Tinkamo dyzelinio generatoriaus pasirinkimas nėra tik bendros galios poreikio suderinimas. Siekiant užtikrinti stabilų veikimą, ilgą tarnavimo laiką ir patikimą galią, inžinieriai turi atidžiai įvertinti prijungtų apkrovų charakteristikas. Skirtingi apkrovų tipai gali labai paveikti generatoriaus veikimą, įtampos stabilumą, degalų naudojimo efektyvumą ir bendrą sistemos patikimumą.
Šiame straipsnyje paaiškinami pagrindiniai veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti nustatant ir konfigūruojant generatoriaus rinkinį.
1. Apkrovų tipų supratimas: tiesinės ir netiesinės apkrovos
Vienas iš svarbiausių aspektų yra elektros apkrovos, prijungtos prie generatoriaus, tipas.
Linijinės apkrovos
Tiesinės apkrovos sukuria srovės ir įtampos bangų formas, kurios išlieka sinusinės. Šios apkrovos paprastai kelia nuspėjamus reikalavimus generatoriui ir yra lengviau palaikomos.
Įprastos linijinės apkrovos apima:
- Kaitrinis apšvietimas
- Atsparumo šildytuvai
- Standartiniai elektros varikliai
- Sinchroniniai varikliai
- Elektromagnetinė įranga
- Transformatoriai, veikiantys ne-prisotintomis sąlygomis
Kadangi tiesinės apkrovos sukuria minimalius harmoninius iškraipymus, jos paprastai turi mažai įtakos energijos kokybei.
Netiesinės apkrovos
Netiesinės apkrovos srovę traukia impulsais, o ne lygiomis sinusoidinėmis bangomis. Tai sukuria harmoninius iškraipymus, kurie gali neigiamai paveikti tiek generatorių, tiek kitą prijungtą įrangą.
Tipiškos netiesinės apkrovos apima:
- Tiristorių lygintuvai
- Kintamo greičio diskai (VSD)
- UPS sistemos
- Akumuliatorių įkrovikliai
- Liuminescencinio apšvietimo sistemos
- Sotieji transformatoriai
Šiuolaikiniuose įrenginiuose, tokiuose kaip duomenų centrai, ligoninės, telekomunikacijų stotys ir pramoninės automatikos sistemos, dažnai yra daug netiesinių apkrovų.
2. Harmoninis iškraipymas ir generatoriaus veikimas
Netiesinės apkrovos sukuria harmonines sroves, kurios iškreipia generatoriaus išėjimo bangos formą.
Bendras poveikis yra:
- Įtampos bangos formos iškraipymas
- Papildomas šildymas generatoriumi
- Sumažintas efektyvumas
- Padidėjusi neutrali srovė
- Galimas jautrios elektroninės įrangos gedimas
Vienfazės{0}}netiesinės apkrovos dažnai sukuria reikšmingas trečiosios-eilės harmonines sroves, kurios gali padidinti įžeminimo ir neutralių sroves.
Siekiant sumažinti harmoninius iškraipymus, daugelis pramoninių generatorių naudoja a2/3 žingsnio apvijų dizainas, kuris sumažina nulinės-sekos reaktyvumą ir padeda išlaikyti švaresnes įtampos bangų formas.
3. Įkrovimo pradžios seka ir įkėlimo žingsniai
Įrangos prijungimo prie generatoriaus tvarka taip pat yra labai svarbi.
Dideliems varikliams ir kompresoriams dažnai reikalinga paleidimo srovė, kuri kelis kartus viršija jų veikimo srovę. Jei vienu metu paleidžiamos kelios didelės apkrovos, gali atsirasti per dideli įtampos kritimai.
Geriausia praktika apima:
- Didelių variklių paleidimas po vieną
- Naudojant minkštuosius paleidiklius arba kintamo dažnio pavaras
- Apkrovų taikymas palaipsniui
- Užtikrinti pakankamą generatoriaus rezervinę galią
Tinkama apkrovų seka padeda išlaikyti įtampos stabilumą ir apsaugo nuo nereikalingo variklio ir generatoriaus įtempimo.
4. Trijų-fazių apkrovos balansavimas
Dauguma pramoninių generatorių yra skirti trijų{0}}fazių veikimui. Netolygus apkrovos paskirstymas tarp fazių gali sukelti rimtų veikimo problemų.
Kai vienos{0}}fazės apkrova yra prijungta prie trifazio{1}}generatoriaus be tinkamo balansavimo:
- Fazinė įtampa gali tapti nevienoda
- Variklis gali perkaisti
- Gali sumažėti generatoriaus efektyvumas
- Jautrioje įrangoje gali atsirasti gedimų
Pramonės praktika rekomenduoja išlaikyti įtampos disbalansą žemiau2%kai tik įmanoma.
Norėdami tai pasiekti:
- Vienos{0}}fazės apkrovas paskirstykite tolygiai visoms fazėms
- Reguliariai stebėkite fazių sroves
- Įsitikinkite, kad jokia fazė neviršija vardinės srovės galios
5. Galios faktoriaus svarstymai
Galios koeficientas labai įtakoja generatoriaus dydį.
Daugumos generatorių agregatų galios koeficientas yra0,8 atsilikimas. Apkrovoms su prastais galios koeficientais reikalinga didesnė srovė ir gali padidėti generatoriaus galios reikalavimai.
Nors ir palyginti nedažnai, sistemose, kuriose yra per didelė talpa, gali atsirasti didžiausios galios faktoriaus apkrovos, ypač toli{0}}perduodant energiją.
Tokiais atvejais:
- Gali atsirasti įtampos nestabilumas
- Gali būti paveiktos generatoriaus sužadinimo sistemos
- Gali prireikti papildomų kompensacinių reaktorių
Kruopšti sistemos galios koeficiento analizė padeda užtikrinti tinkamą generatoriaus pasirinkimą.
6. Generatoriaus temperatūros kilimas ir įtampos diapazonas
Generatoriaus veikimui taip pat turi įtakos darbinė temperatūra ir išėjimo įtampos reikalavimai.
Temperatūros kilimui įtakos turi šie veiksniai:
- Apkrovos lygis
- Aplinkos temperatūra
- Vėdinimo sąlygos
- Harmoninis turinys
- Aukštis virš jūros lygio
Per didelis temperatūros kilimas gali sumažinti izoliacijos tarnavimo laiką ir sutrumpinti generatoriaus tarnavimo laiką.
Renkantis generatorių, inžinieriai turėtų patikrinti:
- Leidžiami temperatūros kilimo rodikliai
- Įtampos reguliavimo veikimas
- Dažnio stabilumas
- Nepertraukiamo veikimo galimybė
Išvada
Norint pasirinkti tinkamą generatorių, reikia daugiau nei apskaičiuoti bendrą energijos poreikį. Inžinieriai turi įvertinti apkrovos charakteristikas, harmonikų turinį, apkrovos balansą, paleidimo reikalavimus, galios koeficientą ir veikimo sąlygas, kad užtikrintų patikimą veikimą.
Suvokus skirtumus tarp linijinių ir netiesinių apkrovų, išlaikant tinkamą fazių balansą ir atsižvelgus į harmoninius efektus, galima žymiai pagerinti generatoriaus efektyvumą, energijos kokybę ir įrangos eksploatavimo laiką.
Pramoniniams, komerciniams ir kritiniams atsarginio maitinimo šaltiniams tinkama apkrovos analizė yra būtina norint pasirinkti generatoriaus sistemą, kuri tiekia stabilią ir patikimą energiją, kai tai yra svarbiausia.
