Реккомендации по выбору электростанции.

 
Наши рекомендации по выбору электростанции позволят вам познакомиться с основными критериями выбора данного оборудования и быть готовым к более детальному обсуждению с нашими специалистами вопросов подбора наиболее оптимальной для вас модели электростанции и схемы её включения в существующую сеть.

Электростанции состоят из следующих основных составляющих:

• Приводной двигатель, включая системы смазки, подачи топлива, охлаждения, выхлопа и шумоподавления. В зависимости от типа привода — бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания, различают бензиновые и дизельные электростанции.
• Электрогенератор, который вращается от приводного двигателя и генерирует переменное 1-но или 3-х фазное напряжение.
• Контрольно-измерительные приборы и автоматика — осуществляют контроль за работой всех составляющих электростанции, реализуют автоматичекое включение электростанции при пропадании основного сетевого напряжения, а так же защиту двигателя и электрогенератора от аварийных режимов и выхода из строя.
• Рама (каркас, корпус) — объемная 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.

Все электростанции можно разделить:

• по назначению — бытовые, полупрофессинальные и профессиональные (бензиновые, до 15кВА);
• 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 малогабаритных), электростартерный или автоматический;

Электростанции 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;

Как правило, электростанции работают в следующих режимах эксплуатации:

• основной — когда нет питающей электросети и электростанция является единственным источником электропитания;
• резервный — когда есть питающая электросеть, а электростанция 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 генераторных установок как для повышения надежности схемы питания, так и для оптимизации нагрузочных характеристик. При малом потреблении мощностей работает 1 генератор, при росте потребления подключаются резервные генераторы (1+N).

Выбор типа запуска электростанции
В зависимости от мощности и назначения электростанции применяются следующие виды запусков:

• ручной – шнуром;
• электростартером – от аккумулятора, поворотом ключа, имеется дубль ручным стартом в маломощных бензиновых и дизельных с воздушным охлаждением);
• автоматический - при пропадании напряжения в основной сети электростанция заводится самостоятельно, а при его появлении - сама без участия оператора останавливается.

Ручной режим пуска используется на мобильных электрогенераторных установках, не связанных с основной сетью, для установок, которые используются для 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, электростанция 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 раз). Через 10-30 секунд, после достижения генератором заданного напряжения и частоты, нагрузка автоматически переключается на электрогенератор.
Когда напряжение в сети восстанавливается, происходит автоматическое переключение нагрузки с электрогенератора 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 генератора, а затем останавливается. После остановки он сразу готов к запуску. При такой конфигурации аккумулятор станции автоматически подзаряжается от сети, при отрицательных температурах происходит включение электронагревателя охлаждающей жидкости двигателя, что позволяет сразу после запуска снимать с генератора полную нагрузку и сводит к минимуму отказы при пуске станции при пропадании основной сети.

Бензиновые электростанции (бензогенераторы)
В бензогенераторах применяются два типа карбюраторных 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) и ставятся только на самые маломощные и компактные бензогенераторы. Бензогенераторы на базе таких двигателей 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 электростанциях.
Бензогенераторы на базе 4-х тактных двигателей предназначены для продолжительной эксплуатации - около 8 часов ежедневно).
Бензогенераторы 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.
Бензиновые электростанции существенно дешевле, чем дизельные, но затраты на топливо для них выше, кстати, следует отметить более высокую пожароопасность бензина по сравнению с дизельным топливом. Бензогенераторы имеют меньший уровень шума (55-72 дБ) по сравнению с дизельными (80-110 дБ), а также гарантированно запускаются при температуре окружающей среды до -20°С, в то время как дизельные только до -5°С.

 
Дизельные электростанции (дизельгенераторы)
Дизельгенераторы выпускаются с двигателями с различным количеством 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 кроме повышенного шума обладают ещё и более высоким расходом топлива и значительно меньшим ресурсом.
В дизельных двигателях для увеличения мощности при сохранении габаритов, веса и объема камеры сгорания применяется турбонаддув. Воздух в таких 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 электростанции, 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 только дизельгенераторы с жидкостным охлаждением с вращением коленвала 1500 об./мин, которые отличаются долговечностью, оптимальным расход топлива, низким шумом и высоким моторесурсом.
Дизельные электростанции более экономичны и надёжны, чем бензиновые, но стоят значительно дороже. Диапазон мощностей очень широк: от нескольких кВт до нескольких МВт. Возможно создание энергосистемы, состоящей из нескольких дизельных электростанций.

Виды нагрузок.

• Активные нагрузки. Самые простые нагрузки, у них вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. Примеры: лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Здесь все просто: если их суммарная потребляемая мощность составляет 2 кВт, для их питания в точности достаточно 2 кВт.
• Реактивные нагрузки. Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные. Простейший пример первых - катушка, вторых - конденсатор. У реактивных потребителей энергия превращается не только в тепло - часть ее расходуется на другие цели, например, на образование электромагнитных полей. Мерой реактивности выступает так называемый cos?. Например, если он равен 0,8, то 20% энергии преобразуется не в тепло. На приборах обычно указывают их "тепловую" потребляемую мощность и cos?. Чтобы подсчитать "реальное" потребление нужно мощность разделить на cos?. Пример : если на дрели написано 500 Вт и cos?=0,6 , это означает, что на самом деле инструмент будет потреблять от генератора 500:0,6=833 Вт. Надо иметь в виду также следующее: каждая электростанция имеет собственный cos? , который обязательно нужно учитывать. Например, если он равен 0,8, то для работы вышеназванной дрели от электростанции потребуется 833 Вт : 0,8 = 1041 ВА. Кстати, именно по этой причине грамотное обозначение выдаваемой электростанцией мощности ВА (вольт-амперы), а не Вт (ватты).

В зависимости от назначения электростанции применяются различные типы электрогенераторов: 

• генераторы постоянного тока; 
• инверторные генераторы; 
• асинхронные и синхронные генераторы однофазного или трехфазного тока. 

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

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


Какую мощность электрогенератора выбрать?
Если мощность дизельгенератора выбрана близко к расчетной мощности подключаемых к ней электроприемников, то дальнейшее наращивание их количества приведет к перегрузке электростанции, в тоже время завышенная мощность дизельгенератора нежелательно скажется при эксплуатации самого дизеля. Мы рекомендуем, чтобы электростанция никогда продолжительно не работала на нагрузку менее 25% от своей номинальной мощности. Оптимальная нагрузка дизельгенератора 35-75%.

Выбор количества фаз электростанции - 1-но или 3-х фазная
Если у вас есть хотя бы один электроприбор с 3-х фазным питанием, то и электростанция должна быть 3-х фазной. Если у вас только 1-но фазные электроприборы, то тут возможны два варианта:
Выбор 1-но фазной электростанции. Даже при трехфазном вводе, но при отсутствии трехфазных потребителей рациональнее применять однофазную генераторную установку для более полного использования ее мощности и удешевления в итоге стоимости всего проекта в целом.
Выбор 3-х фазной электростанции. В этом случае 1-но фазные электроприборы надо равномерно подключать по всем 3-м фазам электростанции, чтобы избежать перекоса фаз. Разница мощностей нагрузок на разных фазах не должна превышать 20 – 25%. К одной фазе 3-х фазной электростанции можно подключить электроприборы суммарной мощностью не более 1/3 от номинальной мощности электростанции.

Место размещения электростанции и исполнение
При выборе электростанции необходимо ещё учитывать где она будет установлена (на улице, в гараже, в подвале, в отдельном помещении и т.д.) и сезонность её работы (круглогодично или весна-лето-осень). Это будет влиять на выбор необходимых опций для обеспечения нормальной работы электростанции и комфорта людей. При этом учитывается уровень допустимого шума, время работы от одной заправки встроенного или с дополнительными баками, возможность прокладки кабелей между станцией и местом установки вводного силового щита и многое другое.

Выбор дополнительного оборудования
Для электростанций предлагается широкий спектр дополнительного оборудования, которые ощутимо влияют на общую стоимость комплекса:

• блоки автоматики, позволяющие автоматически запускать электростанцию при пропадании основного напряжения, и останавливать её при его восстановлении, а также контролировать основные параметры электростанции на дисплее и дистанционно на компьютере;
• топливные баки увеличенной емкости;
• различные защиты (от перегрузки, от утечки тока на землю, от атмосферных явлений);
• дополнительные глушители, снижающие шум газовыхлопа;
• шумозащитные кожухи для снижения общего шума от работы электростанции;
• подогреватели охлаждающей жидкости, которые осуществляют прогрев охлаждающей жидкости в заранее заданное время либо постоянно в холодное время года, тем самым облегчая запуск электростанции при отрицательных температурах окружающей среды;
• устройства для мобильности электростанции – колёса, прицепы, платформы;
• различные контейнеры, позволяющие устанавливать дизельгенератор на подготовленную площадку прямо на улице либо на прицеп, платформу, имеющие в своем составе все необходимое оборудование для обеспечения нормальной работоспособности генераторной установки в оговоренных заранее при заказе климатических условиях, имеющие систему освещения, пожаротушения, сигнализации и т.п.

Благодаря выбранным опциям вы получаете именно ту электростанцию, которая нужна для решения именно ваших проблем. Наибольший выбор опций у дизельных генераторов с жидкостным охлаждением.