Генератор середньої напруги

На великих об’єктах електроенергію здебільшого розподіляють на середній напрузі. Генератор середньої напруги — це генераторна система, яку встановлюють так, щоб вона видавала енергію безпосередньо на рівні середньої напруги. Дизельний генератор середньої напруги замість вироблення енергії на низькій напрузі (400 V) і передавання її на великі відстані дає змогу розподіляти її на середній напрузі, а це означає менші втрати та тонші кабелі.

Проєкти середньої напруги завжди індивідуальні. Потужність, рівень напруги, кількість установок і вимоги до захисту оцінюють разом; генераторні установки, панель і, за потреби, трансформатор проєктують як єдину систему.

Дві базові схеми

У генераторних системах середньої напруги застосовують дві схеми:

• Установки з генератором змінного струму середньої напруги: генератор виробляє енергію безпосередньо на середній напрузі. Окремого підвищувального трансформатора в установці немає.
• Установка низької напруги + підвищувальний трансформатор: використовують стандартну генераторну установку 400 V, вихідну напругу якої підвищують трансформатором до середньої.

	Установка з генератором середньої напруги	Установка 400 V + підвищувальний трансформатор
Вихід генератора	Безпосередньо середня напруга	400 V, підвищується трансформатором до середньої
Трансформатор	Не потрібен	Потрібен підвищувальний трансформатор
Вибір установки	Конфігурується з генератором змінного струму середньої напруги	Обирається зі стандартних установок каталогу
Живлення навантажень 400 V	Потрібен окремий знижувальний трансформатор	Навантаження 400 V можна живити до трансформатора
Для яких проєктів	Дуже велика потужність, об’єкти з розподілом на середній напрузі	Підключення наявних установок 400 V до середньої напруги, змішані навантаження

Яка схема підходить, визначають на етапі проєктування залежно від сумарної потужності, рівня напруги мережі, відстані розподілу та наявної інфраструктури об’єкта.

Чому середня напруга?

За тієї самої потужності зі зростанням напруги струм зменшується. На практиці це дає такі результати:

• Менші втрати: під час передавання на великі відстані зменшуються спад напруги та теплові втрати.
• Тонші кабелі та шини: замість великої кількості паралельних кабелів і масивних шин, потрібних для струмів у тисячі ампер на 400 V, застосовують менші перерізи.
• Сумісність з інфраструктурою об’єкта: на об’єктах, що живляться від середньої напруги, генератор підключають до наявної системи розподілу середньої напруги; не потрібно встановлювати окремий генератор на кожній трансформаторній підстанції.
• Паралельна робота: кілька генераторів можуть працювати паралельно на шинах середньої напруги за допомогою панелі синхронізації.

Синхронна робота на середній напрузі

Велику потребу в потужності здебільшого покривають не одним генератором, а кількома установками, що працюють паралельно на шинах середньої напруги. Контролери синхронізації узгоджують напругу, частоту та фазовий кут установок, підключають їх до шин і розподіляють навантаження. Коли навантаження зростає, вмикається додаткова установка; коли воно знижується, установка відключається.

Така схема водночас забезпечує резервування: коли одна з установок на обслуговуванні або несправна, інші продовжують живити критичні навантаження. Докладніше про паралельну роботу — у нашій статті синхронна робота генераторів.

Захист і експлуатація

У системах середньої напруги генератор стає частиною розподільчої мережі середньої напруги об’єкта. Тому схему захисту розглядають разом з наявним захистом об’єкта:

• Вимикач і релейний захист: захисти від надструму, замикання на землю та зворотної потужності налаштовують відповідно до рівня струмів короткого замикання об’єкта.
• Заземлення: спосіб заземлення нейтралі генератора визначають відповідно до системи заземлення середньої напруги об’єкта.
• Блокування: блокування між мережевим і генераторним вимикачами проєктують так, щоб унеможливити помилкові підключення.
• Моніторинг: робочий стан, аварійні сигнали та вимірювання установок контролюють із щита, а за потреби — віддалено.

Після введення в експлуатацію періодичне технічне обслуговування та випробування під навантаженням підтримують систему в постійній готовності до роботи.

Яка потужність?

Установки для систем середньої напруги обирають серед потужних дизельних генераторів нашого каталогу. У каталозі установки до 1 100 kVA постачаються у шумозахисному кожусі, а установки понад 1 100 kVA (1 250–4 125 kVA standby; з двигунами Baudouin, Cummins і Perkins) — у контейнерному виконанні.

Потужні установки можна переглянути за потужністю:

• Генератор 1000 kVA і генератор 1250 kVA
• Генератор 1500 kVA і генератор 2000 kVA
• Генератор 2500 kVA, генератор 3000 kVA і генератор 4000 kVA

Для проєктів, яким потрібна велика потужність від двох синхронних установок на одній рамі, див. також подвійні генераторні установки.

Сфери застосування

• Великі промислові підприємства та підприємства в індустріальних парках
• Центри обробки даних і великі телекомунікаційні вузли
• Кампуси лікарень та університетів
• Гірничі об’єкти та енергетичні проєкти без мережі
• Торговельні центри й великі комерційні будівлі, що живляться від середньої напруги
• Об’єкти когенерації

Етапи проєктування

1. Аналіз потреб: визначають сумарну потужність, профіль навантаження, режим роботи (standby або prime) і критичні навантаження.
2. Вибір схеми: обирають установку з генератором середньої напруги або установку 400 V + підвищувальний трансформатор, кількість установок і схему резервування.
3. Панель і захист: синхронізацію, вимикачі та систему захисту проєктують відповідно до системи розподілу середньої напруги об’єкта.
4. Місце встановлення: планують розміщення установок у приміщенні, кожусі або контейнері, паливну систему та вихлоп.
5. Випробування та введення в експлуатацію: кожен генератор перед відвантаженням випробовують на нашому заводі під повним навантаженням; на об’єкті систему вводять в експлуатацію після системних випробувань.

Дані для підготовки пропозиції

• Сумарна потрібна потужність і режим роботи
• Рівень середньої напруги та частота об’єкта (50 Hz або 60 Hz)
• Кількість установок і потреба в паралельній роботі з мережею
• Відстань від генератора до точки розподілу середньої напруги
• Місце встановлення та умови на об’єкті (температура навколишнього середовища, висота над рівнем моря)

За цими даними наші інженери підготують відповідну схему. Надішліть запит пропозиції для свого проєкту; для встановлення ознайомтеся з послугою монтаж і введення в експлуатацію, а на період експлуатації — з послугою сервіс генераторів.