Генераторные установки

Параллельная работа дизель-генераторных установок означает, что два или более генератора одинаковой или разной мощности работают с выходным кабелем, подключенным к одной электрической шине.

Параллельное соединение — это процесс синхронизации нескольких источников питания, обычно двух или более генераторов, и их подключения к общей шине.

Процесс параллельной работы генераторов называется синхронизацией. Синхронизация входящего генератора или генератора переменного тока с рабочим током очень важна перед его параллельным подключением к работающему генератору.

Для синхронизации генератора с сетью или с другими генераторами должны быть выполнены следующие условия:

1. Частота. Частота входящего генератора должна быть такой же, как частота работающего генератора, сети или шины. Неправильное согласование частот приводит к быстрому ускорению и торможению первичного двигателя, что увеличивает переходный крутящий момент.

2. Напряжение. Напряжение входящего генератора должно быть таким же, как у работающего генератора, шины или электрической сети. 

Что произойдет, если напряжение входящего генератора больше, чем напряжение работающего генератора или шины. Большая реактивная мощность, будет течь от работающего генератора в сеть.

Что произойдет, если напряжение входящего генератора будет меньше напряжения работающего генератора или шины. Это приведет к тому, что входящий генератор начнет поглощать реактивную мощность из работающего генератора или сети.

3.Чередование фаз. Фазы входящего генератора должны чередоваться, как и у работающего генератора.

4. Фазовый угол. Угол между напряжением входящего генератора и напряжением работающего генератора или шины равен нулю. Это можно наблюдать, сравнивая появление пересечений нуля или пиков в формах сигналов напряжения.

Параллельное подключение генераторов применяется для увеличения общего размера энергосистемы и резервирования. Вместо одной большой электростанции многие используют несколько небольших установок. Такой выбор является более рентабельным для выработки электроэнергии. Это называется параллельной работой (синхронизация) генераторов. 

Ниже приведены причины, по которым эта практика предпочтительнее:

1. Группа генераторов обеспечивает большую нагрузку, чем один генераторная станция.

2. Когда одна дизельная станция выводится из эксплуатации для технического обслуживания и осмотра, остальные машины продолжают подачу нагрузки.

3. В случае выхода из строя дизель-генератора электроснабжение не прерывается.

4. Параллельная работа дизельного генератора снижает эксплуатационные расходы и затраты на выработку энергии.

5. Количество машин может быть добавлено без прерывания первоначальной установки, чтобы удовлетворить растущий спрос на нагрузку в будущем.

6. В периоды низкой нагрузки одну или несколько установок дизель генератора можно отключить. В результате оставшаяся дизельная электростанция работает более эффективно при почти или полной нагрузке.

7. Таким образом, это обеспечивает большую безопасность подачи энергии и позволяет экономить.

Преимущества синхронизированного подключения дизельной электростанции:

1. Увеличение резервирования за счет параллельной работы резервного источника. Для критических нагрузок резервирование при параллельной работе нескольких передвижных станций, более надежно, чем эксплуатация одного мощного генератора. Если одна установка выходит из строя, резервные нагрузки получают приоритет и перераспределяются между другими электроустановки системы. Параллельное подключение генератора увеличивает резервирование и делает систему более надежной.

Например, предположим, что вам требуется общая мощность 2000 кВА, но вам необходимо приобрести ДГУ большей мощности, скажем, 3000 кВА, чтобы учесть проблемы с допустимой нагрузкой. Вместо этого вы можете купить 6 дизельных электроустановок по 500 кВА и соединить их параллельно. В первом решении, в случае единичного сбоя, блок 3000 кВА не сможет работать, и вы останетесь без электричества. Во втором сценарии, если одна из шести станций 500 кВА выйдет из строя, у вас все еще будет доступно 2500 кВА, давая некоторую избыточность.

2. Увеличение мощности: поскольку спрос на электроэнергию постоянно растет день ото дня, мы можем увеличить мощность энергосистемы, установив еще один генератор параллельно с существующим генераторным оборудованием.

Давайте разберемся на примере: Представьте, что вы владеете фабрикой. У вас есть один генератор, 500 кВА, который у вас работает в течение 2 лет. Бизнес успешен, вы решили расширяться, но у вас дефицит энергии. В этом случае вы можете добавить второй генератора в вашу систему, скажем, еще на 500 кВА. Это даст вам 1000 кВА мощности.

3. Повышение эффективности. Когда дизельные генераторные станции нагружены на свои номинальные значения, они работают наиболее эффективно. Если несколько генераторов работают при малых нагрузках или наоборот высоких пиковых нагрузках, то генераторы загружены не эффективно.

4. Надежность. Группа небольших дизель-электрических установок более надежна, чем одна большая электростанция. Это связано с тем, что при отказе одного генератора другие остаются активными. Таким образом, вся система не отключается.

5. Простота технического обслуживания и ремонта. Непрерывность обслуживания. Если один генератор переменного тока требует периодического обслуживания или ремонта, он должен быть остановлен и выведен из эксплуатации. Поскольку другие машины работают параллельно, питание от нагрузки не прерывается.

6. Требования к нагрузке. Требования к нагрузке резервной станции регулярно меняются. В периоды низкой нагрузки используются только одна или два генератора. Во время пиковых нагрузок для удовлетворения потребности подключаются дополнительные генераторы.

7. Снижение затрат. Для синхронизации генераторы должны иметь одинаковое количество фаз, одинаковый фазовый угол, одинаковое напряжение, частоту и одинаковую синусоиду напряжения (форму волны). Это означает, что точка соединения шины должна быть подключена к клеммам входящего генератора.