Jak vypočítat potřebný výkon dieselagregátu?

Výběr generátoru by měl začít výpočtem jeho výkonu. Je důležité pamatovat na to, že by nemělo stačit pouze dodávat elektřinu konkrétnímu zařízení, ale také eliminovat nedostatečné zatížení (provoz naprázdno).

Abychom našim klientům tento nelehký úkol zjednodušili, vytvořili jsme speciální kalkulačku, pomocí které si snadno spočítáte výkon generátoru. Pro tohle:

• Krok #1
  U každého z uvedených domácích spotřebičů uveďte počet zařízení pracujících synchronně (tj. současně). To vám umožní určit maximální zatížení a výkon generátoru, který skutečně potřebujete.
• Krok #2
  Přibližný požadovaný výkon bude vypočítán ve spodní části tabulky.

Proč byste měli znát účiník?

V návrzích většiny výrobců najdete hodnotu maximálního výstupního výkonu. Je důležité si uvědomit, že tento indikátor je uveden pro krátkodobý provoz generátoru (u různých značek se pohybuje od několika sekund do několika minut).

Skutečná hodnota jmenovitého výkonu je nejčastěji nižší (v procentech, někdy i o desítky). Předpokládejme, že elektrárna vyrábí 5 kVA. Účiník (tj. kosinus úhlu φ) je 0,8. V takové situaci tedy ve skutečnosti dostaneme pouze 4 kW (vypočteno pomocí vzorce 5 kVA x 0,8). To je rozdíl mezi kW a kVA.

Máte ještě otázky? Zanechte žádost!

Náš manažer vám pomůže vybrat nejlepší možnost pro vaše potřeby. Vypočítá i doručení.

+7(495)150-07-50 Заказать звонок

Pracujeme sedm dní v týdnu od 8:00 do 19:00

Informace na webu www.energocontinent.ru nejsou veřejnou nabídkou.

• Elektrárny
  • Dieselové generátory
  • Plynové generátory
  • Benzínové generátory
  • Svařovací generátory
  • Generátory s provozní dobou
  • ATS pro generátory
  • Kontejnery pro generátory
  • Přepěťové ochrany
  • Ups
  • motorová čerpadla
  • Tepelné pistole

  108811, Moskva, Business Park „Rumjancevo“, Kyjevská dálnice, 22 km, dv4s2kG, vchod 13, budova G, kancelář 803

  © ENERGOCONTINENT LLC, 2009-2024

  

  Statické provozní režimy dieselových záložních napájecích jednotek se prakticky neliší od těch, které nastávají při jejich použití jako hlavního zdroje energie. Co se týče přechodových režimů, proces načítání garantovaných výkonových jednotek je charakteristický tím, že když napětí na hlavním příkonu zmizí nebo se stane nepřijatelným, celá z něj napájená zátěž se přepne na diesel garantovaný výkon najednou („okamžité “přepětí).

  V tomto případě je nutné, aby doba přechodového procesu, stejně jako hodnoty napětí a frekvence proudu, nepřekročily přípustné limity. Rozdělení zátěže a její připojování po částech komplikuje obvod a v některých případech je nepřijatelné.

  Vzhledem k tomu, že velikost zátěže, která může být současně připojena k jednotce, je určena výrobcem jednotky (v závislosti na stupni posílení hnacího vznětového motoru, typu regulátoru otáček a přítomnosti softwarových omezovačů zátěže, např. stejně jako moment setrvačnosti rotujících hmot instalace), požadovaný výkon dieselové jednotky je nepřerušitelný zdroj napájení DAGP – PDAGP lze určit rovnicí:

  

  kde P_MP — výkon, který musí dieselový generátor vyrábět v ustáleném stavu, aby uspokojil potřeby spotřebitelů;

  q — přípustné okamžité přepětí zátěže ve zlomcích P_MP (přijato podle dokumentace výrobce Daewoo, a pokud neobsahuje potřebné údaje, je určeno podle GOST 10511);

  Obr. 1. Grafy změn výkonu dodávaného dieselovým motorem (po jeho nastartování a zatížení) a baterií Р_DEU = и Р_AB = tedy s konstantní spotřebitelskou silou Р_П = konst .

  Při použití zdroje garantovaného výkonu spolu s nepřerušitelným zdrojem – UPS, zmizí napájení z napájecího vstupu a nastartuje se dieselový motor, ten se připojí na vstup UPS, dodává energii do zátěže a kompenzuje energii spotřebovanou baterií.

  Výše uvedené je znázorněno na Obr. 1, který ukazuje grafy změn výkonu dodávaného dieselovým motorem (po jeho nastartování a zapnutí pod zátěží) a baterií Р_DEU = и Р_AB = tedy s konstantní spotřebitelskou silou Р_П = konst .

  • výkon, který musí vznětový motor generovat, aby vyhovoval potřebám spotřebitelů;
  • výkon spotřebovaný ke kompenzaci energie vynaložené baterií UPS na napájení zátěže během doby spouštění dieselového generátoru, jakož i způsob této kompenzace;
  • energie vynaložená na nabíjení vstupních obvodů (filtrů) UPS.

  Stanovení výkonu, který musí vznětový motor generovat pro uspokojení potřeb spotřebitelů, se provádí běžným způsobem a jeho stanovení nevyžaduje vysvětlení.

  Výkon spotřebovaný dieselovou elektrárnou pro kompenzaci energie vynaložené baterií UPS je proměnná hodnota v závislosti na kapacitě instalované baterie, stupni jejího vybití a způsobu jejího nabíjení. K tomu je třeba přičíst výkon spotřebovaný v okamžiku připojení DEU k UPS pro nabíjení vstupních obvodů (filtrů), protože Teprve po prakticky úplném nabití začne dobíjení baterie.

  Výsledkem je, že celková zátěž připojená k DEU dosahuje hodnoty výrazně převyšující příkon UPS. Ten si zase vynucuje zvýšení instalovaného výkonu vznětového motoru, což je krajně neekonomické (výsledný přebytečný výkon se využije pouze při připojení UPS na sekundy) a technicky nežádoucí (snížení relativního výkonu vede k potřeba častějšího „spalování“ naftového motoru).

  

  Zvýšení výkonu DEU lze předejít a navíc jeho snížení dosáhnout výměnou UPS jednorázovým („nárazovým“) připojením zátěže k UPS se softwarem („soft start“). spojení. Závislost výkonu spotřebovaného dieselovým generátorem v přechodném režimu Р_DEU = znázorněno na Obr. 2. Křivka 1 odpovídá jednorázovému připojení („nahození“) zátěže a křivky 2 a 2′ odpovídají programovému připojení.

  Při použití nepřerušitelných zdrojů napájení, které nemají softwarová vstupní zařízení, lze požadovaný výkon dieselového generátoru určit pomocí rovnice:

  

  kde P_BPO — výstupní (jmenovitý) výkon UPS;
  — faktor účinnosti UPS;
  P_ZAR.AB — (0,2. 0,25) P_ABP — energie vynaložená na nabíjení baterie.
  

  Obr. 2. Graf výkonu spotřebovaného dieselovým motorem v přechodném režimu,
  Р_DEU = . Р_DEU — síla Daewoo; – čas; — limity pro regulaci výkonu spotřebovaného vznětovým motorem za jednotku času během přechodného procesu během „měkkého startu“ (křivky 2 a 2′); 1 – výkon spotřebovaný dieselovým motorem, když je zátěž „napumpována“.

  Tato rovnice nebere v úvahu možnost připojení nekritické zátěže, která může být napájena z dieselového motoru po skončení přechodného procesu při zapnutí UPS. Velikost tohoto zatížení při současném použití by neměla překročit dostupnou výkonovou rezervu dieselové elektrárny rovnající se rozdílu mezi jejím jmenovitým výkonem a výkonem spotřebovaným UPS v ustáleném stavu. V konkrétním případě s nekritickou zátěží, blízkou nebo čistě ohmickou, změní její paralelní zapojení s UPS parametry systému „Daewoo-UPS-Load“, zejména zvýšením účiníku (cos f) a v souladu s tím taková zátěž nemůže být zapnuta po dokončení přechodného procesu a současně s připojením UPS.

  Po určení požadovaného výkonu z tabulek vyberte naftový motor, jehož výkon je stejný nebo o něco větší než požadovaný.

  Moderní zdroje nepřerušitelného napájení jsou vybaveny zařízeními pro softwarové připojení k dieselagregátům různých typů – s plynulým nebo stupňovitým uváděním do provozu. Bez ohledu na typ poskytují všechny standardizované připojení zátěže k dieselovému motoru. Ty nejpokročilejší, vyrobené s plynulým uvedením do provozu, umožňují jednoduchými úpravami, které lze provést přímo na místě instalace (provozu), nastavit optimální výkon pro danou instalaci, přenesený za jednotku času z baterie do nafty motor.

  Experimentální test potvrdil, že přenos probíhá hladce, prakticky beze změny rychlosti otáčení hnacího dieselového hřídele a tedy aktuální frekvence, což ukazuje na absenci přetížení nafty.

  Při použití UPS se spouštěním softwaru, například UPS Eaton, lze výkon dieselového motoru určit pomocí rovnice:

  

  

  kde je koeficient roven 1,2. 1,3 pro Daewoos s hnacími vznětovými motory vybavenými přeplňováním plynovou turbínou a 1,05. 1,1 pro vznětové motory Daewoo bez přeplňování plynovou turbínou.

  Aby se zkrátily poklesy napětí a doba jeho zotavení, zdá se vhodné nahradit standardní generátory v dieselových elektrárnách generátory se zvýšeným výkonem, při zachování konstantního výkonu nafty. V důsledku takové výměny s konstantním (v absolutní hodnotě) rázem zatížení bude zatížení generátoru (v procentech jeho výkonu) menší.

  • UPS s nejvyšším výkonem by měla být nejprve připojena k dieselovému motoru pracujícímu na volnoběh;
  • zbývající UPS by měly být připojeny v sestupném pořadí jejich výkonu.

  Tento postup připojení umožňuje snížit instalovaný výkon o 7 % (v závislosti na počtu a výkonu vznětového motoru).

  Síla DAGP je určena rovnicí:

  

  V tomto případě je třeba zachovat následující nerovnosti:

  

  

  — účinnost odpovídajícího UPS;

  Pokud není splněna jedna nebo více nerovností (23), musí být výkon vznětového motoru stanovený rovnicí (22) zvýšen o hodnotu rovnající se maximálnímu rozdílu mezi pravou a levou stranou této nerovnosti (nerovnice).

  Konečný výkon je určen hodnotami jmenovitého výkonu dieselových motorů dostupných ve výrobě, převzatými z tabulek, a musí být stejný nebo mírně větší než vypočítaný.

  • možnost připojení jiného počtu provozovaných dieselelektrických jednotek k UPS při změně zátěže, což zlepšuje ekonomický výkon DAGP;
  • rozšíření dlouhodobě využitelného rozsahu pracovního výkonu (z 25 % jmenovitého menšího dieselagregátu na 40 % celkového výkonu všech instalovaných bloků);
  • zkrácení provozní doby dieselového motoru při nízkém zatížení, což snižuje a v některých případech eliminuje potřebu periodického „spalování“ dieselových motorů.
  • výběr parametru, který určuje potřebu spuštění (zastavení) dalšího vznětového motoru;
  • určení maximálního a minimálního zatížení, při kterém je nutné nastartovat a zapnout další („následný“) dieselový motor pod zatížením a zastavit jej;
  • stanovení optimálního (množstevně i výkonově) složení vznětového motoru.

  Na rozdíl od výše diskutovaných případů je v uvažovaném okruhu nemožné použití napětí (přesněji jeho vymizení nebo snížení) jako parametru, který určuje povel ke spuštění druhého a dalších naftových motorů. Všechny vznětové motory kromě prvního musí být připojeny k zátěži, dokud napětí neklesne (nezmizí).

  Jako nejúspěšnější a relativně snadno realizovatelné se jeví přímé měření zátěže (výkonu vznětového motoru). Když zatížení pracujícího vznětového motoru dosáhne 75 % jmenovité hodnoty, je dán příkaz ke spuštění dalšího agregátu. Při poklesu zatížení na 80 % součtu jmenovitých výkonů dvou naftových motorů – k zastavení jednoho z nich.

  Uvedené hodnoty výkonu, při kterých se musí dieselgenerátory spustit (zastavit), samozřejmě nejsou absolutní a musí být upřesněny ve vztahu ke konkrétní instalaci. Ukazatelem potřeby upřesnění je volný (nevyužitý) výkon pracovního vznětového motoru, který se musí rovnat nebo převyšovat očekávaný startovací výkon spotřebiče.

  Optimální počet a výkon dieselových generátorů zahrnutých v DAGP jsou určeny v závislosti na počtu, výkonu a frekvenci zapínání (vypínání) spotřebičů, s přihlédnutím k typu použitých dieselových motorů s přeplňováním plynovými turbínami nebo bez nich, jakož i přítomnost zařízení omezujícího zatížení softwaru.

  Připomeňme, že parametry přechodového procesu při rázu zátěže jsou u vznětových motorů s přeplňováním plynovou turbínou nižší než u vznětových motorů bez přeplňování, takže jejich použití jako součást záložních pohonných jednotek není vždy vhodné (zejména při „okamžitých“ rázech zátěže ).

  Jak již bylo uvedeno, při instalaci dieselového zdroje nepřerušitelného napájení (UPS) a napětí na vstupu zmizí, generátor, který dříve pracoval v režimu synchronního kompenzátoru, se přepne do režimu generátoru a současně se roztočí a spustí dieselový motor. Kinetická energie akumulovaná rotujícími hmotami (rotor generátoru, setrvačník atd.) v „pohotovostním“ režimu je dostatečná k tomu, aby bylo zajištěno, že při provádění výše uvedených operací zůstane aktuální frekvence v rámci požadavků stanovených současnými normami.

  • náklad je přenesen na Daewoo během desetin sekundy. Vzhledem k tomu, že časová konstanta DEU obvykle leží v rozmezí 2,0. 3,5 s, můžeme uvažovat, že převod je proveden „okamžitě“;
  • celý náklad se přenese najednou. Není vhodné ji oddělovat a překládat na více fází.

  Z výše uvedeného vyplývá, že požadovaný výkon takových jednotek lze určit rovnicí (19) převezměte rovnici z knihy. V tomto případě byste měli zvolit jednotku, která umožňuje maximální okamžitý nárůst zátěže, který by neměl být nižší než q > 0,85.

  Obr. 3. Oscilogramy spouštění elektrárny KAS-6302M (a) a přechodu automatizovaného systému ASGP-630M z „pracovního“ režimu do „pracovního“ režimu (b). A – ztráta síťového napětí; B— začátek startu; B – výkon vznětového motoru do jmenovitých otáček.

  Na Obr. Na obrázku 3 jsou oscilogramy náběhu elektrárny KAS-630 2M (obr. 3) a přechodu automatizovaného systému ASGP-630M (název a označení jsou tovární, správněji by se jednalo o dieselový nepřerušitelný výkon napájecí zdroj DABP) z „pohotovostního“ režimu do „provozního“ režimu (obr. 3). Elektrárna je určena především k využití jako zdroj garantovaného výkonu a soustava má být nepřerušitelná.

  Jejich výkon je 630 kW při 1500 ot./min. Průběh přechodového procesu při spouštění elektrárny se prakticky neliší od spouštění jiných bloků podobného určení, s výjimkou jeho času – 5 s, který je třeba považovat za vcelku uspokojivý. Tato doba je udávána pro rozjezd ze studeného stavu (teplota ve strojovně + 15°C) a u většiny jednotek se pohybuje od 20 s do několika minut.

  Doba přechodného procesu při spouštění ASGP-630M nepřesáhne 0,8 s. Nevýhodou tohoto systému je stálá značná spotřeba energie ze sítě v „pohotovostním“ režimu, což výrazně omezuje jeho využití.

  Další články o dieselových elektrárnách:

  © 2013 – 2024, Internetový portál „Diesel Market“. Použití textů bez písemného souhlasu je zakázáno.

  Přečtěte si více

  Jak se starat o švestku?