Электрические схемы

Электрические схемы

Электрические схемы

Современные ДГУ являются техникой высокой сложности, к ним предъявляются особые требования по настройке и установке. Правильный монтаж и подключение являются гарантией длительной безаварийной работы. Монтаж электростанций должен проводиться в соответствии с эксплуатационными требованиями и по строго установленным правилам. В противном случае может наступить преждевременный износ оборудование и его порча.

В случае, когда для учета потребляемой электроэнергии используется более одного счетчика, для подключения дизель генератора имеет смысл объединить электросети в одну точку и к ней же подключать генератор. Объединение электросетей в один распределительный щит необходимо для обеспечения аварийным питанием нескольких этажей одного здания, когда приборы учета находятся на разных этажах. Реконструкция электросетей должна осуществляться на основе проекта внутреннего энергоснабжения.

При одновременном включении дизельной электростанции и существующей нагрузки в электрических сетях, возможно возникновение пожара и порча оборудования. Дизель генератор должен включаться только в случае отсутствия напряжения в основных сетях. Для исключения возможности одновременного включения необходимо установка АВР – автоматического ввода резерва в эксплуатацию.

Для работы мобильных дизельных электростанций на открытых площадках необходим коммутационный щит для подключения ДГУ. Его устанавливают на фасаде здания с тыльной стороны. Вынос коммутационной аппаратуры также необходимо осуществлять на базе согласованного проекта.

Схема подключения дизель генератора в помещении

Дизельные электростанции являются мощным источником тепла, которое выделяется в процессе работы двигателем, электрогенератором и выпускным коллектором. Это может привести к повышению температуры в здании, где эксплуатируется агрегат и впоследствии негативно сказаться на его производительности. Чтобы предотвратить перегрев электростанции, помещение необходимо оборудовать системой приточно-вытяжной вентиляции. Спроектирована она должна быть таким образом, чтобы воздушный поток поступал в помещение со стороны электрогенератора, затем проходил через радиатор системы охлаждения и, наконец, выводился через воздуховод с помощью вентилятора за пределы здания.

Подготовка к эксплуатации дизельного генератора

Подготовка электростанции к эксплуатации должна отвечать следующим требованиям:

— дизель генератор должен быть защищен от воздействий окружающей среды, в том числе от прямого попадания солнечных лучей и атмосферных осадков;

— необходимо предусмотреть систему принудительной вентиляции во избежание перегрева агрегата;

— дизельные генераторы необходимо предохранять от воздействия чрезмерно низких и высоких температур, а также их резких перепадов;

— схема подключения дизельных электростанций должна предусматривать защиту от попадания воздушных примесей, в том числе дыма, строительной пыли, выхлопных газов, химических веществ и т.п.

Для наиболее эффективного охлаждения дизельной электростанции, а также свободного доступа к ней, пространство вокруг генератора должно быть не менее 1.5м сверху и 1м по периметру. При установке дизельных установок на открытых площадках, схема подключения должна включать в себя защиту от внешних воздействий. Это может быть всепогодный шумопоглощающий кожух или же в условиях Севера — контейнер. Кожухи также могут быть предусмотрены при временной установке дизель генератора в помещении или вне его.

Схема подключения дизель генератора

По роду нашей деятельности мы не раз сталкивались с различными схемами подключения дизельных, газовых и бензиновых генераторов к домашней сети. Иногда встречаются схемы подключения, выполненные по всем канонам безопасности, однако чаще электрики и сами хозяева поражают своей смекалкой, смелой фантазией и авантюризмом. Приведем правильные, а также опасные, но при этом самые популярные образцы народного творчества.

Начнем с самых распространенных и, увы, небезопасных схем – “деревенских”.

«Деревенская» схема подключения

Существует два варианта «деревенской» схемы: потенциально опасный и гарантированно опасный.

Гарантированно опасный вариант подключения – это когда кабель от генератора включают в любую в розетку дома. Когда сети нет, питание от генератора подается не только потребителям дома, но и всем соседям, которые сидят на этой же линии) Как правило, в этом случае генератор останавливается из-за перегрузки, срабатывает автомат, греется и оплавляется розетка. Самый опасный момент наступает при появлении сети: вместе с сетевой фазой по тем же самым проводам передается питание от генератора. Однако продолжается это совсем недолго – либо до срабатывания автомата, либо до выхода генератора из строя. Этот способ подключения генератора категорически запрещен и гарантированно опасен – вплоть до возгорания.

Потенциально опасная модификация тоже далека от совершенства и существует до первого случая, когда “что-то пошло не так”. Рядом с сетевым вводным автоматом устанавливают второй — для генератора. Когда отключается сеть, пользователь заводит генератор, отключает сетевой автомат и включает автомат генератора. В этом случае схема работает правильно и безопасно. Правда, есть у нее одно неудобство: не видно, появилась ли сеть. Приходится подходить к вводному автомату и проверять или смотреть на окна соседей.

Когда сеть появляется обратно, автоматы переключают обратно. С точки зрения физики – схема верная и, на первый взгляд, безопасная. Кроме одного нюанса – человеческого фактора! Если однажды при наличии сети и работающем генераторе случайно включить оба автомата, то эта схема превратится в гарантированно опасную – возникннут встречные токи и произойдет то же, что и в первом случае. Срабатывание автоматов или выход генератора из строя, а то и возгорание.

Наш многолетний опыт показывает: если у человека есть возможность допустить ошибку, рано или поздно он это сделает. Ненарочно, конечно, однако сделает.

Именно для этого свои щиты переключения между источниками электроэнергии (ручные или автоматические) мы изготавливаем так, чтобы у человека не было возможности совершить ошибку.

Правильная «ручная» схема подключения генератора

Суть правильной “ручной” схемы подключения генератора сводится к единственному элементу – реверсивному переключателю или двум рубильникам, обязательно объединенным так называемой сблокировкой, или проще говоря — ручкой.

Вся прелесть подобного переключателя в том, что в нем физически не возможно одновременное подключение двух источников в одну сеть. Механика данного устройства реализована так, что у пользователя есть возможность либо подключить один источник, либо другой, но никак не оба одновременно.

Это самая простая и “железобетонно-безопасная” схема подключения генератора.

К тому же, на дверцу щита мы устанавливаем светодиоды, которые позволяют следить за наличием каждой фазы сети (даже если пользователь еще не переключился на нее), а также за наличием питания от генератора.

Это удобно и надежно, однако необходимо самому заниматься запусками, остановками генератора и переключениями, помнить о зарядке пускового аккумулятора генератора (а об этом вспоминают только когда АКБ уже мертв). Если вы хотите, чтобы все работало без вашего присутствия, необходимо установить щит АВР (автоматики ввода резерва) и приобрести правильный генератор, который способен запускаться самостоятельно.

Правильная автоматическая схема подключения генератора

Суть правильной автоматической схемы подключения генератора сводится к тому же – безопасному переключению между источниками питания, однако этим занимается автоматика без человека.В этой схеме переключениями занимается пара контакторов (или рубильников или соленоид с мотор-приводом) под управлением микроконтроллера.

При кажущейся простоте схемы переключения и здесь можно наломать дров. Дело в том, что многие электрики и даже производители пренебрегают тремя важными нюансами:

1. Не всегда устанавливают комплексную электромеханическую блокировку.

Блокировка – это та самая важная вещь, которая исключает одновременное подключение к двум источникам и возникновение встречных токов. Какая бы ошибка ни произошла в контроллере, как бы ни залипли реле, блокировка не позволит замкнуться двум контакторам одновременно. Для этого используется и механический рычаг, и отключение электрического сигнала. Двойная надежность!

2. Хронически не дублируют контакторы с помощью ручного реверсивного переключателя — байпаса.

К сожалению, этот недочет встречается в 9 случаях из 10. Какими бы надежными и дорогими ни были контакторы, они тоже иногда выходят из строя. Пиковые скачки напряжения в нашей стране не редкость и, как следствие, выход контакторов из строя – тоже. При выходе контактора из строя полностью пропадает питание, и пользователь вынужден ожидать прибытия электрика в то время, как соседи продолжают жить со светом.

Если же в вашем щите АВР установлен байпас, при поломке контактора вы спокойно переключаетесь вручную на сеть и неспешно вызываете электрика на любой удобный день. Благодаря байпасу, который фактически выручает раз в пятилетку, а то и вообще не используется, вы защищаете себя от подбных случаев и бережете нервы – свои, своих близких и нервы электрика.

3. Используют самые дешевые и ненадежные контакторы (рубильники, соленоиды), а также лукавят при подборе их мощности.

Контактор – это один из самых важных элементов электроснабжения. Сетевой, к примеру, работает 99,9% времени и регулярно принимает удары со стороны сети. Поэтому его необходимо подбирать со всей ответственностью. И выбирать не только по марке и цене, а также смотреть его технические характеристики. Мы всегда используем промышленные контакторы с запасом мощности, которые способны работать в самых жестких условиях (обязательно по категории не ниже АС-3) и ресурс которых исчисляется миллионами циклов.

Помимо базовых функций слежения за сетью, запуска и переключения на генератор, наши щиты АВР выполняют еще несколько полезных функций:

— интуитивно понятная индикация наличия питания с помощью светодиодов;
— подробное информирование о происходящих событиях на дисплее контроллера (пофазное напряжение сети и генератора, причины переключения и т.п.),
— постоянная зарядка пускового аккумулятора генератора;
— прогрев и охлаждение генератора на холостом ходу;
— регулярные профилактические запуски генератора для проверки его работоспособности;
— смс-информирование, а также удаленный запуск генератора с телефона;
— подача сигналов на другие приборы сигнализации и контроля.

Нет необходимости изобретать велосипед, разрабатывать щит АВР самостоятельно или поручать его изготовление электрику. Всё уже давно придумано, испытано и значительно улучшено с точки зрения надежности, безопасности и дружелюбности к пользователю.

Как подключить тахометр на дизельный двигатель

Тахометр является устройством, которое активно используется на бензиновых и дизельных автомобилях. Данный прибор служит для измерения скорости вращения (оборотов) коленчатого вала или генератора. Большинство современных транспортных средств оснащаются штатным тахометром прямо с завода.

Потребность самостоятельно установить тахометр на дизельном двигателе может возникнуть по разным причинам. Следует отметить, что схема подключения тахометра на дизеле несколько отличается от аналогичного решения для бензиновых ДВС. В процессе выбора тахометра для дизеля необходимо учитывать данную особенность, так как тахометр для бензиновых двигателей на дизельный мотор не подойдет.

Откуда берет сигнал тахометр на дизельный двигатель

Сегодня для дизельных двигателей в продаже представлены электронные, цифровые и аналоговые тахометры, схема подключения которых предполагает ряд особенностей. Дело в том, что местом подключения тахометра для дизеля в подавляющем большинстве случаев выступает генератор.

Подключение устройства

В основе принципа работы электронного тахометра лежит считывание электрических импульсов. В бензиновых агрегатах считываются импульсы, которые в определенном количестве подаются на катушку зажигания. Что касается дизельного мотора, то считывание осуществляется со специальной клеммы, которая находится в корпусе генератора.

Чтобы подключить тахометр к дизельному двигателю, желательно осуществлять работы на подъемнике или воспользоваться смотровой ямой. На начальном этапе необходимо демонтировать защиту с генератора, избегая попадания грязи внутрь устройства. Следующим шагом становится визуальный осмотр катушки генератора, на которой присутствуют несколько клемм. Контакт тахометра (входной провод) следует подключать к той клемме, которая обычно маркируется литерой «W».

Также в отдельных источниках рекомендуется дополнительно реализовать замыкание контакта, который идет от маслонасоса. Данную операцию выполняют для того, чтобы тахометр после установки выдавал правильные показания, а также для исключения других проблем. Отмечено, что в противном случае после выхода мотора на определенную частоту вращения коленвала на панели приборов возможно ложное загорание сигнальной лампы, указывающей на критически низкое давление моторного масла в системе смазки двигателя.

Если клемма, обозначенная «W», на генераторе отсутствует изначально, тогда потребуется самостоятельное выведение отдельного контактного провода. Заранее подготовленный провод в обязательном порядке нужно качественно заизолировать. Для облегчения доступа генератор необходимо полностью снять, так как потребуется его частичный разбор. После разборки станут видны провода (3 штуки), идущие от обмотки генератора на выпрямитель, который также встроен в устройство.

На любой из этих контактов можно прикрепить заготовленный провод, а после осуществить его выведение за пределы корпуса устройства. По окончании крышка генератора ставится на место, сам генератор монтируется обратно. Обязательно необходимо проконтролировать, чтобы в процессе сборки выводимый наружу провод не контактировал с движущимися элементами в конструкции генератора.
Далее провод тахометра подключается к выведенному от генератора контакту аналогично подключению при наличии клеммы с маркировкой «W». Остальные контакты тахометра подключаются в соответствии со схемой, которая содержится в инструкции к конкретному устройству.

Дизельная электростанция

Ди́зельная электроста́нция (дизель-генераторная установка (ДГУ), дизель-генератор) — стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная одним или несколькими электрическими генераторами с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания. Существуют также электростанции с приводом от бензинового двигателя — бензиноэлектрический агрегат или бензиновая электростанция и газопоршневые электростанции.

Следует учитывать, что термины дизельная электростанция, дизельэлектрический агрегат и дизель-генератор не являются синонимами:

• дизель-генератор — устройство, состоящее из конструктивно объединённых дизельного двигателя и генератора;
• дизельэлектрический 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 дизельэлектрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления.

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).

Содержание

• 1 Виды и варианты исполнения
  • 1.1 По назначению
  • 1.2 По конструктивному исполнению
  • 1.3 По роду тока
  • 1.4 По типу генератора переменного тока
  • 1.5 Сварочные агрегаты
• 2 Применения
• 3 См. также
• 4 Примечания
• 5 Ссылки

Виды и варианты исполнения [ править | править код ]

Дизельные электростанции различаются по выходной электрической мощности, виду тока (переменный трёхфазный/однофазный, постоянный), выходному напряжению, а также частоте тока (например, 50, 60, 400 Гц).

Также дизельные электростанции разделяют по типу охлаждения дизельного двигателя, воздушному или жидкостному. Электростанции с дизельным двигателем жидкостного охлаждения — это агрегаты больших мощностей и размеров.

По назначению [ править | править код ]

• Передвижные — электростанции мощностью, как правило, до 1000 кВт. Применяются в качестве переносного (портативные) или резервного источника электроснабжения. Зачастую представлены в специальном шумозащитном кожухе или контейнере со стандартными (разрешенными) транспортировочными габаритами.
• Стационарные (промышленные) — электростанции, любой мощности и типа, интегрированные в единую систему энергокомплекса.

По конструктивному исполнению [ править | править код ]

• Линейный или традиционный генератор вращения.
• Открытого исполнения — базовое исполнение электростанции, предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении.
• В шумозащитном кожухе — для установки в помещение или на улице при наличии требований к снижению шума.
• Контейнерные — монтаж электростанции в блок-контейнер осуществляется для эксплуатации установки в тяжелых климатических условиях и повышенной вандалозащищённости.
• Электростанция может быть установлена в фургон, машину или на шасси. Таким образом, она приобретает статус мобильной электростанции.

По роду тока [ править | править код ]

Маломощные дизельные электростанции вырабатывают, как правило, однофазный переменный ток напряжением 220 В и/или трёхфазный напряжением 380 В.

Трёхфазные электростанции имеют более высокий КПД за счёт более высокого КПД генератора переменного тока.

Переносные дизельные электростанции с встроенным выпрямителем (инвертором) могут иметь дополнительный выход постоянного тока напряжением 12-14 вольт, например, для зарядки аккумуляторов.

Мощные дизельные электростанции вырабатывают трёхфазный ток:

• низковольтные — с напряжением до 1 кВ;
• высоковольтные — с напряжением более 1 кВ (6,3 кВ, 10 кВ).

Если необходимо передавать электроэнергию, выработанную низковольтными электростанциями, на значительные расстояние по линиям электропередачи, напряжение повышается на электрических подстанциях до 6,3 кВ или 10,5 кВ.

По типу генератора переменного тока [ править | править код ]

Так как частота переменного тока синхронного генератора определяется числом оборотов ротора (двигателя), то дизельная электростанция должна иметь механизм, обеспечивающий постоянное число оборотов дизельного двигателя независимо от нагрузки (генерируемой электрической мощности). Частота переменного тока синхронного генератора будет: f = n 60 <60>>> , где f — частота в герцах; n — число оборотов ротора в минуту.

Если генератор имеет число пар полюсов p , то соответственно этому частота электродвижущей силы такого генератора будет в p раз больше частоты электродвижущей силы двухполюсного генератора: f = p n 60 <60>>> .

ЭДС синхронного генератора регулируется изменением тока возбуждения.

Асинхронный генератор может генерировать переменный ток произвольной, нестандартной частоты (значительно отличающейся, например, от используемой в промышленности и быту частоты 50 Гц). Переменный ток после выхода из генератора подвергается выпрямлению, затем получившийся постоянный ток инвертор преобразует в переменный ток с параметрами, определяемыми стандартом. Недорогие модели инверторов имеют на выходе переменный ток несинусоидальной формы, обычно прямоугольные импульсы или модифицированная синусоида.

ЭДС асинхронного генератора регулируется изменением числа оборотов двигателя и изменением тока возбуждения (если предусмотрено конструкцией генератора).

Асинхронные генераторы без встроенной системы «стартового усиления» плохо переносят длительные перегрузки, в отличие от синхронных.

Сварочные агрегаты [ править | править код ]

Особой разновидностью дизельных и бензиновых электростанций следует считать сварочные агрегаты, генерирующие постоянный или переменный ток для электродуговой сварки. Выходное электрическое напряжение относительно низкое (около 90 вольт), однако сила тока велика, электрические генераторы не боятся коротких замыканий.

Применения [ править | править код ]

Такие электростанции и установки применяются в качестве основных, резервных или аварийных источников электроэнергии для потребителей одно- или трёхфазного переменного тока, для электропитания тепловозов, карьерных самосвалов, подводных лодок и другой техники, используют в малой энергетике, для энергообеспечения вахтовых посёлков, производств, установок связи и т. д., в качестве железнодорожных электростанций и энергорезервирования, в системе аварийного снабжения компьютерных сетей, потребителей собственных нужд на атомных и тепловых электростанциях, и других стратегических объектов, включенных совместно с ИБП [1]

Первые передвижные дизельные электростанции в СССР были спроектированы в ПКБ Мосэнерго (Мосэнергопроект) для восстановления нарушенного электроснабжения и для энергоснабжения перебазированных промышленных предприятий в новых районах во время Великой Отечественной войны Народный Комиссариат Электростанций СССР предложил Мосэнерго изготовить передвижные тепловые электростанции, используя демонтируемое, бывшее в работе оборудование. Передвижные электростанции-энергопоезда собирались на Фрунзенской ТЭЦ. Готовые энергопоезда мощностью 500—1500 кВт отправлялись в освобождённые города, где они обеспечили электроснабжение аварийно-восстановительных работ.