27 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор типа числа и мощности генераторов

Выбор типа, числа и мощности генераторов

Введение.

При проектировании судна проводится расчет мощности необходимый для определения числа и мощности источников тока судовой электростанции, которые должны в различных режимах работать судна обеспечивать электроэнергией всех потребителей, работающих при этих режимах.

Потребляемая мощность при различных режимах существенно отличается друг от друга необходимо предусмотреть, чтобы в каждом режиме загрузка генераторов приближалась к номинальной. В противном случае недогруженные генераторы будут работать с низким КПД.

Для определения числа и мощности генераторов судовой электростанции можно пользоваться табличными и аналитическими методами.

При расчете аналитический метод основан на обобщенности статистических данных, собранных в результате исследования работы электростанций эксплуатированных судов, подобных проектируемому. Средняя мощность электростанции определяется по эмпирической формуле.

Источниками электрической энергии в основном являются генераторы которые в зависимости от приводов подразделяются на различные типы составляют перечень предполагаемых источников и преобразователей электрической энергии (дизель-генератора, валогенераторы, трансформаторы).

Все потребители-электроприводы вспомогательных механизмов, нагревательные приборы, освещение и другое оборудование – разбивают на группы по потреблению электрической энергии, от которых предполагается их питание.

2. Расчет мощности судовой электростанции.

Расчет мощности судовой электрической станции производим по табличному методу. В гр.1 таблицы указывается наименование групп и приемников электрической энергии, установленных на судне. В гр.2 таблицы указывается конкретный тип приемника электрической энергии, в гр. 3 число приемников n, включая резервные потребители; в гр.4 приводится установленная мощность каждого приемника.

В гр. 5 и 6 таблицы указываются номинальные значения коэффициента мощности cos φ и КПД каждого приемника электрической энергии (данные берутся из справочников). Номинальная потребляемая мощность Рн.п. приемника, значение которой указывается в гр. 7 таблицы, рассчитывается по формуле:

где Рн.у.— номинальная установленная мощность

η – КПД приемника.

Для рулевого устройства :

Рн.п.= 14/0,885 = 15,8 · 2 = 31,6 кВт,

Номинальная мощность потребителя еще зависит от количества одноименных потребителей :

n — количество одноименных потребителей

Рассчитываем номинальную потребляемую мощность для остальных приемников.

Далее таблица нагрузок рассчитываем по эксплуатационным режимам.

Р = 31,6 · 0,5 · 0,7 = 11,1 кВт,

В каждом эксплуатационном режиме приемники электрической энергии работают эпизодически, периодически и непрерывно. Эпизодически работающими являются одно или многократно включаемые приемники, общее время работы которых менее 3,5ч в сутки.

Периодически работающие приемники – это многократно подключаемые приемники, общее время работы которых составляет от 3,5 до 17 ч в сутки.

Непрерывно работающими являются одно или многократно подключаемые приемники, их общее время работы от 17 до 24 ч в сутки.

Н.Р. – непрерывная работа;

Э.Р. – эпизодическая работа;

П.Р. – периодическая работа.

Коэффициент загрузки большинства приемников механизмов и устройств судовой установки и судовых систем изменяется в пределах 0,8-0,9; коэффициент загрузки палубных механизмов в пределах 0,3-0,9; бытовых приемников в пределах 0,5-0,9;

электродвигателя шпиля в режиме снятия с якоря в пределах 0,6-0,8; значение Кз пожарных, балластных и осушительных насосов определяется значением 0,3-0,7, а компрессоры пускового воздуха имеют значение Кз 0,7-0,9.

В гр. 10 таблицы нагрузок приводится значение коэффициента мощности приемника электрической энергии cos φ который определяется по номинальному его значению гр. 5 в зависимости от Кз приемника гр.9. При малом изменении нагрузки приемников электрической энергии (до 75%) значение cos φ принимаются равными номинальному, а при более низких значениях нагрузки коэффициент мощности cos φ уменьшается и его значение, определяется по кривым (метод. указание приложение 4)

Значение потребляемой активной мощности Р кВт, приводится в гр. 12 таблицы и определяется по формуле :

n – количество приемников работающих в стояночном режиме гр. 11. Значение потребляемой реактивной мощности Q кВар приводится в гр. 12 и определяется по формуле:

tg φ — определяется по значению коэффициента мощности cos φ (гр.5). Р = Рпотр.общ.· Кодн.· Кз ;

Принимая значения коэффициентов согласно выбранного режима, вычисляем необходимые нам мощности.

Для рулевого устройства на стоянке не вычисляем т.к. устройство не задействовано.

Р = 31,6 · 0,5 · 0,7 = 11,1 кВт,

Q = 11,1 · 0,49 = 5,4 кВар.

В аварийном режиме :

Р = 31,6 · 0,9 · 0,9 = 25,5 кВт,

Q = 25,5 · 0,55 = 14,5 кВар.

Также находим и для других приёмников. Найденные значения необходимой мощности при различных режимах заносим в таблицу.

После заполнения всех строчек и граф таблицы нагрузок определяют следующие итоговые значения:

∑Рп.р. и ∑Qп.р. – суммарные активные и реактивные мощности периодически работающих потребителей, соответственно в кВт и кВар.

∑Рн.р. и ∑Qн.р. – суммарные активные и реактивные мощности непрерывно работающих потребителей, соответственно в кВт и кВар.

∑Рп.р.+∑Рн.р. и ∑Qп.р.+Qн.р. – суммарные активные и реактивные мощности периодически и непрерывно работающих приемников, соответственно в кВт и кВар.

Р = (∑Рп.р.+∑Рн.р) · Ко и Q = (∑Qп.р.+ ∑Qн.р.) · Ко – суммарные активные и реактивные мощности с учетом коэффициента одновременности.

Рр = Кп · Р; Qр = Q ; Sр=√(Рр 2 +Qр 2 ) – расчетная мощности активная, реактивная, полная, соответственно в кВт, кВар, кв·А.

Здесь Кп – коэффициент, учитывающий значение потери мощности в сети (для малых судов 1,02; для средних 1,03; для крупных 1,04).

Средневзвешенный коэффициент мощности cosφ = Рр / Sр. Значение коэффициента характеризующим вероятность совместной работы Кв.с.р. в заданном режиме отражает несовпадение нагрузок приемников при их суммировании и определяется в зависимости от соотношения мощностей непрерывно и периодически работающих приемников, а именно:

при аварийном режиме.: Кв.с.р.= 0,9 – 1,0

на ходу : Кв.с.р.= 0,8 — 0,9

при стоянке : Кв.с.р.= 0,7 — 0,8

Spасч. = √273,6 2 +172 2 =√74857+29584=√104441=323 кВ*А

Аналогично находим значения Ррасч. , Qрасч. , Spасч. для ходового и аварийного режимов. Полученный результат вносим в таблицу.

Находим средневзвешенный коэффициент мощности для всех режимов:

cos φ =292,6/314 = 0,93

сos φ =343 /404,6 = 0,85

сos φ =107,1,4/127,6 = 0,84

После получения результатов по вычислению необходимой нам мощности подбираем необходимую нам марку генератора и их количество.

Выбор типа, числа и мощности генераторов.

Выбор генераторов производим на основании расчета таблицы нагрузок судовых потребителей электроэнергии. Так как значение средневзвешенного коэффициента мощности cos φ ср.взв. больше 0,8 , то для выбора генераторов используем значение активной расчетной мощности Ррасч..

Выбор типа генераторов предопределяется типом главной энергетической установки судна.

На теплоходах в качестве первичного двигателя следует устанавливать дизели и сочленять их с судовыми генераторами с частотой вращения 500-750 об/мин. Для комплектации судовых электрических станций целесообразно применение генераторов мощностью 100, 160, 200, 250, 400 кВт.

Важно число и мощность генераторов выбрать так, чтобы в каждом режиме судна работающие генераторы загружались возможно полнее, особенно внимательно следует отнестись к загрузке генераторов в ходовом режиме и режиме стоянки. Так же учитываем режим работы судна с наибольшей нагрузкой потребителей. Запас общей мощности генераторов должен быть больше мощности потребителей не менее 20%.

Тип генератора: 2СН59/31-4

Мощность, кВт: 200

Ном. напряжение, В: 400 со штатной системой возбуждения;

Частота вращение, об/мин: 1500

Количество, шт.: 3

Система автоматического регулирования напряжения синхронного генератора с самовозбуждением.

Система возбуждения основана на принципе прямого амплитудно фазового компаундирования. В данном варианте системы ток вторичной обмотки W2.1 является результатом электромагнитного сложения составляющих по напряжению и току генератора благодаря включению первичных обмоток W1.1 и W1.2 соответственно параллельно и последовательно относительно выводов генератора.

Начальное самовозбуждение, как уже говорилось, обеспечивается с помощью резонансного контура, образуемого в результате емкости конденсаторов, подключенных к выводам обмотки W2.2 и индуктивности рассеяния первичной обмотки W1.1.

Параметры силового трансформатора подобраны так. Что при отсутствии управления при любой нагрузке напряжение генератора выше номинального на 10-15%. Для снижения напряжения генератора в системе предусмотрено подмагничивание трансформатора постоянным током.

Подмагничивание может осуществляться от напряжение силового выпрямителя при ручном регулировании, или от корректора напряжения при автоматическом. При автоматическом регулировании напряжение на зажимах генератора поддерживается с отклонением ±2%, при плавном изменении нагрузки от 0 до 100% номинальной, коэффициент мощности от 0,4 до 0,9.Время восстановления напряжения установившегося значения с отклонением ±2,5% при переходных процессах не превышает 0,5с.

Выбор типа числа и мощности генераторов

Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов

Основными источниками электрической энергии на судах являются генераторы. Выбор типа генератора определяется типом главной энергетической установки судна. На теплоходах, где силовой установкой является комплекс котёл?паровая турбина, в качестве основных и резервных источников электроэнергии используются турбогенераторы и дизель?генераторы, а на судах, где силовой установкой является комплекс с двигателем внутреннего сгорания, в качестве источников электроэнергии используются дизель?генераторы. Валогенераторы и утилизационные турбогенераторы применяются в качестве основных ходовых источников

электроэнергии, а при наличии дизель?генераторовЇкак резервные источники.

Мощность и число генераторов выбирают по режиму работы судна с наибольшей нагрузкой потребителей. Запас общей мощности генераторов должен быть больше мощности потребителей не менее 20 %.

Согласно правилам Регистра РФ на случай выхода из строя любого из основных генераторов должен предусматривать резервный генератор, мощность которого позволила бы заменить любой генератор судовой электрической станции при его отказе. При этом мощность электростанции должна быть достаточной для обеспечения, в ходовом и аварийном режимах , работы потребителей ответственного назначения.

Загрузка выбранных генераторов при работе в длительных режимах ( ходовом, стоянки) должна составлять 70-90% номинальной. При работе в кратковременных режимах (съёмка с якоря, аварийный ) загрузка дизель- генераторов может быть уменьшена до 50-60%, турбогенераторов?до 40-50%, валогенераторов — до любого уровня.

В своём курсовом проекте я выбрал судовой генератор серии МСК625-1500, в количестве 3 единиц, согласно всем требованиям.

Данные судового генератора серии МСК625-1500.

Принципиальная схема самовозбуждения генератора серии МСК

Начальное возбуждение осуществляется от остаточного напряжения. Надежность самовозбуждения обеспечивается включением конденсаторов С1.

Токовые обмотки ОТ компаундирующего трансформатора ТКШ включены последовательно с обмотками статора генератора. Обмотки напряжения ОН соединены в звезду и подключены параллельно силовым обмоткам генератора и сборным шинам. Обмотка возбуждения генератора питается через полупроводниковый выпрямитель от вторичных обмоток ОСВ компаундирующего трансформатора, соединённых в звезду. Обмотки питания корректора ОК подключены к корректору напряжения; обмотка питания отсасывающих дросселей ОДО подключена к дросселям.

Работа генератора при холостом ходе обеспечивается током Iо.н. трансформируемым во вторичной обмотке ОСВ обмоткой напряжения ОН.

Регулирование тока возбуждения генератора осуществляется с помощью фазовой схемы компаундирования с корректором напряжения.

Трансформатор с магнитным шунтом представляет собой совокупность элементов схемы фазового компаундирования. Сочетание фаз питания обмоток напряжения и тока подобрано таким образом, чтобы при прочих равных условиях ток обмотки возбуждения генератора увеличивался при уменьшении коэффициента мощности или уменьшился при увеличении его.

Изменение тока управления отсасывающего дросселя приводит к изменению размагничивающей м.д.с. обмотки ОДО, а следовательно, и к изменению потокосцепления обмотки ОСВ, к изменению тока возбуждения и к восстановлению напряжения генератора.

Главный электрораспределительный щит состоит из отдельных панелей(секций), объединённых единым каркасом и системой шин.

В зависимости от назначения панели ГЭРЩ подразделяются на генераторные, распределительные и управления.

Для управления и контроля за работой каждого генератора предусматривается отдельные генераторные панели, которые комплектуются в зависимости от рода тока, необходимой аппаратурой управления, защиты, регулирования, контроля и измерения основных параметров генератора. Генераторная панель ГЭРЩ должна иметь : автоматический выключатель, реле направления мощности, регулятор ручного регулирования напряжения, автоматический регулятор напряжения, амперметр с переключателем для измерения тока в каждой фазе, вольтметр с переключателем для измерения фазных и линейных напряжений, частотомер, ваттметр.

Распределительные панели предназначены для управления, защиты и контроля за работой потребителей, получающих питание от ГЭРЩ. На распределительной панели устанавливают автоматические выключатели и амперметры. Распределительные панели неответственных потребителей могут комплектоваться пакетными выключателями плавкими предохранителями. Применение предохранителей для защиты электродвигателей нежелательно.

Панели управления служат для установки на них приборов и аппаратов включения генераторов на параллельную работу, измерения сопротивления изоляции судовой сети, разъединения шин при раздельной работе генераторов, подключения фидера питания судна с берега. ГЭРЩ постоянного тока, как правило, не имеют панелей управления. В этом случае на одной из распределительных панелей устанавливают аппарат подключения питания с берега и прибор для измерения сопротивления изоляции сети. ГЭРЩ компонуют из панелей таким образом, чтобы генераторные панели и панели управления располагались в центре щита, а распределительные — по краям.

Количество генераторных панелей и панелей управления определяется числом генераторных агрегатов судовой электростанции, а распределительных — числом и мощностью отходящих ГЭРЩ, состоящих из секций с унифицированными схемными узлами и конструктивными элементами, позволяет наладить предварительное их изготовление на любое количество генераторов и потребителей. Лицевые панели щита изготавливаются штампованными из листов стали с отверстиями для приборов и рукояток управления аппаратами. Каркасы секций ГЭРЩ изготавливают из угловой стали. Секции между собой соединяются болтами. Электроизмерительные приборы и переключатели располагают на верхних открывающихся панелях секций. Все остальные панели секций делают съемными для доступа к аппаратам, расположенным внутри ГЭРЩ. Расстояние от настила до осей электроизмерительных приборов должно быть не более 1800 мм, а до рукояток управления — не более 1700 мм, но не менее 700 мм.

Читать еще:  Коробка переключения передачКПП Ваз 2108 2109 21099

Вся аппаратура и токосборные шины монтируются с задней стороны щита, а на лицевую сторону выводятся только рукоятки управления аппаратами и шкалы контрольно- измерительных приборов. Все автоматы, переключатели, а также другая коммутационная, защитная и регулировочная аппаратура, контрольно-измерительные приборы и сигнальные лампы снабжаются табличками с надписями об их назначении.

Мой ГЭРЩ состоит из типовых секций: одна генераторная секция, одна распределительная и одна секция управления. Питание с берега осуществляется через трансформатор. Понижает напряжение с 380В до 220В. С помощью переключения автоматического выключателя QF3, подключаются потребители.

Однолинейная схема судовой электроэнергетической установки с выборочным отключением потребителя:

группа второстепенных потребителей;

группа неответственных потребителей;

потребители ответственного назначения.

G1чG3- основные генераторы;

G4- аварийный генератор;

QF1чQF4- генераторные автоматические выключатели;

QF5- секционный автоматический выключатель;

Q7- установочные автоматические выключатели;

Общий вид ГЭРЩ, состоящего из типовых генераторных (I и III), распределительных (IV) секций и секций управления (II), показан на рисунке.

5-контольно-измерительные приборы и сигнальные лампы

2. Расчет числа и мощности генераторов судовой электростанции

Число и мощность генераторов судовой электростанции должны быть определены таким образом, чтобы в различных режимах работы судна были обеспечены электроэнергией все потребители, работающие при этих режимах.

Так как потребляемые мощности при различных режимах значительно отличаются друг от друга, то необходимо предусмотреть, чтобы в каждом режиме загрузка генераторов приближалась к номинальной. В противном случае недогруженные генераторные агрегаты будут работать с низким к.п.д.

Для определения числа и мощности генераторов судовой электростанции можно пользоваться табличным и аналитическим методами.

В практике речного судостроения наибольшее распространение получил табличный метод.

Для определения необходимой мощности генераторов судовой электростанции составляется таблица электрических нагрузок при различных режимах работы судна в зависимости от его типа. Согласно Правилам Речного Регистра РФ, в таблице нагрузок должны быть предусмотрены следующие режимы работы: ходовой; стоянка в порту; снятие с якоря (шлюзование); специальный режим для судов технического флота, рыболовных и других судов; аварийный режим (при пожаре или получении судном пробоины и сохранении работоспособности основной электростанции).

Для правильного составления таблицы необходимо четко представлять назначение электрифицированного устройства, его режим работы и в каких режимах работы судна он участвует. Так, например, в ходовом режиме должны быть обеспечены электроэнергией рулевое устройство, вспомогательные механизмы главных двигателей, сеть освещения и сигнализации, вентиляторы, некоторые общесудовые насосы и т.д. В аварийном режиме, кроме устройств и механизмов, обеспечивающих движение и управляемость судна, должны получать электроэнергию устройства, служащие для борьбы с аварией. При этом второстепенные приемники и приемники, способствующие распространению пожара (вентиляторы и др.), отключаются.

Рассмотрим порядок составления таблицы нагрузок и расчета мощности судовой электростанции переменного тока на примере буксира (рис. 2.1).

В графу 1 заносятся все потребители электроэнергии, установленные на судне. Для удобства желательно, чтобы потребители были разделены на группы, как-то: палубные механизмы, механизмы машинно-котельного отделения (МКО), бытовые и т.п. Такие потребители, как освещение и сигнальные огни, электроотопление, радиооборудование и приемники слабого ток, заносятся каждый отдельной строкой с указанием потребляемой мощности.

В графе 2 проставляется количество данных потребителей n.

В графу 3 заносится единичная установленная мощность потребителя PН на основании его технического паспорта.

В графе 4 проставляется к.п.д. потребителя для номинального режима Н.

В графу 5 заносится значение коэффициента мощности, соответствующего номинальной загрузке двигателя cosН.

В графу 6 заносится потребляемая мощность всеми одноименными потребителями PП:

Для всех характерных режимов работы судна определяются следующие коэффициенты (графы 7, 8, 9, 12, 13, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24):

— коэффициент одновременной работы К одноименных потребителей, равный отношению числа одновременно работающих одноименных механизмов в донном режиме к общему их числу;

— коэффициент загрузки К.З., равный отношению фактической мощности, потребляемой механизмом, к установленной мощности потребителя;

— коэффициент мощности, соответствующий действительной загрузке потребителя cosД. Он определяется по кривым cos = f (Р) для соответствующих типов электродвигателей. В тех случаях, когда коэффициент загрузки К.З. близок к единице, можно пользоваться значением cosН.

В графы 10, 15, 20 и т.д. заносится значение активной мощности, потребляемой одноименными потребителями в каждом режиме РП.А,, которая определяется по формуле

В графах 11, 16, 21 и т.д. проставляется значение реактивной мощности Q для каждого режима:

где Д – угол сдвига между током и напряжением потребителя при соответствующем коэффициенте загрузки К.З.. Определяется tg Д по таблице тригонометрических функций на основании cos.

Если потребитель в данном режиме не работает, то в соответствующих графах делают прочерк. Мощность потребителей, работающих в кратковременном режиме, заносится в соответствующие графы в скобках.

Определяются суммарные активная и реактивная мощности для всех режимов путем сложения мощностей отдельных потребителей без учета мощностей потребителей, взятых в скобках. Так как эти приемники работают кратковременно, то даже при наличии нескольких приемников работу их можно распределить таким образом, чтобы была определенная очередность, исключающая перегрузку судовых генераторов в различных режимах. В каждом конкретном случае при выборе генераторов необходимо проверить, смогут ли генераторы обеспечить нормальную работу приемников соответствующего режима с учетом приемников, работающих кратковременно. В противном случае при определении суммарных мощностей следует учесть некоторые приемники, работающие кратковременно.

Так как все потребители в каждом конкретном режиме работы судовой электростанции в действительности не работают, то необходимо выбрать энергетический коэффициент одновременности для каждого режима КО.Э. Из практического опыта установлено, что КО.Э. = 0,6 ÷ 1. Чем больше потребителей работает в соответствующем режиме, тем меньше этот коэффициент, и наоборот.

Затем для каждого режима работы судовой электростанции определяются суммарные активная и реактивная мощности с учетом энергетического коэффициента одновременности.

При передаче электроэнергии от генератора к потребителям часть ее теряется в сети. Эти потери учитываются увеличением суммарных мощностей для каждого режима на 5%. Полученные суммарные мощности обозначим: активную PП.А. и реактивную Q.

Определяется средневзвешенный коэффициент мощности для каждого режима по формуле

где S – полная мощность, определяемая по формуле

Если средневзвешенный коэффициент мощности будет не менее номинального (за номинальный коэффициент мощности принимается 0,8), то определение мощности судовой электростанции производится по суммарной активной мощности PП.А. Если средневзвешенный коэффициент мощности меньше номинального, то определение мощности судовой электростанции производится исходя из полной мощности S.

На основании PП.А (или S) выбираются число и мощность генераторов судовой электростанции.

Таблица нагрузок СЭС буксира

При выборе основных и резервных источников электроэнергии необходимо исходить из следующих предпосылок:

— на судне должно быть не менее двух источников электроэнергии, один из которых – резервный;

— при выходе из строя основного или одного из основных источников резервный должен обеспечить ходовой и аварийный режим работы судна;

— основные и резервный дизель-генераторы должны быть по возможности однотипными;

— необходимо стремиться к использованию номинальной мощности источников , что экономически выгодно. В связи с этим при большом числе потребителей и разной загрузке электростанции по режимам следует разукрупнять единичные мощности генераторов и применять их параллельную работу;

— для работы электростанции в режиме стоянки судна в порту, на якоре, резко отличающемся (в меньшую сторону) от работы в других режимах, следует предусмотреть стояночный дизель-генератор;

— учитывая перспективу модернизации судна, мощность судовой электростанции необходимо установить с запасом порядка 15% по каждому из режимов.

Таблицу нагрузок для судовой электростанции постоянного тока составляют таким же образом, но число граф таблицы уменьшается за счет исключения граф 5, 9, 11, 14, 16, 19, 21, 24, 26.

Расчет судовой электростанции методом нагрузочных таблиц прост, нагляден и может применяться для любых типов судов.

Важно, что этот метод можно использовать не только для определения мощности генераторов судовой электростанции, но и определения мощности аварийного генератора и преобразователей тока. Недостатком метода является отсутствие научно обоснованных рекомендаций для выбора коэффициента загрузки потребителей в различных режимах и энергетического коэффициента одновременности.

Аналитических метод определения мощности судовой электростанции разработан в Центральном научно-исследовательском институте морского флота и базируется на обобщении статистических данных, собранных в результате исследования работы электростанций сухогрузных и наливных и морских теплоходов с тихоходными дизелями. поэтому этот метод может применяться для подобного типа судов.

В начальной стадии проектирования, когда не определены весь комплекс судовых потребителей и режимы их работы, расчет мощности СЭС судов транспортного флота целесообразно производить аналитическим методом, который дает приемлемые результаты. С введением определенной коррекции он может быть применен и для нахождения мощности СЭС судов других типов. Практически согласно требованиям Регистра мощность электростанций судов всех типов определяют табличными методами.

При использовании аналитического метода среднюю расчетную мощность СЭС в ходовом режиме определяют (в киловаттах) по выражению

где N – мощность главных двигателей энергетической установки судна, кВт,

P * — наибольшая из величин Рэ.п и Рб.п.э.п – мощность наиболее мощного эпизодического потребителя, кВт, Рб.п. – мощность бытовых потребителей, кВт).

Расчетную мощность бытовых потребителей находят по формуле

где Рк = Pпл.i – суммарная мощность электроплит камбуза (Рпл.i – мощность i-й плиты);

Рв = (0,4 0,8) Pвi – суммарная мощность бытовой вентиляции с учетом коэффициента одновременности работы вентиляторов;

Рк.в.= 0,7Рк.в.i – суммарная мощность установок кондиционирования воздуха с учетом коэффициента одновременности их работы.

В тех случаях, когда на судах имеются отдельные мощные установки, например рефрижераторные на транспортных рефрижераторах и морозильных траулерах, к средней расчетной мощности добавляют мощности таких установок с учетом коэффициента одновременности их работы.

Среднюю расчетную мощность СЭС в режиме стоянки без грузовых операций определяют (в киловаттах) по выражению

где D – водоизмещение судна, т;

Р* — наибольшая из величин Рэ.п и Рб.п.э.п – мощность наиболее мощного эпизодического потребителя, кВт, Рб.п. – мощность бытовых потребителей, кВт).

Среднюю расчетную мощность СЭС в режиме стоянки с грузовыми операциями находят по формуле

где Ргр.м. – мощность грузовых электромеханизмов с учетом коэффициента одновременности их работы kо.

Среднюю расчетную мощность СЭС в маневренном режиме определяют так:

где Рбр, Ркп – номинальные мощности электродвигателей брашпиля и компрессора.

Расчетные мощности СЭС в аварийных режимах при работе основной электростанции РСЭС и при работе аварийной электростанции РАЭС принимают равными соответственно

Среднюю расчетную мощность СЭС в спецрежиме, например, в режиме траления рыбоморозильного траулера, находят по формуле

где Рт.л — номинальная мощность электродвигателей траловых лебедок.

Отметим, что в расчетах мощности СЭС во всех режимах при наличии мощных потребителей, как и в ходовом режиме, следует вносить поправку. Кроме того, надо учитывать потери мощности в электросетях судна, составляющие 5%. В отдельных случаях целесообразно предусматривать мощность на модернизацию судового оборудования.

Основные параметры судовых генераторов и коэффициенты одновременности и загрузки некоторых судов приведены в приложении (таблицы 1 – 8).

Судовые электрические станции и сети — Выбор мощности, числа и типов генераторных агрегатов

Содержание материала

Глава 3
ВЫБОР МОЩНОСТИ, ЧИСЛА И ТИПОВ ГЕНЕРАТОРНЫХ АГРЕГАТОВ
§ 8. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
При расчете мощности судовой ЭС очень важно определение числа и мощности генераторных агрегатов, которые должны обеспечивать во всех режимах работы судна бесперебойное снабжение качественной электроэнергией приемников с учетом максимальной загрузки ГА. Мощность ЭС зависит от типа, водоизмещения, района плавания судна, мощности энергетической установки, числа и мощности приемников электроэнергии.
Мощность ЭС рассчитывают для следующих режимов работы судна: стоянок с грузовыми операциями и без них, ходового, маневрирования, аварийного с работой основной ЭС и без работы последней. Возможны и другие режимы, характерные для отдельных типов судов. Например, для ЭС с ядерной энергетической установкой рассматриваются режимы пуска и расхолаживания установки, на пассажирских судах — режим стоянки с пассажирами и др. На некоторых судах основные режимы ЭС рассчитывают на «зиму» в умеренном климате и «лето» в тропиках, так как мощность некоторых механизмов в летнее время значительно возрастает.

Режим работы судна

Потребляемая
мощность,
кВт

Число и мощность, кВт, работающих 1 ГА

без грузовых операций

с грузовыми операциями

Аварийный с работой основной ЭС

Режим маневрирования является кратковременным и, как правило, не рассматривается при определении мощности ЭС. В этом режиме для обеспечения безопасного плавания обычно включают дополнительный генератор, который обеспечивает необходимый резерв мощности ЭС. В аварийном режиме с работой основной ЭС учитывают увеличение потребления электроэнергии (например, при повреждении корпуса, пожарах и т. д.).
Мощность ЭС для основных режимов работы судна определяется суммированием мощностей всех приемников электроэнергии. От точности определения суммарной мощности зависят число и мощность генераторных агрегатов, коммутационной и защитной аппаратуры ГРЩ, а также сечения кабелей участков судовой сети.
При проектировании ЭС рассматривают технико-экономические и эксплуатационные обоснования выбора числа и мощности ГА. Предпочтительный вариант обусловливается числом и типами (типоразмерами) ГА, сочетанием их характеристик, экономичностью и удобством эксплуатации. Он должен быть основан на сопоставлении себестоимости электроэнергии по суммарным затратам на создание и эксплуатацию ЭС. При этом рассматривают расходование моторесурсов генераторных агрегатов, целесообразность применения стояночных генераторных агрегатов, повышение уровня их нагрузки в длительных режимах до 80% номинальной, рациональное сочетание числа генераторных агрегатов в различных режимах эксплуатации судна, себестоимость электроэнергии.
По итогам расчетной мощности нагрузок ЭС определяют единичную и суммарную мощности генераторных агрегатов. Единичная мощность на многих типах судов обычно соответствует мощности в режиме стоянки без грузовых операций, суммарная — мощности в аварийном или ходовом режиме.
Для пояснения изложенных положений в табл. 5 приведены условные значения потребляемых мощностей в различных режимах работы судна.
Максимальная нагрузка ГА повышает экономичность агрегатов ЭС вследствие повышения к.п.д. В судовых ЭС по возможности нужно устанавливать однотипные генераторных агрегатов. Это обеспечивает их взаимозаменяемость и облегчает обслуживание. Особое внимание уделяют выбору первичного двигателя генераторного агрегата, который должен иметь большой срок службы (моторесурс). Следует сравнивать моторесурсы главных двигателей энергетической установки судна и первичных двигателей агрегатов ЭС.
На судах можно устанавливать генераторных агрегатов, работающие в режиме стоянки судна. Целесообразность такой установки обусловливается продолжительностью стоянки судна, а также потребляемой мощностью в этом режиме, которая обычно значительно меньше, чем в других режимах. Стояночный ГА используют в качестве источника электроэнергии для электрифицированных механизмов и устройств на стоянке, а также для питания механизмов первичного пуска агрегатов.
При выборе агрегатов ЭС всегда должен быть предусмотрен резервный ГА такой мощности, чтобы при выходе из строя одного из генераторных агрегатов суммарная мощность оставшихся агрегатов обеспечивала ответственные приемники электроэнергией. Мощность резервного и основного ГА должна быть одинакова (лучший вариант). В этом случае резервным может быть любой ГА электростанции и обеспечивается полная взаимозаменяемость генераторных агрегатов. Суммарная мощность агрегатов (с учетом перегрузочной способности) должна быть достаточной для пуска самого мощного асинхронного электродвигателя при выходе из строя любого генераторного агрегата. При этом не должно быть понижения напряжения и частоты, которые могут вызвать выпадение из синхронизма и остановку питающих генераторных агрегатов и самопроизвольное отключение работающих электродвигателей и аппаратуры.
На судах ЭС могут быть установлены высокооборотные генераторных агрегатов с уменьшенными размерами и массой и невысоким моторесурсом. В этом случае должна быть предусмотрена возможность быстрой замены ГА в течение эксплуатационного периода работы судна.

Читать еще:  Самодельный предпусковой подогреватель двигателя автомобиля Ваз

§ 9. ТАБЛИЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА МОЩНОСТИ ГА

Для определения нагрузки генераторного агрегата рассчитывают по табличному методу потребляемые, мощности в различных режимах работы судна. Этот метод постоянно совершенствуется на основании опыта эксплуатации ЭС.
Форма и содержание таблицы одинаковы для всех судов и могут различаться только режимами в зависимости от назначения судна и рода тока ГА.
Рассмотрим табличный метод расчета нагрузки ГА судовых электростанций переменного тока.
В табл. 6 приведены в качестве примера расчеты нагрузки ГА переменного тока ЭС теплохода для режимов стоянки без грузовых операций и аварийного.
Судовые приемники электроэнергии в соответствии с назначением разделены по вертикали таблицы на шесть групп.
Установленную активную (потребляемую) мощность (кВт) однородных приемников (графа 8) определяют по формуле

где г]Ноы — номинальный к. п. д. электродвигателя.
Установленную реактивную потребляемую мощность (квар) находят по формуле

где tg фном определяют по коэффициенту мощности cos фном (графа 6).
Установленную полную потребляемую мощность приемников рассчитывают по формуле
Коэффициент использования мощности электродвигателя k1 определяется как отношение мощностей граф 3 и 4. После определения установленных потребляемых мощностей рассчитывают мощности в режимах работы судна. Для точного расчета следует учитывать вероятность одновременной работы разных групп приемников электроэнергии, которые в зависимости от характера и длительности загрузки можно разделить на три группы:
работающие постоянно с длительной (изменяющейся) нагрузкой (масляные, топливные, охлаждающие, конденсатные насосы);
периодически включаемые для поддержания и регулирования уровня и давления жидкости, температуры в судовых механизмах (санитарные насосы, компрессоры высокого давления); для них данные в табл. 6 приведены в скобках;
включаемые эпизодически на непродолжительное время, при этом их момент включения можно заранее устанавливать (насосы балластные, осушительные, пожарные при использовании их для окатывания палубы).
Приемники электроэнергии первых двух групп определяют основную часть загрузки ЭС. При расчете мощности ЭС не всегда следует предусматривать одновременную работу всех эпизодически работающих приемников. Нагрузку от этой группы приемников можно не учитывать, так как при ее включении могут быть отключены неответственные приемники, а также использованы допустимые перегрузки генераторного агрегата и при необходимости включены резервные ГА. При большой эпизодической нагрузке часть ее может быть включена в соответствующие режимы нагрузки ЭС. Характер и длительность нагрузки каждой из рассмотренных групп приемников учитываются соответствующими коэффициентами одновременности в режимах работы судна.


После определения установленных активных и реактивных мощностей приемников и разделения их на группы рассчитывают мощности ЭС в режимах работы судна. В графах 10—23 производятся расчеты потребляемой мощности однородных механизмов. Коэффициент к2 (графы 10, 17) характеризует нагрузку механизмов в соответствующих режимах, а коэффициент k3=k1k2 — нагрузку электродвигателей (графы 11, 18). К. п. д. и cosφ говорят о фактической загрузке электродвигателя (графы 12, 13, 19, 20).
Зависимости к.п.д. и cosф от нагрузки электродвигателей мощностью более 10 кВт (кривые 1) и до 10 кВт (кривые 2) приведены на рис. 15.
Коэффициент одновременности k0 определяет отношение приемников в соответствующем режиме к их общему числу (см. табл. 6, графы 14 и 21).
Активная (кВт) и реактивная (квар) потребляемые мощности однородных приемников (графы 15, 16, 22, 23) определяются
соответственно выражениями:

Рис. 15. Графики зависимости cos ф и к. п. д. асинхронных электродвигателей от нагрузки

При малом изменении нагрузки приемников при работе судна можно не учитывать изменения к.п.д. и косинус ф электродвигателя и принять в расчетах мощности их номинальные значения. Таблица нагрузок упрощается — исключаются графы 12, 13 и 19, 20.

После определения активной и реактивной мощностей однородных приемников суммируют данные мощностей приемников продолжительной и периодической работы (графы 15, 16, 22, 23).
Суммарная активная и реактивная мощности продолжительно работающих приемников определяют по формулам:

где Рis р, Qis р — суммарные активная и реактивная мощности продолжительно работающих приемников с учетом коэффициентов одновременности и потерь в судовой сети; k01— коэффициент одновременности продолжительно работающих в соответствующих режимах приемников; кп — коэффициент потерь в судовой сети; m — число продолжительно работающих приемников.
Суммарные активную и реактивную мощности периодически включаемых приемников определяют по формулам:

Расшифровка обозначений дана в описании формул для расчета мощностей продолжительно работающих приемников (им соответствует цифра 1 в индексах); для приемников, работающих периодически, принята цифра 2.
В отдельных расчетах нагрузки судовых ЭС учитывают мощный эпизодически работающий приемник, активную и реактивную мощности которого суммируют с соответствующими мощностями периодически работающих приемников.

Выбор количества и мощности генераторов

Правильный выбор состава генераторов позволяет обеспечить безаварийную и экономичную работу СЭС. Для выбора используют результаты расчета нагрузки СЭС во всех режимах работы.

При выборе необходимо учитывать требования Правил Регист а :

— на каждом судне должно быть не менее двух основных источников электроэнергии, причем одним из них может быть ВГ;

— мощность генераторов должна быть такой, чтобы при выходе из строя любого из них оставшиеся обеспечили питание ответственных приемников электроэнергии в режимах ходовом, аварийном и манев­ров;

— суммарная мощность всех генераторов переменного тока должна быть достаточной для пуска самого мощного АД в случае выхода из строя любого генератора.

Кроме того, при выборе генераторов руководствуются следующим:

— нагрузка выбранных генераторов при работе в продолжительных режимах (ходовой, стоянка) должна составлять 70- 90 % номинальной, а при работе в кратковременных режимах (маневров, аварийный) нагрузка ДГ может быть снижена до 50-60 %, ТГ — до 40-50 %, ВГ — до любого уровня;

— количество генераторов СЭС в большинстве случаев составляет 2-4, при этом 2 или 3 генератора продолжительно работают параллель­но, а один находится в резерве.

— целесообразно выбирать генераторы одного типа, что обеспечивает взаимозаменяемость деталей и узлов генераторов, а также облегчает их ТО;

— установка стояночного ДГ меньшей мощности по сравнению с основными целесообразна только в том случае, когда мощность стояночного режима значительно меньше единичной мощности основных генераторов;

— суммарная мощность электростанции может быть выбрана с резервом мощности порядка 20%, что предполагает модернизацию электроэнергетической системы в процессе эксплуатации судна

Мощность аварийных источников электроэнергии определяется количеством и мощностью особо ответственных приемников, перечень которых оговаривается Правилами Регистра СССР.

Общую установленную мощность генераторов находят по режиму с наиболь­шим значением нагрузки, после чего приступают к выбору количества и мощности генераторов. Для этого намечают не­сколько вариантов состава генераторов СЭС. Сравнивают их по технико-экономическим показателям и выбирают оптимальный вариант.

С учетом выбранной структурной схемы на основании выполненных табличным методом расчетов выбирается количество и мощность генераторных агрегатов судовой электростанции учитывая следующие количественные и качественные показатели:

— оптимальное количество и сочетаемость типов генераторных агрегатов;

— соответствие загрузки генераторных агрегатов требованиям Регистра;

— коэффициент полезного действия;

— срок службы и моторесурс;

— расход топлива и масла;

— габаритные и весовые показатели;

Для повышения экономичности СЭС в процессе эксплуатации следует руководствоваться следующими критериями :

— в каждом режиме обеспечивать загрузку генераторов по верхним пределам, для чего своевременно устранять избыточный запас мощно­сти СЭС отключением одного или нескольких генераторов;

— уменьшать время нахождения энергетической ( силовой ) и других установок в состоянии готовности, при котором включена группа мощных прием­ников электроэнергии ( охлаждающие насосы пресной и забортной воды, масляные, топливные и др. );

— исключать работу СТС в режиме холостого хода, для чего своевре­менно отключать их;

— предотвращать кратковременные увеличения нагрузки, при которых автоматически пускается РДГ;

— при групповых стоянках (например, на ремонте) организовывать снабжение электроэнергией нескольких судов от СЭС одного судна.

Возможность питания судна с берега должна решаться в каждом отдельном случае, так как стоимость электроэнергии при энергоснаб­жении с берега может оказаться выше, чем производимой на судне.

4.4. Аварійна електростанції

Аварийная СЭС предназначена для подачи питания на ответствен­ные приемники электроэнергии при аварийном состоянии основной судовой электростанции. При выходе из строя основной электростанции от шин АЭРЩ должны питаться следующие приемники:

а ) от шин АРЩ непосредственно:

— электрооборудование, обеспечивающее работу пеногенераторов пожарной системы;

— средства внутренней связи и оповещения, необходимые в аварийных условиях;

— системы авральной сигнализации, сигнализации обнаружения пожара и устройства управления и сигнализации о положении противопожарных дверей;

— устройства закрывания водонепроницаемых дверей, сигнализации их положения предупреждения их закрывания;

б ) от шин АРЩ с пульта управления судном, расположенного в рулевой рубке:

— сигнально-отличительные фонари, фонари сигнала «Не могу управляться» и другие фонарей, требуемые действующими Международными правилами предупреждения столкновения судов;

— средства внутренней связи и оповещения, а также авральная сигнализация;

— соответствующее радио- и навигационное оборудование;

— системы сигнализации обнаружения пожара.

— лампы дневной сигнализации, звуковые сигнальные средства и другие виды сигнализации, требуемые в аварийных состояниях.

4.4.1. Размещение аварийной СЭС

Аварийная СЭС состоит из источника энергии и распределитель­ного щита, расположенных в специальном помещении.

Аварийная СЭС устанавливается на всех самоходных судах, кроме тех, у которых основными источниками электроэнергии являются АБ, при условии, что, по крайней мере, одна из них по емкости и расположению отвечает требованиям, предъявляемым к аварийному источнику.

Помещение аварийной СЭС должно находиться выше палубы переборок, вне шахты машинных помещений и в корму от таранной переборки. Выход из этого помещения должен вести непосредственно на открытую палубу.

На многих судах аварийная СЭС устанавливается в отдельном помещении на шлюпочной палубе. Однако на некоторых типах судов, например, УПС, аварийная СЭС установлена в служебном помещении на главной палубе.

4.4.2.Особенности электроснабжения грузовых и пассажирских судов

Мощность аварийной судовой электростанции должна быть достаточной для одновременного электроснабжения всех своих приемников электро­энергии.

Источником электроэнергии аварийной СЭС может быть ДГ или АБ.

На пассажирских судах аварийная СЭС должна сохранять работо­способность в течение 36 ч, на грузовых судах неограниченного и ограниченного районов плавания 1, валовместимостью 300 рег. т и более — 18ч.

На грузовых судах аварийная СЭС обеспечивает электроэнергией сети аварийного освещения, сигнально-отличительные фонари, сети авральной сигнализации, внутренней связи и сигнализации, необходи­мые при аварии, радио- и навигационное оборудование, системы обнаружения пожара, звуковые сигнальные средства, пожарный насос и рулевое устройство (на время 10 или 20 мин).

Пуск АДГ может быть ручным или автоматическим, во 2-м случае АДГ должен пуститься и принять номинальную нагрузку за время, не превышающее 45 с.

Если не предусмотрен автоматический пуск или нагрузка может быть принята за время более 45 с, должен быть предус­мотрен кратковременный аварийный источник энергии.

Таким источ­ником является АБ, которая без дополнительного заряда в течение 30 мин обеспечивает питанием сети аварийного освещения, сигнально-отличительные фонари, сети авральной сигнализации и внутренней связи, необходимые при аварии, системы обнаружения пожара в помещениях судна, звуковые сигнальные средства и лампы дневной сигнализации.

Читать еще:  Нарушил несколько пунктов правил дорожного движения

При обесточивания судна автоматизированная СУ АДГ обеспечивает выполнение такой программы пуска, включения АДГ на шины АЭС и приема нагруки:

1) отключение фидеров питания щита аварийной СЭС от ГЭРЩ;

2) прокачку масла в смазочной системе дизеля;

3) перемещение рейки регулирования подачи топлива в положение минимальной подачи;

4) включение стартера, вращающего дизель;

5) исключение повторного включения стартера при удавшемся пуске;

6) обеспечение еще двух включений стартера в случае неудавшегося пуска;

7) при удавшемся пуске перемещение рейки регулирования подачи топлива в положение номинальной подачи;

8) включение АВ после возбуждения генератора с одновременным приемом нагрузки ранее включенных приемников или прием нагрузки в 2 ступени;

9) возвращение системы автоматического пуска АДГ в исходное состояние;

10) прерывание программы пуска и возврат СУ в исходное состояние в случае включения питания основной СЭС.

Программа пуска может быть реализована с помощью электромеха­нических контактных устройств или электронной схемы.

4.4.3. Уход и обслуживание аварийной СЭС

Так как аварийная СЭС является .наиболее ответственным устрой­ством судна, то ей уделяется особое внимание: каждую неделю электромеханик с механиком по заведованию проверяют исправность всех элементов, наличие топлива, воздуха в пусковых баллонах, степень заряда АБ, а также выполняют пробные пуски АДГ ручной пуск на воздухе и через программное устройство. Один раз в 6 мес выполняют пробный пуск и включение аварийной СЭС в режиме обесточивания судна.

1. Особенности нагрузки и изменения напряжения синхронных генераторов.

2. Основные режимы работы судна, их характерные особенности.

3. Чем отличаются друг от друга непрерывный, периодический и эпизодический режимы работы судовых приемников электроэнергии?

4. Назовите особенности основных методов расчета мощности СЭЭС.

5. В чём суть расчёта мощности СЭС методом корреляционных зависимостей?

6. В чем состоит суть расчета мощности СЭС табличным методом?

7. Перечислите основные требования Правил Регистра к выбору количества и мощности судовых генераторов

8. Какие значения токов перегрузки и в течение какого времени должны выдержи­вать СГ и ГПТ?

9. Виды ТО и их суть.

10. Виды ремонтов СЭО и их особенности?

11. В чём конструктивные особенность и установки АДГ?

12. Какова программа запуска АДГ?

13. Как реализуется программа пуска АДГ в ручном режиме?

14. Как обеспечивается безперебойность электроснабжения?

Выбор генератора: важнейшие критерии и нюансы

От каких характеристик зависит эффективность и экономичность генераторов, какое оборудование предпочтительнее.

На правах рекламы

Комфортное проживание в загородном доме невозможно без энергозависимых систем жизнеобеспечения и бытовых приборов. Но реалии таковы, что электричество периодически отключают, и света может не быть как несколько часов, так и несколько суток. Чтобы сохранить возможность пользоваться удобствами и техническим минимумом, применяют специализированное оборудование – генераторы. Они могут быть как одним из элементов домашней автономной системы, так и единственным резервным источником электроэнергии. Японская компания Yanmar, более 100 лет специализирующаяся на производстве дизельных двигателей, строительной техники и генераторных установках, предлагает оборудование на все случаи жизни. Выбирают же генератор, исходя из потребностей и специфики применения, с учетом его характеристик и особенностей.

Содержание

  • Определяемся с типом применения генератора.
  • Как узнать необходимую мощность генератора.
  • Какие генераторы востребованы в частной сфере.
  • Особенности функционала и работы агрегатов.
  • Генераторы Yanmar с воздушным охлаждением.
  • Генераторы Yanmar с жидкостным охлаждением.

Определяемся с типом применения генератора

При необходимости, генераторы могут использоваться как в качестве основного источника электроэнергии, так и в качестве резервного – рачительные хозяева предпочитают подстраховываться «на всякий случай». При этом условия работы оборудования в каждой ситуации индивидуальные. Кому-то электричество необходимо на период стройки, чтобы использовать электроинструмент и освещение, а кто-то уже проживает в местности, куда еще не провели линии электропередач. И если в первом случае потребуется мобильный генератор средней мощности, который будет востребован периодически, то во втором речь идет о производительной стационарной установке, способной обеспечить все потребности в доме. А это не только освещение и бытовая техника, но и достаточно мощное оборудование, применяемое в системах жизнеобеспечения. Справедливости ради стоит отметить, что такие ситуации редкость, как ввиду большой стоимости самих установок, так и в силу дороговизны энергоносителей. Но «перестоять» на таком генераторе от нескольких месяцев до пары лет, не отказывая себе в комфорте, вполне реально, когда есть финансовая возможность.

Повсеместно распространен другой вариант – генератор используется в качестве резервного источника питания при аварийных отключениях. В зависимости от конкретных условий в регионе проживания, подобные форс-мажоры могут случаться с завидным постоянством и по времени достигать нескольких дней. И не в каждой ситуации есть возможность переждать отключение, не прибегая к резервной системе, следовательно, без генератора не обойтись.

  • Когда генератор основной источник энергии в доме на длительный период – мощная стационарная установка.
  • Когда генератор основной источник энергии на стройплощадке – мобильная модель средней мощности.
  • Когда генератор основной резервный источник электричества – мощность модели рассчитывается исходя из суммарной потребности.

Как определить необходимую мощность генератора

При использовании генератора на период отключения электроэнергии не рекомендуется задействовать мощное электрооборудование, но это не всегда выполнимо. В домах, не подключенных к газу, все завязано на электричестве, и если обойтись без пылесоса или фена в течение даже пары дней реально, то электрочайник, микроволновку или плитку включать придется. А если водопровод тоже локальный, то и без насосного оборудования никак. Случись длительный перебой зимой, в доме с электрокотлом, мерзнуть вряд ли рационально, экономия экономией, но здоровье дороже.

Эти данные обязательно указаны в документации к приборам. Кроме того, учитывают и пусковой ток, возникающий в момент подключения, так как он может значительно превышать номинальную паспортную мощность. Чтобы точно рассчитать мощность генератора, необходимо:

  • Определиться с потребителями – какие приборы и оборудование с большой вероятностью будут задействованы.
  • Определиться с мощностью каждого потребителя – в паспорте обычно указывается и номинальная мощность, и коэффициент пускового тока, если эту информацию производитель опустил, в сети масса таблиц для разной техники.
  • Произвести вычисления – номинальная мощность умножается на коэффициент пускового тока и результаты для всех потребителей суммируются.
  • Прибавить к полученной сумме 10 % – генератор, работающий на пределе возможностей, изнашивается быстрее, да и количество потребителей может увеличиться.

Какие генераторы востребованы в частной сфере

Превращать механическую энергию в электрическую, современные генераторы могут не только на дизельном топливе и бензине, но и на газу. И газовые агрегаты считаются наиболее экономичными, но, достаточно редко применяются частниками, так как и стоят значительно дороже своих собратьев, и с газом во многих регионах еще сложнее, чем с электричеством. Выбирая генератор, владельцы загородных домов обычно сравнивают именно бензиновое и дизельное оборудование, его и рассмотрим.

Бензиновые генераторы

Характеризуются малой и средней мощностью и стоят дешевле дизельной разновидности. Оборотной стороной доступности является сравнительно небольшой рабочий ресурс – даже двигатель известнейшего бренда, работающий на бензине, рассчитан примерно на три тысячи моточасов. При этом стоит учитывать, что бензиновый генератор не предназначен для непрерывной работы в течение длительного времени, это «аварийник» на несколько часов. Также у него большой расход топлива и вырабатываемая электроэнергия получается прилично дороже. Несколько меньшим потреблением и током более высокого качества, могут похвастаться инверторные бензиновые модели, но и стоимость у них далека от бюджетной. Если частые и длительные отключения не редкость, а данность – бензиновый двигатель не лучший вариант.

Дизельные генераторы

Мощность приборов варьируется в большом диапазоне – от бытовых моделей на 2 кВт, до промышленных установок в 45 кВт. В процессе работы дизельный двигатель шумит сильнее, но и рабочий ресурс у него в несколько раз выше. В отличие от бензиновых, дизельные генераторы способны работать и в бесперебойном режиме в течение длительного времени, а стационарные установки большой мощности вообще не нуждаются в перерывах. Расход топлива в дизельном двигателе также ниже примерно на 60 %, что является одним из важнейших факторов. Стоимость дизельного оборудования выше, чем у бензинового, но с учетом разницы в потреблении и большем рабочем ресурсе, в итоге оно выгоднее. Если генератор будет основным источником энергии, а отключения на зависть стабильные и долговременные – дизель вне конкуренции.

Особенности функционала и работы агрегатов

Оба вида генераторов выпускаются как однофазными, так и трехфазными, что необходимо учитывать при выборе. И если от трехфазной модели может работать однофазное оборудование, наоборот не получится. Дизельные стационарные установки большой мощности все трехфазные, для бытового же генератора это не принципиальная характеристика. В загородных домах востребовано преимущественно однофазное оборудование, но, если есть необходимость и возможность, трехфазник в резерве не повредит.

Запуск генераторов бывает:

  • ручным – шнуровой стартер;
  • автоматическим – электростартер;
  • комбинированным.

Комплектация зависит от модели, бытовые маломощные генераторы зачастую с ручным запуском или комбинированным, мощные агрегаты запускаются только автоматически. Если планируется использовать генератор изредка и на выезде, хватит и шнура, в домашней же резервной системе удобнее модель с автозапуском.

Ввиду конструкционных особенностей дизельных двигателей, на габариты генераторов влияет количество оборотов – компактные размеры агрегата возможны только вкупе с высокооборотистым двигателем (3000 об/мин). Низкооборотистые модели, 1500 об/мин, мощнее, но и больше размерами. Считается, что высокие обороты для двигателя чреваты быстрым износом, но, если речь о продукции японского бренда Yanmar, то опасения беспочвенны. Когда двигатель собран заводским образом, из качественных комплектующих, он выработает свой ресурс, независимо от количества оборотов в минуту. Разница лишь в том, что компактные генераторы средней мощности хоть и рассчитаны на длительную работу, но нуждаются в периодических перерывах. Тогда как мощные установки способны функционировать бесперебойно за счет конструктивных особенностей.

По типу охлаждения двигателя различаются жидкостные и воздушные генераторы: в первом случае охлаждение агрегата происходит только за счет циркуляции воздуха; во втором – за счет радиатора. Оборудование с жидкостным охлаждением отличается увеличенным рабочим ресурсом и расширенным рабочим температурным диапазоном.

Для уменьшения шумового эффекта, сопровождающего работу двигателя, выпускают модели с кожухом – такой «футляр» способен не только максимально приглушить звук, но и защитить оборудование. И если в подсобном помещении бытовой генератор вполне может быть и открытого типа, при установке на улице, допустим, под навесом, актуальнее закрытая модель. Если же подсобка расположена близко к жилым помещениям, стоит доплатить за кожух и получить практически бесшумную работу. Кроме функционального, кожух имеет и эстетическое значение, закрытый блок выглядит презентабельнее, а внешний вид для многих принципиален.

Генератор Yanmar с воздушным охлаждением

Яркий представитель линейки бытового оборудования, генератор YDG5500N-5EB, с воздушным охлаждением. Облегченная, компактная модель, сочетающая небольшие габариты и эргономичную форму с мощностью, достаточной для резервного обеспечения электроэнергией небольшого загородного коттеджа. Благодаря минимальному расходу и вместительному баку, одной заправки топлива хватит для бесперебойной работы в течение 6-9,5 часов. Мобильность и маневренность генератора обусловлена сравнительно малым весом. Вертикальные и горизонтальные вибрации гасят наклонные резиновые амортизаторы, а минимальный уровень шума достигается за счет инноваций в системах всасывания и сгорания, а также за счет мощного глушителя в выхлопной системе.

  • Мощность (номинальная) – 4,2 кВт.
  • Мощность (максимальная) – 4,6 кВт.
  • Напряжение – 230 В.
  • Количество оборотов – 3000 в минуту.
  • Запуск – автоматический (электростартер).
  • Объем бака – 13 л.
  • Тип корпуса – открытый.
  • Габариты – 720х480х578 мм.
  • Вес (без заправки) – 108 кг.
  • Уровень шума – 84 дБ.
  • Гарантия – 2 года или 2000 моточасов (что наступит быстрее).

Минимальные колебания напряжения обеспечиваются за счет встроенного автоматического регулятора.

Генератор Yanmar с жидкостным охлаждением

Мощная стационарная установка, способная годами обеспечивать электричеством средний коттедж – генератор YH280DSLS-5R. За счет жидкостной системы охлаждения значительно увеличен рабочий ресурс двигателя, сокращены сервисные интервалы и возможна бесперебойная работа станции. Эта модель относится к новому поколению японских дизельных генераторов – эффективность, простота и удобство эксплуатации вкупе с надежностью. Как и бытовые генераторы, станция характеризуется минимальным потреблением топлива и высоким качеством выдаваемого электричества. Чтобы дорогостоящее оборудование не могли повредить случайно или преднамеренно, на всех дверцах имеются замки. Электронный блок управления позволяет управлять не только режимом работы и защитой, но и проводить мониторинг состояния станции.

  • Мощность (номинальная) – 16,2 кВт.
  • Мощность (максимальная) – 17,6 кВт.
  • Напряжение – 220 В.
  • Количество оборотов – 1500 в минуту.
  • Запуск – автоматический (электростартер).
  • Объем бака – 85 л.
  • Тип корпуса – в кожухе.
  • Габариты – 2100х975х1217 мм.
  • Вес (без заправки) – 785 кг.
  • Расход топлива (нагрузка 75 %) – 4,18 л/ч.
  • Гарантия – 2 года или 2000 моточасов.

Комплектация станции, как и всех генераторов серии YH, включает зарядное устройство и подогреватель.

Дизельные генераторы бренда Yanmar – это высокотехнологичное, экономичное и надежное оборудование, которое может использоваться в качестве основных или резервных источников питания.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector