7 факторов, которые следует учитывать при принятии решения
Параллелирование - это синхронная работа двух или более генераторных установок, соединенных вместе на общей шине, чтобы обеспечить питание для общих нагрузок, как показано на рисунке 1.
7 факторов, которые следует учитывать при выборе одиночных или параллельных генераторов (на фото: резервная энергосистема с тремя генераторами Cummins 1400 кВА, кредит: cumminscommentary.wordpress.com)
При принятии решения о необходимости установки одного или нескольких генераторов необходимо учитывать различные факторы, такие как:
- надежность
- Представление
- Стоимость
- Размер генератора и комнаты
- КПД
- Изменение нагрузки
- гибкость
1. Надежность
Надежность является основным фактором в решении использовать параллельность в большинстве чрезвычайных / резервных приложений, таких как больницы, компьютерные центры и насосные станции; где надежность питания важна, так как связанные нагрузки являются критическими.
В этих случаях использование нескольких генераторных установок и приоритетная загрузка системы позволяют обслуживать более критические нагрузки за счет меньших критических нагрузок.
Рисунок 1 - Параллельные генераторы с ATS (кредит: Emerson)
В системах, где требуются все нагрузки для правильной работы - предусмотрены резервные генераторные установки, так что отказ генераторной установки не отключит установку.
Параллелирование обычно требует возможности последовательно выполнять нагрузки по нагрузкам, а также позволяет сбросить нагрузки, чтобы генераторные установки могли работать в пределах своих нагрузочных нагрузок в случае отказа генератора.
Установка с несколькими установками должна быть рассчитана таким образом, чтобы можно было вывести генераторную установку из системы для текущего обслуживания или ремонта без ущерба для питания нагрузки.
Вернуться к индексу ↑
2. Производительность
Производительность энергосистемы на месте может быть больше похожа на сервисную службу, когда генераторы параллельны, поскольку емкость агрегатных генераторных установок относительно отдельных нагрузок намного больше, чем при использовании одиночных генераторных установок, обслуживающих отдельные нагрузки.
Поскольку пропускная способность шины больше, влияние переходных нагрузок, приложенных к генераторным установкам отдельными нагрузками, минимизируется.
Не могу посмотреть это видео? Нажмите здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.
Вернуться к индексу ↑
3. Стоимость
В общем, несколько параллельных генераторных установок будут стоить больше, чем одна генераторная установка той же мощности, если только потребность в мощности не заставит дизайн работать на машинах со скоростью менее 1500 об / мин.
Стоимость системы должна оцениваться как общая стоимость владения и должна учитывать такие факторы, как:
- Доступное пространство для строительства,
- Дополнительные дымоходы и трубы,
- Расположение кабелей,
- Требования к распределительным устройствам и
- Системный контроль для нескольких установок.
Необходимая надежность и преимущества, которые это приносит, должны быть установлены против увеличения стоимости.
Стоимость обслуживания является ключевым фактором с генераторными установками, которые работают для схем первичной мощности или совместного производства. Хотя один большой набор может иметь, казалось бы, высокую капитальную стоимость, это может быть смягчено другими факторами, связанными с затратами на установку системы с несколькими генераторами.
ПРИМЕЧАНИЕ // При оценке общей стоимости владения критичность установки повлияет на решение о степени избыточности, которая встроена в систему. Некоторые местные кодексы и стандарты требуют непрерывного обслуживания на законно требуемых нагрузках, и критический характер некоторых объектов может потребовать аналогичные условия обслуживания.
Если генераторные установки параллельны, можно избежать затрат на техническое обслуживание и временное время простоя, связанные с временными генераторными установками. Эти соображения могут также влиять на количество наборов, необходимых для установки.
Вернуться к индексу ↑
4. Размер генератора и помещения
Генератор и размер помещения могут быть критическими факторами и могут вызывать принятие решений в отношении одиночных или нескольких установленных установок. Один генератор обычно будет значительно тяжелее, чем соответствующий аппарат, используемый в ситуации параллелизма.
Генераторная комната (фото кредит: practicepulse.net)
Для установки на крыше или где макет должен быть установлен в подвал или другое ограниченное пространство, это может быть непомерно высоким, что приводит к решению относительно меньших генераторов.
Тем не менее, пространство для доступа и обслуживания должно быть разрешено между машинами с несколькими установками, и они неизбежно используют больший объем помещения на каждый электрический киловатт.
Вернуться к индексу ↑
5. Эффективность
Эффективность является жизненно важным фактором, если схема выработки электроэнергии создает базовую нагрузку или используется для снижения тарифов или когенерации.
Универсальность системы параллельного соединения, позволяющая запускать генераторные установки с оптимальной нагрузкой и максимальной эффективностью, в короткие сроки может привести к первоначальной более высокой стоимости установки в условиях силовой мощности.
Не могу посмотреть это видео? Нажмите здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.
Вернуться к индексу ↑
6. Изменение нагрузки
Нагрузка имеет решающее значение при определении типа требуемой установки. Один генератор, как правило, будет наиболее экономичным выбором для нагрузок ниже примерно 2000 кВт, поскольку стоимость параллельного контрольно-коммутационного оборудования будет значительна при сравнении
к стоимости генератора.
Для небольших, но важных установок, где защита двух генераторов необходима, но стоимость оборудования для параллельного соединения является непомерно высокой. Взаимная резервная установка может быть хорошей альтернативой, когда один генератор действует как резервный для другого.
Для больших нагрузок выбор менее прост и около 2-3 МВт, имеются решения с использованием одного или нескольких генераторных установок. Выше 3 МВт, выбор почти всегда - несколько генераторных установок.
Заметка //
Хотя на первый взгляд более экономичный, одно генераторное решение также является наименее универсальным и может быть менее экономичным, особенно при частичных нагрузках и при длительных рабочих часах. В приложениях с высокой степенью мощности высокоскоростные дизель-генераторные установки могут обеспечить более низкую общую стоимость жизненного цикла из-за более высокой эффективности и более низких эксплуатационных расходов, чем более крупные машины с более низкой скоростью.
Изменение нагрузки должно учитываться в любом решении приложения генератора, так как многие приложения имеют большие различия между днем и ночью и между летними и зимними профилями нагрузки.
Крупный производственный объект может иметь дневную нагрузку 2-3 МВт; но ночью, если они не используются для непрерывного процесса, нагрузка может упасть до нескольких сотен кВт или даже меньше. Установка одного большого генератора в это приложение может привести к многочасовой работе легкой нагрузки, что наносит ущерб двигателю.
Не могу посмотреть это видео? Нажмите здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.
Типичная установка такого типа может включать генераторы мощностью от четырех до 1000 кВт с генератором 500 кВт в схеме параллельного соединения, где дневная загрузка использует три из четырех комплектов, а ночью - только меньший набор, необходимый для запуска. Переходные нагрузки оказывают большое влияние на требуемый размер генератора, и при любых расчетах важно учитывать все комбинации переходных и стационарных нагрузок для обеспечения сохранения качества электроэнергии.
Обратите внимание, что некоторые нагрузки представляют собой ведущую нагрузку коэффициента мощности на генераторные установки, и это также необходимо учитывать при определении размеров генератора и последовательности операций для системы.
Вернуться к индексу ↑
7. Гибкость
Гибкость может быть важным фактором, когда установка может измениться в будущем.
Установка одного генераторного набора, как правило, трудно изменить, в то время как набор может быть добавлен к установке с несколькими установками с относительной легкостью при условии, что учет был выполнен в первоначальном дизайне.
В этом обучающем видео показано, как настроено и настроено решение для параллельного соединения с контроллером Atlas Copco Qc4002 и пятью генераторами QAS.
Не могу посмотреть это видео? Нажмите здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.
Вернуться к индексу ↑
Риски //
Существуют риски, связанные с параллельной работой генераторных установок; как между наборами, так и с поставкой коммунальных услуг, и эти риски должны быть сбалансированы с выгодами.
Риски:
# 1
Если не было обеспечено достаточное отбрасывание нагрузки или когда нагрузка поддерживается на высоком уровне, существует риск того, что если один генератор не сработает, оставшиеся генераторы в системе, возможно, не смогут поддерживать загрузку системы.
Отбрасывание нагрузки всегда должно быть включено в схему генерации параллельного соединения, и резервная мощность в любое время во время работы должна соответствовать количеству нагрузки, которое может быть принято, если работающий генератор выходит из строя.
# 2
Не все генераторы могут быть соединены параллельно друг с другом - если необходимо установить параллельные комплекты другого производителя или существенно другого размера, проконсультируйтесь с местным дистрибьютором Cummins перед продолжением.
# 3
При параллельном использовании утилита генератор эффективно становится частью коммунальной системы. Если указана работа параллельно с источником питания, необходима дополнительная защита для защиты соединения генератора и вспомогательной системы. Эта защита обычно указывается и одобряется поставщиком коммунальных услуг.
Всегда проверяйте местные коды и стандарты при рассмотрении параллельной работы утилиты.
Вернуться к индексу ↑
Ссылка // Руководство по применению - Наборы генераторов с жидкостным охлаждением (глава 5 - Электрический дизайн) - Cummins Power Generation