برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)


به ترکیبی از یک موتور دیزل، ژنراتور و انواع متعلقات فرعی از قبیل شاسی، اطاقک پوشاننده، عایق‌های صدا، سیستمهای کنترل، قطع کننده‌های اضطراری مدار، سیستم مولد گرما، سیستم استارت اتومات و غیره که به عنوان یک مجموعه به یک دیگر متصل شده باشند دیزل ژنراتور می‌گویند . موتور ژنراتورها می‌توانند از ۱ تا ۲۰ کیلو ولت آمپر (KVA) برای منازل، فروشگاهها، ادارات کوچک و تا (۲۰۰۰KVA/۲MVA) قابل استفاده برای مجتمع‌های اداری بزرگ و کارخانه‌ها برق تولید کنند . یک ژنراتور ۲۰۰۰ کیلو ولت آمپر را می‌توان درون یک اطاقک ایزوله قابل حمل قرار داد . ژنراتورهای ۵ مگاوات برای ایستگاههای کوچک تولید برق استفاده می‌شوند و برای این منظور می‌توان از چندین دستگاه ژنراتور استفاده کرد . ژنراتورها در سایزهای بزرگتر به صورت مجزا به محل نصب حمل شده و در آنجا مونتاژ و تجهیزات فرعی به آنها اضافه می‌گردد .
دیزل ژنراتورهای کوچک تا ۲۵۰ کیلو ولت آمپر نه تنها برای تولید برق اضطراری بلکه به جهت تامین برق مورد نیاز به صورت مستمر یا در زمان اوج مصرف و یا حتی در زمانی که کمبود زنراتورهای بزرگتر حس می‌شود استفاده می‌شوند . کشتی‌ها و بسیاری از وسائل نقلیه بزرگ زمینی مانند قطارها نیز از دیزل ژنراتور نه فقط برای تامین برق روشنایی بلکه برای تامین نیروی محرکه مورد نیاز خود استفاده می‌کنند . به وسیله نیروی محرکه برقی می‌توان حرکت یکنواخت و قدرتمندتری علاوه بر استفاده مناسب تر از فضا داشت . محرکه‌های برقی قبل از جنگ جهانی اول در کشتی‌ها مورد استفاده قرار گرفتند و در طول جنگ جهانی دوم به تکامل رسیدند .
دستگاههای تولید برق بر اساس ظرفیت تولید نرمال تا ماکزیمم و بر اساس قدرت تولیدی و به کیلووات طبقه بندی و نامگذاری شده و با توجه به نوع مصرف آن برای تولید برق مستمر یا اضطراری انتخاب می‌شوند .
 
دیزل ژنراتور
ترکیبی از موتور دیزل و یک ژنراتور الکتریکی ( غالباً آلترناتور)است که برای تبدیل انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می¬گیرد. مجموعه دیزل ژنراتورها در مکانهایی بدون اتصال به شبکه توان، مانند مواقعی که نیاز ضروری به فراهم کردن توان و انرژی است و نیز زمانهایی که شبکه وجود ندارد، مورد استفاده قرار می¬گیرندزمانی که شبکه قطع¬ میشود، درست بخوبی کاربردهای پیچیده تر مانند اوج برش، پشتیبانی شبکه و ارسال به شبکه های توان، انرژی فراهم می شود.
در نظر گرفتن سایز دیزل ژنراتور برای جلوگیری از کم شدن بار یا کمبود توان ضروری است و این عمل بوسیله الکترونیک مدرن بویژه بارهای غیرخطی دشوار شده است.
 
اندازه ژنراتور
مجموعه مولد بر اساس بار الکتریکی که برای آنها درعرضه در نظر گرفته شده ، تمام ویژگی های بارهای الکتریکی (kWe، KVA، VAR و محتوا های هارمونیک شامل جریانهای شروعی (عموماً از موتور) و بارهای غیر خطی را شامل می¬شود. وظیفه مورد انتظار بطور مثال امور اورژانسی، تواندهی پیوسته یا اولیه(پرایم)، بخوبی شرایط محیطی مانند ارتفاع، دما و تنظیم مقررات گازهای گلخانه ای باید مد نظر قرار گیرد. بسیاری از تولید کنندگان ژنراتورهای بزرگتر، مجموعه ای از نرم افزار را ارائه خواهند داد که محاسبه های اندازه پیچیده را به سادگی با خواندن شرایط سایت و ویژگی های بار الکتریکی متصل انجام خواهند داد.
 
ایستگاههای توان – حالت "جزیره " الکتریکی
یک یا چند دیزل ژنراتوری که بدون اتصال به شبکه برق عمل می کند در اصطلاح در وضعیت جزیره عمل می کنند که ویژگی های چند ژنراتور موازی که مزایای استفاده از افزونگی و بهره وری بهتر در بارهای جزئی را دارند، فراهم میکند. این پلنت، ژنراتور را بصورت آنلاین قرار میدهد و غیرفعال کردن بستگی به سیستم و زمان معین دارد. یک نیروگاه جزیره ای در نظر گرفته شده برای منبع توان اصلی، یک اجتماع مجزا ("توان اصلی") غالباً دارای حداقل سه ژنراتور دیزل خواهد بود، که از هر دوی آنها انتظار میرود که بتوانند بار مورد نیاز را حمل کنند. گروهها تا 20 غیر معمول نیست. ژنراتورها می توانند از طریق پردازش همزمان بصورت الکتریکی بهم متصل شوند. این همزمانی شامل جور کردن ولتاژ، فرکانس و فاز قبل از اتصال ژنراتور به سیستم است. از دست رفتن همزمانی پیش از اتصال می تواند باعث یک اتصال کوتاه جریان بالا و یا ساییدگی و پاره گی در ژنراتور و یا تابلواش گردد. فرایند همزمانسازی می تواند بصورت خودکار بوسیله یک ماژول سنکرون ساز خودکار انجام گیرد. همزمانساز خودکار ولتاژ، فرکانس و پارامترهای فاز و ولتاژهای باسبار زمانیکه سرعت توسط موتور فرماندار یا ECM (ماژول موتور کنترل) تنظیم می شود را از ژنراتور می خواند. بار می تواند بین ژنراتورهای در حال فعالیت موازی از طریق تقسیم بار سهیم شود. تقسیم بار می تواند با استفاده از کنترل افت سرعت بوسیله فرکانس در ژنراتور کنترل شود، در حالی که به طور مداوم کنترل سوخت موتور برای تغییر بار تنظیم می شود و از منابع قدرت باقی مانده است. یک دیزل ژنراتور بار بیشتری می گیرد هنگامی که سوخت تأمینی برای احتراق در سیستم افزایش می یابد و بار رها خواهد شد اگر سوخت تأمینی کاهش یابد. علاوه بر وظایف شناخته شده مانند تأمین توان پس از قطع شبکه، دیزل ژنراتورها به طور معمول شبکه های قدرت اصلی در سراسر جهان را به دو راه مجزا پشتیبانی می کنند:
 
انتهای برش
ماکزیمم تعرفه های تقاضا در بسیاری از نواحی افراد را به استفاده از دیزل ها تشویق می سازد تا به زمان تقاضای ماکزیمم غلبه شود. در اروپا عموماً بعدازظهر روزهای زمستانی، زمان اوج محسوب می شود هنگامیکه مردم به خانه بازگشته و چراغها روشن است و پخت و پز در حال انجام است، حدود 5:30 تا 7 بعد از ظهر، در حالی که در ایالت متحده اغلب در تابستان ها و در مواجهه با بار(سنگینی) شرایط هوایی ، زمان اوج رخ می دهد.
 
پشتیبانی شبکه
دیزل ژنراتورهای آماده به انجام کار اضطراری و نیروگاههای آبی بعنوان عملکرد ثانویه، استفاده گسترده ای برای محافظت از شبکه های ملی مختلف در هر زمان و به دلایل مختلف در آمریکا و انگلیس دارند. بطور مثال در انگلستان تعداد 0.5 GWe از دیزل ها بطور منظم استفاده می شوند تا از شبکه ملی حمایت کنند که پیک بار آن 60 GW است. اینها در مجموعه ای با سایزی معادل با 200kw تا 2MW قرار گرفته اند. این حالت همیشه زمانی اتفاق می افتد که بعنوان مثال ظرفیت زیادی از نیروگاه حدود 660 مگاوات بطور ناگهانی از دست برود و یا یک جهش ناخواسته ناگهانی در میزان توان باعث فرسایش ذخیره شده طبیعی در حال چرخش شود. این مسئله برای هر دو بخش مفید است: دیزل ها برای دلایل دیگری نیز خریداری شده اند: اما باید برای حصول اطمینان بطور کامل آزمایش گردد. شبکه موازی شده، ساده ترین راه جهت انجام این عمل است. این روش عملکردی است که عموماً بوسیله یک بخش سومی که عملکرد ژنراتور را مدیریت می کند و با اپراتور سیستم ارتباط برقرار می کند، انجام می گیرد. به این روش شبکه های ملی بریتانیا با توان 2 گیگا وات از نیروگاهی که بالاتر است و به همان سرعت دو دقیقه در برخی موارد به صورت موازی عمل می کند، تماس می گیرد. این مورد بسیار سریع تر نسبت به بار پایه توان است که می تواند 12 ساعت از سرما بگیرد و سریعتر از توربین گازی است که می تواند زمان زیادی را مصرف کند. سوختی که برای دیزل ها استفاده می شود سوختی که در آزمایش ها تست شده است. سیستم مشابه ای که در فرانسه عمل می کندEJP، تعرفه های بخصوص ماکزیمم شبکه، در حداقل 5 گیگاوات مجموعه دیزل ژنراتور تجهیز می شود تا در دسترس باشد. کار اولیه دیزل ها توان دادن به شبکه است. در طی عملکرد نرمال در همزمان سازی با شبکه نیروگاهی برق با پنج درصد افت سرعت کنترل اداره شده اند. این به این معنی است که تمام سرعت بار 100% است و هیچ سرعت باری 105% نیست و این نیازمند عملکرد پایدار شبکه است بدون جستجو و فقدان نیروگاههای برق. عموماً تغییرات سرعت، کمترین است. تنظیمات خروجی توان با افزایش کم خیز منحنی بوسیله افزایش فشار فنر بر روی یک گاورنر سانترفیوژ ایجاد شده است. عموماً این یک نیاز پایه سیستم برای همه نیروگاهها است زیرا نیروگاههای جدیدی و قدیمی در پاسخ به تغییرات لحظه ای در فرکانس بدون وابستگی به ارتباطات خارجی، بایستی سازگار باشند.
 
قیمت تبدیل انرژی
مصرف سوخت، مهمترین بخش نیروگاههای دیزلی است و قیمت تمام شده برای کاربردهای توان، در حالی که قیمت اصلی الویت اساسی برای پشتیبانی ژنراتور است، باید در نظر گرفته شود. مصارف خاص متفاوت هستند اما یک پلنت دیزل جدید بین 0.28 تا 0.4 لیتر از سوخت هر کیلووات ساعت را در ترمینال های ژنراتور مصرف خواهد کرد. بهرحال موتورهای دیزل می توانند بر روی تنوع وسیعی از سوخت ها عمل کنند و به پیکربندی بستگی دارد از طریق سوخت دیزل eponymous که عموماً از نفت خام بدست می آید، معمول هستند. موتورها می توانند با تمام طیف عصاره سوخت تجمیع شده کار کنند از گاز طبیعی، الکل،گازوئیل، گاز چوب تا روغن های سوخت از روغن دیزل تا سوخت های رسوبی. بدین ترتیب با معرفی بعنوان هوای مصرفی و با استفاده از مقدار کمی سوخت فسیلی برای احتراق معرفی می شوند. تبدیل به 100% سوخت فسیلی می تواند بلافاصله انجام گیرد.
 
سایز ژنراتور و درجه بندی
ژنراتور باید توان مورد نیاز پیش بینی شده معتبر را بدون آسیب فراهم کند این امر با دادن یک یا چند رتبه به ژنراتور بدست می آید.
 
ژنراتور استندبای
یک مدل از ژنراتور بصورت استندبای ژنراتور ممکن است لازم باشد تا فقط چند ساعت در ماه عمل کند اما مدل های دیگری از ژنراتور های پرایم هستند که باید بصورت پیوسته عمل کنند. زمانی که یک ژنراتور جایگزین راه می افتد، ممکن است با شرایطی بخصوص عمل کند مانند 10% بار اضافه که در طی زمان فعالیت می تواند منظور شود. ژنراتوری با مدل یکسان می تواند مرتبه بالاتری را برای سرویس جایگزین راه اندازی کند که آن برای امور پیوسته است. شرکت های سازنده بر طبق توافق جهانی برای هر ژنراتور رتبه ای قائل می شوند. این رتبه بندی های استاندارد تعریف می شود تا اجازه انتخاب صحیح را بدهد و مقایسه خوبی بین سازنده ها صورت گیرد تا از عملکردنادرست ماشین جلوگیری کند و راهنمای طراحان باشد.
 
ژنراتور پرایم( زمان راه اندازی نا محدود)
نباید در کاربردهای ساخت توان استفاده شود. خروجی موجود با بار متفاوت برای یک زمان نامحدود است. عموماً پیک تقاضای100% رتبه اولیه ekW را با 10% ظرفیت بار اضافی برای استفاده در موقعیت های ضروری برای ماکزیمم یک ساعت در 12 ساعت را داراست. 10% ظرفیت اضافه بار برای زمان محدودی در دسترس است. ( معادل با توان اولیه و مطابق با ISO8528و توان اضافی مطابق با ISO3046 AS2789, DIN6271, and BS5514) این رتبه برای تمامی مدل های ژنراتور قابل استفاده نیست. کاربردهای نوعی – جایی که ژنراتور تنها مرجع توان باشد برای ارتباط راه دور با معادن ، سایت های ساختمانی، زمین برگزاری نمایشگاه و فستیوال و غیره است.
 
ژنراتور بار پایه (پیوسته)کانتینیوز
قابل کاربرد در فراهم کردن توان پیوسته برای یک بار ثابت تا رتبه کامل خروجی برای زمانهای نامحدود است. هیچ قابلیت جانشین شدن اضافه باری برای این رتبه در دسترس نیست. توزیع کننده های مجاز شده مشارکتی برای رتبه بندی معادلند با توان پیوسته مطابق با ISO8528, ISO3046, AS2789, DIN6271, and BS5514 این رتبه بندی قابل اجرا بر روی تمامی ژنراتورها نیست. کاربردهای نوعی- این ژنراتور بار یکسان پیوسته را راه اندازی می کند و یا به موازات توان مصرفی پیوسته و اصلی برای ماکزیمم سطح مجاز 8760 ساعت در سال واقع می¬شوند. همچنین ممکن است برای برش پیک / پشتیبانی شبکه حتی از طریق اعمال برای 200 ساعت در سال اتفاق بیفتد. بطور مثال اگر در یک مجموعه مشخص رتبه پایدار 1000 کیلووات باشد، نسبت به مرتبه یک توان پرایم می تواند 850 کیلووات باشد و مرتبه پیوسته 800 کیلوات است.
 
خرابی های موتور
دیزل ژنراتور می تواند از مسائلی سوء مانند رسوبات داخلی (غالباً به رسوب در سوراخها و ستون باز می گردد) و تجمع کربن آسیب ببیند. بصورت ایده آل موتورهای دیزل باید در حداقل 60 تا 75% بار ماکزیمم بار خود راه اندازی شوند. دوره های کوتاه مدت بار کم در حال اجرا هستند و این اجازه را می دهد تا مجموعه با بار کامل یا نزدیک به بار کامل بر یک مبنای منظم آماده شود. رسوبات داخلی و تجمع کربن به این دلیل است که دوره های طولانی اجرا در سرعت کم یا بار کم است. چنین شرایطی ممکن است در حالتی اتفاق بیفتد که یک موتور حالت بیهوده خود را بصورت یک واحد مبدل وضعیت "استندبای" رها می کند و برای بسرعت رسیدن زمانی که نیاز است، آماده می باشد اگر توان رسانی به مجموعه برای باری که به آن اعمال شده است، بیش از توان مورد نیاز باشد سبب می شود تا واحد دیزل زیر بار باشد یا در بسیاری از موارد زمانی که ست می¬خواهد شروع بکار کند، بار بعنوان آزمایش و بصورت زائده خارج می شود. راه اندازی یک موتور با بار کم سبب فشارهای استوانه ای کم میشود و در نتیجه رینگ پیستون بصورت ضعیفی بسته می شود زیرا بستگی به فشار گاز نیرو در برابر فیلم روغن بر روی سوراخها برای شکل دهی مهر و موم دارد. فشار سیلندری کم سبب احتراق ضعیف، فشار کم حاصل از احتراق کم و دما می شود. احتراق ناقص سبب شکل گیری دوده و پس ماند سوخت نسوخته می شود که مسیر رینگ های پیستون را بسته و می چسباند و سبب کاهش شدید در کارایی مهر و موم کردن می شود و فشار کم ابتدایی را تشدید می کند. رسوب ها زمانی ایجاد می شوندکه گازهای گرم احتراقی بصورت ضعیفی می وزند و رینگ پیستون را مسدود می کنند و سبب نیاز به روغن کاری بر روی دیواره های استوانه ای بدلیل "سوخت ناگهانی" می شوند و دوده هایی لعاب مانند ایجاد می کنند که سوراخ روان می شود. کربن سخت از احتراق ضعیف شکل می گیرد و بسیار خراشنده و ساینده است ، سپس سبب افزایش مصرف سوخت می گردد (دود آبی) ، انتظار می رود که انسداد پیستون و فشار حفظ گردد. سپس سوخت محترق نشده از عقب رینگ پیستون نشت می کند و روغن کاری سرایت می کند. سوختن ناقص باعث می شود که تزریق کننده ها بوسیله دوده مسدود شوند و باعث وخامت بیشتر در احتراق و دودهای سیاه رنگ می شود. مشکلی که با شکل گیری اسیدها در روغن موتور افزایش یافته است، بوسیله آب غلیظ شده و احتراق بوسیله محصولاتی است که باید بصورت نرمال در دمای بالاتر جوش آیند. این ساخت اسیدی (جوهری) در روغن-کاری باعث کندی می شود اما بی نهایت فرسایش مخرب برای سطح یاتاقان دارد. چرخه تنزل به این معناست که موتور بزودی بطور تغییر ناپذیری آسیب می بیند و ممکن است هرگز شروع بکار نکند و زمان طولانی تری قادر نخواهد بود که به تمام توان زمانی که نیازمند است، دست یابد. راه اندازی تحت بار زیر حد مجاز ناچاراً نه تنها باعث دود سفید از سوخت نسوخته می شود بلکه با گذشت زمانهای بیشتر، با دود آبی روغن کاری سوخته نشتی از رینگ های پیستون قدیمی آسیب دیده همراه خواهد شد و دود سیاه نیز حاصل از خرابی تزریق کننده هاست. این آلودگی برای و مجاور بودن ها مناسب نیست. ایجاد رسوبات و یا کربن اتفاق افتاده است. این مسئله می تواند با سلب موتور و دوباره نفوذ کردن در سوراخهای سیلندر، لغو کردن ها، تمیز کردن و دکک کردن اتاقکهای احتراق، نازلهای تزریق کننده سوخت و سوپاپ ها قابل درمان است. اگر در مراحل اولیه شناسایی گردد، راه اندازی موتور در ماکزیمم بار خود برای افزایش فشار داخلی و دما اجازه می دهد که رینگ-های پیستون به زحمت رسوب کنند و اجازه می دهد تا تجمع تدریجی کربن سوخته شود. بهرحال اگر این رسوبات پیشروی کند تا مرحله ای است که رینگ های پیستون داخل شیارهایشان را تصرف کنند. این عمل هیچ تاثیری نخواهد داشت. از این وضعیت می توان با انتخاب دقیق مجموعه ژنراتور مطابق با دستورالعمل چاپ شده سازندگان جلوگیری کرد. برای مجموعه ژنراتورهایی که کاربرد اضطراری دارند، استفاده از بار پشتیبانی شده برای انجام آزمایش می تواند غیر عملی باشد.برای انجام آزمایش می توان از یک بانک بار موقت یا دائم استفاده کرد. گاهی اوقات تابلو را می توان به گونه ای طراحی کرد تا به مجموعه ای برای تغذیه توان از شبکه برای انجام آزمایش بار اجازه دهد.

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :