Универсальные дизель-генераторные установки мощностью 400–1000 кВА: руководство по нагрузке, топливу и охлаждению

Дизель-генераторная установка мощностью 630 кВА, работающая с 80-процентной нагрузкой на заводе среднего размера, сжигает примерно от 90 до 110 литров дизельного топлива в час работы. Эта единственная цифра определяет стоимость долгосрочной эксплуатации машины, однако в большинстве документов на закупку универсальных дизель-генераторных установок мощностью 400–1000 кВА ограничиваются паспортными данными и датами поставки.

Профиль нагрузки, подача топлива и мощность охлаждения — это три инженерные переменные, которые определяют, наработает ли установка 20 000 часов надежной работы или выйдет из строя во втором сезоне. Yangzhou Aiweite Electromechanical Co., Ltd., производитель генераторных установок, основанный в 2008 году с опытом проектирования и монтажа мощностью от 1 до 2500 кВА, производит универсальные дизель-генераторные установки для промышленные и инфраструктурные проекты и аварийное электроснабжение по всему миру. В этом руководстве рассматриваются наиболее важные решения в диапазоне 400–1000 кВА.

Что определяет универсальную дизель-генераторную установку мощностью 400–1000 кВА

Универсальная дизель-генераторная установка представляет собой комплект заводской сборки, который объединяет промышленный дизельный двигатель, генератор переменного тока, систему управления и корпус в один блок электропитания, который может работать в непрерывном, основном или резервном режиме без модификаций фидера.

В диапазоне 400–1000 кВА «универсальный» означает, что один и тот же электрический сердечник используется в открытой раме, бесшумном навесе, контейнере или прицепе, и покупатель может изменить выбранную конструкцию без перепроектирования генератора переменного тока или проводки управления. Именно благодаря этой гибкости одна и та же линейка продуктов появляется в заводских подвалах, на контейнерных электростанциях и в арендованных мобильных парках.

• Реальная выходная мощность: от 320 до 800 кВт при запаздывающем коэффициенте мощности 0,8.
• Варианты частоты: 50 Гц при 1500 об/мин или 60 Гц при 1800 об/мин.
• Варианты корпуса: открытого типа, бесшумного типа, контейнерного типа, типа прицепа.
• Варианты двигателей: несколько международных и китайских линеек дизельных двигателей.

Планирование загрузки: соответствие комплекта реальному спросу

Планирование нагрузки определяет надежность установки мощностью 400–1000 кВА, поскольку машина, которая длительное время находится под нагрузкой ниже 40 процентов или выше 90 процентов, выходит из строя раньше и стоит дороже за киловатт-час, чем правильно загруженная установка той же модели.

Три фактора спроса имеют большее значение, чем пиковое значение в киловаттах, указанное в спецификации:

• Пусковой пуск двигателя: большие асинхронные двигатели потребляют в шесть-восемь раз ток полной нагрузки в течение нескольких секунд. Подберите комплект таким образом, чтобы максимальный пуск двигателя плюс рабочая нагрузка удерживали падение переходного напряжения ниже 20 процентов.
• Нелинейные нагрузки: преобразователи частоты и системы ИБП создают гармонический ток, который перегревает обмотки генератора и управляющую электронику.
• Ступенчатые изменения нагрузки: внезапные блоковые нагрузки выше 60 процентов от номинальной кВА приводят к переходному перегрузке регулятора и увеличению дымности выхлопных газов в период стабилизации.

В этом случае рабочий цикл должен соответствовать рейтинговой категории ISO 8528, которую производитель использовал для паспортной таблички.

Промышленная дизель-генераторная установка 400–1000 кВА Эта сверхмощная генераторная установка подходит для длительных нагрузок, близких к максимальной мощности. Конструкция топливной системы должна оцениваться по кривой потребления при полной нагрузке, поскольку стоимость топлива быстро становится крупнейшим расходом жизненного цикла. Посмотреть продукт →

Расход топлива и проектирование системы подачи топлива

Затраты на топливо являются крупнейшими расходами в течение жизненного цикла агрегата мощностью 400–1000 кВА и обычно превышают покупную цену в течение 6–12 месяцев непрерывной работы, поэтому топливная система должна проектироваться с учетом полной кривой потребления, а не одного показателя полной нагрузки.

Типичная установка мощностью 500 кВА с основной номинальной мощностью 400 кВт демонстрирует такую структуру потребления в трех наиболее распространенных точках нагрузки:

Удельный расход топлива самый низкий при нагрузке 70–90 процентов. Работа той же установки при 30-процентной нагрузке может привести к увеличению удельного потребления выше 260 г/кВтч, в результате чего стоимость поставленного киловатт-часа будет выше, чем у установки меньшего размера, рассчитанной на ту же нагрузку.

• Емкость дневного бака: рассчитана на 8 часов работы при полной нагрузке. Линия возврата топлива двигателя должна располагаться таким образом, чтобы не происходило аэрирование подаваемого топлива.
• Внешнее хранилище: стандартное время работы для промышленных объектов составляет от 24 до 72 часов; Подающие и обратные линии нуждаются в устройстве отстойников и водоотвода.
• Полировка топлива: дизельное топливо, хранившееся более 90 дней, накапливает воду и рост микробов, которые блокируют форсунки.
• Качество топлива: низкоцетановое или высокосернистое топливо повышает удельный расход на 3–7 процентов и сокращает срок службы форсунок.

Определение размеров системы охлаждения и вентиляция

Выбор системы охлаждения начинается с полного отвода тепла, поскольку радиатор, вентилятор и вентиляция помещения должны отводить тепло охлаждающей жидкости двигателя, тепло наддувочного воздуха, потери генератора и лучистое тепло без рециркуляции горячего воздуха обратно на поверхность радиатора.

Установка мощностью 500 кВА при полной номинальной нагрузке преобразует примерно одну треть энергии топлива в мощность на валу, а оставшуюся часть отводит через систему охлаждения. Отвод тепла радиатором обычно составляет от 200 до 250 кВт, а вентилятор радиатора перемещает воздух со скоростью от 7 до 12 м3/с в зависимости от сопротивления корпуса и статического давления вентилятора.

Контейнерная дизель-генераторная установка для наружного электроснабжения При высоких температурах окружающей среды или на высоте снижение номинальных характеристик может снизить мощность до 12 процентов. Эта контейнерная установка включает в себя интегрированное охлаждение и вентиляцию, но отвод тепла необходимо пересчитывать с учетом конкретных условий площадки. Посмотреть продукт →

Для площадок на высоте более 1000 м или при температуре окружающей среды выше 40 градусов по Цельсию попросите производителя пересчитать размер радиатора и снижение мощности генератора перед окончательной доработкой корпуса. Комплект, заказанный без данных об окружающей среде объекта, почти всегда будет слишком большим или заниженным по размеру, который никто не планировал.

Бесшумная дизель-генераторная установка с малошумным навесом Для площадок на высоте выше 1000 м или при температуре выше 40 градусов по Цельсию размеры генератора и радиатора необходимо пересчитать. Это тихое, защищенное от атмосферных воздействий устройство предназначено для чувствительных к шуму городских районов, однако, пожалуйста, согласуйте снижение номинальных характеристик с производителем. Посмотреть продукт →

Часто задаваемые вопросы

Сколько топлива потребляет генераторная установка мощностью 600 кВА в час?

Установка мощностью 600 кВА при нагрузке 75 процентов обычно потребляет от 90 до 100 литров в час. Точная цифра зависит от конкретного расхода топлива двигателя, плотности топлива и эффективности генератора, поэтому для составления бюджета следует использовать заявленные производителем данные испытаний.

В чем разница между основной и резервной мощностью?

Основная мощность (PRP) — это максимальная мощность, которую агрегат может обеспечить при переменной нагрузке в течение неограниченного количества часов, при этом средняя нагрузка ограничена 70 процентами. Резервная мощность (ESP) — это более высокая мощность, разрешенная только в течение ограниченного количества часов во время сбоя в сети, без допустимой перегрузки.

Может ли генераторная установка контейнерного типа летом работать с полной нагрузкой?

Да, если мощность охлаждающего агрегата контейнера была снижена с учетом высоты установки и максимальной температуры окружающей среды и если выпускные жалюзи остаются свободными. Большинство контейнерных комплектов мощностью 400–1000 кВА рассчитаны на температуру до 40 или 45 градусов Цельсия при достаточном статическом давлении вентилятора.

Какой поток воздуха необходим для охлаждения агрегата мощностью 700 кВА?

Для установки мощностью 700 кВА обычно требуется поток охлаждающего воздуха со скоростью от 9 до 12 м3/с через лицевую поверхность радиатора при открытой установке, а в машинном помещении должны быть совмещены впускные и выпускные отверстия, чтобы предотвратить рециркуляцию горячего воздуха.

Выбор универсальной дизель-генераторной установки мощностью 400–1000 кВА — это инженерное решение, объединяющее данные о нагрузке, логистику топлива и расчеты отвода тепла. Производитель, имеющий опыт проектирования и установки, может преобразовать неоднозначную спецификацию в документированную рабочую конфигурацию.

Компания Yangzhou Aiweite Electromechanical Co., Ltd. проектирует и устанавливает универсальные дизель-генераторные установки во всем диапазоне мощности 1–2500 кВА, включая установки мощностью 400–1000 кВА в открытых, бесшумных, контейнерных и прицепных конструкциях. Компания также поддерживает Партнерство OEM и ODM для покупателей, которым нужен индивидуальный брендинг или конфигурация под их собственной линейкой продуктов.