Подключение дизель генератора

  • автор:

Содержание

Дизельный генератор: первый запуск. Пошаговая инструкция

Перед вами пошаговая инструкция по первому запуску дизельного генератора на примере генератора СКАТ.

1. Распакуйте генератор, убедитесь в отсутствии повреждений.

2. Извлеките инструменты и прочие принадлежности.

3. Проверьте комплектацию.

4. Установите аккумулятор: присоедините силовые провода к клеммам, не забывая соблюдать полярность.

5. На панели приборов найдите индикатор аварийного падения уровня масла – он нам сейчас понадобится. Имейте в виду: пока в масляной системе нет давления – установка не запустится.

6. Заполните масляный картер – открутите пробку-щуп, отмерьте необходимое количество масла – его можно найти на стикере на самом генераторе, либо в инструкции. Залейте масло и закрутите пробку-щуп.

Важно! Проверять уровень масла по щупу необходимо перед каждым использованием генератора.

7. Смазку нужно распределить по всей системе еще до пуска – для этого выжмите декомпрессор и проворачивайте электростартером коленвал до тех пор, пока не погаснет лампа аварийного давления масла на индикаторе. Чтобы не сжечь электростартер, время его работы не должно превышать 5 секунд (несколько попыток по 5 секунд). Что такое декомпрессор? Компрессия дизельного двигателя выше бензинового, что затрудняет вращение вала как ручным, так и электростартером. Декомпрессор позволяет облегчить пуск двигателя, он приоткрывает выпускной клапан, нарушая герметичность камеры сгорания.

Внимание! Пользоваться декомпрессором для остановки двигателя – нельзя!

8. Заполните топливный бак. Дизельная топливная система – сложный точный механизм, чувствительный к качеству топлива. Используйте топливо от надежных поставщиков.

Внимание! Не забывайте менять топливо по сезону. Летнее дизельное топливо: температура застывания: -5 °C. Зимнее дизельное топливо: температура застывания: -35 °C. Арктическое дизельное топливо: температура застывания: -50 °C.

9. Откройте топливный кран.

10. Удалите воздух из топливной системы в следующем порядке:

  • залейте полный топливный бак;
  • откройте топливный кран;
  • отверните на 1-1,5 оборота гайку топливного насоса;
  • приведите декомпрессор двигателя в открытое положение и удерживайте его;
  • стартером проворачивайте коленчатый вал двигателя до появления течи топлива из-под гайки без воздушных пузырей;
  • надежно затяните гайку топливного насоса;
  • отверните на 1-1,5 оборота гайку топливной форсунки;
  • стартером проворачивайте коленчатый вал двигателя до появления течи топлива из-под гайки без воздушных пузырей;
  • надежно затяните гайку топливной форсунки;

Генератор готов к работе!

Пуск ручным стартером

  1. Повторите все пункты для запуска электростанции с помощью электостартера.
  2. В пунктах, где рекомендуется вращать двигатель электростартером, делаете это ручным.
  3. Теперь непосредственно сам запуск, тут важна не сила, а правильная техника:
  • Потяните ручку стартера до заметного сопротивления – это соответствует верхней «мертвой» точке двигателя, верните ручку стартера в исходное положение.
  • Нажмите декомпрессор и отпустите его (он должен остаться в этом нажатом положении, а при вытяжении троса сам отключится).
  • Теперь сильным, длинным движением вытягиваем ручку стартера (раскручиваем двигатель) – при движении важна не резкость, а амплитуда и сила рывка.
  • Если при запуске вы будете тянуть кисть себе к груди (короткое движение для запуска недостаточно), то маховик начнет раскручиваться в противоположную сторону и больно рванет руку.

Полностью удалить воздух из системы не всегда получается, поэтому несколько секунд или минут двигатель может работать неустойчиво. При подключении нагрузки система избавится от лишнего воздуха быстрее.

Подключение электроприборов к генератору

  1. Установите прерыватель цепи в положение ВЫКЛ.
  2. Подключите вилки потребителей в розетки генератора.
  3. Включите прерыватель цепи.
  4. Включите потребитель.

Выключаем в обратном порядке: прибор – прерыватель – розетка.

Остановка генератора

Дайте генератору 2-3 минуты остыть на холостом ходу, ключ зажигания в положение ВЫКЛ, произойдет перекрытие топлива, и двигатель остановится.

Принципиальные электрические схемы дизельных электростанций



Принципиальная электрическая схема агрегата АД-20М (см. рис.1).

Стационарные агрегаты АД-20М предназначены для питания силовой и осветительной нагрузки при параллельной и автономной работе. В силовую цепь включены обмотки генераторов ОС, цепи компаундирующего трансформатора ТТП, трансформатор статизма ТС, реактор PN, автоматический выключатель АВ1, трансформаторы тока ТТ1-ТТ3, три нагрузочные линии ШГ1 (подключение резервного генератора), ШГ2 и ШГЗ (подключение нагрузки мощностью до 50% мощности генератора). Линии ШГ2 и ШГЗ включаются через автоматические выключатели АВ2 и АВЗ и специальные разъемы. В схеме предусмотрено автоматическое регулирование напряжения с помощью фазного компаундирования и электромагнитного корректора напряжения КН. Схема обеспечивает точность поддержания напряжения ±2% при изменении нагрузки от 0 до 100%, а также при изменении частоты в пределах 48-52 Гц и ±1% при неизменной нагрузке в пределах от 0 до 100%.

Рис.1. Принципиальная схема дизель-генератора АД-20М

Для контроля за работой генератора в схеме предусмотрены вольтметр V для измерения линейных напряжений с переключателем ПП1, амперметр А для измерения токов трех фаз с переключателем ПП2, ваттметр W и частотомер Hz. В схеме имеется также прибор постоянного контроля изоляции ПКИ-1, а для электробезопасного обслуживания установлено реле РБП.

Для параллельной работы с другими ДЭС или агрегатами в схеме имеется трансформатор ТС с резистором СРС и выключателем ВЗ для шунтирования этого резистора при автономной работе генератора. Уставка напряжения выставляется резистором РУ.

В схеме предусмотрены цепи синхронизации с лампами 4ЛС и 5ЛС и резисторами R1-R2, сигнализации положения с лампами 6ЛС-10ЛС, питающимися через конденсаторы С1-С5, и цепи блокировки с реле РБ и выпрямительным мостом Д17-Д20.

Через автоматический выключатель АВ4 и вилку В происходит соединение с другим генератором для параллельной работы.

Рис.2. Принципиальная схема электростанции ЭСДА-30.
а — схема силовой части ДЭС;
б — схема управления ДЭС.

Принципиальная электрическая схема передвижной ДЭС типа ЭСДА-30 (рис.2).

Передвижная ДЭС типа ЭСДА-30 автоматизирована по 1-й степени и предназначена для питания силовой и осветительной нагрузки. В схему силовой части агрегата входят обмотки генератора с резонансной статической системой возбуждения, корректор напряжения на полупроводниковых элементах КН, блок параллельной работы БПР с трансформатором тока, трансформаторы тока для измерительных цепей и выводы отходящих линий с автоматическими выключателями: генератора АВГ, резервной сети АВС и нагрузки АВ1.

В схеме предусмотрена автоматическая система регулирования напряжения с помощью схемы компаундирования и полупроводникового корректора напряжения. Схема обеспечивает точность регулирования напряжения ±1% номинального значения при изменении нагрузки от 0 до 100%.

Для контроля за работой генератора предусмотрены вольтметр V, амперметр А, киловаттметр KW, частотомер Hz и переключатели ПА и ПВ. Постоянный контроль изоляции осуществляется прибором ПКИ. Цепи синхронизации с выключателем ВС и лампой позволяют включать генератор на параллельную работу с сетью и другими агрегатами. Схема предусматривает пуск агрегата со щита управления кнопкой КнП и его остановку кнопкой КнО, автоматическую остановку агрегата в аварийном режиме с работой сигнализации и ручную систему подогрева двигателя.

Перед запуском включают выключатели батареи ВБ, приборов ВП, реле питания РК, систему подогрева двигателя с панели управления подогревателем (свеча накаливания СН, топливный клапан ТК, электродвигатель Д). На период пуска выключатель защиты ВЗ выключается. После пуска двигателя кнопкой КУМ осуществляется увеличение частоты вращения двигателя с помощью изменения положения рейки топливного насоса, на которую действует электродвигатель постоянного тока ДНО.

При достижении номинальной частоты вращения двигателя включается нагрузка с помощью автоматов АВГ и AB1. В случае необходимости нормальная остановка агрегата производится кнопкой КнО, но перед этим необходимо отключить выключатель автомата АВГ (снимается нагрузка генератора) и выключатель ВЗ (отключается защита двигателя). Кнопкой КнО подается питание на обмотку соленоида закрытия топлива СЗТ, который действует на рейку топливного насоса. Подача топлива в двигатель прекращается, и он останавливается.

При понижении давления масла в системе смазки, повышении температуры воды в охлаждающей системе или разносе двигателя срабатывает соответствующее реле (РДМ, РКО или РТВ) и подается сигнал на реле РЗ, которое воздействует на соленоид воздушной захлопки СЗВ, останавливает двигатель и отключает автомат АВГ, снимая нагрузку с генератора; одновременно работает аварийная световая сигнализация.

Принципиальная электрическая схема стационарной ДЭС типа АСДА-100 с устройством КУ-67М (рис.3).

Схема силовой части агрегата и автоматической системы регулирования напряжения, за небольшим исключением, аналогична схеме ЭСДА-30. К шинам панели ПР-1 через автоматы 1В-4В подключены кабели, питающие потребителей электроэнергии агрегата.

Для контроля параметров генератора предусмотрены амперметр, вольтметр, частотомер и ваттметр. Устройство КУ-67М обеспечивает автоматизацию по 1-й степени, в том числе дистанционный пуск и остановку дизеля, включение генератора на обесточенные шины и на параллельную работу, отключение генератора, защиту и сигнализацию дизеля и генератора.

Для нормального пуска дизеля (рис.3,6) поворотом переключателя 1К в положение «Больше» приводят во вращение электродвигатель ДР, который выводит рейку топливного насоса в положение, соответствующее промежуточной частоте вращения дизеля (определяется настройкой микровыключателя В2), при этом загорается лампа 7ЛK. Когда рейка достигает определенного положения, микровыключатель В2 срабатывает и останавливает двигатель ДР, лампа 7ЛK гаснет. Нажатием кнопки КП замыкают цепь контактора 2К, включают маслопрокачивающий насос ДМ. Когда давление масла в масляной магистрали дизеля достигает значения настройки датчика давления масла 1ДДМ, последний срабатывает, замыкая цепь лампы 3ЛK и реле 2РИ, которое своими контактами замыкает цепь включения стартера. Дизель запускается. По импульсу от зарядного генератора замыкается цепь реле удавшегося запуска 1РИ. Лампа ЗЛК гаснет, загорается лампа 2Л3.

Дизель прогревается при промежуточной частоте вращения; при достижении рабочей температуры воды датчик 1ДТВ размыкает цепь лампы 2Л3 и она гаснет, а контакты 1ДТВ шунтируют микропереключатель В2. Поворотим ключа 1КУ в положение «Больше» повторно включают электродвигатель ДР; загорается лампа 7ЛК. Двигатель ДР включается микровыключателем ВЗ, который настроен на максимальную частоту вращения холостого хода дизеля.

При экстренном пуске дизеля включают выключатель Т1, шунтирующий микропереключатель В1, а все остальные операции осуществляют, как и при нормальном пуске дизеля.

Рис.3,а. Принципиальная схема дизельгенератора АСДА-100 с устройством КУ-67М

Для включения генератора на обесточенные шины (см. рис.3,а):

выбирают ручной или автоматический режим регулирования напряжения и переключают ТВ1, при автономной работе переключатель ставят в положение «Без статизма»;

включают автоматический выключатель 2АВ и подготавливают схему включения электродвигательного привода автоматического выключателя генератора. Напряжение на эту схему подается со сборных шин через размыкающие контакты РПН, а при отсутствии напряжения на шинах — от возбужденного генератора через замыкающие контакты РПН. После разворота генератора до номинальной частоты вращения нажатием кнопки КнВ в течение 2-3 с подают начальное возбуждение от аккумуляторной батареи на зажимы ротора генератора. Генератор возбуждается;

напряжение при ручном регулировании устанавливают с помощью резистора СУ, при автоматическом — резистора СУН;

поворотом ключа 2КУ в положение «Включено» замыкают цепь реле РУ. Срабатывая, оно замыкает свои контакты в цепи электродвигателя привода автоматического выключателя. Автоматический выключатель генератора включается. Загорается лампа 1ЛК, а лампа 1ЛЗ гаснет.

Рис. 3,б. Принципиальная схема дизельгенератора АСДА-100 с устройством КУ-67М.
Схема автоматики ДЭС.

Для включения генератора на параллельную работу:

переключатель ТВ1 устанавливают в положение «Параллельная работа», ТВ2 — в положение «Статизм», а переключатель Т4 — в положение «Медленно», что обеспечит уменьшение скорости нарастания частоты вращения дизеля при синхронизации генератора;

запускают дизель и сопротивлением СУН устанавливают на генераторе напряжение, равное напряжению сети. Генератор на параллельную работу включается невозбужденным. Для этого включают выключатель ТЗ, шунтирующий обмотку возбуждения генератора;

после того как напряжение генератора упадет до значения, близкого остаточному, поворотом ключа 1КУ в положение «Больше» подают импульс на включение автоматического выключателя генератора В. Реле РП срабатывает, самоблокируется и замыкает цепи реле ИРЧ;

при достижении генератором частоты вращения, близкой к синхронной, реле ИРЧ срабатывает и включает промежуточное реле синхронизации РПС. Своими контактами реле РПС замыкает цепь включения электродвигательного привода автоматического выключателя генератора;

генератор включается в сеть недовозбужденным, так как его обмотка возбуждения замкнута накоротко контактами выключателя гашения поля ВГП. После включения генераторного автомата обесточивается ВГП и размыкает свои контакты, шунтирующие обмотку возбуждения генератора;

генератор возбуждается и втягивается в синхронизм. Лампа 1ЛK загорается. Выключатель Т4 переключают в положение «Быстро», и генератор набирает нагрузку. Для нормальной остановки дизеля: отключают поворотом переключателя 2КУ автоматический выключатель генератора В, а поворотом переключателя 1КУ (В положение «Меньше») замыкают цепь обмотки левого вращения электродвигателя ДР, при этом рейка топливного насоса выводится в положение, соответствующее промежуточным оборотам дизеля;

дизель охлаждается до температуры настройки датчика 2ДТВ, который, срабатывая, размыкает цепь лампы 6Л3 и шунтирует микропереключатель В2;

повторным поворотом переключателя 1КУ рейка выводится в положение, соответствующее нулевой частоте вращения дизеля. Электродвигатель ДP выключается микропереключателем B1. Дизель останавливается.

Схемой предусмотрены защита и контроль работы дизеля при перегреве воды и масла, понижении давления масла и разносе.

При срабатывании датчика контролируемого параметра замыкается цепь выходного реле защиты 1P3 и срабатывает соответствующее указательное реле. Контакт реле 1РЗ замыкает цепи табло «Авария» и звукового сигнала (при замкнутом положении выключателя Т2). Другой контакт реле 1РЗ замыкает цепь независимого расцепителя автоматического выключателя генератора и отключает его.

Рейка топливного насоса автоматически выводится на нулевую частоту вращения. Дизель останавливается.

При срабатывании защиты от разноса одновременно с отключением генератора срабатывает автоматическое стоп-устройство дизеля АСУ. Для предотвращения ложного срабатывания защиты от понижения давления масла в цепь соответствующего сигнального реле включается контакт реле 1РИ, который контролирует запуск дизеля. Таким образом, контроль за понижением давления масла осуществляется только в том случае, если дизель запущен и контакт 1РИ замкнут.

Рис.4. Принципиальная схема дизель-генератора АСДА-100 полупроводниковыми блоками автоматики

Принципиальная электрическая схема АСДА-100, автоматизированного по 3-й степени (рис.4).

В схеме синхронный генератор со статической системой возбуждения показан в свернутом виде. На рис.4 показана силовая схема АСДА-100. Элементы блоков и автоматики показаны свернутом виде. Силовая цепь и цепи регулирования напряжения генератора состоят из резонансной статической системы возбуждения, корректора напряжения (на схеме не показан), блока управления параллельной работой БУ с трансформатором ТТ1, автоматического выключателя генератора АГ и сети АС, контакторов КФГ и КФС, предназначенных для дистанционной автоматической коммутации силовой цепи, реверсивного двигателя ДУН, регулирующего с помощью сопротивления СУН уставку напряжения, трансформаторов тока ТТ2-ТТ7 для питания цепей измерения тока, блока датчика мощности и частоты ДМЧ и блока контроля мощности БКМ.

Контроль и измерение параметров генератора производятся амперметром А, ваттметром W, частотомером Hz, вольтметром V.

Переключатель ВВ позволяет производить измерения на различных фазах (А,В,С) с использованием одного прибора.

При ручной синхронизации ненагруженного электроагрегата с сетью переключатель синхроноскопа ВСх устанавливают в положение I. В этом случае сигнальная лампа ЛC1 включена контактами переключателя ВСх через ограничительное сопротивление R1 на начала вторичных обмоток трансформаторов TH1 и ТН2 и находится под напряжением биений с амплитудой, изменяющейся от нуля до двойного значения напряжения вторичных обмоток этих трансформаторов. Частота биений равна разности частот синхронизируемых источников питания. Выключатель статизма ВС устанавливается во включенное положение и шунтирует часть сопротивления RП2 в блоке управления БУ. Сопротивлением установки напряжения СУН напряжение синхронизируемого электроагрегата устанавливается равным напряжению сети, а кнопками изменения частоты вращения двигателя устанавливается частота генератора, равная частоте сети. Включение электроагрегата на параллельную работу с сетью осуществляется контактором фидера генератора КФГ путем замыкания контактов кнопки включения контактора генератора в момент погасания сигнальной лампы ЛC1.

При ручной синхронизации нагруженного электроагрегата с сетью переключатель синхроноскопа BC устанавливается в положение III. При этом лампа синхроноскопа ЛС1 подключается контактами переключателя ВСх через ограничительное сопротивление R1 на начала вторичных обмоток трансформаторов ТН1 и ТНЗ и находится под напряжением биений. Напряжение и частота генератора устанавливаются, как и при ручной синхронизации ненагруженного электроагрегата с сетью. Включение нагруженного электроагрегата на параллельную работу с сетью осуществляется контактором фидера сети КФС.

Цепи собственных нужд получают питание от генераторного фидера через автоматический выключатель АСН. К собственным нуждам электроагрегата относятся устройства и цепи оперативного питания, поддержания горячего резерва, дозаправки масла и т.д.

Питание схемы автоматического управления осуществляется блоком питания. Основным источником постоянного напряжения является кремниевый выпрямительный агрегат со стабилизирующим напряжением, а резервным — аккумуляторные батареи.

Поддержание дизеля в состоянии горячей готовности производится электронагревателем ТЭН, расположенным в поддоне (водяной полости) масляного бака.

Питание на электронагреватель ТЭН подается через контакты контактора электронагревателя КЭП и предохранитель.

Контакторы КЭП включаются автоматически датчиком температуры охлаждающей жидкости, выходные контакты которого замыкаются при снижении температуры до +37°С и размыкаются при повышении ее до +45°С.

Дозаправка расходного масляного бака производится электронасосом, двигатель которого получает питание через контакты контактора заправки масла КЗМ и предохранители.

Включение контактора КЗМ осуществляется вручную кнопкой или автоматически с помощью реле заправки масла. При снижении уровня масла реле включает контактор КЗМ, а при повышении уровня масла отключает его. Аналогично работает и топливозакачивающий насос ДЗТ.

Пуск и остановку АСДА-100 осуществляют автоматически или дистанционно нажатием кнопки «Пуск» или «Стоп».

Схема предусматривает также автоматическое включение АСДА-100 на параллельную работу по методу точной синхронизации с помощью блоков автоматики.

Автономно работающий АСДА-100 поддерживает частоту тока с точностью 50±0,5 Гц независимо от нагрузки. Для поддержания частоты в заданных пределах служит система коррекции частоты, состоящая из датчиков частоты и магнитных усилителей.

Схема АСДА-100 обеспечивает защиту при следующих аварийных режимах: отключение автомата генератора, неудачный пуск и разнос двигателя, отсутствие возбуждения на генераторе, падение давления масла, перегрев дизеля и т. д. В этих случаях по сигналу соответствующего реле срабатывает реле аварии и выдает команду на остановку дизеля с одновременной выдачей сигнала.

Устройство и принцип работы дизельного генератора

Чтобы преобразовать механическую энергию (двигателя внутреннего сгорания, ветрового двигателя, турбины) в электрическую энергию (постоянного или переменного тока), необходим генератор. Основные части генератора – неподвижный якорь (статор) и приводимый во вращение первичным двигателем с высоким постоянством числа оборотов индуктор (ротор) с питаемой постоянным током обмоткой возбуждения.
Ротор электромашины переменного тока может вращаться с частотой магнитного поля или отставать от него (вращаться с меньшей скоростью). В первом случае машина относится к синхронным, во втором к асинхронным. Синхронная электрическая машина, работающая в генераторном режиме, называется синхронным генератором. Синхронный генератор обратим, т.е. при подключении якорной обмотки к трехфазной электросети он работает как электродвигатель.
Принцип работы синхронного генератора
При вращении ротора синхронного генератора (СГ) линии его магнитного поля пересекают обмотку статора. Магнитное поле ротора создается независимым возбудителем, в качестве которого может служить аккумулятор или дополнительный генератор постоянного тока с напряжением обычно не выше 150 В, а также ртутные, полупроводниковые (селеновые или германиевые) или механические выпрямители.
Возможно и обратное решение (применяемое обычно в малогабаритных передвижных установках переменного тока) – вращение ротора в неподвижном магнитном поле, при этом вырабатываемый в обмотках ротора переменный ток необходимо снимать с ротора через коллектор. Вырабатываемая СГ электродвижущая сила (ЭДС) пропорциональна магнитной индукции, длине паза статора, числу витков в обмотке статора, внутреннему диаметру статора и частоте вращения магнитного поля. Изменение ЭДС синхронного генератора возможно путем регулирования тока в обмотке возбудителя реостатом или системой автоматического регулирования.
Частота вращения магнитного поля равна скорости вращения ротора, а частота вырабатываемого переменного напряжения пропорциональна частоте вращения магнитного поля и количеству пар полюсов статора. В качестве примера, при заданной частоте СГ 50 Гц при числе пар полюсов 1 ротор должен вращаться со скоростью 3000 об/мин, а при числе пар 2 – со скоростью 1500 об/мин и т.д.
Для поддержания постоянства частоты вырабатываемого СГ переменного напряжения скорость вращения первичного двигателя поддерживается постоянной посредством автоматического регулятора скорости.

Обычно от СГ требуется выработка напряжения порядка 15-40 кВ, снять такое напряжение с вращающегося коллектора сложно, и обмотки якоря, с которого снимается вырабатываемая электрическая энергия, выгодно сделать неподвижными. Мощность же возбуждения СГ обычно составляет 1-3% и не превышает 5% мощности СГ; подать эту мощность на вращающийся ротор не составляет проблемы.
При мощности СГ до нескольких киловатт магнитное поле ротора может обеспечиваться постоянными магнитами (самыми современными, неодимовыми), что позволяет обойтись без коллектора и токосъемника. При этом, ввиду невозможности регулирования магнитного потока ротора, выходное напряжение СГ неизменно и не поддается регулированию, либо же с регулированием возникают сложности. Мощность современного синхронного генератора достигает нескольких Гвт и выше.

Виды синхронных генераторов

Генераторы разделяются по способу возбуждения. Самый простой способ, не требующий дополнительного источника питания для возбуждения статора – это использование самовозбуждения за счет остаточного намагничивания сердечника ротора даже при отсутствии в обмотках ротора тока возбуждения. При вращении ротора слабый остаточный магнитный поток ротора вызывает образование в обмотках ротора небольшой ЭДС, которая отбирается понижающим трансформатором, выпрямляется и через коллектор подается в обмотку возбуждения, что увеличивает магнитный поток, ЭДС генератора и дальнейшее развитие процесса самовозбуждения, вплоть до выхода на нормальный режим работы. Подобная схема с самовозбуждением успешно применяется в автономных установках наземного, водного и воздушного транспорта.
Если применяется тиристорное устройство регулирования тока возбуждения, появляется возможность автоматического регулирования выходного напряжения СГ (поддержания его постоянства или изменения по определенному закону в зависимости от величины и характера нагрузки). Возможно также возбуждение ротора от дополнительного генератора (подвозбудителя), имеющего общий вал с основным генератором или соединенного с валом СГ посредством полумуфты.

Устройство синхронного генератора

Статор СГ по устройству схож с устройством статора асинхронного двигателя. Сердечник статора, в пазах которого размещается обмотка, собран из спрессованных в виде пакета пластин электротехнической стали толщиной 1-2 мм, разделенных изолирующей пленкой лака толщиной 0,08-0,1 мм.

Синхронный генератор может вырабатывать переменный ток однофазный или, чаще всего, трехфазный. К обмотке статора подключается нагрузка.
Конструктивно полюсы статора могут быть выступающими (как в тихоходных СГ со скоростью вращения не выше 1000 об/мин, вращаемых гидротурбинами), либо же не выражаться явно (как в скоростных машинах).

Синхронный генератор обратим – он может не только вырабатывать переменный ток (режим генератора), но и совершать механическую работу (режим двигателя).
Для охлаждения ротора в конструкции СГ предусмотрены крыльчатки на общем с ротором валу. Прежде чем поступить в СГ для охлаждения обмоток, воздух пропускается через фильтр, если же система охлаждения замкнута, он дополнительно охлаждается в теплообменнике. В качестве охлаждающего агента, помимо воздуха, применяется и водород ввиду своей легкости.
Концы обмоток СГ выводятся на контактную колодку, что позволяет соединить обмотки трехфазного СГ по схеме звезды или треугольника.
При необходимости получения синусоидального напряжения на выходе к форме явно выраженных полюсных наконечников предъявляются определенные требования, либо необходимо (при неявно выраженных полюсах) расположить витки роторной обмотки по особому закону.

Режимы работы синхронного генератора

Синхронный генератор может работать в режиме холостого хода, при отсутствии токов в обмотке якоря, и тогда вырабатываемое напряжение задается лишь током возбуждения.
При подключении к СГ потребителя через обмотку якоря начинают протекать токи, и создаваемое ими магнитное поле складывается с полем ротора. Ток в якорной обмотке при чисто активной нагрузке (нагревательные элементы, лампочки накаливания) совпадает по фазе с ЭДС, при индуктивной (асинхронные электродвигатели, дроссели, трансформаторы) отстает, а при емкостной (батареи конденсаторов, корректоры коэффициента мощности, высоковольтные ЛЭП) опережает. При активной нагрузке создаваемый в статоре дополнительный магнитный поток перпендикулярен потоку ротора, и ЭДС генератора, определяемая суммарным потоком, возрастает.
Реактивная нагрузка ведет к отклонению направлений потоков от перпендикулярности, вследствие несовпадения фаз тока якорной обмотки и ЭДС, и при емкостной нагрузке ЭДС генератора увеличивается еще выше, поскольку направление потоков начинает совпадать (вызывается продольно-намагничивающая реакция), а при индуктивной нагрузке к снижению ЭДС вследствие встречного направления потоков (вызывается продольно-размагничивающая реакция). Наиболее часто встречается смешанная активно-индуктивная нагрузка.
Чтобы устранить воздействие реакции якоря на ЭДС генератора, предусматривается регулирование возбуждения ротора с целью поддержания ЭДС на должном уровне с исключением ее зависимости от мощности и вида нагрузки. Также, для устранения колебаний при резкой смене режима работы СГ, помимо основной обмотки возбудителя, наматывается еще и демпферная (успокаивающая) катушка, особо полезная при совместной работе нескольких СГ на общую сеть. Поскольку нагрузка СГ не остается постоянной и время от времени меняется, существует необходимость постоянного регулирования тока возбуждения, что осуществляется автоматическими системами регулирования.
При нормальной работе СГ допустимы некоторые отклонения коэффициентов мощности нагрузки, напряжения и частоты в пределах нескольких процентов от номинальных значений. При нарушениях в линии нагрузки (коротких замыканиях, непостоянстве отбираемой мощности, неравномерном распределении нагрузки между фазами), возникает асимметрия выходного напряжения СГ, форма напряжения искажается и отклоняется от синусоидальной, что может приводить к перегреву обмоток и элементов конструкции генератора. Также, к искажениям формы ЭДС генератора ведет нелинейность нагрузки (подключенные к сети выпрямители, инверторы).
При работе СГ важно следить за расходом охлаждающей воды, автоматика должна предупреждать персонал при снижении расхода путем включения сигнализации, и при резком падении расхода приступить к разгрузке генератора с последующим отключением в течение нескольких минут.

Работа нескольких синхронных генераторов на общую сеть

Параллельная работа нескольких СГ необходима для полного использования их мощности, позволяет создавать мощные источники питания, а также периодически выводить на профилактику или в ремонт один из генераторов.

При параллельной работе нескольких СГ требуется строгое постоянство вырабатываемой каждым из них частоты, с высоким поддержанием постоянства скорости их вращения.
При включении в сеть еще одного СГ требуется равенство его напряжения напряжению сети с постоянством частоты, фазы и чередования фаз. Лишь при совпадении этих условий при включении СГ в сеть не будет толчков тока и опасных для обмоток уравнительных токов.
Синхронизация осуществляется посредством специальных устройств – синхроскопов, наиболее простыми из которых является ламповые, позволяющие по характеру свечения ламп синхроскопа определить с достаточной для практики точностью момент совпадения напряжения подключаемого генератора и сети по частоте, фазе и порядку чередования фаз.

Схемы электрооборудования дизелей

В схемах электрооборудования дизелей отсутствует система зажигания, поэтому схема получается несколько проще.
Схемы зарядки аккумуляторных батарей, включения контрольно-измерительных приборов, электростартерного пуска дизелей аналогичны соответствующим схемам карбюраторных двигателей. Их отличие может заключаться лишь в наличии реле переключения батарей с параллельного соединения на последовательное в процессе пуска двигателя при 24-вольтовом стартере и 12-вольтовом зарядном генераторе. Иногда дизели оборудуют системой электрофакельного подогрева воздуха.
На рис. 77 приведена развернутая однопроводная схема электрооборудования дизеля СМД с электростартерным пуском. Основным источником тока являются две аккумуляторные батареи 1 и 2, заряжаемые от 12-вольтового генератора 16 постоянного тока типа Г-15Б через реле-регулятор 13 типа РР-21Б.
Пуск дизеля осуществляется кнопкой 5. При этом выключатель 4 соединяет положительный полюс аккумуляторной батареи 1 с отрицательным аккумулятором батареи 2, в результате чего ток напряжением 24 в поступает в стартер 3. После пуска дизеля кнопку 5 отпускают. В этом положении выключатель 4 соединяет обе аккумуляторные батареи параллельно.

Рис. 77. Развернутая схема электрооборудования дизеля СМД с электростартерным пуском: 1 и 2 — аккумуляторные батареи; 3 — стартер; 4 — выключатель стартера; 5 — кнопка включения стартера; 6 — амперметр; 7 — кнопка включения подогревателя воздуха; 8 — индикатор накаливания свечи подогревателя; 9 — указатель температуры воды; 10 — указатель температуры масла: 11 — указатель давления масла; 12 — переключатель; 13 — реле-регулятор; 14 — датчик давления масла; 15 — датчики температуры воды и масла; 16 — генератор; 17 — подогреватель воздуха

Пусковая система дизеля оборудована электрофакельным подогревателем 17 воздуха.
На схеме также показано включение контрольно-измерительных приборов.
На рис. 78 приведена развернутая однопроводная схема электрооборудования дизельного двигателя КрАЗ-214, также оборудованного электрофакельным подогревателем воздуха.
Система пуска двигателя включает 24-вольтовый электрический стартер 4 и две 12-вольтовые аккумуляторные батареи 1 и 3, каждая из которых составлена из двух параллельно соединенных батарей. При нажатии кнопки К ток подается в обмотку реле 2 переключения аккумуляторных батарей. Последние соединяются последовательно и подключаются к стартеру. По окончании процесса пуска двигателя первоначальная схема соединения аккумуляторных батарей восстанавливается.
Зарядная цепь включает аккумуляторные батареи, генератор 21, реле-регулятор 20 и амперметр.
Электрофакельный подогреватель имеет калильный воспламенитель 6, включаемый кнопкой 5, катушку зажигания 12 со свечой 13 и вентилятор с электродвигателем 15.

Рис. 78. Развернутая схема электрооборудования автомобильного дизельного двигателя КрАЗ-214: 1 и 3 — аккумуляторные батареи; 2 — реле переключения батарей и включения стартера; 4 — стартер; 5 — включатель воспламенителя пускового подогревателя; 6 — воспламенитель пускового подогревателя; 7 и 10 — включатели; 8 — контрольная лампа давления масла; 9 — датчик давления масла; 11 — контрольная лампа включателя; 12 — индукционная катушка электрофакельного пускового подогревателя; 13 — свеча зажигания; 14 — переключатель; 15 — электродвигатель вентилятора пускового подогревателя; 16 — указатель температуры воды; 17 — датчик температуры воды; 18 — указатели уровня топлива; 19 — датчики уровня топлива; 20 — реле-регулятор; 21 — генератор

Контрольно-измерительные приборы — датчик 17 температуры охлаждающей воды, датчик 9 давления масла и датчики 19 уровня топлива и соответственно их указатели 16, 18 и 8 соединены по схеме, аналогичной для карбюраторных двигателей.
При оборудовании дизеля дистанционными контрольно-измерительными приборами манометрического типа и пусковыми двигателями схема электрооборудования значительно упрощается.

Установка дизельного генератора в Москве

От правильной установки дизельного генератора с соблюдением всех технических рекомендаций и практических советов зависит срок эксплуатации агрегата. Перед проведением всех строительных, электромонтажных и пуско-наладочных работ следует произвести расконсервацию электростанции в соответствии с прилагаемыми в инструкции требованиями.

Этапы монтажа

1. Выбор площадки

Установка дизель генератора начинается с выбора площадки. Эти мероприятия специалисты советуют выполнять еще до приобретения самого агрегата, чтобы ориентироваться в габаритах и исполнении (открытая рама, шумозащитный кожух либо всепогодный контейнер). Агрегат на открытой раме или в шумоизолирующем кожухе стоит несколько дешевле, но в таком случае ему потребуется закрытое от внешней среды помещение с соблюдением следующих параметров:

  • оптимальная вентилируемость для создания рекомендуемого микроклимата, необходимого для гарантированного запуска и функционирования ДГУ;
  • наличие защиты от негативного воздействия внешних факторов – пониженных температур, ультрафиолетового излучения, пылевого загрязнения и атмосферных осадков;
  • организация искусственного либо естественного освещения;
  • сохранение пространства вокруг генератора. Данная зона обслуживания служит для облегчения доступа к устройству при проведении сервисных мероприятий. Она должна быть не менее метра в ширину от каждой из стен корпуса агрегата и полтора метра в высоту.

Важно! При подготовке помещения для установки дизель генератора обязательно учтите размеры агрегата и сделайте дверной проем соответствующих размеров. Ни в коем случае не уменьшайте его после установки, что в будущем может усложнить демонтаж электростанции. Если дизельгенератор приобретается в полной комплектации с размещением в защитный контейнер, то для него не требуется отдельное помещение, а только соответствующая фундаментная основа.

2. Подготовка фундамента

Конструкция дизельных генераторов представляет собой сочетание модулей и узлов, которые смонтированы на жесткой раме или станине. В процессе функционирования возникает вибрация, что может привести к изменению положения электростанции. В связи с чем, для нее готовится специальное основание в виде идеально ровной железобетонной подушки:

  • глубина 150-200 мм;
  • площадь несколько превышает габариты устройства;
  • вес в 1,5-2 раза больше массы генератора.

Важно! При бетонировании следует предусмотреть установку монтажных приспособлений для жесткого крепления посредством анкерных болтов или ремней.

3. Снижение вибрации

Более половины шумового воздействия от функционирующего генератора приходится именно на вибрацию, которая распространяется через пол и стены. Производителями предусмотрено снижение дрожания посредством использования в конструктиве виброизоляторов. Однако вдобавок следует предпринять и иные меры. Обязательно следует жестко закрепить устройство, а также рекомендуется дополнительно приобрести амортизаторы, которые устанавливаются между рамой и бетонным основанием. Эффективно в данном случае и гибкое соединение системы отвода выхлопов.

4. Охлаждение

Работающий генератор служит источником огромного количества тепла. Это может негативно отразиться на моторесурсе устройства, вследствие чего требуется надежная приточно-вытяжная вентиляция для охлаждения агрегата.

Важно! Отверстия должны быть на одной линии для создания правильного воздушного потока. Приточное располагается ниже вытяжного. Их площадь должна в полтора раза превышать площадь радиатора охлаждающей системы ДГУ. Вентиляционная система может быть принудительной, для чего используется специальные вентиляторы, а также оборудована фильтрами для предотвращения загрязнения помещения и самого генератора.

5. Выхлопная система

В задачу этой системы входит отвод отработанных выхлопов непосредственно к месту их вывода на улицу. Это оборудование также является источником шума, вследствие чего оборудуется глушителем.

Встроенной выхлопной системой обладают ДГУ, размещенные в шумозащитном кожухе и во всепогодном контейнере.

Важно! Монтаж выхлопной системы запрещает допуск резких поворотов либо сужения во избежание повышения обратного давления.

6. Электромонтажные работы

  • Монтаж блока автоматического ввода резерва, а также автоматических выключателей в сочетании с электроприводами жалюзи (согласно проекта).
  • Подключение ДГУ к модулю АВР с прокладкой промаркированных силового и контрольного кабелей.
  • Сборка схемы подсоединения АВР к основной сети.

Устройство и подключение к дизельному генератору заземляющего контура с последующим проведением его испытаний.

7. Пуско-наладочные мероприятия

На заключительном этапе происходит заправка электростанции всеми смазочными, охлаждающими и топливными жидкостями, а также подключаются аккумуляторные батареи. Все стыки, соединения и сливные краны проверяются на герметичность.

Непосредственно перед пуском выполняется замер сопротивления изоляции схемы электрического подключения.Обкатка нового генератора должна производиться с неполной нагрузкой (не более 70% от номинала мощности). С установленной периодичностью снимаются показания функционирующего агрегата для установления соответствия приведенным нормативам. При необходимости вносятся коррективы в настройки согласно предпочтениям пользователя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *