Генератор
на прокат

tutorial

Навчальний посібник (tutorial), якщо потрібен генератор на прокат

Вирішивши скористатися послугою оренди дизельної електростанції, або придбати генератор на прокат, необхідно вирішити кілька ключових питань, які неминуче при цьому виникнуть.

Якщо Ви замовляєте генератор на прокат, то важлива кожна деталь.

Найперше, чи є взагалі можливість швидко підключити дизель-генератор до Вашої мережі електропостачання.
Питання друге, який часто є не менш важливим, якщо ви берете генератор на прокат, де ж його розмістити?
І ось тепер вже можна перейти до основного фактору, який визначає вибір того чи іншого генератора на прокат – це потужність і характер навантаження, що підключається.
Ще один фактор, що впливає на вибір потужності генератора, якщо Ви обираєте генератор на прокат, це рівномірність розподілу навантаження по фазах генератора.
Облік пускових струмів при підборі дизель-генератора на прокат.
Якщо не враховувати фактор пускових струмів при включенні обладнання, можна отримати великі проблеми.

Якщо Ви замовляєте генератор на прокат, то важлива кожна деталь.

Найперше, чи є взагалі можливість швидко підключити дизель-генератор до Вашої мережі електропостачання.

Для з’ясування цього необхідно обов’язково відключити основний канал введення (централізоване електропостачання). Замість нього треба підключити резервне джерело електроживлення, в нашому випадку це дизельний генератор. Обладнання для введення електроживлення, як правило, пломбується постачальником електроенергії (РЕЗ). Це потрібно, щоб уникнути несанкціонованих втручань в електричні мережі та для обліку кількості спожитої електроенергії. Тому найчастіше резервні генератори підключаються після лічильника електроенергії в розриві ланцюга живлення. Дуже важливо при цьому виключити можливість зустрічної подачі напруги на генератор інакше це неминуче призведе до аварії. Кращим варіантом в цьому випадку є вивід окремої точки підключення резервного (аварійного) джерела електроживлення на етапі проектування електричної мережі. Найкраще таку точку підключення передбачити в місці передбачуваного розміщення самого генератора. При цьому відпадає необхідність оренди кабелю для підключення генератора на прокат і проведення додаткових робіт, що на практиці значно скорочує час підключення і вартість додаткових послуг.

Питання друге, який часто є не менш важливим, якщо ви берете генератор на прокат, де ж його розмістити?

Для встановлення електростанції потужністю 30 кВт і вище необхідно практично стільки ж місця, як і для паркування невеликого автомобіля. Якщо генератор доставляє вантажівка з краном-маніпулятором, то для авто повинен бути відповідний під’їзд до місця вивантаження і можливість подати генератор на потрібну відстань. Якщо ж прокатний дизельний генератор встановлений на автомобільному причепі, то необхідно простір для маневрування автомобіля з причепом.

Вибираючи місце для встановлення дизель-генератора, потрібно забезпечити:
  • щоб генератор не заважав проїзду транспорту;
  • не “працював прямо у вікна” сусідам;
  • щоб до генератора можна було прокласти кабель;
  • щоб була можливість забезпечити його збереження (на період оренди генератора його збереження забезпечує орендар ).

Якщо Ви замовили дизельний генератор на прокат, вищенаведені фактори краще врахувати заздалегідь. Визначивши місце для розташування генератора в оренді, Ви значно прискорите його підключення і запуск.

І ось тепер вже можна перейти до основного фактору, який визначає вибір того чи іншого генератора на прокат – це потужність і характер навантаження, що підключається.
Генератори потужністю понад 10 кВт в більшості своїй оснащені дизельними двигунами і трифазними синхронними генераторами змінного струму, тобто на виході ми отримаємо змінну напругу 230/400 Вольт. Якщо Ви обираєте генератор на прокат, Вам потрібно правильно підібрати потужність генератора. Цей показник не повинен дорівнювати значенню потужності навантаження, що підключається. Оптимальним для дизель-генератора є навантаження, що дорівнює 70% – 80% його номінальної потужності (Prime Power). Для генератора номінальна потужність це потужність, яку він повинен видавати протягом тривалого часу (наприклад, робочий день 8-12 годин). Резервна (МАКСИМАЛЬНАЯ) потужність Standby Power, це потужність, яку він може видавати «на ривок» нетривалий час, як правило, це не більше 1 години з інтервалом не менше 12-ти годин між такими режимами роботи. При цьому і двигун, і генератор, і комутаційна апаратура працюють практично на межі своїх можливостей, що не кращим чином позначається на їх ресурсі і викликає їх підвищений знос. Резервна потужність, як правило, на 10% більше номінальної і давати орендованому генератору навантаження вище цього значення не можна. Найчастіше в маркуванні дизель-генератора вказана його повна резервна потужність в кВА (кіловольт-ампер, не кіловат). При цьому активна потужність генератора, яка вимірюється в кВт (кіловатах), дорівнює значенню повної потужності, помноженому на коефіцієнт реактивної потужності – cos φ, (вказується виробником генератора, в розрахунках приймається = 0,8).
Отже, узагальнивши все вищесказане, отримаємо:
Номінальна потужність на 10% нижче максимального (множимо максимальну потужність на 0,9), далі переводимо це все в кіловати (кВА в кВт) – множимо ще на 0.8. Тепер залишаємо генератору запас потужності близько 30% для впевненої роботи – множимо ще на 0,7 і отримуємо активну робочу потужність, яку прокатний генератор може видавати тривалий час. Замовлений генератор на прокат буде працювати стабільно за умови дотримання вищенаведених розрахунків.
По самому визначенню «трифазний генератор» ми розуміємо, що такий пристрій має три фази, на які, власне, і підключається навантаження.

Це має на увазі, що вся доступна потужність синхронного трифазного генератора рівномірно розподілена між цими трьома фазами, тобто потужність кожної фази дорівнює третині потужності синхронного генератора. При підключенні до такого генератору тільки трифазних споживачів ми рівномірно навантажуємо все три його фази. При цьому, у всіх трьох обмотках протікають рівні струми і величини фазних напруг є рівними. Такий режим роботи є оптимальним для генератора. І в цьому випадку ми можемо розраховувати на використання всієї його заявленої потужності (рисунок).

рівномірність розподілу навантаження по фазах
Але на практиці, найчастіше, до трифазного генератору підключаються, як трифазні, так і однофазні навантаження.

Знову ж, за самим визначенням «однофазний споживач» ми розуміємо, що він підключається лише до однієї з трьох фаз генератора. Відповідно, і навантаження він буде давати лише на одну фазу генератора. В цьому випадку виникає несиметричність (нерівномірність) розподілу навантаження на фази генератора – це явище називається перекіс фаз. У разі, якщо однофазних споживачів багато, то їх можна постаратися рівномірно розподілити по всіх трьох фазах генератора (тільки не за кількістю, а за сумарною потужністю 😉).

З цією проблемою постійно борються електрики на об’єктах. Надаючи генератори на прокат, ми також проводимо детальний аналіз навантажень по фазах. І намагаємося рівномірно розподілити навантаження. Але рішення цієї задачі є короткочасним. Зазвичай вдається лише наблизитися до більш-менш рівномірному розподілу навантаження і то тільки на даний момент часу. Споживачі, як правило, вмикаються та вимикаються, тобто працюють періодично. При цьому, і навантаження по фазах постійно змінюються, і виникає перекіс навантаження по фазах генератора.

Але в будь-якому випадку навантаження на кожну з трьох фаз генератора не повинно перевищувати третини його номінальної потужності!

Також при цьому змінюються величини фазних напруг. Вони будуть завищені або занижені в залежності від навантаження по кожній фазі.

Цей фактор також безпосередньо впливає на вибір потужності генератора. Загальна необхідна потужність генератора підбирається і з урахуванням найбільш навантаженою його фази. Як ми вже говорили, ця величина не повинна перевищувати третини потужності генератора.

Але, навіть беручи до уваги вищесказане, питання правильного розподілу однофазних споживачів по фазах дизель-генератора не вирішується лише збільшенням потужності генератора.

На найбільш завантаженій фазі буде просадка (зниження) фазної напруги. А на менш завантажених фазах напруга навпаки буде дещо завищена. І в тому і в іншому випадку це може не кращим чином позначитися на роботі підключеного обладнання та приладів. Для того щоб вирівняти напругу по всім різнонавантаженим фазам, в трифазній мережі присутня нейтраль. При перекосі фаз по нейтрали протікає струм, що компенсує величину різниці струмів по фазах. Це дозволяє в значній мірі зрівняти фазні напруги, але не зробити їх ідеальними. Деякі, найбільш чутливі до якості електроживлення споживачі в такому випадку можуть працювати в аварійному режимі, не працювати зовсім, або ж вийти з ладу в процесі експлуатації.

Для дизель-генератора наслідки такої роботи також суцільно негативні. Це перегрів обмоток і підвищене навантаження, як на обертові вузли генератора, так і на сам дизельний двигун. Також присутня перевитрата палива.

Компанія «ЕнергоЮніт Україна» має тривалий досвід роботи з надання у тимчасове користування електрогенеруючій техніки (дизельні, бензинові генератори).

І це дозволяє нам з упевненістю заявити, що враховувати пускові струми при виборі дизель-генератора вкрай необхідно. Цим Ви не тільки збережете собі нерви, але і в значній мірі заощадите кошти.

Ваш виграш полягає не тільки в безперервності виробничого процесу. Але і в заощадженні основного і додаткового обладнання (найчастіше системи управління) від збоїв або повного або часткового виходу з ладу.

Якщо не враховувати фактор пускових струмів при включенні обладнання, можна отримати великі проблеми. Тому вибір в оренду дизельного генератора передбачає вивчення цього питання і пропозиція рішень або моделі ДГУ, в якій враховані питання подолання пускових струмів.

Так виглядає осциллограмма пускових струмів при запуску пристрою. Як видно, вони можуть кратно, а то і на порядок перевищувати номінальні струми електрообладнання.

Пусковий струм при старті електрообладнання
Пускові струми небезпечні тим, що ведуть до невиправданого збільшення споживаної потужності.

Але небезпека ще і в тому, що вони несуть серйозну загрозу для електричної мережі об’єкта в цілому через створення пікових навантажень. А також можуть завдати серйозної шкоди електроніці керуючих систем та автоматики електрообладнання, чутливого до імпульсних перепадів напруги.

Перехідний процес при включенні обладнання потребує особливої уваги. А часто необхідно не тільки звернути увагу, але і зробити певні дії для усунення згубних наслідків цього процесу.

Обробляючи кожен запит про надання генератора напрокат, ми завжди підбираємо те чи інше обладнання з урахуванням характеру навантаження.

Це дуже важливо, тому що споживачі, що мають однакову потужність, можуть давати абсолютно різне навантаження на генератор в процесі своєї роботи. З освітлювальними і нагрівальними приладами все досить просто.

В цьому випадку ми просто рівномірно розподіляємо навантаження по фазах, а також беремо необхідний запас по потужності (для стабільної роботи генератора при тривалому навантаженні рекомендується +20 – + 30%).

А ось з підбором потужності генератора для електроспоживачів, які мають рухомі робочі органи або частини не все так просто.

Все тому, що приводяться в рух вони в переважній більшості випадків електродвигунами. Фізика процесу завжди така, що при запуску електродвигуна потрібно докласти набагато більше зусилля, ніж для підтримки його обертання, коли він вже набрав обертів. Рух підтримувати завжди легше, ніж його почати. І тому в перші частки секунди при запуску електродвигуна в його обмотках протікає пусковий струм в 3-9 разів перевищує номінальний.

Пусковий струм залежить від його типу і від характеру навантаження на двигун (вентилятор, бур, насос, компресор і.т.д.).

Від того наскільки вона чинить опір обертанню вала ротора. Відповідно, чим більш важку роботу виконує електродвигун, тим важче йому розкрутитися. І тим більше при цьому пусковий струм. Цей процес також супроводжується просіданням напруги, яка робить негативний вплив на роботу інших споживачів в мережі.

Навіть просадки напруги на частки секунди буває досить. При цьому можуть відключитися електронні системи управління, комутаційні пристрої і інші споживачі, чутливі до якості параметрів харчування. У гіршому випадку через це вони навіть можуть вийти з ладу.

Походження пускових струмів, наприклад, у ламп розжарювання дещо інше.

Величина опору, який чинить вольфрамова нитка лампи розжарювання 100 Вт у вимкненому (холодному) стані становить приблизно 40 Ом. А у включеному (розжареному) – 500 Ом. Як наслідок, ток в момент включення більш ніж 12 раз перевищує номінальний струм лампочки. Аналогічні процеси відбуваються при включенні ТЕНів нагрівальних приладів (обігрівачі, бойлери, теплові гармати і т.д.).
З одного боку це завдання вирішується шляхом застосування в ланцюзі живлення електродвигунів додаткового обладнання, що обмежує пускові струми (пристрої плавного пуску, частотні перетворювачі та ін.). Також в деяких випадках для зменшення пускового струму може використовуватися схема запуску двигуна з перемиканням обмоток статора із зірки на трикутник. При цьому фазна напруга зменшиться в √3 раз і відповідно обмежується пусковий струм.

Але ці рішення вимагають додаткових витрат часу і коштів. А також роблять більш складною саму схему підключення обладнання, що не завжди можливо.
Альтернативним першим варіантом є правильний підбір потужності генератора з урахуванням величини пускових струмів обладнання, що підключається. Це не означає, що оренда генератора в такому випадку передбачає вибір потужності генератора в 3-9 разів могутніше навантаження.

Сучасні дизель-генератори оснащуються альтернаторами (електрична силова частина дизель-генератора). Найчастіше таких марок як Leroy Somer (Франція), Marelli Motori (Італія), MeccAlte (Італія), Sincro (Італія), Linz Electric (Італія).

Практично всі ці агрегати розраховані на різні короткострокові перевантаження, до 300% протягом 10 сек.

Деякі навіть можуть витримувати до 3 сек. режим короткого замикання на силових клемах альтернатора. Хоча такі режими роботи і є для них вкрай не бажаними. При їх частому використанні можуть привести до поломки і виходу з ладу пристрою.

Дизельний мотор з альтернатором
Якщо дизель-генератор все ж не справляється з пусковими струмами, що значно перевищують його резервну (максимальну) потужність, то в таких випадках, як правило, «не витягує» навантаження саме дизельний двигун.

Йому при цьому не вистачає потужності і крутного моменту, щоб впоратися з величезним навантаженням. Яке до того ж зростає не плавно, а підстрибує до максимуму в якісь долі секунди. Тому потужність дизель-генератора для роботи зі споживачами, що володіють значними пусковими струмами, підбирається з запасом.

Одним з найбільш наочних прикладів є ситуація, коли необхідно враховувати пускові струми при виборі дизель-генератора для бурових установок з приводним електродвигуном потужністю 55 кВт. Для роботи такого обладнання буде потрібно дизель-генератор потужністю близько 120-130 кВт.

Для підйомного крану з вантажним двигуном потужністю 35 кВт потрібно дизель-генератор потужністю 80-100 кВт.

Такий підбір потужності дизель-генератора є вірним в тому випадку, якщо все навантаження складається з одного електродвигуна (або іншого пристрою з великим пусковим струмом).

А якщо ж таких двигунів кілька? Кожен призводить в роботу окремий механізм. Щоб врахувати пускові струми при виборі дизель-генератора слід також розібратися з їхнім спільним алгоритмом роботи.

Наприклад, зерносушильний комплекс має шнеки, що подають зерно, решето і сушильний барабан з продувкою. Всі ці частини єдиного комплексу приводяться в роботу електроприводами, причому кожен своїм окремим.

зерносушарка

Важливо розуміти як працює весь комплекс. Чи можна запускати і зупиняти всі ці механізми по черзі, для того щоб пускові струми електродвигунів кожного з них не накладалися один на одного. Разом це склало б величезне навантаження.

Коли електродвигун вже запустився і механізм уже працює, йому потрібна тільки третина від тієї потужності, яка була потрібна на запуск. Потужність, що звільнилася після запуску,  можна ефективно використовувати для включення наступних електроспоживачів.

У випадку з зерносушильним комплексом спочатку запускаємо по черзі вентилятори продувки барабана. Так як у них найпотужніші електродвигуни. Потім по черзі запускаються транспортерні стрічки і завантажувальні шнеки. В кінці включаємо освітлення.

В процесі роботи комплексу продувальні вентилятори не зупиняються і не запускаються повторно. Відповідно не дають більше пускових струмів, а шнеки і транспортери включаються / вимикаються періодично. Але оскільки їх потужність невелика, то запускаючись по черзі значних пускових струмів вони не дадуть.

Тому, вибираючи в оренду дизельний генератор, обов’язково отримайте консультацію фахівця. Ми обов’язково врахуємо пускові струми при виборі дизель-генератора, тим більше, що за запит грошей не беремо!

Отримати генератор на прокат - це просто!

5/5

поставте питання

Дмитро - професійна консультація з питань оренди генератора

Професійна консультація з технічних і фінансових питань оренди від директора “ЕнергоЮніт Україна” Дмитра.

Генератор На прокат​

пн. – пт. 9:00 – 21:00

СБ, НД – В РЕЖИМІ ЧЕРГУВАННЯ