Подобрать дизель-генератор, Как источик резервного электроснабжения Опции

[wwandrey]

Здравствуйте!
Прошу совет!
Помогите определиться с выбором дизель-генератора (какова его минимально достаточная мощность для компенсации пусковых токов эл. двигателя) как источника аварийного электроснабжения для насоса скважины, мощность эл. двигателя насоса 22 кВт. Насос один.
Заранее благодарю!

[wwandrey]

Здравствуйте!
Прошу совет!
Помогите определиться с выбором дизель-генератора (какова его минимально достаточная мощность для компенсации пусковых токов эл. двигателя) как источника аварийного электроснабжения для насоса скважины, мощность эл. двигателя насоса 22 кВт. Насос один.
Заранее благодарю!

[wwandrey]

Что то не так в вопросе или все стесняются?

[Alex_]

Скажу одно: дешевле, а, главное, надежнее, будет установить "частотник" и взять генератор на 25 кВт номинальной мощности.
Тема переезжает в "автоматику". Там лучше

[Гость_BUFF_*]

мощность эл. двигателя насоса 22 кВт. Насос один.
Заранее благодарю!

Пусковой ток насоса посмотрите, и всего делов...

Скажу одно: дешевле, а, главное, надежнее, будет установить "частотник"

дешевле? частотник на 22 кВт?
может, хоть мягкий пуск?

[daddym]

дешевле? частотник на 22 кВт?
может, хоть мягкий пуск?

Гораздо дешевле чем покупать второй дизель после неудач с первым или бороться с коксование цилиндров при недогрузе.

А от плавного пуска как правило нету особого толка. Ну срежет он на 30% ток. Это ведь не лампочки а мотор. Только часточник с соблюдением пропорции наряжение частота способен стартовать действительно плавно.

[Гость_BUFF_*]

бороться с коксование цилиндров при недогрузе.

А можно вот об этом - немного поподробней? Просто для себя интересно, я не улавливаю связь: недогруженный дизель - кокосование цилиндров - запуск мощного двигателя частотником.

Дошло с частотником, прошу прощения. Ступил. Остается связка "недогруженный дизель - кокосование цилиндров"
Что, рекомендуется для нормальной работы дизеля - утилизировать 100% произведенного электричества?

Сообщение отредактировал BUFF - 27.12.2010, 17:22

[daddym]

У разных моделей даже одного производителя по разному, нужно смотреть документацию. Проблема связана с тем что при небольшой подаче топлива цилиндры недостаточно прогреваются.
На практике были к примеру проблемы с 30% нагрузкой. Но это еще раз подчеркну зависит от модели.

Кстати с частотником тоже есть подводные камни - обязательно нужно ставить фильтры.

[Alex_]

дешевле? частотник на 22 кВт?

Уж всяко дешевле 100 кВт дизеля...

[Rus75]

У разных моделей даже одного производителя по разному, нужно смотреть документацию. Проблема связана с тем что при небольшой подаче топлива цилиндры недостаточно прогреваются.
На практике были к примеру проблемы с 30% нагрузкой. Но это еще раз подчеркну зависит от модели.

Кстати с частотником тоже есть подводные камни - обязательно нужно ставить фильтры.

Все правильно. У дизеля очень высокий КПД и несмотря на бОльшую степень сжатия он греется намного слабее, чем бензиновый и на малой нагрузке может просто не выходить на тепловой режим. С частотниками тоже сталкивались - из-за гармоник ,выдаваемых в сеть ПЧ автоматика генератора просто сходит с ума.

[Rus75]

И по поводу софт-стартера. Почему-то многие думают, что это просто переход со звезды на треугольник, но есть и полупроводниковые, которые представляют из себя урезанные функционально ЧП, которые после разгона двигателя отключаются через байпас. Обычно такой софтстартер по разгонных характеристикам не уступает ПЧ, но стоит в 2-4 раза дешевле, чем ПЧ.

[Сергей Валерьеви...]

А можно подробнее про УПП в виде обрезанных ЧП?

На сколько знаю, в основном УПП построены на тиристорах.. или силовых транзисторах.. но не IGBT модули... Можно ссылку на производителя таких УПП..

[Pzotov]

С частотниками тоже сталкивались - из-за гармоник ,выдаваемых в сеть ПЧ автоматика генератора просто сходит с ума.

А не надо брать агрегаты с навороченной электроникой, и все в порядке будет..
Съежжают то мозги а не сам генератор

[Гость_BUFF_*]

Проблема связана с тем что при небольшой подаче топлива цилиндры недостаточно прогреваются.

Занятно. Я никогда не сталкивался сам с эксплуатацией. Если отправите по ссылке почитать вместо объяснений - я не обижусь, интерес праздный (просто для себя). Сам видел только объяснялки продажников, как здорово запитать холодильник на даче.
До сих пор я думал, что дизель-генератор - это дизель, который молотит себе с постоянными оборотами, и вращает генератор, который и вырабатывает электроэнергию. Грубо говоря, есть дизель объемом N, мощностью M - он с учетом КПД генератора вырабатывает М*КПД электроэнергии. Например, 100 кВт. Для этого ему требуется (условно) 5 л/час солярки. Вырабатывает он их, работая с частотой оборотов, скажем, 2500 мин-1. Когда нам надо 100 кВт - мы снимаем 100, а когда надо всего 20 - мы снимаем 20, и на частоте работы двигателя это не отражается - он как работал на 2500 мин-1, так и работает.
Если я Вас правильно понял, мы можем варьировать частоту оборотов двигателя, и вырабатываемую мощность. И это - штатная функция дизель-генератора. И лучше, чтобы дизель постоянно работал на максимальной производительности. Я правильно понял?
До сих пор мне казалось, что дизель - это двигатель, как раз предназначенный для долгой постоянной работы с высоким крутящим моментом. Включил - и можно не выключать.
Что бензиновый двигатель надо периодически гонять на высоких оборотах, как автомобилист, я знаю, но я думал, что к дизелям это не относится. И не очень понимаю, если честно, как может не прогреться двигатель, работающий постоянно.
Недостаточный прогрев, или неполное сгорание топлива?

[Rus75]

А можно подробнее про УПП в виде обрезанных ЧП?

На сколько знаю, в основном УПП построены на тиристорах.. или силовых транзисторах.. но не IGBT модули... Можно ссылку на производителя таких УПП..

Прошу прощения, видимо к концу года совсем крыша съехала от работы. Дествительно софтстартеры не меняют частоту, а плавно наращивают нарпяжение на двигателе и тем самым ограничивают пусковой ток.
Но и IGBT модули , это сборки из силовых транзисторов (биполярный транзистор с изолированным затвором).

[DiJo]

Проблема связана с тем что при небольшой подаче топлива цилиндры недостаточно прогреваются.

Занятно. Я никогда не сталкивался сам с эксплуатацией. Если отправите по ссылке почитать вместо объяснений - я не обижусь, интерес праздный (просто для себя).

В двигателях с высокими степенями сжатия температуры и давления в конце процесса расширения понижаются, так как сгоревшие газы сильнее расширяются.

В дизелях степени сжатия выше, чем в карбюраторных двигателях, а потому температура в конце процесса расширения на 200–300° ниже. Особенно резко понижается температура конца расширения дизелей при уменьшении нагрузки, что объясняется уменьшением количества впрыскиваемого топлива.
Это из "Основ теории ДВС".
Если интересно - можно поизучать:
Небольшая, но интересная книжка
ЗЫ: У меня у самого авто - дизелюха. На холостых ни за что не прогреешь до нормы (норма 87С, термостат исправен!). И это на любом дизеле. Прогревается только при работе "внатяг", т.е. при максимальном крутящем моменте.

Сообщение отредактировал DiJo - 28.12.2010, 15:22

[Гость_BUFF_*]

Ага, спасибо

[wwandrey]

Большое спасибо за столь расширенную дискуссию по поднятому мной вопросу! Можно уточнение - существует мнение, что оптимальная нагрузка дизельного двигателя 80-85%. Получается, что электростанцию нужно брать с расчетом на потребляемую мощность 27,5 кВт. Есть какие-нибудь рекомендации по кратности запаса мощности при подборе? И сможет ли частотный преобразователь полностью компенсировать пусковые токи эл. двигателя? Какими-нибудь дополнительными функциями преобразователь должен быть оснащен? И какие необходимы фильтры для нормальной работы "частотника" и генератора?
По профессии я инженер-механик, поэтому в вопросах электротехники не особо силен. А для дизельного двигателя, насколько знаю, действительно не рекомендуются режимы работы на холостых оборотах - не нагревается он, двигатель, на них и не выходит на рекомендуемый тепловой режим. У самого авто с дизелем, на холостых двигатель остывает. Хорошо немцы оснастили дополнительным автономным подогревателем Eberspacher, который автоматически включается при понижении температуры.

[vladun]

Все правильно. У дизеля очень высокий КПД и несмотря на бОльшую степень сжатия он греется намного слабее, чем бензиновый и на малой нагрузке может просто не выходить на тепловой режим. С частотниками тоже сталкивались - из-за гармоник ,выдаваемых в сеть ПЧ автоматика генератора просто сходит с ума.

вы верно заметили, а производители имеют ввиду больше тепловой режим камеры сгорания и сопуствующие параметры выхлопа (давление, температура и пр.),
прикладываю скан со страниц мануала вот этой ДГУ:
 Alize_15000.pdf ( 735,99 килобайт ) Кол-во скачиваний: 37


пункт 7.3

Сообщение отредактировал vladun - 28.12.2010, 21:34

[daddym]

Когда нам надо 100 кВт - мы снимаем 100, а когда надо всего 20 - мы снимаем 20, и на частоте работы двигателя это не отражается - он как работал на 2500 мин-1, так и работает.

Увы не так. Типичная конструкция ДГУ - это двигатель плюс генератор сразу на выход. Дешево и сердито но требует строго держать фиксированное число оборотов генератора. Это обычно 1500 или 3000 для частоты в 50 герц.
А число оборотов в свою очередь это вопрос равновесия сопротивления вращения обеспечиваемого генератором и мощности в цилиндрах (грубо говоря расхода топлива). Сбросим нагрузку обороты растут надо сбавить газ, повысим нагрузку обороты падают газ надо добавить. Процесс немного похитрей но это уже ненужные тонкости.

[wwandrey]

А все таки по сути пояснений на вопросы в моем последнем посте!?

[daddym]

А все таки по сути пояснений на вопросы в моем последнем посте!?

Как грубый критерий все правильно. Для точного подбора рекомендую потрясти непосредственно представителя производителя.
Насчет частотника - если нагрузка с небольшим моментом на малых оборотах (вентиляторы и турбинные насосы) то частотник компенсирует пусковой ток полностью и наращивает потребление плавно. Насчет фильтров точно также трясти представителей производителя частотников, пусть подберут для работы с ДГУ.

[Rus75]

А все таки по сути пояснений на вопросы в моем последнем посте!?

Имеет смысл в данном вопросе поплотнее поработать с продавцами генераторов. Во первых у генераторов есть такая характеристика, как перегрузочная способность. Обычно она ввиде графика, где по одной оси коэффициент перегрузки, по второй - время, которое генератор сможет работать при данной перегрузке. По ней вы сможете отстроиться от пусковых токов. Ну и как писалось выше, вам необходима нижняя граница диапазона рабочих нагрузок. ну и как следует посчитать вашу нагрузку на генератор, пусковые токи и т.д. Зная все эти данные можно выбрать правильно генератор.

[vladun]

нету у генераторов никакого графика нагрузки, есть коэф-т перегрузки, который у Prime моделей (предназначены для продолжительной эксплуатации) составляет 110% в течение 1 часа в сутки и все, карамба ! У Stand Bay генераторов вообще никакого запаса по мощности нет и превышать их мощность нельзя, к тому же ограничено число часов наработки за год (обычно 500 ч).
Но речь даже не об этом, а о том, что если генератор не будет иметь 3-5 кратного (в зависимости от типа нагрузки) запаса мощности - крутящего момента помноженного на угловую скорость , то он просто "тупо" не вытянет старт двигателя, не снизив при этом существенно частоту на выходе, что весьма чревато : частота ниже, ниже и напряжение на выходе при бОльшем токе (когда двигатель еще "стоит") ... цену бедствия и последствия считайте сами...
иногда , бывает возможно, поставить отдельный НА на дизельном ходу (но не в этом случае) , а идея с софтстартером и ЧП мне по душе и я бы обязательно проработал такой вопрос

Сообщение отредактировал vladun - 30.12.2010, 23:35

[Gans Mueller]

В свое время три года занимался резервными электростанциями, в том числе и для подобных промышленных/комбинированных применений. Вставлю и свои пять копеек.

Во-первых, мысль о плавном пуске/ПЧ для такой связке - абсолютно здравая, для турбонаддувных дизелей минимум нагрузки обычно 50%, норма - 60-85%, для атмосферных - минимум иногда 30-40%. Есть системы с более широким диапазоном нагрузок, когда применяются двух- и более режимные форсунки, или электронное управение впрыском, изменение геометрии турбины и прочее - эти агрегаты могут и на небольших нагрузках адекватно работать, но что-то я их в категории менее 100-150 кВт не припомню - нет обычно такой цели. И цену это поднимает неадекватно, особенно, если это все для резервной службы. Дергать генератор и двигатель непосредственным пуском тяжелой нагрузки вредно весьма. Ток КЗ для генераторов в таком мощностном диапазоне обычно 300-350% номинала, но двигатель "сдыхает" раньше, на реальную нагрузку толчком такой агрегат реагирует весьма болезненно, двигатель-то может и не погибнет раньше времени, ну снизится у него ресурс с 20000 часов до 5000, и что? на некоторых объектах оно в резерве накручивает вместе с периодическими прогонами часов по 500 в год... только вот если помимо этого насоса будут еще какие-то более нежные нагрузки - им может совсем это не понравиться. Поэтому в любом случае комплект дизель-генератор+ПЧ(софтстарт) будет иметь стоимость меньше, чем дизель-генератор, способный без извращений толкнуть такой насос.

Перезакладываться по мощности в расчете на пусковые токи - не имеет особого смысла, но подбирать дизель-генератор надо с умом. Я, к сожалению, не приводчик, но в общем надо смотреть насколько тяжелый старт будет у насоса. На какой глубине он там, с каким столбом воды над собой стартует. Можно попробовать промерить пиковый ток в непосредственном режиме и оттуда прикинуть, чем его лучше пускать и на какое время растянуть этот пуск. И чем. И софтстартер, и ПЧ вполне годятся. И оттуда уже оттанцевать максимальную мощность дизель-генератора. На практике при применении ПЧ вполне хватало 1,5-2,5 номиналов мотора, при применении софт-стартера - 2,5-3, при непосредственном пуске надо было бы 5-7...

На какие подводные камни надо обращать внимание? Во-первых и в главных - посчитать грамотно мощности. И с реактивностями (в том числе самого генератора, обычно у них кос.фи 0,8), и с коэффициентами мощности в случае применения ПЧ - они жрут достаточно несинусоидальный ток, если там будут четные гармоники - генератор сравнимой с нагрузкой мощности может неадекватно на это отреагировать, на подмагничивание-то, особенно если он не с электронным регулятором, а с компаундным, по-старинке (да-да, киловатт до 40-50 их вполне итальянцы делают). Во-вторых, к сожалению, слишком мудрая электроника иногда не дает работать чуть за пределами допусков, причем как электроника на дизель-генераторе, так и на электроприводе. Я несколько раз сталкивался с тем, что отклонение частоты (что на таком достаточно маленьком агрегате не редкость) приводило к падению привода по ошибке. Стоял у нас Дойц на 150 кВт на одном буксире речном, чтобы питать насос для перекачки пульпы, которую на баржах он тягал. Частотник Мицубиши, модель не помню по давности. По кабелю 250 м с берега - пищал, но тянул свой 100 кВт насос, недотягивал, понятно, четверть - там вместо 220 вольт фазных доходило 190. DC bus undervoltage поначалу бывало, но его настройкой расширили (занизили) до упора - и ладно. А вот от дизеля... хоть и 225 вольт (номинал 230/400), но 46 герц - и идите нафиг, и это никак не расширить... А толчки под нагрузкой бывали, пульпа по составу не совсем однородная, попалась вода, покачалась, потом пошла гуща - нагрузка подскочила - приплыли... На нынешней работе софт-стартер Danfoss MCD3000 - та же хрень. Рабочий диапазон 48-52, расширенный - 47-52, время срабатывания по ошибке при понижении частоты - на максимуме, но при падении до 46 он выключается мгновенно. Поскольку генерация у нас своя (газопоршневая мини-ТЭЦ), то провалы по частоте бывают, все остальное это переживает спокойно, а этот привод вырубается... а это главный пневмотранспорт от экструдера, если этот вентилятор вырубило - отъезжают ножи, рассыпается весь процесс...

Так что не наступайте на такие грабли, ну, еще смотрите, не будет ли помимо этого насоса резервироваться еще всякая более тонкая электроника. Или уже сделайте резервирование всего комплекса, а не только этого насоса (если есть что-то еще) - там можно всякими неодновременными пусками разных нагрузок поиграть, а дизель-генератор будет уже помощнее, поспокойнее все это воспримет. Про фильтры тут уже говорилось, но тут вопрос неоднозначный - дизель-генератор на 40-50 кВт будет скорее всего вообще без электроники (на самом дизеле), максимум электронная регулировка возбуждения на генераторе, она не должна глючить и без фильтров, достаточно грамотно заземлить/экранировать, чтобы по контурам заземления ВЧ наводки не бегали. Вот как-то так...

[ScrewDriver]

А можно подробнее про УПП в виде обрезанных ЧП?

На сколько знаю, в основном УПП построены на тиристорах.. или силовых транзисторах.. но не IGBT модули... Можно ссылку на производителя таких УПП..

В основном они построенны именно на тиристорах (или симисторах, что суть два тиристора) и регулировка пуска осуществляется увеличивающимся открытием этих элементов - таким образом на двигатель выводится не синус а пила, с ростом времени переходящая в синус.

На транзисторах ни разу не видел, чтобы их делали - нет смысла. IGBT модуль это тоже транзисторы, просто в сборке с подобранными коэффициентами и токами сток-затвор и тд...

Эт я вам как электронщик очень ответственно заявляю

Сообщение отредактировал ScrewDriver - 9.1.2011, 0:25

[vladun]

Gans Mueller

+100
браво !

Некоторые софт-стартеры имеют т.н. "буст момента", это когда, на двигатель кратковременно (несколько мсек. насколько помню) подается полное напряжение для создания магнитного момента,а потом уже начинается плавный пуск. Так вот за это время генератор даже среагировать не успеет, а пуск может пройти плавно.
По ЧП - так вообще сказка, если правильно настроить, он вообще может уложиться в номинальные параметры мощности. ИМХОе

[wwandrey]

Очень признателен всем за содержательные ответы!!!