Дизель-генератор среднего напряжения

Крупные предприятия, как правило, распределяют электроэнергию на среднем напряжении (СН). Система дизель-генератора среднего напряжения — это генераторная установка, выдающая мощность непосредственно на этом уровне напряжения. Если дизель-генератор работает на среднем напряжении, а не вырабатывает энергию на низком напряжении (400 В) с передачей на большие расстояния, потери ниже, а кабели тоньше.

Проекты среднего напряжения всегда разрабатываются под заказ. Мощность, уровень напряжения, количество установок и требования к защите оцениваются в комплексе, а генераторные установки, распределительное устройство и, при необходимости, трансформатор проектируются как единая система.

Две основные схемы

В генераторных системах среднего напряжения применяется одна из двух схем:

• ДГУ с альтернатором среднего напряжения: альтернатор вырабатывает электроэнергию непосредственно на среднем напряжении. Отдельный повышающий трансформатор не нужен.
• ДГУ низкого напряжения + повышающий трансформатор: используется стандартная установка 400 В, напряжение которой трансформатор повышает до среднего.

	ДГУ с альтернатором СН	Установка 400 В + повышающий трансформатор
Выходное напряжение генератора	Непосредственно среднее напряжение	400 В, повышается трансформатором до среднего
Трансформатор	Не требуется	Требуется повышающий трансформатор
Выбор установки	Комплектуется альтернатором среднего напряжения	Выбирается из стандартных установок каталога
Питание потребителей 400 В	Требуется отдельный понижающий трансформатор	Потребители 400 В питаются до трансформатора
Подходящие проекты	Очень большая мощность, объекты с распределением на СН	Подключение существующих установок 400 В к СН, смешанные нагрузки

Выбор схемы определяется на этапе проектирования с учетом суммарной мощности, уровня напряжения сети, расстояния распределения и существующей инфраструктуры объекта.

Почему среднее напряжение?

При одной и той же мощности с ростом напряжения ток снижается. На практике это означает:

• Меньшие потери: снижаются падение напряжения и тепловые потери при передаче на большие расстояния.
• Меньшие сечения кабелей и шин: вместо множества параллельных кабелей и массивных шин, необходимых для токов в тысячи ампер при 400 В, применяются меньшие сечения.
• Совместимость с инфраструктурой объекта: на объектах с питанием на среднем напряжении генератор подключается к существующей системе распределения СН; нет необходимости устанавливать отдельный генератор у каждой трансформаторной подстанции.
• Параллельная работа: несколько генераторов могут работать параллельно на шине среднего напряжения через щит синхронизации.

Синхронная работа на среднем напряжении

Высокая потребность в мощности часто покрывается не одним генератором, а несколькими установками, работающими параллельно на шине среднего напряжения. Контроллеры синхронизации согласуют напряжение, частоту и фазовый угол установок, подключают их к шине и распределяют нагрузку. При росте нагрузки в работу включается дополнительная установка, при снижении — одна из установок отключается.

Такая схема также обеспечивает резервирование: пока одна установка находится на обслуживании или неисправна, остальные продолжают питать ответственных потребителей. Подробнее о параллельной работе — в статье синхронизация и параллельная работа генераторов.

Защита и эксплуатация

В системах среднего напряжения генератор становится частью распределительной сети среднего напряжения объекта. Поэтому схема защиты рассматривается вместе с существующей защитой объекта:

• Выключатель и релейная защита: защиты от сверхтока, замыкания на землю, обратной мощности и другие настраиваются с учётом уровня токов короткого замыкания на объекте.
• Заземление: способ заземления нейтрали генератора выбирается в соответствии с системой заземления сети среднего напряжения объекта.
• Блокировки: взаимная блокировка выключателей сети и генератора проектируется так, чтобы исключить ошибочные подключения.
• Мониторинг: рабочее состояние, аварийные сигналы и измерения установок контролируются с панели управления, а при необходимости и дистанционно.

После ввода в эксплуатацию плановое техническое обслуживание и испытания под нагрузкой поддерживают систему в постоянной готовности к работе.

Какие мощности?

Установки для систем среднего напряжения подбираются из дизель-генераторов большой мощности нашего каталога. В нашем каталоге установки мощностью до 1100 кВА поставляются в шумозащитном кожухе, а установки свыше 1100 кВА (1250–4125 кВА в резервном режиме; двигатели Baudouin, Cummins и Perkins) — как ДГУ в контейнерном исполнении.

Установки большой мощности по номиналам:

• Генератор 1000 кВА и генератор 1250 кВА
• Генератор 1500 кВА и генератор 2000 кВА
• Генератор 2500 кВА, генератор 3000 кВА и генератор 4000 кВА

Для проектов, где требуется большая мощность от двух синхронизированных установок на общей раме, см. наши сдвоенные ДГУ (Dual).

Применение

• Крупные промышленные предприятия и предприятия в промышленных зонах
• Центры обработки данных и крупные телекоммуникационные узлы
• Больничные и университетские комплексы
• Горнодобывающие объекты и энергетические проекты без подключения к сети
• Торговые центры и крупные коммерческие здания с питанием на среднем напряжении
• Когенерационные установки

Этапы проектирования

1. Анализ потребностей: определяются суммарная мощность, профиль нагрузки, режим работы (резервный или основной) и ответственные потребители.
2. Конфигурация: выбирается схема — альтернатор СН или установка 400 В + повышающий трансформатор, количество установок и схема резервирования.
3. Распределительное устройство и защита: синхронизация, выключатели и защиты проектируются с учетом системы распределения СН на объекте.
4. Место установки: планируются размещение установок в помещении, в кожухах или в контейнерах, топливная система и вывод выхлопа.
5. Испытания и ввод в эксплуатацию: каждый генератор перед отгрузкой проходит испытание под полной нагрузкой на нашем заводе, а на объекте система вводится в эксплуатацию с проведением комплексных испытаний.

Информация для коммерческого предложения

• Суммарная потребляемая мощность и режим работы
• Уровень среднего напряжения на объекте и частота (50 Гц или 60 Гц)
• Количество установок и необходимость параллельной работы с сетью
• Расстояние между генератором и точкой распределения СН
• Место установки и условия на объекте (температура окружающей среды, высота над уровнем моря)

На основе этих данных наши инженеры подготовят для вас подходящую конфигурацию. Запросите предложение для вашего проекта; о монтаже — на странице монтаж и пусконаладка, об эксплуатации — на странице сервис генераторов.