+7 495 232-93-22
Логотип Бесперебойное электроснабжение Поиск по сайту обратный звонок
Каталог

Генератор


Генератор состоит из следующих основных составляющих:
  • Приводной двигатель, включая системы смазки, подачи топлива, охлаждения, выхлопа и шумоподавления. В зависимости от типа привода — бензинового, дизельного или газового двигателя внутреннего сгорания, различают соответственно бензиновые генераторы, дизельные генераторы и газовые генераторы.
  • Альтернатор, который вращается от приводного двигателя и генерирует переменное 1-но или 3-х фазное напряжение.
  • Контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА) — осуществляют контроль за работой всех составляющих генератора, реализуют его автоматическое включение при пропадании основного сетевого напряжения, а так же защиту двигателя и альтернатора от аварийных режимов и выхода из строя.
  • Рама (каркас, корпус) — объёмная или плоскостная конструкция, связывающая все перечисленные агрегаты в единый комплекс. В раму чаще всего встраивается штатный топливный бак для работы станции без дозаправки на время от 3 до 15-20 часов.




Устройство генератора

Типы генераторов

Бензиновые генераторы

Комплектуются двумя типами карбюраторных бензиновых двигателей только воздушного охлаждения:
  • 2-х тактные одноцилиндровые, в которых бензин АИ-92 перемешивают с маслом. Такие двигатели отличаются малой наработкой на отказ (не более 500 часов), ставятся только на самые маломощные и компактные бензиновые генераторы и рассчитаны на непродолжительное время работы.
  • 4-х тактные одно- или двухцилиндровые, с верхним расположением клапанов (O.H.V.), которые отличаются более равномерным, чем двухтактные, ходом, имеют больший моторесурс и меньший шум при прочих равных параметрах. Они оснащены системой автоматического останова при понижении уровня масла, имеют высокий запас прочности и считаются самыми надежными в своем классе (наработка на отказ до 2500-4000 часов).
  • чуть большим ресурсом обладают V-образные двухцилиндровые бензиновые двигатели, применяемые в мощных 9-15 кВА генераторах.

Генераторы на базе 4-х тактных бензиновых двигателей предназначены для продолжительной эксплуатации - около 6-8 часов ежедневно).

Бензиновые генераторы выпускаются в основном мощностью до 15 кВА, характеризуются небольшими размерами, весом, уровнем шума, простотой в эксплуатации и сравнительной экологической чистотой. Они используются как мобильные, аварийные или резервные источники электропитания в период отключения основной электроэнергии на даче, ферме, торговой точке, или как источник электроснабжения в полевых условиях (на стройке в походе и т.п.) для осветительного, сварочного, строительного и другого оборудования.

Бензиновый генератор существенно дешевле, чем дизельный, но затраты на топливо для него выше. (Кстати, следует отметить более высокую пожароопасность бензина по сравнению с дизельным топливом). Они имеют меньший уровень шума (55-72 дБ) по сравнению с дизельными (80-110 дБ), а также гораздо легче запускаются при низких температурах окружающей среды, чем дизельные, из-за меньшей вязкости топлива.


Дизельные генераторы

Выпускаются с двигателями с различной частотой оборотов коленвала: 1500 об./мин. или 3000 об./мин. Первые являются более тихими и имеют увеличенный ресурс работы двигателя (наработка на отказ 15 000 - 40 000 часов), при необходимости они могут работать без останова двигателя круглые сутки. Вторые дешевле и меньше по весо-габаритным характеристикам, но обладают повышенным шумом, имеют более высокий расход топлива и значительно меньший ресурс.

В дизельных генераторах для увеличения мощности при сохранении габаритов, веса и объема камеры сгорания применяется турбонаддув. Воздух в двигателях, прежде чем попасть в камеру сгорания, сжимается в турбокомпрессоре. Его турбина приводится в движение выхлопными газами. После сжатия воздух либо сразу направляется в камеру сгорания, либо охлаждается в промежуточном радиаторе и также поступает в камеру сгорания двигателя.

Дизельные генераторы, собранные на высокооборотных двигателях воздушного охлаждения, считаются резервными, с наработкой порядка 500 моточасов в год, их использование в качестве основных источников электроэнергии не рекомендуется. Для круглосуточной работы без ограничения наработки должны применяться дизельные генераторы только с жидкостным охлаждением и с вращением коленвала 1500 об./мин. Такие электроагрегаты отличаются долговечностью, оптимальным расход топлива, низким шумом и высоким моторесурсом.

Дизельный генератор более экономичен и надёжен, чем бензиновый, но стоит значительно дороже. Диапазон мощностей очень широк: от нескольких кВт до нескольких МВт. Возможно создание энергосистемы, состоящей из нескольких агрегатов, работающих параллельно с наращиванием или резервированием мощности.


Сварочные генераторы

Представляет собой обычный бензиновый или дизельный генератор, в котором установлен специальный сварочный альтернатор, адаптированный к значительным мгновенным перегрузкам, а также сварочный аппарат — трансформатор или выпрямитель. Сварочные генераторы могут применяться как для сварочных работ, так и для электропитания различного оборудования, но одновременное совмещение этих двух функций не разрешается. Электрическая мощность составляет от 3 до 10 кВА (220 или 380 В), ток сварочного аппарата — от 170 до 300 А.



Альтернатор

В зависимости от назначения генератора применяются различные типы альтернаторов:
  • постоянного тока;
  • инверторные;
  • асинхронные и синхронные однофазного или трёхфазного тока.

Синхронные альтернаторы отличаются более высоким качеством вырабатываемой электроэнергии и способностью выдерживать 3-х кратные мгновенные перегрузки. Они построены конструктивно сложнее асинхронных: например, у них на роторе находятся обмотки.

Асинхронные альтернаторы дешевле и устроены гораздо проще синхронных: их ротор напоминает обычный маховик, но качество генерируемого электричества невысокое. Если к генератору с таким генератором подключается электродвигатель с большими пусковыми токами (холодильник, насос, электроинструмент), то нужно делать соответственный запас по мощности выбираемого генератора с асинхронным генератором, который не переносит пиковых перегрузок. Асинхронные применяются только в некоторых переносных моделях, в профессиональных и стационарных устанавливаются только синхронные.

Частота выходного напряжения генератора зависит от частоты вращения приводного двигателя, которая в свою очередь зависит от величины нагрузки и от количества полюсов альтернатора. Чем больше нагрузка, тем меньше частота вращения двигателя и, соответственно, меньше частота выходного напряжения. Чтобы частота вырабатываемой электроэнергии не выходила за пределы, определенные ГОСТом, применяются регуляторы оборотов двигателя.

Частота вращения двигателя стабилизируется двумя видами регуляторов:
  • механическими, которые настроены таким образом, что при нагрузке 75-90% частота выходного напряжения равна 50 Гц. Соответственно, на более малых нагрузках (10-30 % от номинала генератора) частота напряжения будет в пределах 52-53 Гц;
  • электронными, предназначенными поддерживать постоянную частоту 50 Гц вне зависимости от суммарной нагрузки на двигатель. Генераторы с электронной стабилизацией частоты вращения двигателя стоят дороже обычных с механическим регулятором.

Силовая часть альтернатора и цепи нагрузки комплектуется автоматами защиты или трёхполюсными переключателями-автоматами с ручным или электрическим приводом. Напряжение можно снимать либо через вмонтированные в распределительный щит розетки (на маломощных генераторах), либо через клеммные выводы.


Контрольно-измерительные приборы и автоматика

Во время работы генератора автоматически контролируются следующие параметры его работы:
  • давление и уровень масла в двигателе;
  • уровень и температура охлаждающей жидкости (не во всех моделях);
  • уровень топлива (не во всех моделях);
  • число оборотов альтернатора;
  • напряжение и частота сети, мощность, отдаваемая в нагрузку (не во всех моделях);
  • количество наработанных моточасов (не во всех моделях).

Применение микропроцессоров позволяет генератору обрабатывать несколько десятков признаков неполадок, регистрировать дату и время признаков отклонений параметров работы узлов в режиме реального времени, программировать режимы работы, осуществлять запуск, синхронизацию, включение и выключение в автоматическом режиме. Для дистанционного управления энергосистемой используются телекоммуникационные модули, осуществляющие по интерфейсам RS232 и RS485 удаленный контроль и регулирование различных параметров генератора и его управление.


Типы запуска генераторов

В зависимости от мощности и назначения генератора применяются следующие виды запусков:
  • ручной (шнуром) — применяется в маломощных бензиновых и дизельных генераторах;
  • электростартер — от аккумулятора, поворотом ключа, имеется дубль ручным стартом в генераторах средней мощности с воздушным охлаждением;
  • автоматически — при пропадании напряжения в основной сети генератор заводится самостоятельно, а при его появлении — сама без участия оператора останавливается.

Ручной режим пуска используется на компактных бензиновых и мобильных дизельных генераторах, которые используются для автономного питания нагрузок при авариях (питание пожарных насосов, откачивающих насосов при наводнениях, сварочные и вспомогательные агрегаты при ремонте трубопроводов), различных выездных мероприятиях (концерты, выставки и т.п.).

Для автоматического резервного режима работы используется более сложная схема управления и больший набор элементов автоматики. Когда в сети есть напряжение, генератор не работает, находится в дежурном режиме. При пропадании напряжения автоматикой подается управляющий сигнал на запуск двигателя, и через 3-10 секунд он достигает номинального числа оборотов. Если двигатель не запускается, то управляющий сигнал на запуск повторяется (до 3-5 6 раз). Через 10-30 секунд после достижения электрогенератором заданного напряжения и частоты, нагрузка автоматически переключается на питание от генератора.

Когда напряжение в сети восстанавливается, происходит автоматическое переключение нагрузки с генератора обратно на сеть с задержкой, необходимой автоматике для определения стабильности появившегося напряжения и частоты. После восстановления напряжения в сети агрегат несколько минут продолжает работу на холостом ходу для охлаждения двигателя и электрогенератора, а затем останавливается. После остановки он сразу готов к запуску. При такой конфигурации аккумулятор автоматически подзаряжается от сети. При отрицательных температурах происходит включение электронагревателя охлаждающей жидкости двигателя, что позволяет сразу после запуска снимать с электрогенератора полную нагрузку и сводит к минимуму отказы при пуске станции при пропадании основной сети. Различные дополнительные опции облегчают эксплуатацию генератора (запись параметров в память и передача их на расстояние либо по проводной/телефонной/линии, либо передача аварийных сообщений на пейджер или сотовый телефон), возможность дистанционного пуска и т.п.


Дополнительное оборудование для генератора

Предлагается широкий спектр дополнительного оборудования:
  • блоки автоматики, позволяющие автоматически запускать генератор при пропадании основного напряжения, и останавливать её при его восстановлении, а также контролировать его основные параметры на дисплее и дистанционно на компьютере;
  • топливные баки увеличенной ёмкости;
  • различные системы защиты — от перегрузки, от утечки тока на землю, от атмосферных явлений;
  • дополнительные глушители, снижающие шум газовыхлопа;
  • шумозащитные кожухи для снижения общего шума от работы генератора;
  • подогреватели охлаждающей жидкости, которые осуществляют прогрев охлаждающей жидкости в заранее заданное время либо постоянно в холодное время года, тем самым облегчая запуск генератора при отрицательных температурах окружающей среды;
  • устройства для мобильности — колёса, прицепы, платформы;
  • различные контейнеры, позволяющие устанавливать генератор на подготовленную площадку прямо на улице либо на прицеп, платформу. Имеют в своём составе всё необходимое оборудование для обеспечения нормальной работоспособности в оговоренных заранее при заказе климатических условиях, а также вспомогательные системы: освещения, пожаротушения, сигнализации и т.п.

Параллельная работа дизельных генераторов

Принцип параллельной работы заключается в том, что дизельный генератор работает совместно с другим агрегатом или коммунальной сетью на общие шины нагрузки. Параллельная работа используется в случае, если требуется повысить надёжность системы электроснабжения особо ответственных потребителей и с целью компенсировать временный рост по мощности в часы пика нагрузки, либо когда потребляемая мощность подключаемого оборудования в течение длительного времени отличается в разы и не всегда рационально использовать для питания нагрузок малой мощности генератор большой мощности, рассчитанный по максимальной мощности потребителей.

В таком случае дополнительные дизельные генераторы включаются в работу либо персоналом, либо автоматикой по мере роста потребления и соответственно со спадом мощностей нагрузок происходит отключение «лишних» электроагрегатов. Подобные варианты включения закрывают ещё одну проблему: обеспечивают беспрерывное длительное снабжение электропитанием потребителей, даже если одна из генераторов остановлена на профилактику/ремонт.

Параллельная работа с коммунальной сетью используется крайне редко и применяется только в случаях, когда необходимо обеспечить бесперебойность питания на период проведения технического обслуживания основного источника электроснабжения. В данном случае дизельный генератор работает в параллель с сетью кратковременно, только на период плавного перевода нагрузки на питание от сети на генератор и обратно.

Для организации параллельной работы источников электроэнергии необходимо провести их синхронизацию. Для этого обычно требуется минимальное количество приборов, и квалифицированный персонал может осуществить это вручную. В случае, если существуют сложные многосистемные ответственные нагрузки, не допускающие даже малейшего сбоя электроснабжения, то необходимо применять автоматическую синхронизацию, которая не только обеспечит корректный ввода в параллель независимых источников электроэнергии, но и постоянно будет корректировать их параметры для устойчивой синхронизации.


Исполнение и режимы работы генераторов

Все генераторы можно разделить:
  • по назначению — бытовые, полупрофессиональные и профессиональные;
  • по применению — резервные, основные;
  • по виду топлива — бензиновые, дизельные;
  • по исполнению — портативные, переносные, стационарные, передвижные, открытые, в шумопоглощающем кожухе, в контейнере, в кунге и т.п.;
  • по виду пуска — ручной стартёр (для маломощных), электростартерный или автоматический;

Генераторы выпускаются в нескольких исполнениях:
  • переносные портативные;
  • переносные в объемной раме открытые и в шумопоглощающем кожухе;
  • на раме — для установки в помещении, возможна дополнительная комплектация дополнительными глушителями и подогревателем для работы при отрицательных температурах;
  • в шумопоглощающем всепогодном кожухе — для установки под открытым небом либо в помещении, возможна комплектация подогревателем для работы при отрицательных температурах;
  • специальное исполнение (тропическое, арктическое, морское и пр.;
  • на прицепе, в контейнере, кунге).

Как правило, генераторы работают в следующих режимах эксплуатации:
  • основной — когда нет питающей электросети и генератор является единственным источником электропитания;
  • резервный — когда есть питающая электросеть, а генератор используется в случае перебоев в питающей электросети;
  • работа в параллель с основной сетью – для перекрытия либо пиковых нагрузок, с которыми не справляется основная сеть, либо для питания мощного Оборудования при малых отпущенных лимитах на электроэнергию;
  • работа в параллель двух и более генераторов как для повышения надёжности схемы питания, так и для оптимизации нагрузочных характеристик. При малом потреблении мощностей работает только один из них, при росте потребления подключаются резервные (1+N).


Рейтинг статьи:
Logo
20.03.2007



КАТАЛОГ