Параллельная работа дизельных генераторов

Параллельная работа дизель-генераторных установок (ДГУ) повышает надежность обеспечения электроэнергией и гарантирует экономичность эксплуатации. При этом снижаются отклонения частоты и напряжения при изменении нагрузок.

Применение параллельных схем работы ДГУ

Использование параллельных систем дает возможность объединять отдельные генераторы в единый комплекс, независимо от мощности и типа каждого. Это позволяет снизить затраты на производство электроэнергии, повысить производительность и вести централизованный мониторинг за дизель-генераторными установками

Работа ДГУ на минимальной мощности (менее 30 % от номинальной) негативно сказывается на ее эксплуатационных характеристиках. При больших перепадах нагрузок целесообразнее использовать комплекс генераторов. Вместо одной установки в единую сеть подключаются несколько ДГУ меньшей мощности. Вся нагрузка распределяется между ними равномерно, а в случае ее снижения до величины менее 30 % для одного из генераторов, он выводится из работы. При этом уменьшается расход топлива.

Способы синхронизации ДГУ

Существует несколько способов организовать параллельную работу нескольких дизель-генераторных установок.

Точная синхронизация. Перед запуском ДГУ ее напряжение и частота уравниваются с показателями системы. В момент совпадения фаз генератор включается в общую сеть
Самосинхронизация. Перед запуском обмотка возбуждения должна быть замкнута, а частота вращения генератора устанавливается примерно равной системной. ДГУ включается в систему с последующим возбуждением.
Синхронизация через индуктивное сопротивление. Генератор включается с частотой и напряжением, примерно равными значениям в общей сети.

Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому их применение зависит от мощности ДГУ, требований к выходным параметрам тока и ряда других условий. Точная синхронизация требует, при определенном навыке персонала, несколько минут для введения дизель-генератора в систему. Второй способ позволяет сократить срок до минимума, так как условия включения ДГУ упрощаются – необходима только разница в частоте вращения в 2–3 Гц. Однако при данном методе в момент старта генератора возможно снижение напряжения в системе и скачок тока в цепи. Синхронизация через сопротивление является наиболее простым и надежным способом, который применяется в автономных электростанциях.

Возможности автоматической синхронизации

В современных энергокомплексах все необходимые условия для параллельной работы обеспечиваются с помощью автоматических систем управления, оснащенных специальными контроллерами. Они способны:

автоматически синхронизировать генераторы при входе в параллельный режим работы; принимать и пропорционально перераспределять нагрузку между ДГУ в зависимости от ее величины; автоматически поддерживать частоту вращения и выходного напряжения установок при различных нагрузках; плавно снимать нагрузку с ДГУ при выходе из параллельного режима.

Некоторые контроллеры оснащены системой удаленного управления и мониторинга.

Преимущества параллельной работы ДГУ

Надежность системы. В случае выхода из строя одной из установок гарантированно сохраняется подача электроснабжения.
Непрерывность работы. Проводить техническое обслуживание энергокомплекса можно без прекращения подачи электроэнергии, отключая по одной ДГУ.
Минимизация начальных капиталовложений. Возможность постепенного ввода в эксплуатацию ДГУ с последующим увеличением мощности системы.
Увеличение ресурса ДГУ. Оптимизация нагрузки на отдельные ДГУ позволяет продлить их срок эксплуатации.