Техническое обслуживание и ремонт реервного источника электроснабжения

• дизель-генератор  — устройство, состоящее из конструктивно объединённых дизельного двигателя и генератора.
• дизель-электрический агрегат в свою очередь включает в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства: раму, приборы контроля, топливный бак.
• дизельная электростанция — это стационарная или передвижная установка на базе дизель-электрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления, комплекты ЗИП.

Как правило, такие электростанции объединяют в себе генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания, которые установлены на стальной раме, а также систему контроля и управления установкой. Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение синхронный или асинхронный электрический генератор. Соединение двигателя и электрического генератора производится либо напрямую фланцем, либо через демпферную муфту. В первом случае используется двухопорный генератор, то есть генератор, имеющий два опорных подшипника, а во втором — с одним опорным подшипником (одноопорный).

Дизельные электростанции главным образом различаются по:

- выходной электрической  мощности; виду тока (переменный 3-фазный/ однофазный, постоянный); - выходному напряжению и по частоте тока

 

(например 50, 60, 400 Гц).

- по типу охлаждения, воздушного  или жидкостного.

  Электростанции воздушного типа могут работать беспрерывно не более 10 часов, после этого охлаждаться 1-2 часа. Как правило "воздушники", это небольшие электростанции малых мощностей, их ещё называют портативными. Электростанции жидкостного типа охлаждения могут работать без остановки круглосуточно и в сравнении с портативными. - эти агрегаты больших мощностей и размеров.

Особой разновидностью дизельных  и бензиновых электростанций следует  считать сварочные агрегаты, генерирующие электроэнергию для электродуговой сварки.

1.3 Устройство  дизель - генератора

Двигатель. Ключевой узел любой дизельной электростанции – конечно же, двигатель. На дизель – генераторах используются специальные двигатели высокой надежности промышленного типа, которые предназначены для работы на постоянной частоте. Как правило, это 4-тактные дизельные двигатели. Такой дизель снабжается всеми принадлежностями для постоянного или резервного применения на электростанциях, комплектуются сухим воздушным фильтром, механическим или электронным регулятором оборотов, масляным и топливным фильтрами, датчиками давления и температуры.

Возможно применение двигателей с рядным и V-образным

расположением цилиндров. Обычно дизель – генераторы с двигателями с рядным расположением цилиндров имеют более узкую и иногда – более длинную раму по сравнению с дизель – генераторами с V-образными      дизелями. Устройство и обслуживание рядных двигателей проще. Редко встречаются рядные двигатели с количеством цилиндров больше 6, таким образом, конструкция и устройство дизель - генераторов большой мощности

предполагает, как правило, использование V-образного двигателя.

 

 

На дизель – генераторах мощностью более 15 кВт используются двигатели с жидкостным (радиаторным) охлаждением. Они имеют более простое устройство, более надежны и легче агрегатов с воздушным охлаждением. Сама конструкция двигателей с радиаторным охлаждением подразумевает такие преимущества, как больший ресурс из-за более равномерного охлаждения, более низкий уровень шума, возможность использования в более широком диапазоне температур.

В большинстве современных  широко применяемых дизельных установок  используются синхронные генераторы переменного  тока. Это, как правило, промышленные генераторы с горизонтальной осью синхронного  типа, бесщеточные, трехфазные (или  однофазные на станциях небольшой мощности) на роликовых подшипниках с самовентиляцией  внутри кожуха. Устройство бесщеточных  генераторов предполагает наличие  системы самовозбуждения с саморегуляцией выходного напряжения. Обмотка выполняется, как правило, из электролитической  меди и выдерживает высокие температуры  нагрева.

Соединительная муфта

Для обеспечения требуемой  соосности двигатель и генератор  соединяются вместе при помощи конусной муфты. В случае применения одноопорного генератора (генератора с одним опорным  подшипником) роль муфты выполняет  специальный гибкий диск.

Щит автоматического ввода  резерва

Обеспечивает автоматического  отключение потребителя от внешней  сети и автоматическую подачу электропитания в сеть, вырабатываемую дизель-генератором.

Система автоматического  запуска генератора работает следующим  образом. Когда в сеть подается напряжение от внешнего основного источника, агрегат  не работает. После пропадания   напряжения в сети или после падения

(пропадания) напряжения на одной из фаз сети, подается управляющий сигнал на запуск агрегата, и нагрузка автоматически переключается на ДГЭ и запитывает сеть. Когда напряжение в сети восстанавливается, ДГЭ

автоматически прекращает подавать электричество в сеть. При этом двигатель продолжает работать на холостом ходу для охлаждения агрегата до полной остановки, после чего ДГЭ снова  готов к работе.

 

1.4 Резервная дизельная электростанция (РДЭС) АСДА-100 с двумя электроaгpегaтами мощностью по 100 кВ

Резервная дизельная электростанция (РДЭС) АСДА-100 (Приложение №1) является одной из наиболее распространенных дизельных электростанций, используемых для обеспечения бесперебойного электроснабжения  на предприятиях сельхозназначения в Российской Федерации.

Электроагpегат надежно работает при температуре воздуха в помещении РДЭС от 5^о до 50^о С, относительной влажности до 98% и высоте над уровнем моря до 2000 м. Электроагрегат имеет защиты, срабатывающие при достижении предельных значений:

• температуры охлаждающей жидкости на выходе из дизеля +105^о С;
• температуры смазочного масла выше +110 ⁰ С;
• давления масла в системе смазки двигателя ниже 4^. 10⁴ – 8^. 10⁴ Па (0,40,8 кгc/cм ² );

• тока короткого замыкания в цепи гeнepaтopa и тока перегрузки гeнepaтopa.

Для текущего расхода топлива двумя электроагрегатами предусмотрены два топливных бака вместимостью 400 л каждый, установленные на высоте 2 м, обеспечивающие непрерывную работу двигателей в течение 11 ч без дополнительной заправки. Основной запас топлива хранится на складе ГCM объекта, заполнение топливного бака осуществляется ручным насосом БКФ-4

из подземного резервуара. Аварийный слив из топливных баков производится самотеком в подземный резервуар запаса топлива. К дизелю топливо из бака поступает caмотеком. Заправка системы смазки двигателя маслом по мере его выработки производится вручную через заливную горловину масляного бака, смонтированного на дизеле. Запас масла xpaнится на складе ГCM объекта.     Система охлаждения aгpeгaтoв жидкостная, закрытого типа с принудительной

циркуляцией охлаждающей  жидкости через радиатор. Пуск каждого электроагрегaтa осуществляется электростартером. Аккумуляторные батареи обеспечивают надежный пуск двигателя электростартером не более чем с трех попыток, при этом продолжительность времени включения электростартера не более 5с при температуре окружающего воздуха в машинном зале РДЭС до 5^о С без предварительного подогрева двигателя. Отработанные газы отводятся через глушитель выхлопа и выхлопную трубу за пределы машинного зала в атмосферу. Выхлопной трубопровод в пределах машинного зала изолируется стеклянным жгутом марки ЖСТ30.

Забор воздуха на горение в дизеле производится из машинного зала, куда он поступает через проем в наружной стене, в котором установлена заслонка.

1.5 Электрическая  часть работы резервного источника  электропитания

Электрической схемой главных соединений РДЭС (Приложение № 2) предусматривается автономная работа электроагрегатов на электрическую сеть напряжением 0,38 кВ. Параллельная работа РДЭС с основным источником централизованного электроснабжения не допускается. В зависимости от нагрузки потребителя схемой электрических соединений предусматривается возможность работы как одного дизель-электрического агрeгатa, так и двух в параллельной работе на общие шины 0,38 кВ РДЭС.

Включение aгpeгaтoв на параллельную работу осуществляется с помощью комплектных устройств управления дизель-электрическими агрегатами двумя методами: автоматически - методом самосинхронизации и вручную - методом точной синхронизации.

Энергия, вырабатываемая   гeнepaтopoм,   через автоматические выключатели гeнepaтopoв и силовые распределительные устройства серии, подается в распределительную сеть 0,38 кВ oтвeтcтвeннoгo потребителя.

Схемы силовой части (Приложение № 3) агрегата и автоматической  системы регулирования напряжения

К шинам панели ПР-1 через автоматы подключены кабели, питающие

 

потребителей электрической  энергии.

Для контроля параметров генератора предусмотрены амперметр, вольтметр, частотомер и ваттмер. Устройство КУ-67М обеспечивает автоматизацию по первой степени, в том числе дистанционный пуск и остановку дизеля, включение генератора на обесточенные шины и на параллельную работу, отключение генератора, защиту и сигнализацию дизеля и генератора.

Для нормального пуска дизеля (Приложение № 4) поворотом переключателя 1КУ в положение «Больше» приводят во вращение электродвигатель ДР, который выводит рейку топливного насоса в положение, соответствующее промежуточной частоте вращения дизеля (определяется настройкой микровыключателя В4) этом загорается лампа 7JIK. Когда рейка достигает определенного положения, микровыключатель В4 срабатывает и останавливает двигатель ДР, лампа 7ЛК гаснет. Нажатием кнопки КП замыкают цепь контактора 2К, включают маслопрокачивающий насос ДМ. Когда давление масла в масляной магистрали дизеля достигает значения настройки датчика давления масла 1ДДМ, последний срабатывает, замыкая цепь лампы ЗЛК и реле 2РИ, которое своими контактами замыкает цепь включения стартера. Дизель запускается. По импульсу от зарядного генератора замыкается цепь реле удавшегося запуска 1РИ. Лампа ЗЛК гаснет, загорается лампа 2ЛЗ. Дизель прогревается при промежуточной частоте вращения; при достижении рабочей температуре воды датчик 1ДТВ размыкает цепь лампы 3ЛЗ и она гаснет, а контакты датчика 1ДТВ шунтируют микропереключатель В2.  Поворотом переключателя 1КУ в положение «Больше»  повторно включают   электродвигатель    ДР;    загорается    лампа    7 ЛК.    Двигатель ДР включается микровыключателем В3, который настроен на максимальную частоту вращения холостого хода дизеля.

При экстренном пуске дизеля включают выключатель, шунтирующий микропереключатель В1, а все остальные операции осуществляют, как при нормальном пуске дизеля.

Для включения генератора на обесточенные шины выбирают ручной или автоматический режим регулирования  напряжения и переключают ТВ1, при автономной работе переключатель ставят в положение «Без статизма»; включают автоматический выключатель 2АВ и подготавливают схему включения электродвигательного привода автоматического включения генератора. Напряжение на эту схему подается со сборных шин через размыкающие контакты РПН, а при отсутствии напряжения на шинах - от возбужденного генератора через замыкающие контакты РПН. После разворота генератора до номинальной частоты вращения нажатием кнопки КнВ в течение 2-3 с подают начальное возбуждение от аккумуляторной батареи на зажимы ротора генератора. Генератор возбуждается; напряжение при ручном регулировании устанавливается с помощью резистора СУ, при автоматическом — резистора СУН;

поворотом переключателя 2КУ в положение «Включено» замыкают цепь реле РУ. Срабатывая, оно замыкает свои контакты в цепи электродвигателя привода автоматического выключателя. Автоматический выключатель генератора включается. Загорается лампа 1ЛК, а лампа 1ЛЗ гаснет.

Для включения генератора на параллельную работу: переключатель ТВ1 устанавливают в положение Параллельная работа, ТВ2 - в положении «Статизм», а переключатель Т4 - в положение «Медленно», что обеспечит уменьшение скорости нарастания частоты вращения дизеля при синхронизации генератора;

запускают дизель и сопротивлением СУН устанавливают на генераторе напряжение, равное напряжению сети. Генератор на параллельную работу включается не возбужденным. Для этого включают выключатель ТЗ, шунтирующий обмотку возбуждения генератора;

после того как напряжение генератора упадет до значения, близкого остаточному, поворотом переключателя 1КУ в положение «Больше» подают импульс на включение автоматического выключателя генератора. Реле РП срабатывает, самоблокируется и замыкает цепи реле ИРЧ;

при достижении генератором  частоты вращения, близкой к синхронной, реле ИРЧ срабатывает и включает промежуточное реле синхронизации РПС. Своими контактами реле РПС замыкает цепь включения электродвигательного привода автоматического выключателя генератора;

генератор включается в сеть недовозбужденным, так как его обмотка возбуждения замкнута накоротко контактами выключателя гашения поля (ВГП). После включения генераторного автомата обесточивается ВГП и размыкает свои контакты, шунтирующие обмотку возбуждения генератора;