6.5. Электрические генераторы.

Электрический генератор представляет собой ротор, который приводится в движение двигателем внутреннего сгорания. На сегодняшний день рынок насыщен самыми разнообразными моделями, от небольших устройств мощностью в 4 кВт до солидных агрегатов.

Мощность - далеко не единственная характеристика электрических генераторов.

Многие характеристики электрических генераторов, а также их достоинства и недостатки, зависят от того, на каком топливе он работает. По данному признаку электрические генераторы делятся на бензиновые, дизельные и газовые.

6.5.1. Бензиновые генераторы.

Бензиновые генераторы (Рисунок 18), работающие на бензине, стоят дешевле дизельных генераторов и производят меньше шума, но они менее экономичны и отличаются меньшим ресурсом. Выбирают бензиновый генератор, главным образом, в тех случаях, когда предполагается его кратковременное эпизодическое использование.

Рисунок 18. Бензиновые генераторы

Бензиновые генераторы делятся на два основных типа:

А) Двухтактные.

Дешевы, имеют простую конструкцию, но расходуют слишком много топлива и работают довольно шумно. Моторесурс имеют небольшой (средняя продолжительность работы до капремонта - около 500 часов) и в большинстве своем являются маломощными.

Б) Четырехтактные.

Подавляющая часть бензиновых генераторов относится к этому типу. Наиболее выносливыми являются агрегаты OHV-класса, для которых характерно верхнее расположение клапанов. Они имеют ресурс порядка 4000 часов и рассчитаны на ежедневную эксплуатацию в течение 8-ми часов.

6.5.2. Дизельные генераторы.

Эти генераторы более долговечны и дешевы в эксплуатации, чем бензиновые, но их приобретение обходится гораздо дороже. При покупке дизельного генератора, следует учитывать, что эти агрегаты ориентированы на продолжительный режим работы.

Характерными недостатками для дизельных генераторов являются сложности при холодном пуске в зимнее время, поскольку дизельное топливо из-за входящих в его состав парафинов даже при небольшом морозе превращается в гель.

Дизельные генераторы также делятся на две группы:

А) С воздушным охлаждением (Рисунок 19).

Достоинствами этой разновидности генераторов являются сравнительно низкая стоимость (по отношению к дизелям с жидкостным охлаждением) и небольшой вес.

Рисунок 19. Генераторы с воздушным охлаждением

Б) С жидкостным охлаждением (Рисунок 20).

Эти генераторы способны отработать без капитального ремонта 20 - 40 тыс. часов. Дизели с жидкостным охлаждением - это тяжелые стационарные агрегаты, в большинстве своем оснащенные целым набором всевозможных дополнительных опций. Различают две их разновидности:
- низкооборотные: частота вращения вала - 1500 об/мин.;
- высокооборотные: с частотой вращения 3000 об/мин.

Первую группу можно использовать в непрерывном (24/7) режиме. Представители второй имеют меньший ресурс, а также являются более шумными и прожорливыми.

Рисунок 20. Генераторы с жидкостным охлаждением

6.5.3. Газовые генераторы (Рисунок 21).

Это был бы идеальный вариант автономного генератора, если бы не повышенная опасность пожара, взрыва или отравления. По некоторым оценкам газовые генераторы по своей экономичности в 15 раз превосходят дизельные аналоги, причем столь внушительное преимущество обусловлено не только низкой стоимостью газа, но и малым износом деталей.

Рисунок 21. Газовые генераторы

При выборе генератора необходимо заострить внимание к единицам, в которых указывается мощность электростанции. Вольт-амперное значение (например, 10 кВА) соответствует максимально возможной мощности, которую станция сможет поддерживать всего несколько минут (или даже секунд). Предельная номинальная мощность указывается в ваттах (например, 15 кВт), как правило, она составляет 80% от значения в вольт-амперах.

6.5.4. Тип генератора.

Все электрогенераторы делятся на две группы:

А) Асинхронные.

Имеют простую конструкцию, и цена на них не особо высокая. Но они отличаются низким качеством генерируемой электроэнергии и неспособностью обеспечивать пусковые токи, необходимые для запуска потребителей с электродвигателями.

Б) Синхронные.

Более качественная, но и более дорогая разновидность генераторов. Легко переносят перегрузки, имеющие место при запуске приборов с электромоторами.

Электрические генераторы могут быть установлены в контейнере (Рисунок 22, 23). Контейнер обеспечивает защиту от атмосферных осадков, механических повреждений, шумоизоляцию, а также сохраняет оборудование от доступа посторонних лиц. Электрогенератор в контейнере может быть смонтирован на открытой площадке (без дополнительной доработки).

При исполнении контейнера для электрического генератора необходимо выполнение ряда условий.

1. Корпус из негорючего теплоизоляционного нержавеющего материала, стойкого к атмосферным воздействиям или из сэндвич панелей с шумоизоляцией.

2. Конверторная система внутреннего обогрева с принудительной приточно-вытяжной вентиляцией с защитными декоративными решетками;

3. Наличие системы пожаротушения.

         
         

Рисунок 22. Контейнеры для электрических генераторов




Рисунок 23. Примеры размещения электрических генераторов в контейнерах

6.5.5. Типовые требования к помещению для установки электрического генератора.

Помещение для установки электрического генератора (генераторная) и хранения топлива в соответствии с требованием Федерального закона от 22.07.2008 № 123-ФЗ (ред. от 03.07.2016) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" следует выделить ограждающими конструкциями с пределом огнестойкости не менее REI 180, заполнение проемов не менее EI 90.

В дверных проемах необходимо предусмотреть пороги высотой не менее 15 см. Покрытие пола в помещениях дизельгенераторной и хранения топлива должно быть предусмотрено устойчивым к воздействию нефтепродуктов.

Помещение для установки генератора (Рисунок 24) должно быть отапливаемым, температура внутри не должна опускаться ниже +5°С.

Одна из стен помещения должна выходить на улицу.

Размеры помещения для установки генератора должны обеспечить возможность заправки топливом, смены масла, обслуживания и ремонта. Дверной проем должен иметь достаточные размеры для монтажа и демонтажа при капитальном ремонте. Зона обслуживания генераторной установки составляет не менее 1 метра от генератора.

Помещение генераторной следует оборудовать системой газоанализа. Сигнал о достижении 10% от НКПР должен поступать в помещение с круглосуточным пребыванием дежурного персонала.

Помещение генераторной следует оборудовать автоматическими установками пожарной сигнализации, пожаротушения и первичными средствами пожаротушения.

В помещении должны быть обеспечены меры электробезопасности и меры по соблюдению санитарных норм.

При установке газогенератора в помещении должна быть предусмотрена система безопасности на случай утечки природного газа (датчик утечки газа и газовый клапан).

Для укладки силовых и коммутационных кабелей в полу должны быть предусмотрены кабельные каналы. Для ввода кабелей в помещение электрощитовой должны быть выполнены отверстия в соответствии с диаметром кабелей и требованиями ПУЭ по прокладке силовых кабельных линий.

Следует предусмотреть пополнение запасов топлива, замену масла и охлаждающей жидкости.

При существовании опасности проникновения воды в помещение эксплуатации генератора подушка фундамента должна быть приподнята над уровнем пола на 400 мм.

Длина и ширина фундамента должны соответствовать габаритным размерам генератора, а глубина должна быть не менее 150-200 мм. Поверхность земли или пола под ним должна быть правильно подготовлена и иметь структуру, способную выдержать вес фундамента с агрегатом.

Крепление генератора производится с помощью анкерных болтов через установочные отверстия основания генератора.

При установке генератора в контейнере специальных требований для установки контейнера с генератором нет. Площадка под контейнер с генератором должна обеспечивать горизонтальное положение. Поверхность земли или пола под ним должна быть правильно подготовлена и иметь структуру, способную выдержать вес фундамента с агрегатом. Подушка фундамента должна быть приподнята над уровнем земли на 400 мм.

Двигатель генератора производит некоторое количество тепла, которое должно быть выведено за пределы помещения (контейнера), что необходимо для обеспечения правильной работы установки.

Помещение должно быть оборудовано принудительной приточно-вытяжной вентиляцией.

Для организации правильного охлаждения двигателя и вентиляции помещения важно обеспечить герметичную подачу свежего воздуха с улицы на крыльчатку вентилятора двигателя через воздуховод и удаления нагретого воздуха через электровентилятор. Для вытяжной вентиляции, в стене, выходящей на улицу, делается отверстие и ставится вентилятор (Рисунок 24). Вентилятор должен включаться во время работы станции, либо иметь систему автоматического запуска с термостатированием. Если в помещении есть естественная вытяжка, окна и т.п. и температура не поднимается выше 35 градусов при продолжительной работе станции, то установка вентилятора не обязательна (данный замер осуществляется при температуре окружающего воздуха в помещении 20 С).

Исходя из этого, возникает необходимость в оборудовании помещения входным и выходным вентиляционными окнами, приспособленными к условиям эксплуатации генератора и системы охлаждения.

Воздух в помещении, где установлен генератор, должен перемещаться в направлении от генератора переменного тока к двигателю и радиатору.

При недостаточной вентиляции температура в помещении будет расти, что повлечет за собой потерю мощности двигателя вплоть до полной остановки генераторного агрегата.

Проемы для притока и удаления воздуха должны быть защищены от дождя и снега (козырьки, жалюзи и т.п.).

При размещении генератора в здании необходимо предусмотреть звукоизоляцию помещения.

Отвод отработанных газов двигателя должен осуществляться наружу через выпускную систему согласно рекомендаций руководства завода-изготовителя по установке генератора.

При установке газоотводной трубы необходимо учесть ряд условий, таких как результирующие потери мощности, изоляция, подвеска, уровень шума, загрязнение и т.д.

Размещение выхлопной магистрали должно обеспечивать защиту от попадания на его поверхность капель ГСМ и любых других горючих предметов.

Выпуск отработанных газов производится непосредственно от глушителя путем удлинения выпускного тракта двигателя металлической трубой, диаметром превышающим диаметр самой выхлопной трубы. В выхлопную систему между глушителем и отводящую газы трубой должен быть вмонтирован виброкомпенсатор длинной не менее 300 мм. Допускается не более 2 поворотов трубы на угол 90 градусов.

Отвод газов производить в хорошо проветриваемое место в соответствии с требованиями санитарных служб.

Рекомендуется использовать трубы без сварных швов.

Вывод должен осуществляться только с использованием труб с толщиной стенки не менее 1,5 мм. Использование жестяных коробов или гофр недопустимо.

Рисунок 24. Установка генератора в помещении

В связи с высокой температурой стенок трубопровода при работающем генераторе, его пресечение со стенами и строительными конструкциями из сгораемого материала необходимо выполнять с устройством металлического футляра, с противопожарной разделкой из теплоизоляционного несгораемого материала толщиной не менее 20 мм между наружной стенкой трубопровода и внутренней стенкой металлического футляра. В случае прохождения трубопровода вблизи стен и конструкций из сгораемых материалов такие участки также необходимо изолировать несгораемым теплоизоляционным материалом толщиной не менее 20 мм.

Система отвода продуктов сгорания находится под избыточным давлением от двигателя, и по этой причине должна быть полностью герметична для того чтобы продукты сгорания не попадали в воздух помещения.

Заземление всех металлических конструкций осуществляется через общую «землю».

При инсталляции генератора требуется подвести заземление к нижеперечисленным элементам:
- генератор;
- выносная панель управления (силовой модуль) (если есть);
- топливные баки и топливные магистрали;
- кабельные каналы.

Рисунок 25. Система вентиляции помещения с термостатированием

6.5.6. Кабели и соединения.

Силовые кабели, прокладываются в коробе или кабельном канале. Расчет сечений кабеля произвести согласно таблицы 1.3.4 ПУЭ издание 7. Сечение сигнального кабеля должно быть не менее 0,75 мм.

6.5.7. Пуско-наладочные работы.

Контроль соответствия выполненных работ проекту.

Контроль сдаточной документации.

Проверка правильности электрических соединений, прозвонка при необходимости.

Контроль заправки генератора рабочими жидкостями (масло, тосол, топливо).

Подключение генератора к сети.

Проведение проверок в соответствии с ПУЭ, требованиями завода - изготовителя.

Проведение испытания генератора на всех режимах со снятием характеристик (регулировка выходных характеристик в случае необходимости).

Сдача работ заказчику с оформлением актов ввода в эксплуатацию.

Передача инструкций по эксплуатации оборудования Заказчику.

Виды и периодичность работ при техническом обслуживании аппаратуры резервного электропитания приведены в приложении 1.

Далее >>>