Параллельная работа ДГУ, ГПУ (синхронизация дизель-генераторов) в Старой Купавне

Синхронная (параллельная) работа генераторов – современный способ наращивания мощности и повышения надежности электросистемы за счет одновременной работы нескольких дизель-генераторных установок ДГУ. Метод синхронизации ДГУ часто используется во время больших строек (например, строительство знаменитого Керченского моста или космодрома Восточный) как основной или резервный источник электроснабжения.

Способы синхронизации дизель-генераторов

1. Точная синхронизация. В этом режиме необходимо добиться равного значения уровня напряжения, частоты тока и фазировки на каждом генераторе. При выходе параметров напряжения и тока на заданные значения происходит коммутация нагрузки на общую шину. Для правильной работы ДГУ в режиме точной синхронизации они должен быть оснащены специальными контроллерами (например DSE8610 Deepsea или D-700 DATAKOM).
2. Грубая синхронизация. При этом способе не требуется точного равенств напряжения, частоты и совпадения фаз на генераторах. Коммутация нагрузки каждого из генераторов будет вызывать снижение напряжения, скачки тока и дополнительный износ системы.
3. Самосинхронизация. При самосинхронизации двигатель дизель-генератора раскручивается до номинальной частоты вращения и подается ток возбуждения. Благодаря этому ДГУ сама синхронизируется с сетью.

Преимущества параллельной работы дизель-генераторов

Если общая электросеть оборудована единственной ДЭС, то нагрузка на нее значительно колеблется в зависимости от сезона и времени суток. При использовании нескольких машин появляется возможность их поочередного или одновременного включения при увеличении или уменьшении потребности пользователей в электроэнергии. Это позволяет поддерживать высокий ресурс дизелей в течение продолжительного времени, снизить потребление топлива, воды, расходных материалов.

К преимуществам параллельной работы нескольких ДГУ также относят:

• надежное снабжение потребителей в аварийных ситуациях, поскольку предусмотрены резервные агрегаты;
• возможность уменьшения мощности каждой отдельной ГУ, подключенной параллельно;
• совместная работа дизель-генераторов позволяет рационально распределять сезонные;
• нагрузки и объединять в единую систему разные станции;
• плавный перевод потребителей с одной ГУ на другую;
• повышение качества электроэнергии за счет предотвращения колебаний напряжения.

При этом нужно отметить, что параллельная работа дизельных генераторов отличается более сложной схемой включения. Еще один недостаток — при коротких замыканиях значительно увеличивается ток.

Варианты исполнения параллельных систем

• ДГУ – резервный источник питания. Самый простой способ. ДГУ с автоматическим запуском работает как резерв к основному вводу электроснабжения. При пропадании напряжения на основном вводе (электросеть) происходит автозапуск ДГУ, сопоставление параметров напряжения, синхронизация и дальнейшая коммутация нагрузки от дизель-генератора. Для управления переключением между основным и резервным вводом необходимо использовать щиты АВР ДГУ.
• Режим наращивания мощности. При нехватке мощности от основного ввода происходит запуск дизель-генераторов и их синхронизация с основной сетью. ДГУ коммутируют дополнительную мощность в нагрузку и при необходимости снижает ее.
• Основной источник питания (мобильные электростанции). Две или более дизель-генераторные установки работают параллельно как единственный источник электроэнергии. В таком режиме происходит автоматическое включение/отключение генераторов и взаимное резервирование при авариях.

Точная синхронизация электростанций

Для выполнения всех ее условий требуется несколько минут времени и наличие особого навыка у персонала. Операция не опасна для оборудования, так как номинальное значение тока не превышается. Она используется на генераторных установках большой мощности, где время опережения задается автоматикой. Это позволяет предотвратить возникновение сверхтоков при включении.

При выполнении соблюдаются следующие критерии:

• различие напряжений сети и генераторной установки не более 1 % при наличии АВР с функцией автоматической подгонки, а при его отсутствии или ручном регулировании — 5 %;
• угол напряжений не более 10 градусов;
• отклонение частот не более 0,1 %.

Соблюдение условий достигается с помощью регулировки тока возбуждения машины и изменения вращающего момента вала. Контроль параметров производится по расположенным на пульте управления вольтметрам, частотометрам и синхроноскопу, которые подключают к трансформатору.

Недостатки точной синхронизации:

• сложность подгонки всех параметров;
• большой временной интервал, поскольку при авариях в системе может занимать несколько десятков минут, а важно обеспечить быстрое включение;
• высокая вероятность механических повреждений при большом угле напряжений;
• возможность использования только на высокомощных электростанциях с турбинами.

Преимущества способа заключаются в том, что при избежании ошибок переходные процессы при параллельном соединении генераторов очень незначительны и кратковременны.

Шкафы управления с АВР для синхронизации ДГУ

Для управления работой дизель-генераторов по синхронной схеме необходимо использовать шкафы управления ДГУ АВР. Обычно шкафы управления электростанциями состоят из автоматических выключателей, контроллеров, источников бесперебойного питания, разнообразных систем анализа и передачи данных.

Наша компания специализируется на производстве шкафов АВР на 2, 3, 4 ввода (ШАВР, ЩАП, ЯАВР, УАВР, АВРП) различной степени сложности. Мы выпускаем шкафы управления дизель генераторами ДГУ с АВР, ГРЩ с АВР, АВР с секционированием как на релейной логике, так и на базе программируемых контроллеров.