Источник электроэнергии, который преобразует энергию вращения коленчатого вала дизельного двигателя в электрическую энергию, которую вырабатывает генератор, называется дизельным генератором или дизельной электростанцией.
Также, дизельный генератор может называться дизель-генераторной установкой (ДГУ), дизельной электростанцией (ДЭС), дизельным электрогенератором и т.п.
Принцип действия дизель-генераторной установки
При сжатии дизельного топлива в цилиндрах двигателя происходит воспламенение рабочей смеси и энергия расширения толкает поршень, который посредством кривошипно-шатунного механизма заставляет вращаться коленчатый вал двигателя. Вращение с коленвала двигателя передается на ротор электрогенератора, ротор, которого вращаясь в обмотках статора создает индукционный переменный ток, который, в свою очередь, подается на контакты шины генератора.
Устройство дизельного генератора
Дизель-генераторная установка (ДГУ) состоит из слудующих частей:
- Дизельный двигатель внутреннего сгорания со всеми необходимыми для его работы системами (топливные насосы, фильтры, системы смазки и охлаждения)
- Асинхронный или синхронный генератор переменного тока (альтернатор)
- Системы автоматики для управления и контроля параметров дизель-генераторной установки
- Корпус, рама, шасси на которых устанавливается и закрепляется всё оборудование
Двигатель дизельного генератора
Система охлаждения дизельного двигателя может быть воздушной (при небольшой мощности) или жидкостной (промышленные электростанции больших мощностей)
По типу подачи воздуха в двигатель он может быть:
- атмосферный
- с турбонаддувом
- с турбонаддувом и предварительным охлаждением воздуха (интеркуллер)
Исполнение дизельгенератора может быть:
- северное, тропическое, морское (в зависимости от климатических особенностей установки электростанции)
- мобильное или стационарное
- антивандальное, а также в шумопоглощающем кожухе
Назначение дизельных электростанций
Дизель-генераторные установки обеспечивают автономное электроснабжение объекта и могут использоваться в качестве основного или резервного источника питания потребителей электроэнергии.
В качестве основного источника электроэнергии используются при отсутствии центральной сети электроснабжения, а в качестве резервного - при возможных сбоях в подаче электроэнергии в основной системе, обеспечивая бесперебойную подачу электричества потребителям.
Если на объекте полностью отсутствует централизованное снабжение электроэнергией, а расходы по проведению линий электропередач высоки в виду удаленности объекта или по другим причинам, то дизель-генераторная установка может использоваться в качестве основного источника электричества.
В качестве резервного снабжения дизель-генератор может использоваться на объектах, где важно обеспечить бесперебойную работу оборудования и непрерывное функционирование оборудования, а также в случаях нестабильной подачи энергии через основную централизованную энергосистему.
Подбор мощности дизель-генераторной установки (ДГУ)
Мощность дизельной электростанции подбирается исходя из планируемой нагрузки потребителей электроэнергии на объекте. Во время подбора учитываются не только номинальные значения мощности потребителей, а также пусковые токи.
При использовании потребителей с активной нагрузкой (вся энергия преобразуется в тепло), таких как обогреватели, электроплиты, утюги и т.п. достаточно к номинальной мощности приборов добавить 10-20% запаса мощности дизельгенератора.
Если же в системе потребления используются устройства с электродвигателями, то нужно учитывать, что их пусковые токи могут в 7-9 раз превышать номинальную мощность.
После сложения всех мощностей потребителей, необходимо добавить 10-20% к расчетной нагрузке, чтобы дизельная электростанция работала в оптимальном режиме с нагрузкой до 80%.
Чтобы снизить расход топлива дизельного генератора можно применить турбонаддув. При использовании систему турбонаддува в дизель-генераторной установке, воздух перед подачей в цилиндры двигателя сжимается (в случае использования интеркуллера еще и охлаждается) турбокомпрессором, что повышает эффективность работы дизельного двигателя.