Умови вибору ДЕС.

 

Література:

1.Будзко И.А., Зуль Н.М. «Электроснабжение сельского хозяйства « - М.: Агропромиздат, 1990 – 496 с.

2.Электроснабжение сельского хазяйства. Притака И.П. – 2-е изд., перераб. и доп. – К.: Вища школа . Головное изд-во, 1983. – 343 с. – Укр.

 

Електростанції з двигунами внутрішнього згорання споруджують в якості основного джерела живлення , коли споживачі знаходяться далеко від енергетичних систем і не може бути споруджена гідроелектростанція.

В якості первинних двигунів застосовують дизелі.

Крім дизельних електричних станцій (ДЕС) , можна також споруджувати станції з двигунами внутрішнього згорання , котрі використовують газ .

Газ отримують в газогенераторних установках , які працюють на місцевому твердому паливі ( також і на відходах сільськогосподарського, деревообробного і інших виробництв).

Але такі станції вимагають великих затрат на підготовку палива і виробництво газу.

Для вибору потужності, числа агрегатів режимів роботи електростанцій необхідно знати електроспоживання і максимальне навантаження. Ці параметри можуть бути можуть бути отримані із графіків навантаження.

Графіки електричних навантажень споживачів сільської електростанції можна будувати, використовуючи типові добові графіки До ординат суміщеного графіка навантаження слід додати втрати потужності на передачу електричної енергії в лініях і трансформаторах, а також потужність власних потреб станції.

Р1 – постійні втрати потужності в трансформаторах;

Р1`- постійна складова потужності , яка витрачається на власні потреби.

Над кривою навантаження відкладають втрати в обмотках трансформатора Р2, які відповідають навантаженню, а над ними – змінну складову потужності власних потреб Р2`.

Якщо розділити ординати цього графіка на коефіцієнт корисної дії генератора, то можна отримати добовий графік навантаження первинних двигунів. На основі сезонних добових графіків ,якщо допустити, що кожен із них залишається незмінним визначене число днів у році , будують річний графік навантаження по тривалості, необхідний для визначення річного виробництва електроенергії, річних витрат палива і інших техніко-економічних показників роботи електростанції.

 

 

Рис.1.Добовий графік навантаження генераторів електростанцій.

 

На основі сезонних добових графіків ,якщо допустити, що кожен із них залишається незмінним визначене число днів у році , будують річний графік навантаження по тривалості, необхідний для визначення річного виробництва електроенергії, річних витрат палива і інших техніко-економічних показників роботи електростанції.

Дизельні електричні станції ( ДЕС ) застосовують в якості основного джерела електропостачання споживачів в районах , віддалених від мереж енергосистем, а також з метою підвищення надійності електропостачання шляхом мережного резервування споживачів І та ІІ категорій . Вони мають високий к.к.д. (32...33 % ), але потребують дефіцитного палива ( дизельного, газойлю, солярового мастила ).

Найбільш просто і дешево місцеве енергетичне резервування здійснюється використанням порівняно недорогих комплектних пересувних дизельних, а іноді бензинових електростанцій і електроагрегатів загального застосування.

В склад стаціонарних ДЕС входять :

1)дизель-електричний агрегат;

2)паливне господарство;

3)господарство мастильних масел;

4)система вихлопу;

5) система очищення повітря;

6)щит керування;

7)акумуляторне господарство;

8)розподільний пристрій низької напруги.

В ДЕС сільськогосподарського призначення використовують в основному чотирьохтактні дизелі. Кількість циліндрів – від 2 до 12, в залежності від типу і конструкції дизеля. При одночасному включенні декількох генераторів передбачається їх паралельна робота, що забезпечує більшу надійність електропостачання , підвищує експлуатаційні показники і якість електроенергії.

На паралельну роботу генератори вмикають методом самосинхронізації.

З підвищенням частоти обертання маса дизеля зменшується, але одночасно зростають сили інерції і тертя, що приводить до більш швидкого зношення деталей .

Основні системи охолодження дизельних агрегатів:

1)повітряна;

2)водоповітряна (радіаторна);

3)водоводяна ( двоконтурна ).

Дизелі комплектуються синхронними генераторами трифазного змінного струму з горизонтальним розміщенням вала на UH 0,23; 0,4 ; 6,3 і 10,5 кВ.

Обмотки статора у генераторів U 0,23 і 0,4 кВ мають нульову точку , яку

з’єднують з нульовим проводом електричної мережі.

Синхронні генератори ДЕС можуть мати такі системи збудження:

1)машинну ( в якості збудника – генератор постійного струму , який зв’язаний з валом генератора ремінною передачею або муфтою).Машинний збудник ускладнює конструкцію генератора , збільшує його розміри і масу, колектор і щітки мають підвищену пошкоджуваність.

2)статичну ( складається із нерухомих елементів - силового трансформатора, випрямлювачів і т.д. , і перетворює змінний струм на виводах генератора в постійний для живлення обмотки збудження і регулювання U генератора).Перевага – відсутність частин, які обертаються , висока механічна міцність конструкцій , надійність і висока точність регулювання U (3% ), невисокі експлуатаційні витрати.

На сільських ДЕС застосовують обидві системи збудження.

Потужність ДЕС вибирають за максимальним навантаженням станції Рmax.:

.

Потужність на затискачах генераторів :

,

де - кількість агрегатів станції;

- ефективна потужність двигуна за паспортом ;

- коефіцієнт корисної дії генератора;

- коефіцієнт корисної дії передачі (якщо ремінна передача – з валу двигуна на генератор).

ПТЕ рекомендують при безперервній роботі дизеля більше 24 годин знижувати навантаження для чотирьохтактного дизеля до 90 %, а для двотактного – до 85 %.

У відповідності з цим потужність на затискачах генератора :

.

Кількість агрегатів визначають за формулою :

До кількості агрегатів ,які визначені за попередньою формулою повинні бути додані резервні агрегати, кількість яких становить :

,

де - тривалість всіх видів ремонтів дизеля, в тому числі і капітального, за період моторесурсу, год;

- моторесурс дизеля за даними заводу – виробника, год.

Електричні схеми ДЕС розрізняють в залежності від потужності агрегатів і призначення станцій. При наявності споживачів електроенергії , які розміщені від ДЕС в межах до 1 км, їх живлення здійснюють на U 380 В і на станціях застосовують генератори U 400 В. При невеликій кількості споживачів і їх малій потужності на станції встановлюють один генератор. Для забезпечення більшої надійності електропостачання слід застосовувати схему з двома генераторами , які працюють окремо кожен на свою секцію шин., шини з’єднують секційним автоматичним вимикачем. Якщо необхідно передати електроенергію на значну відстань до низьковольтних шин через автоматичний вимикач приєднують підвищуючи трансформатори 0,4/10 кВ або використовують пересувну ДЕС.

 

 

 

Лекція №19.Релейний захист.Загальна характеристика.