Основные технические характеристики газопоршневых электроагрегатов

Необходимость обеспечения работы газо- и нефтедобывающих, а также транспортных комплексов с соответствующей инфраструктурой, привела к созданию на базе дизелей газопоршневых электроагрегатов большой и средней мощности, предназначенных для привода генераторов переменного тока и работающих на природном и попутном газе.

Мощность (единичная) таких электроагрегатов достигает нескольких мегаватт. Так, например, генераторы Atlas Copco (Швеция) развивают мощность до 8000 кВт при 1500 об/мин. (при работе на газе или дизельном топливе), при удельном расходе топлива 7608 кДж/кВт ч (при работе на газе) и 8042 кДж/кВт ч (при работе на дизельном топливе). Наименьшая мощность агрегатов, используемых в перечисленных выше областях техники, составляет 200...300 кВт.

Напряжение на выходных клеммах генератора обычно составляет 0,4; 6,3 и, реже, 10,5 кВ. Чаще всего его выбирают из следующих соображений:

  • необходимости параллельной работы с сетью или другими агрегатами и уменьшения стоимости вспомогательного оборудования (при одиночной работе агрегата напряжение генератора обычно выбирают равным требуемому нагрузкой; в этом случае, а также при равных напряжениях сети и (или) других параллельно работающих агрегатов, установка между ними и устанавливаемым агрегатом трансформатора не требуется. Точно также при одиночной работе не требуется применение синхронизирующей аппаратуры.).
  • Снижения потерь при передаче электроэнергии. Так, при мощности электростанции до 1,0...1,5 МВт (станция может состоять из одного или нескольких агрегатов) напряжение ее соединения с сетью обычно равно 0,4 кВ, а при мощности до 40 МВт — 6,3 или 10,5 кВ.

В соответствии с ГОСТ 14228 «Дизели и газовые двигатели автоматизированные. Классификация по объему автоматизации» все газовые двигатели и агрегаты на их базе в зависимости от объема автоматически выполняемых операций и времени необслуживаемой работы разделяют по степеням автоматизации.

К автоматизированным по первой степени относят электроагрегаты оборудованные:

  • устройствами автоматического регулирования основных параметров (частоты вращения, температуры в системах охлаждения и (или) смазки, напряжения и т.д.);
  • системой местного и (или) дистанционного управления пуском, остановом, предпусковыми и послеостановочными операциями, а также частотою вращения;
  • устройствами автоматического подзаряда аккумуляторных батарей (при электростатерном пуске);
  • системой аварийно-предупредительной сигнализации и защиты;
  • индикацией значений контролируемых параметров на местном (двигательном) щитке и (или) дистанционном пульте.

К автоматизированным по второй степени относят электроагрегаты, дополнительно оборудованные (кроме устройств, предусмотренных при первой степени автоматизации):

  • системой автоматизированного или автоматического управления пуском, остановом, предпусковыми и послеостановочными операциями, а также частотою вращения;
  • системой автоматического приема нагрузки или выдачи сигнала о готовности к приему нагрузки;
  • системой равномерного распределения нагрузки (при параллельной работе электроагрегатов);
  • системой автоматического поддержания электроагрегата в готовности к быстрому пуску и приему нагрузки (периодические прогрев, прокачка маслом и т. д.);
  • устройством автоматического перехода с газового на дизельное или тяжелое (резервное) топливо и обратно (у двух- и многотопливных двигателей и газодизелей);
  • устройством экстренной (аварийной) остановки;
  • исполнительной сигнализацией.

К автоматизированным по третьей степени относят электроагрегаты, дополнительно (кроме устройств, предусмотренных при первой и второй степенях автоматизации) оборудованные:

  • системами автоматического пополнения расходных емкостей (масла, охлаждающей жидкости, дизельного или тяжелого топлива (у двух- и многотопливных двигателей, газодизелей), а также автоматизированного или автоматического управления вспомогательными агрегатами и (или) отдельными операциями обслуживания агрегата.

При автоматизации электроагрегатов по четвертой степени, помимо систем и устройств перечисленных выше, их оборудуют:

  • системами централизованного управления и контроля;
  • системои автоматизированного или автоматического технического диагностирования агрегата в целом или его отдельных устройств.

Конкретный перечень операций и средств автоматизации, а также алгоритмы выполнения операций устанавливаются изготовителем отдельно на каждый тип агрегата. Следует иметь в виду, что правильный выбор электроагрегата, определяющий его надежную и длительную эксплуатацию, включает не только сравнение предъявляемых к нему требований с его характеристиками, но и определение оптимальной (по объему выполняемых операций и стоимости) степени его автоматизации.

К условиям эксплуатации относят климатические факторы внешней среды — температуру окружающей среды, влажность, запыленность, давление воздуха (высоту над уровнем моря) и т. д. В зависимости от района установки агрегатов, времени года, погоды, значения этих параметров изменяются в широких пределах, достигая предельных для нормальной эксплуатации электроагрегатов величин. Последнее затрудняет, а в ряде случаев делает невозможным, их эксплуатацию. В связи с этим ГОСТ 15150 «Машины, приборы и другие технические изделия», который распространяется, в частности, и на газопоршневые агрегаты, устанавливает исполнения, категории, условия их хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. В соответствии с этим стандартом агрегаты изготавливают в климатических исполнениях, предназначенных для эксплуатации в одном или нескольких макроклиматических районах. Так, для условий севера (макроклиматические районы с умеренным и холодным климатом) агрегаты должны, как правило, изготавливаться в климатическом исполнении УХЛ, для макроклиматических с сухим и влажным тропическим климатом и т. д.

Все электроагрегаты в зависимости от места размещения при эксплуатации изготавливают применительно к «категориям размещения изделий», которые характеризуют условия их установки — на открытом воздухе, под навесом, в контейнере, в стационарном отапливаемом помещении и т. д. Каждая категория имеет цифровое обозначение, которое указывается в документации и при маркировке электроагрегата сразу после его климатического исполнения.

Условия хранения электроагрегатов, характеризующиеся совокупностью климатических факторов, воздействующих при хранении на упакованные и (или) законсервированные изделия, оговорены в ГОСТ 15150 и учитываются в нормативной документации (тех. условия, описание и инструкция по обслуживанию, паспорт)с учетом требований ГОСТ 13822 «Электро-агрегаты и передвижные электростанции, дизельные. Общие технические условия». Транспортирование газопоршневых электроагрегатов осуществляется по ГОСТ 26363.

В зависимости от назначения, места установки и климатических факторов внешней среды газопоршневые электрогенераторы изготавливают открытого исполнения (такой вариант является наиболее финансово-выгодным при размещении в помещении) или размещают в контейнерах (реже в блок-боксах). Контейнеры предназначены для защиты электроагрегатов, его электронной системы управления и электрических соединений от механических и атмосферных воздействий — дождя, пыли, влаги, солнечныхлучей и т. д. Кроме того, контейнеры выполняют роль звуковых экранов, уменьшая шумовое воздействие работающего элктроагрегата на окружающую среду и людей. Наиболее часто для установки электроагрегатов используют контейнеры следующих типов:

  • COW — служащих для защиты от атмосферных воздействий;
  • C0E — служащих для защиты от атмосферных воздействий, а также для звуковой изоляции.

В контейнерах устанавливают поворотные жалюзийные решетки для протока охлаждающего воздуха, которые автоматически открываются при запуске электроагрегата и закрываются при его остановке (возможно управление решетками — их открытие и закрытие — в зависимости оттемпературы воздуха в контейнере). Это позволяет удерживать теплоту внутри контейнера и, тем самым, повышает эффективность работы установленных в нем подогревателей при низких температурах атмосферного (наружного) воздуха.

Для размещения газопоршневых электроагрегатов обычно используют контейнеры длиною 6, 9 и 12 м. (20, 30 и 40 футов), а в случае невозможности или нецелесообразности их устанавливают в нескольких контейнерах, соединяемых между собою непосредственно на месте эксплуатации. Ограничение размеров вызвано предельными габаритами грузов, разрешенных к перевозке по железной дороге.

Поддержание оптимального теплового режима приводных газопоршневых двигателей, вне зависимости от нагрузки и условий окружающей среды, обеспечивают применением систем автоматического регулирования температуры охлаждающей воды и смазочного масла. Подробно эти системы будут рассмотрены ниже, здесь только отметим, что оптимальная температура охлаждающей жидкости, при которой механический КПД имеет наибольшее значение, эффективная мощность оказывается наибольшей, а удельный расход топлива минимальным (особенно это заметно на частичных нагрузках), лежит в пределах 70...85С (в открытых, соединенных с атмосферой, системах; закрытые (герметизированные) системы на газопоршневых двигателях не применяют).

Поделиться в соцсетях
 
 

ТРК ТЕРРА

Наименование СМИ: Медиапортал "ТЕРРА". Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ №ФС 77-75404 от 01.04.2019, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Статус свидетельства: действующее. Форма распространения: сетевое издание. Территория распространения: Российская Федерация, зарубежные страны. Язык: русский. Учредитель: АО «Телерадиокомпания «ТЕРРА». Главный редактор: Курдов Евгений Александрович. Контакты: 443090, Самарская обл, Самара, ул. Антонова-Овсеенко, д. 44А, 5 этаж, (846) 341-11-04, seo@trk-terra.ru.

ВОЗРАСТНОЕ ОГРАНИЧЕНИЕ 16+

© ТРК «ТЕРРА», 2002-2020. Все права защищены. При использовании материалов сайта активная ссылка на www.trkterra.ru обязательна