Дизель-генератор в качестве аварийного и резервного источника питания работает периодически и на протяжении ограниченного времени. В таком «щадящем» режиме он способен обеспечить надежное, бесперебойное и качественное электроснабжение объекта. Но если он используется как основное оборудование для автономной системы электроснабжения, либо должен заменять центральную электросеть длительное время – это серьезные нагрузки, угроза перегрева или пикового скачка, быстрого износа или нежелательной поломки.
Чтобы исключить перечисленные риски, в системах автономного электроснабжения и АВР встраивается несколько генераторов. Они подключаются параллельно, синхронизируются и могут включаться в нагрузку одновременно или попеременно, в зависимости от ситуации и уровня нагрузок.
Для чего нужно параллельное подключение генераторов?
![Для чего нужно параллельное подключение генераторов](photo 06.05.2024/10.2.png)
Электрическая схема параллельного подключения нескольких генераторов считается более сложной в проектировании и монтаже, но существенно более надежна и дает возможность:
- регулировать и перераспределить суточные и сезонные нагрузки в сети (особенно в пиковое время) и поддержать ее стабильность;
- обеспечить плавный переход электросетей с одного источника питания на другой;
- обеспечить дополнительный резерв мощности каждой установки;
- стабилизировать напряжение в сети;
- поддержать и увеличить ресурс двигателей дизель-генераторов (уменьшение нагрузок на каждый);
- сократить риски возникновения аварийных ситуаций и поддержать бесперебойное электроснабжение во время экстренных отключений;
- сократить потребление горючего и расходных жидкостей;
- сократить затраты на эксплуатационные, сервисные и ремонтные работы.
Кроме того, вы гарантированно исключите риск обесточивание потребителей и можете прилично сэкономить на оборудовании, если установите в сеть несколько недорогих генераторов вместо одного мощного, но очень дорогого.
Важно! Параллельная схема подключения дизель-генераторов в сеть может вызывать высокие пусковые токи, которые не менее опасны, чем короткие замыкания и ведут к резкому падению напряжения в системе. Чтобы избежать этого, запараллеленные ДГУ дополнительно синхронизируют, что гарантирует защиту от аварий и повышение ресурса оборудования, не требует остановки всей системы при проведении техобслуживания или ремонта, дает возможность дальнейшей модернизации и увеличения потребляющей мощности электросети.
Требования к синхронизации ДГУ
![Требования к синхронизации ДГУ](photo 06.05.2024/10.3.png)
Синхронизация дизель-генераторов, включенных в электросистему параллельно – обязательное условие функционирование модульного генераторного блока, для чего необходимо синхронизировать:
- частоту электротока – за счет подгонки скорости вращения роторов каждого ДГУ с использованием частотомера и регулировки подачи топлива;
- напряжение на каждом генераторе и общей электрической шине – за счет регулировки токов возбуждения и оборотов ротора генераторов;
- чередование фаз статорных обмоток – за счет правильности подключения фаз к шине перед пуском и замеров фазоуказателем;
- совпадение углов сдвига фаз на каждом ДГУ – за счет замеров специальными лампами или синхроскопом.
Перечисленные операции настройки выполняются на этапе монтажа дизель-генераторов в параллельное подключение электросети. Контроль соблюдения параметров синхронизации можно автоматизировать (программаторы-микроконтроллеры, автосинхронизаторы) или производить вручную (сервисный персонал).
Способы синхронизации дизель-генераторов
![Способы синхронизации дизель-генераторов](photo 06.05.2024/10.4.png)
Синхронизация параллельно подключенных в сеть ДГУ стабилизирует напряжение на обмотках генераторов, обеспечивает статическую и динамическую устойчивость сети, исключает пиковые «удары» (сверхтоки) и обесточивания, выгорание, повреждение и быстрый износ оборудования. Синхронизировать генераторы можно с помощью нескольких способов:
- Грубая (индуктивная) синхронизация – доведение генератора до выравнивания напряжений и субсинхронной частоты вращения роторов с подключением в сеть через реактор и выключением индуктивного сопротивления (напряжение уравнивается до номинального). Подходит для автономных электросистем с невысокой мощностью потребления, проста в реализации.
- Точная синхронизация – выравнивание частот и напряжения с включением в сеть при совпадении фаз. Подходит для установок высокой мощности (турбинные электростанции) с автоматически выставленным временем опережения (разница напряжений – не выше 1% для АВР, фазовый угол – менее 10 °, разница частот – не более 0.1%), сложна в реализации и требует точных приборов.
- Самосинхронизация – замыкание обмотки возбуждения генератора, выравнивание частот вращения роторов ДГУ (подсинхронная скорость) с включением и возбуждением токов. Проста в реализации.
- Автоматическая синхронизация – синхронизация с помощью встроенных микропроцессов-автосинхронизаторов, которые самостоятельно контролируют и выравнивают параметры генераторов, включая установки в сеть при мгновенном их совпадении.
Специалисты компании «ЭЛЕКТРИМ» предлагают владельцам коммерческих, промышленных и режимных объектов II и I категорий надежности электроснабжения в Москве и МО расчеты, проектирование, монтаж, настройку и пусконаладку электросетей с встроенными параллельно и синхронизированными дизель-генераторами. Мы монтируем и запускаем в эксплуатацию синхронизированные генераторные комплексы мощность 3 – 50 МВт. Все работы выполняются «под ключ», с учетом решаемых Заказчиком задач, технических возможностей, стандартных регламентов по электробезопасности и современных технологий.
Часто задаваемые вопросы:
-
Что такое синхронизация генераторов и для чего она необходима?
Синхронизация генераторов — это процесс согласования параметров работы двух или более генераторов (частота вращения, напряжение, фазовый сдвиг) для их параллельного подключения к общей нагрузке. Синхронизация обеспечивает правильное распределение нагрузки между генераторами и предотвращает поломки оборудования из-за токов короткого замыкания при несинхронном включении.
-
Какие основные параметры необходимо синхронизировать при параллельном подключении генераторов?
При параллельном подключении ДГУ необходимо синхронизировать частоту вращения роторов (генерируемого напряжения), напряжение, последовательность (порядок чередования) фаз и угол сдвига фаз. Только при соблюдении этих условий генераторы могут быть безопасно подключены и запущены параллельно.
-
Какие устройства используются для автоматической синхронизации и параллельного подключения генераторов?
Для синхронизации и параллельного подключения генераторов используются синхронизаторы, коммутационные контакторы, автоматическое регулирование возбуждения (АРВ) и регулирования частоты вращения (система АРЧ), а также контроллер управления.