Принцип работы дизельной электростанции кратко

Обновлено: 05.07.2024

Дизельная электростанция — это многофункциональный агрегат с приводом от двигателя внутреннего сгорания, предназначенный для автономного энергоснабжения различных приборов и устройств. Аппарат выпускается в двух вариантах: стационарном и передвижном.

Каждый из них может быть использован в качестве основного или резервного источника питания для электроснабжения частных домов, офисных помещений и производственных объектов. В сравнении с бензиновым агрегатом дизельная станция стоит значительно дороже, однако стоимость её эксплуатационного обслуживания с лихвой окупает потраченные средства.

Устройство и принцип работы

Дизельная установка представляет собой устройство, способное преобразовывать вращательный момент вала двигателя в электрическую энергию, которая вырабатывается посредством работы генератора переменного тока. Энергетическая станция включает следующие конструктивные элементы.

Дизельный мотор. На электростанции устанавливаются четырёхтактные двигатели внутреннего сгорания. В зависимости от выдаваемой мощности и типа агрегата они могут обладать нескольким цилиндрами: от одного до восьми.

Систему подачи топлива и воздуха. Горючее и воздух в двигатель подаются по отдельности. Воздух нагнетается при помощи турбокомпрессора и через впускной коллектор поступает в цилиндр силовой установки. Горючее посредством топливного насоса впрыскивается в камеру сгорания через форсунки. В процессе сжатия воздух нагревается до такого уровня, когда топливо воспламеняется самостоятельно.

Систему охлаждения. Данное оборудование предназначено для отвода тепла от нагретых устройств и агрегатов, а также для поддержания требуемого температурного режима. В качестве охлаждающей субстанции используется вода либо антифриз. Жидкость подаётся в устройство при помощи насоса и по каналам поступает в водяную рубашку, где и осуществляется охлаждение нагретых элементов. Завершив рабочий цикл, вода отводится в резервуар радиатора. Далее, она проходит через его патрубки и охлаждается посредством холодного воздуха, нагнетаемого вентилятором.

Генератор синхронного или асинхронного типа. Это устройство (альтернатор) отвечает за вырабатывание электрического тока и по своей конструкции может быть однофазным или трёхфазным. Первый вид предназначен для электроснабжения приборов с напряжение 230 В, а второй тип необходим для энергопитания оборудования, которому требуется нагрузка 400 В.

Комплекс автоматического управления. Электроустановки, которые предназначены для аварийного энергопитания, оснащаются системой АВР — автоматическим вводом резерва. Такое устройство самостоятельно осуществляет запуск генератора и не требует присутствия оператора станции.

Топливный бак. Все дизельные электростанции, как правило, оснащаются вместительными резервуарами для горючего, имеющими объём от 200 до 300 литров.

Рама. Каркас, на котором установлены все рабочие элементы, выполнен из высокопрочных сортов стали и оборудован демпферными прокладками, защищающими оборудование от воздействия вибрации.

Контейнер. Приспособление такого рода защищает агрегат от негативного воздействия окружающей среды, а также выполняет функцию поглощения шума, уровень которого у дизельных генераторов достаточно высок.

Что касается деятельности генератора, питающегося от дизтоплива, то она похожа на функционирование бензинового аппарата.

Принцип работы дизельной электростанции заключается в следующем:

В цилиндры двигателя подаётся воздух, где он сжимается и разогревается до высоких пределов. Затем в рабочую камеру под давлением поступает топливо и происходит его возгорание;
Образовавшиеся в результате горения газы запускают двигатель в работу. Коленчатый вал начинает вращаться, передавая свой момент на ротор электрического генератора;
В альтернаторе образуется магнитное поле, которое на выходе превращается электрическую энергию.

Возможно вы еще не определились с выбором между дизельным, газовым и бензиновым генератором, тогда вам могут быть полезны наши статьи:

Правила эксплуатации и обслуживания

Безаварийная и бесперебойная эксплуатация дизельных электростанций возможна только при соблюдении условий правильной и слаженной работы всех её систем и узлов. К техническому обслуживанию агрегатов производственного уровня допускаются лица, изучившие необходимую документацию и нормативные акты. Операторы должны в полном объёме владеть информацией, которая касается принципов работы устройства, его конструктивных особенностей и возможностей системы управления генератором.

Каждый специалист, занимающийся обслуживанием дизельной установки, обязан сдать экзамен на знание должностной инструкции, правил охраны труда и требований пожарной безопасности. После этого кандидат получает удостоверение, разрешающее ему осуществлять свою профессиональную деятельность в качестве оператора дизельной электростанции. Приступая к выполнению своих обязанностей, работник должен использовать специальную одежду и средства индивидуальной защиты.

Обслуживание дизельных электростанций предусматривает проведение ряда операций:

Перед началом запуска следует произвести осмотр агрегата. Все движущиеся элементы должны быть закрыты защитными экранами. На устройстве не должно быть видимых повреждений и потёков горюче-смазочных материалов. Не стоит запускать двигатель в холодном состоянии. Рекомендуется заранее прогреть масло до температуры 35°С. Для этого в конструкции генератора предусмотрено специальное разогревающее устройство.
В процессе работы генератора необходимо регулярно контролировать уровень масла в рабочей системе. Допустимая норма расхода жидкости составляет около 100 грамм на 100 часов работы аппарата. Полная замена масла осуществляется спустя 1000 часов функционирования устройства.
Оператор обязан постоянно проводить профилактическую очистку аппарата от накопившейся пыли и грязи, а также удалять остатки протёкшего масла. Эти процедуры помогут предотвратить перегрев установки, а соответственно и продлить срок её эксплуатации.
Необходимо внимательно следить за тем, чтобы количество потребителей тока не превышало допустимого уровня мощности генератора. Ибо это послужит главным фактором для перегрузки и остановки агрегата. Важно учитывать такой фактор, как работа станции без нагрузки. Если установка будет функционировать в таком состоянии более 30 минут, то это негативно скажется на ресурсе рабочих деталей и узлов.
Если генератор не используется в течение длительного времени, необходимо не реже одного раза в месяц осуществлять его запуск хотя бы на час. Это позволит избежать преждевременный выход станции из строя.

Передвижные дизельные электростанции

Передвижная дизельная электростанция призвана обеспечить энергоснабжение всем потребителям тока, которые нуждаются в аварийном питании, а также объектам, расположенным в тех районах, куда не подведены линии электропередач. Этот агрегат обладает компактностью, мобильностью и приличной мощностью.

К основным сферам его применения следует отнести:

Промышленное и гражданское строительство;
Добывающую отрасль;
Разведывательные экспедиции;
Обеспечение электричеством вахтовых городков;
Область торговли;
Возведение мостов, путепроводов и дорожных магистралей;
Деятельность финансовых и коммерческих структур;
Работы аварийно-спасательного характера;
Устройство фестивалей, праздничных шествий и развлекательных мероприятий;
Проведение работ в домашних условиях.

Передвижные генераторы монтируются или устанавливаются на транспортные прицепы, а их конструктивные элементы помещаются в специальные контейнеры, защищающие агрегаты от воздействия погодно-климатических факторов.

В зависимости от способа перемещения данные электростанции делятся на следующие виды:

Самоходные;
Прицепные;
Блочно-транспортабельные.

Зачастую, для транспортировки аппарата используется автомобиль с прицепом либо машина, оборудованная классическим кузовом или вместительным багажным отделением. На машиниста, обслуживающего такой агрегат, кроме подключения установки и поддержания её работоспособности накладывается ответственность и за перемещение.

Передвижные установки большую часть времени бездействуют, в связи с чем появляется необходимость регулярного проведения работ по их консервации. А это требует дополнительных затрат времени и накладывает новые финансовые расходы.

Ремонт дизельной электростанции

При длительной эксплуатации дизельных генераторов неизбежно возникают различные повреждения и неисправности.

В качестве главных причин можно выделить следующие факторы:

Нарушение условий эксплуатации. Сюда можно отнести некачественное техническое обслуживание и несвоевременность его проведения.
Перегрузка оборудования. Из-за недостаточной квалификации пользователя происходит неправильная настройка генератора.
Применение горючего с низким качеством. В итоге агрегат перестаёт корректно функционировать и начинают выходить из строя все элементы топливной системы.
Отсутствие защитных экранов и качественной вентиляции. Повышенная влажность может привести к изнашиванию проводки, а высокие температуры к перегреванию рабочих элементов и уменьшению их эксплуатационного ресурса.

В каком случае может потребоваться ремонт дизельных электростанций? Существует ряд типичных признаков:

Генератор запускается, но через некоторое время глохнет. В данном случае причиной может выступать изрядно загрязнённый фильтр, выход из строя топливопроводного устройства либо повреждение форсунок.
Агрегат не запускается в условиях низких температур. Здесь может наблюдаться неисправность либо поломка устройства холодного пуска.
Установка не заводится вне зависимости от температуры окружающей среды. Причиной может быть повреждение топливного насоса или некачественное горючее, загрязнённое посторонними частицами.
Посторонние звуки при работе силового агрегата. Эта проблема связана, как правило, с износом поршневых колец и шатунных вкладышей.
Значительный расход моторного масла. Причина может заключаться в нарушении герметичности маслопровода или в использовании некачественной смазочной жидкости.
Выхлопные газы чёрного цвета. Этот фактор свидетельствует о неправильной настройке газораспределительной системы либо о плотном загрязнении воздушных фильтров.

В процессе активной эксплуатации дизельного генератора может возникнуть досадная неприятность — горючее не воспламеняется и двигатель напрочь отказывается запускаться. В большинстве случаев проблема решается очисткой свечей от нагара либо их полной заменой.

Необходимо отметить, что не следует самостоятельно заниматься устранением серьёзных неисправностей, так как это может повлечь только ухудшение ситуации. Рекомендуется прибегать к помощи опытных и высококвалифицированных специалистов.

Рекомендуем к прочтению:

Читайте про дизельные электростанции AD, их особенности и достоинства, а также модельный ряд и отзывы пользователей в статье по этой ссылке.

Ознакомиться с модельным рядом, особенностями и преимуществами дизельных установок Kipor, отзывами потребителей об оборудовании фирмы, вы можете в нашей подробной статье, нажав на эту ссылку.

Аренда

Сегодня на территории Российской Федерации работает множество компаний, которые не только реализуют дизельные генераторы, но и сдают их в аренду. Данная услуга целесообразна в том случае, когда возникает острая необходимость в краткосрочном обеспечении электроэнергией строительного участка или промышленного объекта.

В последнее время прокат дизельного оборудования набирает популярность и в сфере быта. Зачастую генераторы арендуют для использования в дачных домах и на территориях отдыха. Если касаться вопроса стоимости аренды, то она имеет приемлемый уровень.

Об этом говорят её усреднённые показатели, которые приведены ниже:

Эксплуатационная мощность генератора, кВт	Стоимость суточной аренды в течение недели, тыс. руб	Стоимость суточной аренды в течение месяца, тыс. руб
от 24 до 48	от 2,0 до 3,0	от 1,7 до 2,7
от 48 до 64	от 3,0 до 3,3	от 2,7 до 3,0
от 64 до 80	от 3,3 до 4,0	от 3,0 до 3,7
от 80 до 100	от 4,0 до 5,0	от 3,7 до 4,7
от 100 до 144	от 5,0 до 5,8	от 4,7 до 5,2
от 144 до 200	от 5,8 до 8,2	от 5,2 до 7,6
от 200 до 260	от 8,2 до 9,0	от 7,6 до 8,2
от 260 до 320	от 9,0 до 11,5	от 8,2 до 10,5
от 320 до 400	от 11,5 до 14,7	от 10,5 до 13,5

Аренда дизельных электростанций имеет для заказчика ряд преимуществ.

Среди них стоит выделить:

Значительную экономию денежных средств;
Отсутствие экономических затрат на эксплуатацию и хранение;
Оперативный ввод оборудования в работу;
Гибкие условия использования;
Выбор услуги на различные сроки;
Доступная стоимость;
Отсутствие проблем с сервисом.

Следует отметить, что представители компании-арендодателя дополнительно осуществляют профессиональные консультации, выполняют расчёт необходимой мощности агрегата и производят доставку оборудования на объект заказчика.

Заключение

Всем тем, кто намерен приобрести автономный источник питания или желает воспользоваться услугами его аренды, неважно, будет это бытовое устройство невысокой мощности, или дизельная электростанция на 100 кВт, необходимо детально изучить основные моменты, касающиеся технических особенностей, правил эксплуатации и требований техники безопасности. В будущем это поможет предотвратить различные поломки и повреждения рабочих устройств, что позволит избежать возникновения аварийных ситуаций и выхода из строя электростанции.

Довольно часто возникают ситуации, когда из-за отсутствия централизованного электроснабжения приходится использовать различные виды альтернативных источников электроэнергии. К этой категории относятся и дизельные электростанции, хорошо зарекомендовавшие себя среди потребителей при аварийных отключениях энергетической системы.

Типовая конструкция установок на дизтопливе

Конструктивно, все дизельные генераторы относятся к категории многопрофильных устройств с моторами ДВС. Станции производятся двух видов, предусматривающих неподвижное и мобильное применение, в зависимости от эксплуатационных условий.

Практически все дизельные электростанции – представляют собой достаточно сложный механизм, собранный из различных частей и компонентов.

Основными составляющими ДЭС являются:

Дизельный двигатель четырехтактный. Число цилиндров колеблется от 1 до 8 и соответствует заявленной производительности агрегата.
Топливная система и аппаратура для закачки воздуха. Внутрь двигателя компоненты смеси поступают раздельно. Дизтопливо через форсунки распыляется внутрь цилиндра топливным насосом, а нагнетание воздуха осуществляется турбокомпрессором. Под действием давления происходит сильный нагрев воздуха, воспламеняющего распыленное топливо.
Охлаждающая система, отводящая излишки тепла от разогретых деталей и поддерживающая необходимый уровень температуры. В роли охлаждающей жидкости выступает вода или антифриз. Ее движение внутри водяной рубашки происходит по специальным каналам, под давлением, создаваемым водяным насосом. В конце полного круговорота охлаждающая жидкость возвращается в радиаторную емкость и снижает температуру под действием лопастей вентилятора.
Генераторная установка. Производит электрический ток и, в зависимости от модификации, бывает одно- (220 В) или 3-х фазного (380 В и выше) типа.
Автоматическая система управления. Более известна как система автоматического ввода резерва. Данная аппаратура выполняет самостоятельное включение генератора без участия оператора.
Топливный бак. Достаточно вместительный резервуар объемом на 200-300 литров.
Рама. Металлический каркас, на котором размещаются все узлы и детали. В местах креплений установлены демпферные прокладки, обеспечивающие защиту от вибрационных колебаний.
Контейнерная емкость, он же кожух. Устанавливается поверх всей конструкции, защищает станцию от внешних негативных воздействий. Снижает уровень шума, производимого во время работы.

Принцип работы

Принцип функционирования электростанции основан на взаимодействии всех частей и компонентов, входящих в ее конструкцию. Он заложен в правила технической эксплуатации дизельных электростанций. Все подобные изделия производятся в неподвижном или мобильном исполнении, и применяются в качестве автономных, аварийных или резервных источников питающего напряжения.

Основой любой электрической станции считается дизель-генератор, содержащий в конструкции двигатель и генераторную установку. Оба компонента объединены друг с другом посредством специальной муфты, что позволяет преобразовывать вращательный момент в электрическую энергию.

Эксплуатация дизельных электроустановок происходит в определенном алгоритме:

В каждый цилиндр нагнетается воздушная масса под высоким давлением. В замкнутом пространстве происходит его сжатие и разогрев до высокой температуры. Через определенный промежуток времени в цилиндры подается топливо, распыленное в форсунках. Под действием нагретого сжатого воздуха пары солярки возгораются, расширяются и создают высокое давление во внутреннем пространстве цилиндра.
Раскаленная газовая смесь толкает поршень, вызывающий вращательное движение коленвала. Мотор запускается в действие и посредством муфты передает свой крутящий момент на генераторный ротор.
В результате преобразований в конечном итоге получается электрическое напряжение с установленными характеристиками.

Существует специальная терминология, отличающая разные виды установок, в соответствии с их функциями и целевым назначением. Прежде всего, это такие понятия как дизель-генератор, агрегат дизель-электрический, дизельная электростанция. Их отличия друг от друга заключаются в следующем:

Дизель-генератор. Состоит из дизельного мотора и генераторной установки, соединенных в общую конструкцию.
Агрегат дизель-электрический. Его основу составляет дизель-генератор, дополненный рамной конструкцией, баком для горючей и контрольной аппаратуры.
Дизельная электростанция (ДГУ). Изготавливается в виде неподвижного или мобильного агрегата, созданного на основе дизель-электрической установки. Его конструкция еще более расширена и дополнена распределительными устройствами, автоматикой, пультом управления и комплектом ЗИП.

Где используются

По своему функциональному предназначению рассмотренные электростанции бывают основными или главными, резервными или запасными и на случай аварий.

Первый вид установок используется в виде автономных или независимых источников напряжения местах строительства и в сельском хозяйстве, в лесозаготовительной сфере и в прочих удаленных точках, где по ряду причин невозможно воспользоваться и подключиться к стационарным электрическим сетям.

Резервные ДЭС. Заменяют основные электростанции, вышедшие из строя в результате аварии. Они же обеспечивают резервное электроснабжение при отключении внешних стационарных сетей.

Эксплуатация аварийных устройств осуществляется в лечебных учреждениях, узлах связи и прочих аналогичных местах, где совершенно не допускаются перебои с электричеством. Они находятся в постоянной готовности к принятию на себя полной или частичной загрузки при отключении напряжения, что предусматривают и правила технической эксплуатации дизельных электростанций.

Сфера использования оборудования этого типа очень большая. Дизельные станции активно применяются в самых разных организациях и на предприятиях, специальными и техническими службами и владельцами загородных домов. Основными пользователями являются строительные организации, торговые фирмы, магазины и автомойки.

В соответствии с режимами и условиями будущей работы, выбирается соответствующая мощность оборудования. Обязательно следует учесть, что продолжительная работа с полной загрузкой или слишком маленькие нагрузки приводят к сокращению моторесурса и срока нормальной работы станции. Для постоянного рабочего режима нагрузка должна быть не выше 60-80% от номинальной производительности, а при использовании резервного варианта этот показатель составляет 70-90%.

Конструктивные особенности

Как уже отмечалось, все электроустановки с дизельными моторами бывают передвижного (АД) или неподвижного позиционного (АСД) типа. Станции, оборудованные автоматикой, имеют в маркировке еще одну литеру А.

Передвижные дизельные электростанции монтируются на прицепах легковых и грузовых авто или других наиболее подходящих средствах передвижения, оборудуются капотом. Нередко они устанавливаются непосредственно в кузов. Таким образом, обеспечивается защита от осадков и других отрицательных влияний, возможных на открытом воздухе. Каждая станция представляет собой комплектную электроустановку, содержащую отдельные блоки и узловые части, установленные на единую рамную конструкцию.

Электрические станции мобильного типа стабильно работают вне помещений в диапазоне температур от минус 50 до плюс 40 градусов. Они невосприимчивы к тряске и вибрации, обеспечены соответствующей защитой. На мобильные ДЭС устанавливаются разные типы моторов, работающих на дизтопливе. В большинстве случаев, это дизельные электростанции АД или АСДА с производительностью от 30 до 100 кВт.

Для размещения и обустройства крупных неподвижных электростанций используются вагоны, специально оборудованные для этого и, при необходимости, объединяемые в целые энергопоезда. Кроме вагонов, используются закрытые помещения, находящиеся на минимальном расстоянии от обслуживаемого объекта или нагрузки. Установка оборудования производится на заранее подготовленный фундамент.

В соответствии с конкретной модификацией, устройства среднего уровня оборудуются дизельными моторами с номиналами производительности 110, 220, 330, 440 и 735 киловатт. Более крупным установкам требуются двигатели, способные выдавать 2200 кВт и выше.

Классификация ДЭС

Существует множество модификаций этих агрегатов, которые в соответствии со своими характеристиками условно разделяются на несколько категорий.

Тип и конструкция корпуса

В открытом исполнении. Устанавливаются внутри помещений, не подверженных внешним воздействиям, оборудованных системами вентиляции, отопления, средствами тушения пожара, аварийной сигнализацией. Используются только в неподвижном варианте.
Закрытые кожухом. Отдельная металлоконструкция закрывает снаружи дизель-генераторную установку. Обеспечивает шумоизоляцию и защиту от дождя, снега, пыли и низких температур. Могут использоваться вне помещений. Как правило, они обладают малыми габаритами и невысокой мощностью.
Контейнерные. В этом случае все технологические приспособления и оборудование размещается в специальной емкости контейнерного типа или блок-боксе. Металлическая конструкция изнутри обшита утеплителем, а снаружи покрыта антикоррозийными составами. Кроме основных компонентов, внутри находятся системы вентиляции, отопления и другое оборудование для жизнеобеспечения станции. Это позволяет выполнить запуск сразу же после ее прибытия на объект.

Мобильность

Стационарные установки, они же автономные дизельные электростанции. Их основными положительными качествами являются высокая энергетическая производительность и широкий диапазон потенциальных возможностей. Монтируются внутри помещений в открытом виде.
Мобильные электрические станции. Закрываются специальным защитным кожухом или помещаются в контейнер и устанавливаются на отдельное шасси. Могут перевозиться на любые расстояния.
Портативные модели дизель-генераторов. Обладают невысокой производительностью и маленькими габаритами. Нашли свое применение на дачах, в загородных домах и коттеджах.

Мощность

Тип управления

Ручное. Пуск и отключение станции выполняются кнопкой, нажимаемой вручную. Тем не менее, базовая контрольная аппаратура имеется. Единственным недостатком таких установок является необходимость в постоянном дежурстве оператора.
Автоматический ввод резерва. Обеспечивает самостоятельное включение станции при отключении напряжения в стационарной сети. После возобновления подачи питания установка автоматически отключается. Функциональные возможности у разных моделей могут отличаться, поэтому в некоторых случаях может понадобиться оператор.
Дистанционное управление. Выполняется через подключенный компьютер. Такая система позволяет осуществлять контроль электроснабжения сразу нескольких объектов.

Техническое обслуживание и рекомендации по эксплуатации

При постоянном и продолжительном использовании установок необходимо соблюдать правила технической эксплуатации дизельных электростанций. Обслуживание проводится специально обученным персоналом. Лица, допущенные к использованию станций, должны хорошо знать принципы их работы, конструктивные отличия и особенности, потенциальные возможности контрольно-управляющих систем.

Периодически все работники, выполняющие обслуживание дизельных электростанций обязаны сдавать экзамены по должностным инструкциям, охране труда и безопасному использованию установок. По итогам экзаменов выдается удостоверение, разрешающее выполнение работы в должности оператора электростанции.

При выполнении обслуживания дизельных станций выполняются следующие действия:

Перед пуском двигателя в соответствии с ПТЭД проводится внешний осмотр установки. На все движущиеся детали устанавливаются защитные экраны. В устройстве должны отсутствовать видимые повреждения и потеки ГСМ. Масло в двигателе заранее прогревается до 35 градусов. За счет этого облегчается пуск, увеличивается срок эксплуатации.
После перехода в рабочий режим нужно регулярно выполнять контроль над показателями уровня масла в системе смазки. Допустимая естественная убыль составляет 100 г на каждые 100 часов отработанные агрегатом.
Узлы регулярно очищаются от пыли и грязи, накопившейся за прошедший период, удаляются масляные следы и потеки. Таким образом, электростанция не перегревается, продлевается срок ее службы.
Следует контролировать нагрузку, чтобы число потребителей не превысило номинальную мощность генератора. По этой причине генераторная установка чаще всего перегружается и перестает нормально работать, вплоть до полной остановки. Работа без нагрузки свыше 30 минут также отрицательно влияет на ресурс деталей, вызывая их преждевременный износ.
В случае вынужденного простоя генератора на протяжении долгого времени, рекомендуется хотя-бы 1 раз в месяц запускать его на 1 час.

Производители и торговые марки

Российский рынок дизель-генераторов представляет продукцию отечественных и зарубежных производителей.

Наибольшей популярностью пользуются изделия, изготовленные в следующих странах:

США. Представлена торговыми марками Cummins, Caterpillar, John Deere, отличающимися удобством пользования, практичностью, экономичностью и высоким эксплуатационным ресурсом. Эти дизельные электростанции они же ДЭС, изготавливаются для промышленных и бытовых нужд, с широким диапазоном мощностей.
Великобритания. Продукция этой страны известна благодаря таким торговым маркам, как Wilson и Perkins. Последняя производит двигатели и дизельные генераторы, поставляемые многим другим фирмам.
Россия. В производстве установок используются импортные и отечественные комплектующие. Одной из ведущих компаний является Азимут, выпускающий различные виды электростанций и генераторов. Поставщиками дизелей являются ЯМЗ – Ярославский моторный завод и ТМЗ – Тутаевский моторный завод в Ярославской области.

Дизельный генератор (электростанция) – установка для выработки электричества. Используется как автономный источник электроэнергии. Устройство дизель-генератора продиктовано процессами, необходимыми для преобразования энергии сгорания дизельного топлива в электрический ток.

Элементы конструкции дизельного генератора

Дизельный электрогенератор состоит из:

двигателя внутреннего сгорания, обычно четырёхтактного. В нём, после сгорания дизельного топлива, образующиеся газы приводят в движение поршни;
кривошипно-шатунного механизма. Он преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращение;
генератора, непосредственно вырабатывающего электроэнергию. В дизельных электростанциях, обычно используются синхронные электрогенерирующие устройства.

В конструкцию устройства также входят дополнительные элементы:

соединительная муфта – обеспечивает соосность двигателя и генератора;
регулятор оборотов мотора и датчики работы его составных частей;
фильтры для дизельного топлива;
станина – рама, поддерживающая рабочие механизмы;
система охлаждения – для защиты всех элементов от перегрева;
в некоторых моделях – инверторы тока, кожухи и прочие устройства, детали и системы.

Все эти комплектующие, механизмы и агрегаты обеспечивают бесперебойную и длительную выработку электричества.

Как происходит выработка энергии

Принцип работы дизель-генератора основывается на нескольких физических процессах, происходящих одновременно. При сгорании топлива выделяется смесь газов в двигателе. Они расширяются, это приводит в действие кривошипно-шатунный механизм. В обычных автомобилях это приводит к вращению колёс. В генераторе, используется другой физический процесс. Коленвал кривошипно-шатунного механизма вращает ротор, что влечёт появление электромагнитного поля, создающего индукционный переменный ток в статоре, роль которого выполняет обмотка.

Как правило, используются синхронные генераторы. Эти устройства выдают переменный электроток в виде чистой синусоиды, который необходим для безопасной работы современных электрических приборов и оборудования.

Особенности синхронного генератора

Принцип работы дизель-генератора переменного тока синхронного типа позволяет вырабатывать синусоидально изменяющийся переменный ток, благодаря тому, что частоты вращения ротора и магнитного поля совпадают. В дизельных электрогенерирующих устройствах используют специальную бесконтактную конструкцию, которая способна работать без перебоев длительное время.

Генератор состоит из трёх машин:

подвозбудитель – вырабатывает синхронный ток, возбуждая его расположенными на роторе постоянными магнитами;
полученное напряжение подаётся в управляющий блок, где проходит его регулировка и выпрямление, после чего подаётся в обмотку статора возбудителя;
возбудитель вырабатывает ток, который снова проходит через выпрямители и подаётся непосредственно в генератор, подающий полученную электроэнергию потребителю.

С помощью такой конструкции отпадает необходимость в быстро изнашиваемых щётках. Из механических элементов остаются только подшипники. Подвозбудитель производит достаточное напряжение для выпрямления тока и питания управляющих систем электрогенератора.

Правила обслуживания перед эксплуатацией

Перед включением дизельного генератора необходимо:

провести визуальный осмотр панелей, щитов агрегатов;
при выявлении на обмотке или деталях пятен грязи, масла или топлива протереть их, убрать посторонние предметы (при обнаружении);
проверить сопротивление изоляции обмотки. Если его величина менее 0,5 МОм, просушить влажные или загрязнённые участки;
проверить топливный бак – он должен быть открыт и заполнен дизельным топливом;
проверить уровень охлаждающей жидкости в генераторах с жидкостной системой отвода тепла, при необходимости долить;
определить, нет ли течи в патрубках и радиаторе – если она есть, вызвать ремонтника;
проверить герметичность воздушной заслонки.
долить масло при необходимости. Каждые 1000 часов работы требуется полная его замена. Иногда чаще, если это указано в инструкции изготовителя.

Правила обслуживания и эксплуатации

утечка масла должна составлять не более 0,1 кг на 100 часов работы;
перед пуском включить устройство прогрева двигателя;
не допускайте эксплуатацию на холостом ходу более получаса;
следите, чтобы нагрузка не превышала номинальной мощности агрегата;
каждые две недели резервный генератор необходимо запускать на короткое время. Это служит проверкой исправности его механизмов и предотвращает появление некоторых неисправностей.

Обращайтесь в сервисные центры или к профессиональным электромеханикам при выявлении проблем или повреждений, а также каждые полгода – для профилактического осмотра. Специалисты проверят, как работает дизельный генератор, при необходимости устранят мелкие неисправности.

Некоторые проблемы можно выявить самостоятельно, например, изменение положение муфты указывает на просадку ротора. Постоянно появляющиеся лужи масла и быстрое падение его уровня свидетельствуют о щелях в радиаторе или патрубках. Частые выключения могут быть связаны с разными повреждениями, которые определит только специалист. Ремонт дизельной электростанции должны проводить профессионалы.

Её основой является дизель-генератор, включающий в себя дизельный двигатель внутреннего сгорания, электрогенератор и механизмы, распределяющие электроэнергию, пульт управления, элементы автоматики, комплекты запасных частей и инструментов и т.д.

Принцип работы

Подавляющее большинство дизельных электростанций построено по одной схеме и функционируют одинаково. Движущим началом дизельного генератора электростанции служит двигатель, который при запуске, вращает ротор электрогенератора и вырабатывает электрический ток. Все количественные и качественные дополнения к типовому устройству структуры электростанции изменяют свойства эксплуатации и возможности электростанций, но не сам принцип их работы.

Основное назначение дизельного генератора - преобразование тепловой химической энергии, образованной перегоранием дизельного топлива в электрическую, создаваемую электрогенератором. Полученная в цилиндрах дизеля тепловая энергия газов преобразуется посредством кривошипно-шатунным устройством в механическую, передаваемую к ротору электрического генератора.

Эффект расширения газов, полученных в результате сгорания топлива в двигателе, обеспечивает движение цилиндрового поршня и способствует вращению замкнутого проводника в подвижном магнитном поле – роторе. В обмотке неподвижного статора, связанного с ним, возникает электродвижущая сила ЭДС. Это явление электромагнитной индукции, вызываемое превращением механической энергии в электрическую, создаёт исходящее напряжение, стабилизируемое устройством управления при подготовке к использованию.

Главным рабочим узлом дизельной электростанции является один или несколько дизелей, чаще – четырёх контактных, работающих на постоянных частотах. В их комплекте электронный или механический регулятор оборотов, фильтры и датчики. Цилиндры в них расположены в ряд или, что встречается гораздо чаще - в форме буквы V.

Синхронный или асинхронный генератор электростанции имеет одну или три фазы и активную самовентиляцию. У него нет щёток. Обмотка генератора изготавливается, как правило, из электролитической меди наивысшего качества и выдерживает воздействие достаточно высоких температур.

Функционирующие на дизельном топливе генераторы, в зависимости от мощности самой электростанции, имеют мощность от 3 до 2400 кВт, при расходе топлива от 0,6 до 550 л/час. Емкость топливного бака колеблется от 3 до 160л. Особенно крупные и сильные дизельные ЭС способны бесперебойно и очень плодотворно работать более суток.

Дизельные электростанции используются в бытовой и профессиональной среде, в условиях, где нет стационарных линий электропередач. Они являются незаменимым источником энергии в труднодоступных местах, применяются как передвижные электростанции во множестве ситуаций и осветительно-отопительные стационарные установки в зданиях разного назначения, великолепно справляются с электропитанием больших зданий, крупных транспортных средств и незаменимы во многих аварийных ситуациях.

Кратковременное применение дизельных электростанций при отключении электроэнергии тоже допустимо и случается, но редко из-за его нецелесообразности. Для этого существуют маломощные и более легкие и мобильные бензиновые электростанции.

Отдельным видом портативно-передвижной дизельной электростанции является сварочный агрегат, снабжающий постоянным и переменным током электродуговую сварку.

Достоинства и недостатки дизельных электростанций

Электростанции на дизельном топливе удобны в эксплуатации и легко запускаются. Они экономичны и имеют прекрасные рабочие качества. Спектр их применения очень широк.

Недостатком дизельных электростанций является, в первую очередь, их быстрый износ. Капитальные ремонты на них случаются слишком часто и требуют много внимания. Стационарные дизельные ЭС с синхронным генератором требуют регулярного контроля.

Цены на дизельные электростанции достаточно велики. Однако обычно они с избытком окупаются в процессе эксплуатации.

Читайте также: