Как работают контроллеры ДЭС?
Содержание:
Дизельная электростанция – ДЭС – энергетическое оборудование, предназначенное для организации автономного электроснабжения: основного, резервного или дополнительного. Модели с электрозапуском могут оснащаться с устройством АВР, обеспечивающим автоматическое включение/выключение дизель-генератора при исчезновении/возобновлении централизованного электропитания.
![контроллеры ДЭС](/wp-content/uploads/2023/05/agc200.jpg)
Конструктивные составляющие дизельной электростанции
Дизель-электростанции могут иметь разные мощность, выходные параметры, конструктивное исполнение, но в любом случае в их состав входят следующие узлы:
- Двигатель внутреннего сгорания, преобразующий энергию сжигания топлива во вращающий момент. Его работу обеспечивает дизтопливо, характеристики которого соответствуют ГОСТу 305-2013. При использовании генератора на открытом пространстве применяют сезонное топливо.
- Синхронный или асинхронный генератор переменного тока, преобразующий крутящий момент в электродвижущую силу.
- Система контроля и управления режимами работы установки, позволяющая запускать дизель-генератор в ручном или автоматическом режимах.
- Рама, на которой монтируется все оборудование. В конструкции может присутствовать кожух, обеспечивающий тепло- и влагозащиту узлов агрегата, снижающий уровень шума при функционировании ДЭС.
- Системы охлаждения и отвода продуктов сгорания дизельного топлива.
Принцип работы дизельных электростанций
Работа ДЭС основана на двойном преобразовании энергии. Этапы работы агрегатов:
- Первичный источник энергии – дизельное топливо. При его сжигании образуется расширяющаяся газовая смесь. Отличие дизельного генератора от бензиновых и газопоршневых установок заключается в том, что топливо воспламеняется без участия системы зажигания.
- Под воздействием возрастающего давления поршень двигателя движется по рабочему цилиндру.
- Поступающее движение поршня трансформируется во вращение коленвала.
- Вращательное движение передается на синхронный или асинхронный электрогенератор.
- Вращающийся ротор движется в магнитном поле, создаваемым статором.
- При пересечении магнитных силовых линий образуется ЭДС.
- Сформированное выходное напряжение стабилизируется в устройствах управления и распределения электроэнергии.
Дизельные электростанции одно- и трехфазного типа обеспечивают электроснабжение бытовых и промышленных потребителей. Двигатели могут иметь воздушное или водяное охлаждение. Дизельные электростанции, оснащенные ДВС с воздушным охлаждением, обычно имеют невысокую мощность и используются в быту, с водяным – предназначены для обеспечения электроэнергией населенных пунктов и промышленных предприятий.
Цифровые контроллеры для ДЭС – устройство и принцип работы
Панели управления дизельными электростанциями оснащаются цифровыми контроллерами – специализированными электронными устройствами, работающими в режиме реального времени. Ранее использовались аналоговые панели управления, но сегодня они встречаются все реже. Панели управления с цифровыми контроллерами выполняют одновременно несколько функций: контроля, защиты, визуализации и автоматизации функционирования одно- и трехфазных ДЭС.
Цифровые контроллеры для ДЭС – это технические средства, установка которых позволяет решать ряд важных задач:
- Управлять ДЭС. Цифровая панель управления предоставляет возможность: включать/выключать дизельный генератор, переключать режимы работы и индикации, осуществлять настройку.
- Визуализировать режимы работы генератора. Современные панели оснащены мощным дисплеем, на котором отображаются: потребляемая установкой мощность, напряжение, сила, частота генерируемого тока.
- Визуализировать режимы функционирования двигателя. На экранах отображаются: давление масла, температура, количество дизтоплива, уровень заряда АКБ, скорость вращения вала двигателя.
- Реализовать АВР. Автоматический ввод резерва при пропадании централизованного электропитания осуществляется наружными контакторами.
Принцип работы контроллеров ДЭС при автоматическом вводе резерва:
- при исчезновении централизованного электропитания или выходе его характеристик за допустимые пределы контроллер дает команду на запуск дизель-генератора;
- цепи нагрузки переключаются с питания от централизованной электросети на питание от дизель-генератора;
- при восстановлении централизованного электроснабжения контроллер дает команду на выключение ДЭС;
- цепи нагрузки переключаются на питание от внешней электросети.
Комплектация цифровых панелей позволяет защитить двигатель от: недостаточного уровня масла и топлива, перегрева ОЖ, низкого напряжения АКБ, превышения скорости вращения вала. Генератор защищен от: выхода напряжения за верхний и нижний допустимые пределы, перегруза по току и мощности, пробоя изоляционных материалов.
Функциональное назначение контроллеров для дизельных электростанций
В зависимости от модели, контроллеры применяются для работы с установками, оснащенными аналоговыми и дискретными датчиками, а также с агрегатами, имеющими электронное управление. Цифровые устройства дают возможность руководить работой дизель-генератора ручным и дистанционным способами.
Применение контроллеров с различными техническими характеристиками позволяет организовать:
- совместную работу нескольких электростанции в режиме резервирования или в параллельных режимах;
- параллельную работу ДЭС и основной электрической сети;
- распределение нагрузок в группе дизель-генераторов.
С помощью цифровых устройств реализуют мониторинг и управление работой ДЭС через интернет, по сотовой связи GSM, по каналу связи в локальной сети, по проводному каналу через CAN-шину.
Как правильно выбрать оптимальный вид дизельной электростанции
Производители выпускают широкий ассортимент энергетического оборудования, что позволяет выбрать агрегат, подходящий по всем характеристикам.
Выходные электрические параметры
Электростанции различаются по:
- мощности;
- видам электротока – одно- или трехфазный переменный, выпрямленный постоянный;
- частоте – 50, 60, 400 Гц.
Тип генератора – асинхронный или синхронный
Агрегаты с асинхронными генераторами выбирают для длительной эксплуатации, использования при наличии пыли и влаги в окружающем пространстве, необходимости выдерживать короткие межвитковые замыкания.
Синхронные генераторы более стабильны по выходным характеристикам и менее чувствительны к влиянию пусковых токов, по сравнению с асинхронными аналогами.
Стационарное и мобильное исполнение
Стационарные электростанции входят в состав энергетических объектов. Обычно они имеют открытое исполнение и рассчитаны на установку в помещении, специально приспособленном для этих целей.
Для работы в полевых условиях предназначены мобильные установки, немного отличающиеся по конструкции от стационарных агрегатов. В их комплектации присутствуют:
- специальные контейнеры, защищающие технику от неблагоприятных климатических факторов;
- выпрямители электротока;
- средства для тушения пожаров;
- распределительные силовые шкафы;
- система обогрева и вентиляционное оборудование;
- набор силовых кабелей для различных подключений;
- пульт ДУ.
В мобильных ДЭС для удобного перемещения может присутствовать колесная база. Второй вариант – конструкция, адаптированная для транспортировки на автоприцепах. На одноосных автоприцепах перевозят агрегаты мощностью до 10 кВт, на двухосных – более 10 кВт.