Шкаф синхронизации генератора и сети - Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Система параллельной работы электростанций (синхронизация)

Система параллельной работы электростанций (синхронизация)

Сервисный центр нашей компании осуществляет ввод в эксплуатацию, пуско-наладку и обслуживаниее систем параллельной работы дизельных электростанций (режим синхронизации). Такой метод подключения ДГУ на сегодняшний день является одним из самых эффективных и может применяться для любых типов автономных электрогенераторов. Параллельное подключение дизельных генераторов подходит для организации как основного источника электроэнергии в сети, так и резервного или вспомогательного.

Устройство

В конструкции синхронных генераторов используются две основные рабочие детали – вращающийся ротор и неподвижный статор. На валу ротора располагаются постоянные магниты либо обмотки возбуждения. Магниты имеют зубчатую форму, с противоположно направленными полюсами.

Бесщёточные генераторы.

Обмотки статора размещают таким образом, чтобы их сердечники совпадали с выступами магнитных полюсов ротора, или с сердечниками катушек ротора. Количество зубцов магнита, обычно, не превышает 6. При такой конструкции вырабатываемый ток снимается непосредственно с обмоток статоров. Другими словами, статор выступает в роли якоря.

В принципе, постоянные магниты можно расположить на статоре, а рабочие обмотки, в которых будет индуцироваться ЭДС, — на роторе. Работоспособность генератора от этого не изменится, однако потребуются кольца и щётки для снятия напряжения с обмоток якоря, а это, чаще всего, не рационально.

Схематическое изображение бесщеточного генератора без обмоток возбуждения изображено на рис. 1.

Модель генератора с магнитным ротором

Рис. 1. Модель генератора с магнитным ротором

Пояснение:

  • схема устройства;
  • схема расположения магнитных полюсов на якоре. Здесь буквами NS обозначено коаксиальный магнит с полюсами, а литерой R – стальной магнитопровод ротора в виде когтеобразных наконечников.
  • модель генератора в разрезе. Выводы фазных обмоток статора соединены «звездой».

Синхронные машины с индукторами.

Заметим, что постоянные магниты в качестве ротора используются в альтернаторах небольшой мощности. В мощных электрических машинах всегда применяются обмотки индуктора с независимым возбуждением. Независимым источником питания является маломощный генератор постоянного тока, смонтированный на валу синхронного двигателя.

Существуют конструкции синхронных генераторов малой и средней мощности, с самовозбуждающимися обмотками. Для возбуждения индуктора выпрямленный ток фазных обмоток подаётся через щётки на кольца, расположенные на валу статора. Строение такого альтернатора показано на рис. 2.

Строение синхронного генератора средней мощности

Рис. 2. Строение синхронного генератора средней мощности

Обратите внимание на наличие щёток, на которые подаётся питания от независимого источника.

По количеству фаз синхронные генераторы делятся на:

  • однофазные;
  • двухфазные;
  • трёхфазные.

По конструкции ротора можно выделить генераторы с явновыраженными полюсами и с неявновыраженными. В неявнополюсном роторе отсутствуют выступы, а катушки провода якоря спрятаны в пазы статора.

По способу соединения фазных обмоток различают трёхфазные генераторы:

  • соединённые по шестипроводной системе Тесла (не нашли практического применения);
  • «звезда»;
  • «треугольник»;
  • сочетание шести обмоток, соединённых в виде одной «звезды» и «треугольника». Это соединение ещё называют «Славянка».

Самое распространённое соединение – «звезда» с нейтральным проводом.

Совместное подключение центрального электроснабжения и генератора с автоматическим режимом переключения сеть/генератор

При автоматическом режиме, схема подключения генератора, при отсутствии тока в центральной сети, позволяет включать устройство без присутствия человека. Для этого существует специальный блок автоматического ввода резерва (АВР), представляющий собой электронное устройство. Хотя можно реализовать и через реле.

Для автоматического включения генератора используется электрический стартер. Перед включением резервного источника, производится отключение централизованной сети, после чего, генератор запускается и прогревается. Затем, соединяется проводка генератора и потребительская сеть. Когда центральное напряжение появляется вновь, с помощью блока АВР, осуществляется обратный процесс. Окончательное переключение происходит после проверки стабильности напряжения, а сам генератор отключается через несколько секунд.

Читать еще:  Веб камеры с регулировкой фокуса

Схематично на электронном устройстве это выглядит вот так

Автоматический режим переключения сеть/генератор

Электронное устройство в этом случае может отвечать не только за запуски остановку двигателя, а также, в зависимости от модели, может регулировать обороты и выдаваемую мощность генератора.

Главные распределительные щиты (ГРЩ)

Главный распределительный щит (ГРЩ), являясь частью главной судовой электростанции, осуществляет прием электроэнергии, вырабатываемой генераторами, и ее распределение между подключенными к нему потребителями.

В соответствии с правилами, разработанными Российским морским регистром судоходства, на судах устанавливаются ГРЩ закрытого типа. Конструктивно они выглядят как закрывающиеся секционные металлические шкафы, внутри которых размещено коммутационное и измерительное оборудование. Снаружи находятся приводы автоматических выключателей, шкалы измерительных приборов, сигнальные лампы.

Виды секций, входящих в состав ГРЩ:

  • Генераторные. Их задача – управлять работой дизель-генераторов (ДГ) и контролировать параметры вырабатываемого электрического тока. Количество таких секций в ГРЩ зависит от числа генераторов судовой электростанции.
  • Секция управления. Ее роль – регулировать работу судовой электростанции. Помимо измерительных приборов и секционного автоматического выключателя, здесь находится фидер, соединяющий главный распределительный щит с аварийным.
  • Распределительные. В их функции входит распределение электроэнергии между основными судовыми потребителями. Число таких секций определяется количеством приемников на судне.

Основные функции ГРЩ

Главный распределительный щит – это промежуточное звено между источниками тока (дизель-генераторами) и его потребителями. Он отвечает за:

  • работу генератора электроэнергии, в том числе включение и отключение. Если на судне установлено два ДГ, ГРЩ обеспечивает их параллельный режим работы;
  • прием электроэнергии от судовой электростанции (во время плавания) и источника питания, расположенного на берегу (во время стоянки в порту);
  • распределение полученной электроэнергии между фидерами потребителей;
  • регулирование (как вручную, так и автоматически) частоты вращения роторов дизель-генераторов;
  • защиту генераторных агрегатов от обратной мощности, короткого замыкания, перегрузок, критического снижения частоты и напряжения (ниже 45 Гц и 320 В);
  • защиту фидеров потребителей от короткого замыкания, перегрузок, снижения напряжения до критического уровня;
  • срабатывание аварийно-предупредительной сигнализации.

Управлять ГРЩ можно вручную, используя размещенные на нем кнопки и переключатели, а можно удаленно, находясь на центральном посту управления или в рулевой рубке.

Требования к установке ГРЩ

Изготовление и монтаж главных распределительных щитов должны проходить с учетом ряда требований, позволяющих обеспечить их безопасную эксплуатацию и техническое обслуживание. Так, высота щита не может превышать 2000 мм, а уровень размещения на нем измерительных приборов – 1850 мм.

ГРЩ, как правило, собирается на заводе и доставляется на место установки в готовом виде. На судне его обычно располагают одном помещении с дизель-генераторами, оставляя проход с тыльной стороны. Его минимальная ширина для щитов до 3000 мм составляет 600 мм, для более длинных моделей – 800 мм.

При длине распределительного щита до 1200 мм проход за ним необязателен. В этом случае обслуживание оборудование может производиться с боковых сторон.

Покрытие пола вокруг ГРЩ должно быть выполнено из электроизоляционных материалов. Перед монтажом главного распределительного щита измерительные приборы, размещенные на нем, снимаются и возвращаются на место уже после установки ГРЩ. После этого начинается работа по подводке кабелей, после завершения которой выполняется проверка оборудования.

Читать еще:  Регулировка прогиба гитара анкер

Условия эксплуатации

Срок службы ГРЩ до капитального ремонта – 25 лет. При этом каждые полгода рекомендуется проводить технический осмотр щита без разборки. Он предполагает удаление загрязнений, усиление зажима клемм на контактах, проверку системы ручного управления.

С регулярностью раз в год проводится технический осмотр главного электрощита с частичной разборкой. Во время такого осмотра специалисты зачищают контакты, заменяют отслужившие свой срок детали, восстанавливают изоляцию, отлаживают аппараты и тестируют ГРЩ в условиях работы с повышенной нагрузкой. Регулярное техническое обслуживание существенно продляет срок эксплуатации устройства.

Оптимальное соотношение температуры и уровня влажности воздуха для ГРЩ:

Можно ли подключать сварку при работе ABP

Вы, наверное, понимаете, что автозапуск бензогенератора, это хорошо, только вот не все мощное оборудование карбюраторный агрегат сможет вытянуть. Для примера мы рассмотрим выбор такого устройства, которого будет достаточно для работы электрической сварки, как одного из самых мощных потребителей энергии, возможных в бытовых условиях. При этом будем рассматривать компромиссные решения, когда главным прибором будет не только сварочный аппарат, но и генератор с дизелем, газом или карбюратором. Кстати, не меньшая мощность потребуется для столярной мастерской, если она укомплектована профессиональным оборудованием.

Итак, если ваша система автозапуска бензинового генератора оборудована инвертором и при этом выходная мощность агрегата, указанная в документах или на корпусе, совпадает с потребляемой мощностью сварки, это еще не все. Существуют не только основные, но и дополнительные величины, влияющие на напряжение:

  • потребляемая мощность сварочного аппарата;
  • диапазон напряжения;
  • maximum инвертора по сварочному току;
  • параметры вольтажа дуги;
  • предполагаемая длительность рабочего процесса;
  • КПД.

Примечание: также важно учитывать состояние электрической проводки в здании и режимы сварочных работ, предусмотренные на то время, когда осуществится автоматический запуск генератора при отключении электричества.

Очень важно учитывать фактор ложной информации, то есть не особо мощные инверторы, подключенные в схему ABP не всегда способны выдать 220 V. Но в таких случаях обращаемся к техническим параметрам сварочного аппарата и, если агрегат способен работать при напряжении 150-200 V, значит, все в порядке и проблем у вас не возникнет.

Когда заранее известно, что при отключении основного источника питания будет совершен автоматический ввод резерва, и при этом будут производиться сварочные работы, не лишним будет изучить таблицу, приведенную выше. Так вы сможете подобрать оптимальное соотношение для генератора с ABP и аппарата электросварки.

Совет: при выборе соотношения мощности генератора и сварочного аппарата лучше всего, если на выходе будет запас, то есть, при вводе резерва вы получите больше, чем нужно для работы оборудования.

Кварцевые и керамические резонаторы

Если вам нужна действительно высокая точность и стабильность без дополнительных затрат на микросхему генератора на основе кварцевого резонатора, выбирайте вариант с одиночным кварцевым резонатором. На рынке широко доступны компоненты с допуском менее 20 миллионных долей (т.е. 0,002%). Схема генератора, показанная выше, частично интегрирована в микроконтроллеры, которые поддерживают конфигурацию с отдельным кварцем; вам нужно будет только обеспечить правильные нагрузочные конденсаторы. Общая емкость нагрузки (Cнагр.общ.) указывается в техническом описании на кварцевый резонатор, а нагрузочные конденсаторы выбираются следующим образом:

Читать еще:  Регулировка по прижиму в цапфах пластиковые окна

где Cпар. представляет любую паразитную емкость. Этот расчет на практике довольно прост: выберите разумное значение для Cпар. (скажем, 5 пФ), вычтите его из Cнагр.общ., и затем умножьте результат на два. Таким образом, если техническое описание указывает нагрузочную емкость 18 пФ, мы имеем

[C_ <нагр.1>= C_ <нагр.2>= (18пФ — 5пФ) cdot 2 = 26 пФ]

Керамические резонаторы менее точны, чем кварцевые; допуски обычно составляют от 1000 до 5000 милилонных долей. Они могут сэкономить вам несколько центов, если вам не нужна точность кварца. Но, на мой взгляд, главное преимущество заключается в том, что вы можете получить керамические резонаторы со встроенными нагрузочными конденсаторами.

Принцип работы АВР

В нормальном режиме, питание потребителей напряжением 380В осуществляется от Ввода 1 или Ввода 2 через общий силовой контактор КМ3, который включается через определенную выдержку времени с помощью реле времени КТ1, делается это для того, чтобы питание осуществлялось при наступлении устойчивого режима работы.

Наличие напряжения на каждом из вводом контролируется реле контроля напряжения KV1 и KV2. Переключатель SA1 служит для выбора приоритетного ввода. При наличии напряжения на обоих вводах, первым подключится тот ввод у которого выбран приоритет (положение «1» – первый ввод, положение «0» – оба ввода отключены, положение «2» – второй ввод).

Рис.2 – Схема электрическая принципиальная АВР с ДГУ на контакторах

Рис.2 – Схема электрическая принципиальная АВР с ДГУ на контакторах

Принцип работы АВР с основными вводами (Ввод 1 и Ввод 2)

Например при исчезновении напряжения на Вводе 1, срабатывает реле контроля напряжения KV1 и размыкает своими контактами, цепь питания контактора КМ1. При наличии напряжения на Вводе 2, контакты реле KV2 замкнуты и если контактор КМ1 находится в отключенном состоянии, то сработает контактор КМ2, при этом контактор КМ3 находится во включенном состоянии и напряжение потребителям подается через замкнутые силовые контакты контакторов КМ1 и КМ3.

Аналогично выполняется АВР для Ввода 2.

Принцип работы АВР с ДГУ

При пропадании напряжения на основных вводах: Ввод 1 и Ввод 2, происходит замыкание цепи управления генератором, размыкание цепи питания силового контактора КМ3. После того, как генератор запустится и реле контроля напряжения KV3 замкнет свой выходной контакт, начинается отсчет времени с помощью реле времени с задержкой на включение KT2, необходимый для стабилизации выходных параметров генератора. По окончании отсчета, цепь питания контактора КМ4 замыкается и подключается питание генератора.

При восстановлении напряжения на каком либо из основных вводов. Например восстановилось напряжение на Вводе 1, в этом случае срабатывает реле контроля напряжения KV1 и своими контактами замыкает цепь питания контактора КМ1. При этом выходные контакты контактора КМ1 замыкаются и подается питание на реле времени с задержкой на включение KT1.

После окончания отсчета времени, реле времени КТ1 замыкает цепь питания промежуточное реле KL3, которое в свою очередь замыкает цепь питания катушки контактора КМ3 и размыкает цепь питания контактора КМ4, после того как контактор КМ4 отключится, сработает КМ3 и через замкнутые силовые контакты контакторов КМ1 и КМ3 подается напряжение потребителям от основного Ввода 1.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector