Дизельная электростанция
Дизельная электростанция
Ди́зельная электроста́нция (дизель-генераторная установка (ДГУ), дизель-генератор) — стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная одним или несколькими электрическими генераторами с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания. Существуют также электростанции с приводом от бензинового двигателя — бензиноэлектрический агрегат или бензиновая электростанция и газопоршневые электростанции.
Следует учитывать, что термины дизельная электростанция, дизельэлектрический агрегат и дизель-генератор не являются синонимами:
- дизель-генератор — устройство, состоящее из конструктивно объединённых дизельного двигателя и генератора;
- дизельэлектрический агрегат в свою очередь включает в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства: раму, приборы контроля, топливный бак;
- дизельная электростанция — это стационарная или передвижная установка на базе дизельэлектрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления.
Как правило, такие электростанции объединяют в себе генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания, которые установлены на стальной раме, а также систему контроля и управления установкой. Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение синхронный или асинхронный электрический генератор. Соединение двигателя и электрического генератора производится либо напрямую фланцем, либо через демпферную муфту. В первом случае используется двухопорный генератор, то есть генератор, имеющий два опорных подшипника, а во втором — с одним опорным подшипником (одноопорный).
Содержание
Виды и варианты исполнения [ править | править код ]
Дизельные электростанции различаются по выходной электрической мощности, виду тока (переменный трёхфазный/однофазный, постоянный), выходному напряжению, а также частоте тока (например, 50, 60, 400 Гц).
Также дизельные электростанции разделяют по типу охлаждения дизельного двигателя, воздушному или жидкостному. Электростанции с дизельным двигателем жидкостного охлаждения — это агрегаты больших мощностей и размеров.
По назначению [ править | править код ]
- Передвижные — электростанции мощностью, как правило, до 1000 кВт. Применяются в качестве переносного (портативные) или резервного источника электроснабжения. Зачастую представлены в специальном шумозащитном кожухе или контейнере со стандартными (разрешенными) транспортировочными габаритами.
- Стационарные (промышленные) — электростанции, любой мощности и типа, интегрированные в единую систему энергокомплекса.
По конструктивному исполнению [ править | править код ]
- или традиционный генератор вращения.
- Открытого исполнения — базовое исполнение электростанции, предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении.
- В шумозащитном кожухе — для установки в помещение или на улице при наличии требований к снижению шума.
- Контейнерные — монтаж электростанции в блок-контейнер осуществляется для эксплуатации установки в тяжелых климатических условиях и повышенной вандалозащищённости.
- Электростанция может быть установлена в фургон, машину или на шасси. Таким образом, она приобретает статус мобильной электростанции.
По роду тока [ править | править код ]
Маломощные дизельные электростанции вырабатывают, как правило, однофазный переменный ток напряжением 220 В и/или трёхфазный напряжением 380 В.
Трёхфазные электростанции имеют более высокий КПД за счёт более высокого КПД генератора переменного тока.
Переносные дизельные электростанции с встроенным выпрямителем (инвертором) могут иметь дополнительный выход постоянного тока напряжением 12-14 вольт, например, для зарядки аккумуляторов.
Мощные дизельные электростанции вырабатывают трёхфазный ток:
- низковольтные — с напряжением до 1 кВ;
- высоковольтные — с напряжением более 1 кВ (6,3 кВ, 10 кВ).
Если необходимо передавать электроэнергию, выработанную низковольтными электростанциями, на значительные расстояние по линиям электропередачи, напряжение повышается на электрических подстанциях до 6,3 кВ или 10,5 кВ.
По типу генератора переменного тока [ править | править код ]
Так как частота переменного тока синхронного генератора определяется числом оборотов ротора (двигателя), то дизельная электростанция должна иметь механизм, обеспечивающий постоянное число оборотов дизельного двигателя независимо от нагрузки (генерируемой электрической мощности). Частота переменного тока синхронного генератора будет: f = n 60
ЭДС синхронного генератора регулируется изменением тока возбуждения.
Асинхронный генератор может генерировать переменный ток произвольной, нестандартной частоты (значительно отличающейся, например, от используемой в промышленности и быту частоты 50 Гц). Переменный ток после выхода из генератора подвергается выпрямлению, затем получившийся постоянный ток инвертор преобразует в переменный ток с параметрами, определяемыми стандартом. Недорогие модели инверторов имеют на выходе переменный ток несинусоидальной формы, обычно прямоугольные импульсы или модифицированная синусоида.
ЭДС асинхронного генератора регулируется изменением числа оборотов двигателя и изменением тока возбуждения (если предусмотрено конструкцией генератора).
Асинхронные генераторы без встроенной системы «стартового усиления» плохо переносят длительные перегрузки, в отличие от синхронных.
Сварочные агрегаты [ править | править код ]
Особой разновидностью дизельных и бензиновых электростанций следует считать сварочные агрегаты, генерирующие постоянный или переменный ток для электродуговой сварки. Выходное электрическое напряжение относительно низкое (около 90 вольт), однако сила тока велика, электрические генераторы не боятся коротких замыканий.
Применения [ править | править код ]
Такие электростанции и установки применяются в качестве основных, резервных или аварийных источников электроэнергии для потребителей одно- или трёхфазного переменного тока, для электропитания тепловозов, карьерных самосвалов, подводных лодок и другой техники, используют в малой энергетике, для энергообеспечения вахтовых посёлков, производств, установок связи и т. д., в качестве железнодорожных электростанций и энергорезервирования, в системе аварийного снабжения компьютерных сетей, потребителей собственных нужд на атомных и тепловых электростанциях, и других стратегических объектов, включенных совместно с ИБП [1]
Первые передвижные дизельные электростанции в СССР были спроектированы в ПКБ Мосэнерго (Мосэнергопроект) для восстановления нарушенного электроснабжения и для энергоснабжения перебазированных промышленных предприятий в новых районах во время Великой Отечественной войны Народный Комиссариат Электростанций СССР предложил Мосэнерго изготовить передвижные тепловые электростанции, используя демонтируемое, бывшее в работе оборудование. Передвижные электростанции-энергопоезда собирались на Фрунзенской ТЭЦ. Готовые энергопоезда мощностью 500—1500 кВт отправлялись в освобождённые города, где они обеспечили электроснабжение аварийно-восстановительных работ.
Эксплуатация электропитающих установок связи — Электростанции с автоматизированными дизель-генераторными установками
Общие положения по автоматизации дизельных электростанций
На предприятиях междугородной связи в качестве резервных электростанций применяются в основном дизель-генераторные установки (ДГУ), автоматизированные по III степени. Это означает, что дизель-генераторные установки запускаются автоматически или дистанционно и могут работать при отсутствии дежурного персонала в помещении дизельной электростанции (ДЭС) в течение определенного времени (не менее 150 ч для установок мощностью до 110 кВт и не менее 240 ч для установок мощностью свыше 110 кВт). При этом в помещении ДЭС автоматически поддерживается необходимый температурный режим.
При автоматизации по III степени автоматически выполняются следующие операции:
поддержание двигателя в «горячем» состоянии, подготовленного к пуску и быстрому подключению нагрузки;
пуск (или дистанционный пуск) с выполнением предпусковых операций; подготовка к подключению и подключение нагрузки;
поддержание стабильной частоты вращения (оборотов); поддержание установленной температуры воды и масла;
остановка (или дистанционная остановка) с выполнением послеостановочных операций;
аварийные остановки при: повышении температуры воды в системе охлаждения на 5—10% максимальной рабочей; понижении давления масла в системе смазки двигателя на 10—20% минимального рабочего давления; повышении оборотов коленчатого вала двигателя на 15—25% номинального значения;
защита, сигнализация, подзаряд аккумуляторных батарей;
пополнение топливных, масляных, водяных расходных баков и воздушных пусковых баллонов;
управление работой вентиляции помещения ДЭС;
управление системой отопления ДЭС.
Для обеспечения параллельной работы агрегатов друг с другом или с сетью предусматриваются устройства синхронизации.
Дизельные электростанции с агрегатами АСДА
НАЗНАЧЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Стационарные автоматизированные по III степени дизельные электроагрегаты АСДА-100 и АСДА-200 предназначены для использования в качестве постоянно действующих или резервных источников электроснабжения потребителей с номинальным напряжением 380 В при частоте тока 50 Гц. Условное обозначение агрегатов АСДА-100/Т-400-ЗРМ или АСДА-100/Т-400-ЗДМ расшифровывается следующим образом: АСДА—агрегат стационарный дизель-электрический, автоматизированный; 100 — номинальная мощность, кВт; Т — трехфазный переменный ток; 400 — номинальное напряжение генератора, В; 3 — степень автоматизации; Р — радиаторная система охлаждения дизеля; Д — двухконтурная система охлаждения дизеля; М — модернизированный. Обозначение агрегатов АСДА-200 расшифровывается аналогично.
Электроагрегаты АСДА-100/Т-400-3ДМ (АСДА-200/Т-400-3ДМ) предназначены для работы в установках, которые имеют достаточное количество проточной воды для нормальной работы внешнего контура системы охлаждения дизеля. Основные технические данные электроагрегатов следующие:
СОСТАВ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТА, КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ СИСТЕМАХ ДИЗЕЛЯ
Электроагрегат АСДА-100 состоит из дизель-генератора, шкафа управления, шкафа вспомогательной аппаратуры, пульта дистанционного управления и вспомогательного оборудования (стартерных аккумуляторных батарей, топливного и масляного баков, электронасосов дозаправки топлива и масла и др.).
Шкаф управления и пульт дистанционного управления обеспечивают ручное или автоматическое управление пуском, остановкой и нормальной работой электроагрегата, а шкаф вспомогательной аппаратуры и вспомогательное оборудование—автоматическую дозаправку топливом, маслом и подзаряд аккумуляторных батарей.
В качестве первичного двигателя в агрегатах АСДА-100 применен шестицилиндровый быстроходный дизель типа 6415/18 заводской марки 1Д6КС (радиаторное охлаждение) или 7Д6ДС (двухконтурная система охлаждения). В агрегатах АСДА-200 применен двенадцатицилиндровый V-образный двигатель 12415/18 заводской марки 1Д12КС (радиаторное охлаждение) или 1Д12ДС (двухконтурная система охлаждения).
Номинальная мощность двигателя АСДА-100—150 л. с., АСДА-200—300 л. с., номинальное число оборотов—1500 об/мин. Охлаждающая жидкость — вода с присадкой эмульсола. Система иуска дизеля: основная — от электростартера, вспомогательная — сжатым воздухом.
Топливная система дизеля служит для подачи точно дозированных порций топлива под высоким давлением в камеры сгорания цилиндров дизеля и регулирования количества подаваемого топлива в зависимости от изменения нагрузки дизеля.
Установленное число оборотов дизеля автоматически поддерживается всережимным центробежным регулятором числа оборотов. Регулятор воздействует на дозирующий механизм топливного насоса высокого давления и устанавливает подачу топлива, соответствующую нагрузке. В дизеле предусмотрена возможность изменения числа оборотов вручную с помощью рукоятки и с помощью механизма дистанционного управления топливоподачей (автоматически при получении сигнала на изменение оборотов или при нажатии на шкафу управления кнопок «частота генератора больше (меньше)»). При получении сигнала на изменение оборотов включается электродвигатель, вращение которого передается через червячный редуктор и дифференциальный механизм на рычаг управления топливного насоса.
Дозаправка топливом расходного бака производится автоматически электронасосом, включение и отключение которого происходит по импульсам датчиков промежуточного и верхнего уровней топлива.
Система смазки служит для подачи масла ко всем трущимся поверхностям деталей дизеля и фильтрации загрязненного масла во время работы. Она состоит из внутреннего контура (узлы и детали конструкции дизеля) и внешнего контура, который включает в себя расходный масляный бак, электромаслопрокачивающий насос, масляный радиатор (или водомасляный холодильник) и электронасос для дозаправки маслом расходного бака. В системе смазки установлены датчики: температуры масла 113о С (сигнал перегрева масла); давления масла на 9,8·104 Па (сигнал на пуск дизеля); давления масла на 49·104 Па (сигнал низкого давления масла в системе); нижнего уровня масла в расходном баке (сигнал аварийного уровня); промежуточного уровня (сигнал на включение электронасоса дозаправки); верхнего уровня (сигнал на отключение электронасоса для дозаправки).
Электромаслопрокачивающий насос для прокачки масла и создания давления в магистрали подачи смазки перед пуском подсоединен параллельно нагнетающей секции масляного насоса дизеля.
Система охлаждения и подогрева предназначена для поддержания определенного теплового режима работающего дизеля и заданной температуры воды и масла в системах агрегата, находящегося в состоянии горячей готовности. Система охлаждения и подогрева дизеля 1Д6КС — радиаторная, закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости и масла.
В систему включен дополнительный контур, состоящий из водяной полости и змеевика масляного бака. Для облегчения условий пуска и быстрого включения нагрузки электроагрегатом в водяной полости масляного бака установлен электронагреватель мощностью 3,5 кВт, который питается от сборных шин напряжением 220 В, включается автоматически при температуре воды +37° С и отключается при +45° С. Циркуляция воды происходит за счет разности температур.
В системе охлаждения и подогрева установлены следующие датчики температуры воды: 108° С (сигнал перегрева воды); 75° С (сигнал на остановку дизеля); 45° С (сигнал о возможности включения нагрузки); 45° С (сигнал на отключение электронагревателя и остановку дизеля при самопрогреве); 37° С (сигнал на включение электронагревателя); 30° С — сигнал на запуск дизеля для самопрогрева; датчик дистанционного термометра воды.
Для автоматического управления и защиты по температуре и давлению в системах охлаждения и смазки дизеля использованы комбинированные реле типа РК, которые состоят из чувствительного элемента (датчика) и исполнительного реле, коммутирующего своими контактами соответствующие цепи управления и сигнализации.
Нормальная автоматическая остановка дизеля осуществляется перекрытием топлива путем воздействия на рычаг управления топливного насоса. Аварийная автоматическая остановка дизеля при «разносе» или при неудавшейся нормальной остановке производится перекрытием воздуха с помощью аварийного стоп-устройства, которое представляет собой воздушную заслонку с электромагнитным приводом. При получении сигнала на аварийную остановку привод втягивает стопор и выводит его из прорези валика заслонки. Под действием пружины и потока воздуха заслонка перекрывает доступ воздуха в цилиндры дизеля.
ГЕНЕРАТОР ГСФ-100М
Трехфазный переменный ток вырабатывает синхронный генератор типа ГСФ-100М с самовозбуждением. Исполнение генератора— фланцевое, защищенное, с самовентиляцией. Генератор сопрягается с дизелем посредством фланцевого подшипникового щита.
Схема соединения обмоток—«звезда» с выведенной нулевой точкой. В генераторе ГСФ-100М применена статическая система возбуждения, которая часть электроэнергии, вырабатываемой генератором, после выпрямления подает для питания обмоток ротора. Статическая система возбуждения состоит из блока управления (БУ), блока корректора напряжения (КН), сопротивления уставки напряжения (СУН), электродвигателя (ДУН) привода, сопротивления уставки, кнопок увеличения и уменьшения напряжения.
ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ АВТОМАТИКИ
Система автоматического регулирования напряжения генератора при установившемся тепловом режиме электроагрегата обеспечивает поддержание установившегося выходного напряжения с точностью ±2% от среднерегулируемого значения. В переходных режимах при внезапном включении или отключении нагрузки мгновенное отклонение напряжения не превышает 10% установленного значения. Время стабилизации системы не более 0,5 с.
Система автоматического регулирования частоты в режиме автоматического управления при любом изменении нагрузки в пределах номинальной мощности обеспечивает автоматическое поддержание установившейся частоты с точностью ± 1 % номинальной, т. е. в пределах 49,5—50,5 Гц.
Электроагрегаты допускают: работу при несимметричной нагрузке по фазам в пределах ±25% номинального тока; длительную работу при нагрузке не менее 40% номинальной мощности. Длительная работа при нагрузке менее 40% номинальной мощности не рекомендуется. Электроагрегат АСДА-100 может устойчиво работать параллельно с промышленной сетью напряжением 400 В и частотой 50 Гц или с аналогичными электроагрегатами.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОАГРЕГАТА АСДА-100
В общей электрической схеме установки, рассмотрение которой не входит в задачу настоящей книги, можно выделить следующие цепи: силовую, возбуждения и регулирования напряжения генератора, аварийной защиты и сигнализации и др.
Схема силовой цепи АСДА-100 показана на рис. 3.1. В силовую цепь входят: синхронный генератор ГСФ-100М, фидер генератора ФГ, фидер сети ФС, автоматический выключатель генератора АГ, автоматический выключатель сети АС, контактор фидера генератора КФГ, контактор фидера сети КФС. Автоматические выключатели генератора АГ и сети АС включаются вручную и предназначены для защиты силовой цепи от короткого замыкания и перегрузок. Контакторы КФГ и КФС предназначены для дистанционной и автоматической коммутации силовой цепи.
При резервировании внешней сети одним электроагрегатом потребитель получает питание от внешней сети через фидер сети, автоматы АГ, АС и контактор КФС включены, контактор КФГ отключен. При исчезновении или снижении напряжения сети на время, превышающее 10 с, автоматически запускается резервный агрегат. Если в течение 10 с напряжение в сети не восстановится, то контактор КФС отключается, а контактор КФГ включает агрегат на нагрузку. После восстановления напряжения сети на время более 30 с контактор КФГ отключает резервный электроагрегат от нагрузки, а контактор КФС включает внешнюю сеть. Резервный агрегат останавливается.
Рис. 3.1. Схема силовой цепи агрегата АСДА-100
При необходимости перейти на резервный источник при наличии внешней сети запускается электроагрегат (в автоматическом режиме), синхронизируется с сетью и включается на параллельную работу с сетью. После этого внешняя сеть отключается, а нагрузка получает питание от дизель-генератора.
АВТОМАТИКА ПУСКА И ОСТАНОВКА АГРЕГАТА
Для автоматического управления электроагрегатом в шкафу управления имеются блоки пуска и остановки, контроля напряжения, синхронизации. Каждый блок предназначен для выполнения определенных функций при работе агрегата в автоматическом режиме. Автоматические пуск и остановку электроагрегата производит блок пуска и остановки, который обеспечивает выполнение в заданной технологической последовательности следующих операций:
включения маслопрокачивающего насоса на время не более 30 с, с одновременным выводом рычага управления топливного насоса в положение, соответствующее 1000—1200 об/мин;
включения стартера (до трех попыток) по импульсу давления в системе смазки дизеля, равного 9,8·104 (1 кгс/см 2 ).
Время включения стартера 2,5 с, длительность пауз — 7,5 с. После пуска дизеля стартер отключается по импульсу датчика скорости вращения 500—700 об/мин;
прогрева дизеля при работе на оборотах 1000—1200 об/мин до температуры охлаждающей жидкости 45° С;
вывода рычага управления топливного насоса по импульсу датчика температуры охлаждающей жидкости 45° С в положение номинальных оборотов и возбуждения генератора по импульсу датчика скорости вращения 1400—1500 об/мин;
приема автономной нагрузки (т. е. включения контактора КФГ), в случае необходимости синхронизации и включения на параллельную работу и распределения нагрузки между работающими электроагрегатами.
Технологическая последовательность остановки электроагрегата следующая: отключение нагрузки (т. е. контактора КФГ); вывод рычага управления топливного насоса в положение, соответствующее 1000—1200 об/мин и охлаждение дизеля до температуры охлаждающей жидкости 75° С; вывод рычага управления топливного насоса до положения нулевой подачи топлива по импульсу датчика температуры охлаждающей жидкости 75° С.
Для аварийной остановки при падении давления масла ниже 49х104 Па (5 кгс/см 2 ) рычаг управления топливного насоса выводится в положение нулевой подачи топлива и включается электродвигатель маслопрокачивающего насоса на время 30 с. При аварийной остановке электроагрегата в случае «разноса» дополнительно включается привод воздушной заслонки. Аварийная остановка при «разносе» и снижении давления масла в системе смазки производится без предварительного охлаждения дизеля.
Резервные дизель-генераторные установки (ДГУ) для АЭС
Необходимы 2 дизель-электрические установки в качестве резервного источника электроснабжения на случай аварии на основном производстве электроэнергии. Будут расположены в сооружении защищённого пункта управления противоаварийными действиями. Дизель-электрическая установка должна находиться в режиме ожидания в состоянии полной технической готовности. ДЭУ должна сохранять работоспособность в особый период и период выполнения противоаварийных работ в течение 1 года.
Технические параметры
- Номинальная (длительная эксплуатационная) мощность — 100 кВт
- Максимальная мощность — 110 кВт
- Частота вращения вала двигателя — 1500 об/мин
- Коэффициент полезного действия (КПД) при cos(φ)=0.8 — 97,13
- Номинальный коэффициент мощности cos(φ) — 0.8
- Расход топлива на номинальной мощности, не более — 24 кг/ч
- Род тока — переменный, трехфазный
- Номинальное напряжение — 400 В
- Номинальная частота тока — 50 Гц
- Сила тока (при cos(φ)=0.8) — 180 А
- Вид топлива — дизельное
- Степень автоматизации — 3
- Степень подвижности — стационарная установка
- Время автоматического пуска от момента подачи команды на пуск до готовности к принятию нагрузки, не более — 15 с
Особенности заказа
- Электроагрегат с водо-водяной (двухконтурной) системой охлаждения
- Автоматическое поддержание нормальной работы после пуска и включения нагрузки, в том числе без обслуживания и наблюдения в течение 72 ч
- Система автоматического управления ДЭУ должна обеспечивать местное и дистанционное управление пуском, остановом, предпусковыми и послеостановочными операциями, а также частотой вращения (нагружением) реверсированием
- ДЭУ должна быть оборудована топливным баком V=0,25 м³
- Оборудование масляным баком V=0,11 м³
- Стартерная аккумуляторная батарея (батареи) должны размещаться в специальном стеллаже для аккумуляторных батарей
- Масса «сухой» ДЭУ должна быть не более 1800 кг
- Габариты, не более — Длина 2580 мм, Ширина 1100 мм, Высота 1580 мм
Подробное описание
Дизельные электростанции 3-й степени автоматизации с двухконтурной водяной системой охлаждения, с коэффициентом мощности cos(φ)=0.8, выходное напряжение 400 В, трехфазный переменный ток, частота 50 Гц, 4-й класс безопасности по НП-001-97(ПНАЭ Г-01-011-97), I категории сейсмостойкости по НП-031-01, с габаритами 2580 мм x 1580 мм x 1100 мм.
Назначение ДГУ
Дизель-электрические установки (ДЭУ) выходной мощностью 100 кВт необходимы для резервирования электроснабжения в случае аварийного отключения (выхода из строя) штатной системы электроснабжения АЭС.
Шкаф управления ДГУ
- Возможность автоматического, удаленного и ручного запуска/останова станции
- Индикация:
- Уровня топлива
- Давления масла
- Заряда аккумуляторной батареи
- Температуры охлаждающей жидкости двигателя
- Частоты вращения коленчатого вала двигателя
Особенности ДГУ
В отличие от большинства дизельных электростанций, система охлаждения двигателя согласно ТТ — водо-водяная двухконтурная. ДЭС должна иметь возможность ручного и автоматического управления, в том числе удаленно с пульта управления, который может располагаться на расстоянии до 1.5 км. Требование автоматического поддержания нормальной работы после пуска и включения нагрузки, в том числе без обслуживания и наблюдения в течение 72 ч, определяет ряд технических решений: увеличенный топливный бак с возможностью подкачки топлива при помощи электронасоса, оснащение ДГУ масляным дозатором. Соответствие I категории сейсмостойкости по НП-031-01 потребовало усиления болтовых соединений, увеличения числа виброопор и амортизационных подушек.
Системы автоматического управления энергоцентров
ООО «Тепломеханическое машиностроение» проектирует, производит и внедряет системы автоматизации электростанций. Компания предлагает комплексные решения для энергокомплексов и автоматизацию отдельных технологических операций согласно ТЗ заказчика.
За период работы на рынке малой энергетики (с 2007 года) мы накопили опыт, достаточный для реализации самых сложных и нестандартных задач по автоматизации энергообъектов (мини-ТЭС) и различных производственных линий.
Системы автоматизации от экспертов в сфере малой энергетики
Уникальность нашего предложения в том, что специалисты ТМ МАШ профессионально разбираются в работе электростанции «изнутри» и в проблемах, связанных с эксплуатацией и контролем ГПУ/ДГУ.
На базе собственных мощностей выполняются:
- алгоритмизация и проектирование систем автоматики;
- полный цикл сборки и испытаний систем управления.
С 2019 года автоматизация энергокомплекса выделена в отдельное самостоятельное направление деятельности компании. Мы активно занимаемся исследованиями и проектированием современных систем для эффективного контроля и управления генераторными установками.
Создаем АСУ ТП на базе качественного оборудования в промышленном исполнении. Используем собственные программные продукты, разработанные с применением передовых зарубежных и российских алгоритмов.
Компетенции ТМ МАШ – автоматическое управление ДГУ, ГПУ, СУТ
Шкафы автоматического управления
Комплексная система автоматического управления с применением SCADA-системы
Наши преимущества
- Более 10 лет на российском рынке малой энергетики – знаем проблемы и нюансы работы энергетического оборудования «изнутри».
- Огромный опыт и высокая квалификация сотрудников.
- Работаем со всеми известными типами ДВС от различных производителей – отечественных и зарубежных.
- Выполняем автоматизацию энергокомплекса под индивидуальные условия заказчика – проектируем, подбираем генерирующие мощности, изготавливаем периферийное оборудование.
Большая часть оборудования, которое мы производим, имеет в своем составе те или иные исполнительные механизмы, которыми необходимо управлять. Для формирования сигналов управления мы используем специализированные контроллеры, получающие данные с всевозможных датчиков и устройств, а также сами разрабатываем алгоритмы функционирования оборудования. Таким образом, поставляемое нами оборудование, как правило, комплектуется системами автоматического управления.
За период работы на рынке энергетического оборудования и малой энергетики (с 2007 года) мы накопили опыт, достаточный для реализации самых различных задач по автоматизации технологических процессов как энергоцентров (мини-ТЭС), так и различных производственных линий.
В первой половине 2014 года было принято решение полностью отказать от услуг сторонних организаций и выполнять на базе собственных мощностей не только алгоритмизацию и проектирование систем автоматики, но и осуществлять полный цикл сборки и испытаний самих систем управления.
Шкаф автоматического управления тепловым модулем Сборка шкафа управления тепловым модулем Шкаф управления пятью тепловыми модулями ТМВГ-1000
Компетенции
В настоящий момент мы можем предложить решения по автоматизации в следующих сегментах:
Шкафы управления системой утилизации тепла (СУТ), включая СУТ иностранного производства.
Первые СУТ разрабатывались и отгружались нашими специалистами с 2002 года. В состав поставки включались шкафы управления тепловым модулем (ТМ). Соответственно, за более, чем 10-и летний опыт мы разработали оптимальный алгоритм управления исполнительными механизмами тепловых модулей. Мы изготавливаем ШУ ТМ для котлов-утилизаторов, систем утилизации тепла антифриза, комплексных тепловых модулей. У нас есть опыт построения системы управления несколькими тепловыми модулями, объединенными в единый контур, системой аварийного охлаждения двигателя и выдачей тепла потребителю. В нашем арсенале есть проекты реализации САУ для котлов-утилизаторов иностранного производства, а также б/у оборудования, которое устанавливается на новом объекте. В числе последних работ — проект по модернизации действующей СУТ с учетом доработки системы управления потоками антифриза.
Шкафы управления дизель-генераторными (ДГУ) и газопоршневыми установками (ГПУ)при работе в автономном режиме
Обычно данные шкафы управления (также часто называются панелями управления) поставляются вместе с генераторными станциями. При этом с участием наших специалистов было реализовано несколько объектов, где вставала необходимость изготовления таких шкафов. Мы имеем опыт работы с дизельными и газовыми электрогенераторными установками различных производителей и знаем принципы функционирования топливной аппаратуры (как механической, так и электронной).С учетом налаженных взаимоотношений с поставщиками контроллеров, мы можем изготавливать данные шкафы по конкурентным ценам.
Шкафы параллельной работы для ГПУ и ДГУ (включая возможность работы ГПУ параллельно с ДГУ, в том числе ГПУ и ДГУ различных производителей и разной мощности)
Данные шкафы во многом похожи на стандартные панели для автономной работы. Для осуществления параллельной работы необходимо добавить определенный функционал в алгоритм работы, а также использовать контроллеры с соответствующими техническими возможностями. Среди наиболее интересных проектов, в которых наши специалисты участвовали в разработке и наладке систем управления параллельной работы между установками следует отметить:
- Электростанция собственных нужд КС «Кожурлинская» (4 ГПУ Cummins);
- Блочно-модульная электростанция ЭНЕРГО-Д3512/6, 3КН30 (3 ДГУ Cummins);
- Электростанция для ООО «Верхнечонскнефтегаз» (4 электроагрегата ОАО «Коломенский завод» 8ГДГ-Н на газонефтяном цикле);
- Теплоэлектростанция для ООО «Новгородские теплицы» (6 ГПУ Caterpillar);
- Дизельная электростанция ООО «Карьер-Щелейки» (4 ДГУ Caterpillar).
Шкаф параллельной работы с внешней сетью (обеспечивает работу ГПУ и/или ДГУ параллельно с внешней электросетью — как в режиме выдачи мощности в сеть, так и в режиме нулевого экспорта)
В отличие от шкафов для параллельной работы ГПУ между собой, которым комплектуется каждая установка, шкаф параллельной работы с внешней сетью ставится один на весь энергоцентр. В его задачу входит обеспечение параллельной работы генераторов с сетью и контроль перетока мощности из сети/в сеть (как правило, экспорт электроэнергии от мини-ТЭС в сеть не допускается).
Шкаф автоматического ввода резерва (АВР), обеспечивающий запуск ГПУ (ДГУ) и работу на нагрузку при отключении основного источника электроснабжения
Данное оборудование обычно применяется для резервных/аварийных дизель-генераторных установок или станций (ДГУ, ДЭС). Важным отличием данного АВР от стандартных сетевых АВР, которые переключают сетевые вводы, является задача обеспечить запуск ДГУ (подать соответствующий сигнал) и далее, при выходе генератора на номинальные обороты, замыкать цепь питания потребителя. В зависимости от задачи мы изготавливаем как АВР, который отправляет сигнал запуска генератора на шкаф управления генератора (обычно), так и АВР, который самостоятельно запускает генератор и отслеживает его работу.
Комплексные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) газопоршневых и дизельных теплоэлектростанций (ТЭС), в том числе с применением SCADA-систем
К данным системам относятся автоматизированные системы управления всем оборудованием энергоцентров. Зачастую, помимо управления ГПУ и/или ДГУ, в задачи АСУ ТП входит также управление работой котельной и полная диспетчеризация параметров всего работающего оборудования. Реализуя SCADA-системы, мы реализуем управление мини-ТЭС оператором с использованием HMI (человеко-машинного интерфейса) через автоматизированное рабочее место (с применением промышленного персонального компьютера (ПК)).
Наши преимущества
Основа правильной работы автоматики в любой системе — грамотная алгоритмизация процессов, на фоне нее все остальные аспекты отходят на второй и третий план. Все инженерно-технические работники ТМ МАШ — специалисты в первую очередь в области малой энергетики. Мы сами проектируем тепловые и электрические сети, подбираем генерирующие мощности, конструируем и изготавливаем периферийное оборудование. Мы знаем, как должны работать все компоненты и элементы энергоцентра, как по отдельности, так и в связке друг с другом.
Поэтому при проектировании АСУТП энергоцентров мы, в первую очередь, используем весь накопленный нами опыт работы с основным и вспомогательным оборудование мини-ТЭС, понимая на уровне оборудования (железа), как должна быть построена система.
