Өнеркәсіптік генераторларды параллель қосу жүйесінің шешімі
1. Саладағы негізгі қиындықтар
Келесілерді қажет ететін жобалар үшін үлкен генерациялық қуат (мысалы 1 МВт немесе одан да көп ), табиғи таңдау — бір үлкен дизельді генераторды пайдалану. Дегенмен, үлкен жеке генератор міндетті түрде ең тиімді немесе іс жүзінде қолданысқа лайықты шешім емес.
Көптеген өнеркәсіптік қолданыстарда жобаның жүктемесі тәулік ішінде өзгереді. Бір ғана өте үлкен генератор нақты сұраныс әлдеқайда төмен болған кезде де қажетті жүктемені қамтамасыз ету үшін жұмыс істеуге мәжбүр. Бұл әрбір пайдалы қуат бірлігіне кететін отын шығысын көтеріп, жұмыс істеудің тиімділігін төмендетуі мүмкін.
Сондай-ақ, сенімділік пен жөндеу мәселесі де бар. Бір үлкен генераторда ірі ақаулық немесе жоспарлы жөндеу кезінде барлық генерациялық қуат қызметтен шығады. Маңызды қолданыстар үшін бұл жалғыз ақау нүктесін тудырады.
Генератордың өлшемі ұлғая келе, сатып алу мен логистика да күрделене түседі. Өте үлкен қондырғы тасымалдау қабілетінің жоғары деңгейін, үлкен көтергіш жабдықты, орнату үшін көбірек орынды және объектіге қатынас қажеттілігінің қатаңрақ шарттарын талап етуі мүмкін.
Тағы бір кең тараған қате түсінік — ең үлкен генератор автоматты түрде ең жақсы құндылықты қамтамасыз етеді. Жоғары қуатты жобалар үшін дұрыс сұрақ: бір үлкен қондырғы немесе бірнеше кіші қондырғы қажетті жалпы қуатты төмен циклдық құнмен және жоғары операциялық икемділікпен қамтамасыз ете ала ма?
Сондықтан, әсіресе 1 МВт-тан жоғары қуатты қолданыстар үшін соңғы жабдықты таңдауға дейін бір үлкен генераторды дұрыс инженерлік есептеген көпгенераторлы параллель жүйемен салыстыру маңызды.
2. Шешім: Бір үлкен генератордың орнына бірнеше генераторды параллель қосу
Шешім — бір генераторды бірнеше генераторға қарапайым түрде ауыстыру емес. Негізгі мәселе — генератор қуатын жобаның нақты жүктеме профилі мен жұмыс стратегиясына сәйкес жобалау.
Айнымалы жүктемелі немесе жоғары сенімділікті талап ететін қолданыста бірнеше генераторлық орнатылымдар ортақ шина арқылы параллель жұмыс істей алады. Синхрондау мен жүктемені бөлу жүйесі бірліктерді координациялайды, сондықтан кернеу, жиілік және қуат шығысы қажетті жұмыс ауқымында қалады.
Жүктеме төмен болғанда аз генераторлық орнатылымдар жұмыс істей алады. Сұраныс артқан сайын қосымша бірліктер автоматты түрде іске қосылады, шинаға синхрондалады және жүктемені бөліседі. Бұл модульдік тәсіл өндірілетін қуатты нақты сұранысқа тақырыпты түрде қолдануға мүмкіндік береді.
Толық параллель шешімге сондай-ақ ықпалдастырылған қорғау, өшіргіштер, шиналардың конструкциясы, бақылау және жүктемені басқару кіруі тиіс. Соңғы конфигурация жобаның жүктеме тізіміне, электр қозғалтқыштарды іске қосу талаптарына, кернеуге, жиілікке, қысқа тұйықталу деңгейіне, қажетті резервтеу дәрежесіне және болашақтағы кеңейту жоспарына негізделуі тиіс.
Екі архитектураны неге салыстыру керек?
3. Конфигурация тізімі мен жоба мысалы: 7,2 МВт MTU генераторының параллель жүйесі
Практикалық мысал ретінде төрт MTU дизельді генераторлық агрегаттарының параллель режимде жұмыс істейтін 7,2 МВт қуатты жоба келтірілген.
Жүйе төрт 1 800 кВт генераторлық агрегаттарынан тұрады және жалпы орнатылған қуаты 7 200 кВт құрайды. Бірліктер арнайы синхрондау және параллель қосу жүйесі арқылы біріктірілген, олар генерациялық қуатты бір ықпалдастырылған электр энергиясы жүйесі ретінде басқаруға мүмкіндік береді.
Сайттың жүктеме сұранысына қарай әртүрлі сандағы генераторлық орнатулар желіге қосылуы мүмкін. Жоғары қуат қажет болған кезде қосымша агрегаттар жалпы шинаға синхрондалып, жүктемені бөліседі. Дәл қосу/тоқтату реті мен резервтілік стратегиясы жобаның жүктеме профилі мен жұмыс істеу талаптары бойынша анықталуы тиіс.
Жобаның конфигурациясы жалпы қуат талабы бірнеше мегаватқа жеткен кезде бір өте үлкен генератордың орнына көпгенераторлық архитектураның тәжірибелік альтернативасын көрсетеді.
Ұсынылатын конфигурация
|
Тауар
|
Ұсынылатын конфигурация
|
|
Жалпы орнатылған қабаттілік
|
7 200 кВт
|
|
Генераторлар
|
4 × 1 800 кВт
|
|
Қозғалтқыш
|
MTU дизельдік қозғалтқышы
|
|
Жұмыс режимі
|
Автоматты параллель жұмыс істеу
|
|
Синхрондау
|
Автоматты синхрондау
|
|
Жүктемені бөлісу
|
Белсенді және реактивті қуатты бөлісу
|
|
Параллельдік коммутациялық қосымша
|
Жалпы шинаға параллель қосу қондырғысы
|
|
Генераторлық айнымалы ток өшіргіштері
|
Әрбір генераторлық орнатуға бір өшіргіш
|
|
Қорғау
|
Ағын артық болуы, қысқа тұйықталу, кернеу төмен/жоғары болуы, жиілік төмен/жоғары болуы, кері қуат және жобаға арналған қорғау
|
|
Мониторинг
|
Кернеу, ток, жиілік, кВт, кВА, қуат коэффициенті, қозғалтқыш параметрлері және тревогалар
|
|
Салқындату
|
Қозғалтқышқа орнатылған радиаторлы суыту жүйесі
|
|
Отын жүйесі
|
Отынды беру және қайтару жүйесі
|
|
Шығару жүйесі
|
Шығару трубалары мен дыбыс сіңіргіш
|
|
Бастау жүйесі
|
Жергілікті электрлік бастау аккумуляторлары және аккумуляторларды зарядтау құрылғылары
|
|
Төтенше аялдама
|
Жергілікті және жүйелік авариялық тоқтату функциялары
|
|
Уақытша көзделу
|
Кеңейтілген қашықтықтан бақылау мен байланыс (опциялық)
|
|
Жүктемелерді басқару
|
Жүктемені түсіру/басқару (опциялық)
|
Инженерлік ескертпе: Дәл генератордың қуаты, қосқыш аппараттардың қуаты, кернеу деңгейі, шина өткізгіштігі, қорғау параметрлері, кабельдің өлшемі және жүктемені басқару стратегиясы электрлік жүктеме тізімі, кернеу, жиілік, қысқа тұйықталу деңгейі, электр қозғалтқыштарды іске қосу талаптары мен жұмыс философиясы бойынша расталуы тиіс.
Инженерлік қорытынды
Дұрыс генератор шешімі міндетті түрде ең үлкен жеке генератор болмауы мүмкін. Жоғары қуатты қолданыстар үшін бір үлкен құрылғы мен көптеген генератордың параллель жүйесін салыстыру сатып алу құнында, отын экономикасында, қолжетімділікте, жөндеу икемділігінде және болашақта масштабтау мүмкіндігінде маңызды айырмашылықтарды ашып береді.
Мақсат — қажетті қуатты қамтамасыз ететін, инвестициялар, пайдалану шығындары, сенімділік пен икемділік бойынша ең жақсы тепе-теңдікті қамтамасыз ететін архитектураны таңдау.
EN
