторов устанавливаются в соответствии со стандартом IEC 60085 с учетом максимальной температуры, которую могут выдержать обмотки. , так как температура часто является основным фактором что способствует старению изоляционного материала . В Таблице 2 показаны классы изоляции генераторов переменного тока.

Таблица 2. Изоляция генераторов

Другие характеристики генераторов, которые необходимо учитывать:

• Подавление радиопомех.
• Гармонические искажения:≤ 2 % разгрузить; ≤ 3,5 % с сбалансированной нагрузкой .
• Регулировка напряжения:±1,5 % для разгрузочных и полных вариантов , коэффициент мощности 8 и 1 и изменения скорости ± 4,5 % .
• Возможность восстанавливать напряжение до 3% номинального напряжения в течение 3 с , при полной загрузке внезапно применяется с cos Φ =0,8 .
• Способность выдерживать токи короткого замыкания до 300 % номинального тока в течение 5 с перед срабатыванием внутренних защитных устройств .

Другие компоненты и системы

Фрейм сборки двигателя и генератора (и даже суточный бак дизельного топлива ) обычно состоит из стандартных стальных профилей. , электросварные и антивибрационные опоры должны быть установлены; эти профили должны быть рассчитаны для того, чтобы собственные вертикальные колебания должно быть около 7 Гц .

стартовая батарея свинцово-кислотный тип и подключен к зарядному устройству что обеспечит плату за обслуживание аккумулятора и обычно устанавливается в панели управления и мониторинга .

Выхлопная труба должен включать глушитель (см. рис. 2) и гибкое соединение от выпускного патрубка двигателя к отходящей трубе <сильный>. И глушитель, и трубопроводы должны быть теплоизолированы стекловатой, покрытой алюминиевым листом .

Рисунок 2. Выхлопной трубопровод генераторной установки

Топливная система включает ежедневный бак (с индикатором уровня и переключателями максимального и минимального уровня ) и должна иметь такую ​​емкость что гарантирует генераторную установку работает в течение определенного периода времени , при номинальной мощности при полной нагрузке для установленного режима работы.

Эта система может также включать в себя возможную цистерну для дизельного топлива, перекачивающие насосы суточного бака ( ручной и электрический ) и необходимые трубопроводы .

Панель управления и мониторинга

В панели управления и мониторинга Должно быть установлено следующее оборудование:

• Измерительное оборудование (амперметры, вольтметры, частотомеры ).
• Оборудование управления и контроля:кнопки пуска и останова; масляный коллектор; водяной термометр.
• Переключатель управления с 4 позиции:Автоматически/Вручную/Тест/Не работает .
• Запуск и остановка автоматической системы генераторной установки.
• Автоматический выключатель для защиты генератора.
• Контрольные лампы.
• Аварийное отключение система двигателя.
• Зарядное устройство (см. раздел 3.4).
• Оборудование для управления и контроля всех вспомогательных компонентов генераторной установки.

Процедуры установки аварийного генератора

Наборы генераторов обычно устанавливаются в помещении , в выделенной комнате , который должен быть снабжен входной и выпускной решетками , рассчитанный для обеспечения необходимого расхода воздуха для охлаждения оборудования .

Решетка выпускного воздуха устанавливается лицом к радиатору и должен позволять легкий демонтаж для демонтажа генераторной установки . В ситуациях, когда невозможно обеспечить необходимый расход воздуха для охлаждения генераторов необходимо установить отдельный радиатор из движка .

В таких ситуациях охлаждение генераторной установки осуществляется за счет циркуляции пресной воды в замкнутом контуре , используя центробежный насос . Температура термостатически контролируемое и рассеивание тепла достигается с помощью радиатора , установлен в первичном контуре и поклонник . радиатор должен иметь низкий уровень шума и должен быть установлен на антивибрационных опорах .

На рис. 3 показан пример того, что было объяснено выше.

Рисунок 3 – Схема установки генераторной установки с раздельным радиатором

Если уровень шума генераторной установки слишком высокий уровень шума , а именно в случаях, когда оборудование установлено на открытом воздухе , генераторная установка должна быть установлена ​​внутри корпуса. , как показано на рисунке 4.

Рисунок 4. Генераторная установка внутри кожуха

Техническое обслуживание аварийной генераторной установки

Как указано в разделе 1 наборы генераторов играть критическую роль в безопасности людей и товаров определенных электроустановок, и по этой причине важно установить точную программу технического обслуживания. который должен включать:

• Запускайте ежемесячно или два раза в месяц в условиях без нагрузки в течение 4 часов (чтобы убедиться, что он будет запускаться при необходимости ).
• Ручной запуск.
• Запуск генераторной установки при отсутствии сетевого напряжения и проверка работы автоматического выключателя инвертора.
• Визуальный осмотр.
• Проверка заземления нейтрали и всех металлических частей.
• Проверка уровня масла и
• Состояние батареи (визуальный осмотр, измерение напряжения элементов, состояние электролита).

Запуск генератора. Автоматическая система перевода

Генераторная установка запуск должен ли я автоматически , при наличии пониженного напряжения или напряжения обратной последовательности в блоке питания сеть и это делается с помощью автоматической системы установлен в панели управления и мониторинга генераторной установки . Эта система автоматизма обеспечит также отключение и остановку генераторной установки когда напряжение в сети вернется к норме .

Приведенная выше упомянутая система автоматизации будет управлять системой автоматического перевода , далее именуемый автоматический инвертор , и должен обеспечить ряд запусков последовательных испытаний (никогда не менее 3 ) с временем между испытаниями это необходимое время для регенерации батареи .

Автоматический инвертор , что предпочтительно должен быть установлен в ГРЩ , необходимо обеспечить перевод из основных нагрузок к генераторной установке электропитание при нарушении сетевого напряжения происходит и обеспечивает повторную передачу этих нагрузок к сетевому блоку питания когда ситуация нормализуется .

автоматический инвертор может быть построен с 2 следующего оборудования:

• Автоматические выключатели.
• Выключатели под нагрузкой.
• Контактеры.

Это оборудование должно иметь механическую и электрическую блокировку. чтобы избежать параллельной связи между сетью и генераторной установкой .

Все коммутаторы должен иметь отключающее оборудование (автоматический выключатель; выключатель под нагрузкой; контактор ), чтобы разделить нагрузки между необходимыми и необязательно , чтобы избежать этих загрузок быть заряженным с помощью генераторной установки .

На рис. 5 показан пример схемы системы передачи.

Рисунок 5 – Принципиальная схема системы переноса

Проводка и подключение портативного генератора

Вы можете подключить портативный генератор к домашней системе электроснабжения. тремя способами здесь .

^[1] Высокое качество :U_ы ≥ 60 кВ; MV :1 кВ с ≤ 49,5 кВ; LV :U_ы ≤ 1 кВ . U_ы - номинальное напряжение сети.

^[2] МЭК :Международная электротехническая комиссия.

^[3] В дальнейшем мы будем использовать выражение наборы генераторов. чтобы обратиться к аварийным дизельным генераторным установкам низкого напряжения .

^[4] ИСО :Международная организация по стандартизации.

^[5] кВт :Электрическая активная мощность.

^[6] поскольку Φ :коэффициент мощности.

^[7] См. Раздел 3.3.

Об авторе:Мануэль Болотинья

- Степень лиценциата в области электротехники – Энергетика и энергетические системы (1974 г. – Instituto Superior Técnico/Лиссабонский университет)
– Степень магистра в области электротехники и вычислительной техники (2017 г. – Faculdade de Ciências e Tecnologia/Новый университет Лиссабона)
– Старший консультант по подстанциям и энергосистемам; Профессиональный инструктор