Режим работы:
Пн - Пт: 9-00 – 18.00, Сб - Вс: Выходной
«КЕДР» — Дизельные электростанции, газо-поршневые электростанции. Производство контейнеров для ДГУ, ГПУ и технологического оборудования.

Синхронизация электростанций

Компания «КЕДР» разрабатывает решения по электроснабжению на основе параллельной работы генераторов, при которой осуществляется синхронизация двух и больше дизельных установок. Таким образом, ДГУ функционируют как одна большая электростанция.

Связаться с нашими специалистами можно по телефону +7 (495) 926-25-56.

Для организации параллельной работы синхронных генераторов используются специальные контроллеры. Например, электростанции AKSA оснащаются панелями управления PCC и модулями управления производства Deep Sea Electronics (Великобритания). Данные устройства позволяют подключать до 16 и более установок для параллельной работы.

Применяя функции синхронизации, шунтирования и регулирования напряжения тока, контролер может устанавливать параллельную работу с напряжением, подданным в цепь, при уменьшении максимума нагрузки или отсутствии отдачи во время торможения. Модуль имеет функцию проверки синхронности: он контролирует работу устройства переключения нагрузки, чтобы обеспечивать параллельную работу с питанием шины/питающей сетью, только если эти питания синхронны. При запуске функции автоматической синхронизации модуль направляет сигналы в регулятор двигателя и генератор постоянного тока AVR для контроля скорости и напряжения тока на выходе из электростанции.

Синхронизация генераторов и параллельная работа генераторов применяется

  • Для электроснабжения нагрузки, которая изменяется в широком диапазоне мощностей, когда в широких пределах изменяется годовая или суточная величина потребляемой мощности. Необходимо отметить, что для дизелей установлено ограничение по минимально допустимым нагрузкам – 25 % от номинала. В случае продолжительной работы с небольшими нагрузками следует принимать специальные меры по техническому обслуживанию и восстановлению.
  • Для компенсации недостаточной мощности главной электросети в часы пик либо для запуска оборудования с высоким пусковым током.
  • Для обеспечения электропитания потребителей при возникновении серьезных последствий в результате неудачного запуска генератора. Применение параллельных систем повышает шансы нормального запуска дизеля.
  • Для организации схемы двойного резервирования с помощью двух электростанций одинаковой мощности.
  • Для бесперебойного электроснабжения во время выполнения технического обслуживания коммутационного оборудования и генератора.

Варианты исполнения параллельных систем

  • Две или больше электростанций, имеющих автоматический запуск, функционируют параллельно в резерве с главной сетью. Отсутствует режим параллельности с сетью.
  • Одна ДГУ, имеющая автоматический запуск, функционирует параллельно в резерве с главной сетью. Работает кратковременный режим параллельности с сетью.
  • Одна установка, имеющая автоматический запуск, функционирует параллельно в резерве с главной сетью. Работает длительный режим параллельности с сетью.
  • Два и более генераторов, имеющих автоматический запуск, функционируют параллельно в резерве с главной сетью, выполняя роль основного либо дополнительного источника электроэнергии. Работает длительный режим параллельности с сетью.

Условия включения в параллельную работу электростанций

  • Фазы чередуются одинаково.
  • Выходные напряжения равны.
  • Выходные частоты равны.

Нагрузка распределяется согласно номинальным мощностям электростанций.

После запуска обеих установок и закрытия их автоматических выключателей частота и напряжение тока должны быть одинаковыми между любыми двумя точками шины. Если дизель-генератор соединен с рабочей шиной, это означает, что он «магнитно соединен» с энергосистемой. При нормальном функционировании ДЭС не выходит из синхронизма. Синхронизация работы прекращается при потере возбуждения дизель-генератора.

После подключения генератора к параллельной работе показатели его частоты и напряжения будут зависеть от параметров общей шины, и система контроля начнет контролировать распределение нагрузки. В каждой электростанции функционирует собственная система контроля. Если не считать систему защиты, связь между синхронными генераторами отсутствует. Благодаря этому можно выполнять техническое обслуживание, не останавливая работу всей системы. Когда система контроля зафиксировала, что установка достигла необходимых показателей частоты и напряжения, нагрузка с сети переходит на электростанцию, система контроля которой контролирует выходные параметры.

Синхронный генератор переменного тока

В электростанциях AKSA устанавливаются генераторы с горизонтальной осью (трехфазный, синхронный) на роликовых подшипниках, со статором из кремнистой стали с малыми потерями, с изоляцией класса Н, с обмоткой из электролитической меди, с самовентиляцией внутри кожуха. Демпферная обмотка для организации параллельной работы – корпусного типа (в ДГУ высокой мощности).

Пример использования параллельной работы электростанций

Задача: Требуется организовать электроснабжение производства. Показатель дневной нагрузки составляет от 200 до 900 кВт. Величина мощности, потребляемой ночью, – 100 кВт.
Решение: В данном случае невозможно пользоваться только одной электростанцией, так как потребляемая мощность значительно колеблется, и существуют требования по минимально допустимой нагрузке. Для решения проблемы используют синхронизацию генераторов: три установки мощностью по 400 кВт подключают параллельно. Днем функционируют три ДЭС, а ночью одна.

Пример схемы параллельного подключения трех генераторов мощностью 2225 кВА в режиме синхронизации.

Панель PCC может работать вместе с другими панелями в режиме параллельной работы

Требуется установка дополнительного оборудования для обеспечения параллельной работы стандартных электростанций с энергосетью или другими генераторами. Существует ряд различий в распределении нагрузки (управлении).

  • Для параллельной работы необходимо соблюдение следующих условий:
    • проводные устройства одинакового типа;
    • характеристики регулятора оборотов двигателя (время отклика) одинаковые;
    • шаг обмотки дизель-генераторов одинаковый (ток нейтрали);
    • характеристики регуляторов напряжения (время отклика) одинаковые.
  • Параллельная работа дизель-генераторов, оснащенных панелями PCC, с ДЭС с другими панелями возможна в следующих случаях:
    • поддержание режима «droop»;
    • поддержание режима работы параллельно с сетью (к примеру, параллельно с паровой турбиной);
    • оснащение электронными регуляторами оборотов двигателя (GAC, Woodwards, Barber Colman).

Методы распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами

Разработано несколько методов для распределения нагрузки между генераторами при параллельной работе. При выборе метода учитывается мощность электроэнергетической системы, тип первичного двигателя и возможности его системы автоматического регулирования.

  • Метод ведущего генератора.
  • Метод статических характеристик

Примеры проектов по синхронной работе электростанций

4 электростанции по 2 000 кВа, 50 Гц, 6.3 кВ

Электростанции Aksa Power Generation оснащены 16-ти цилиндровым двигателем Cummins и дизель-генератором Stamford. Поддерживают автоматическую синхронизацию и распределение нагрузки, оборудованы системой управления нагрузкой. Параллельная работа генераторов обеспечивает резервное электроснабжение аэропорта.

7 электростанций по 2 000 кВа, 50 Гц, 10 кВ

Электростанции Aksa Power Generation оснащены 16-ти цилиндровым двигателем Cummins и генератором Leroy Somer. Поддерживают автоматическую синхронизацию и распределение нагрузки, оборудованы системой управления нагрузкой. За счет параллельной работы синхронных генераторов обеспечивается электроснабжение Военной медицинской академии.

20 электростанций по 880 кВа, 50 Гц в защитном кожухе

20 электростанций Aksa используются в качестве основного источника электроэнергии.