مولد های برق، منبع تامین برق اضطراری (دیزل زنراتور)
هر دستگاه مولد مشتمل است بر یک یا چند موتور درونسوز رفت و برگشتی برای تولید انرژی مکانیکی و یک یا چند ژنراتور برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی همراه با اجزای انتقال انرژی مکاینکی و در موارد لازم، اجزای نصب.
اجزا اصلی دیزل ژنراتورها به شرح ذیل می باشد:
- موتور
- دینام(ژنراتور)
- مخزن سوخت
- رگولاتور ولتاژ
- سیستم خنک کننده(رادیاتور)
- اگزوز
- سیستم روانکاری
- باتری
- کنترل پنل(تابلو کنترل)
- قاب(شاسی دیزل ژنراتور
- استارت
- تابلو برق
نحوه راه اندازی دیزل ژنراتور
راه اندازی دیزل ژنراتور به صورت دستی یا اتوماتیک انجام می شود. در راه اندازی دستی در صورت قطع برق شبکه ابتدا برق شبکه توسط کلید مربوطه به صورت دستی قطع شده سپس دیزل استارت و پس از راه اندازی کامل (ولتاژ-فرکانس نامی) کلید ژنراتور وصل و برق مورد نیاز بارهای اضطراری تامین می شود.
در راه اندازی اتوماتیک مراحل فوق به صورت کاملا اتوماتیک و توسط سیستم های کنترل (رله ای یا میکرو پروسسوری) انجام می شود. مولد نیروی اضطراری از طریق تابلو و یا کلید تبدیل اتوماتیک (ATS) به شبکه توزیع برق اضطراری وصل و برق مورد نیاز مصارف اضطراری را تامین می کند. کلیدهای خودکار (اتوماتیک) با مکانیسم موتوری و یا کلید خودکار مغناطیسی (کنتاکتور) مورد استفاده در تابلو و یا کلید تبدیل اتوماتیک مذکور در سیستم نیروی TN-S سه فاز و نیز کلید حفاظتی اصلی مدار خروجی برق ژنراتور از نوع چهار پل و بقیه کلیدهای حفاظتی تابلو برق اصلی آن از نوع سه پل خواهند بود.
اجزای تابلو و یا کلید تبدیل اتوماتیک (ATS) مولد نیروی برق اضطراری در سیستم نیروی TN-C سه فاز و نیز کلیدهای حفاظتی اصلی مدار خروجی برق ژنراتور تابلو برق اصلی آن از نوع سه پل خواهند بود.
تهویه دیزل ژنراتور
استفاده مداوم از دیزل ژنراتور باعث می شود اجزای مختلف آن گرم شود. سیستم خنک کننده و تهویه، گرمای دیزل ژنراتور را به خارج هدایت می کند. در مواردی که نصب مولدهای برق در داخل ساختمان صورت می گیرد باید از امکان تهویه کافی به صورت طبیعی یا با ایجاد فشار هوا اطمینان حاصل شود. میزان هوای مورد نیاز برای خنک کردن سیستم رادیاتور و فن حدودا 80 الی 135 مترمکعب در ساعت به ازای هر کیلووات، در نظر گرفته می شود.
دود اگزوز ساطع شده از یک دیزل ژنراتور باید به نحو مناسبی به فضای آزاد هدایت شود. دودکش نیروگاه باید از لبه بام ساختمان محل استقرار آن بلندتر باشد و از نقطه خروج دود به فضای آزاد، مخروط فرضی با محور قائم که راس آن درنقطه خروج دود به فضای آزاد قرار دارد و قاعده آن در جهت بالا و زاویه راس آن 90 درجه است، تا فاصله 50 متری هیچ ساختمانی را قطع نکند.
نصب رادیاتور
سیستم خنک کننده آب برای دستگاه های مولد برق با بار سبک باید از نوع رادیاتور و فن، که با تسمه پروانه کار می کند و برای دستگاه های با بار سنگین باید از نوع مبدل حرارتی به انضمام لوله ها و پمپ های مورد لزوم انتخاب شود. رادیاتور یا مبدل حرارتی، باید از نوع پردوام بوده و دارای ظرفیت خنک کنندگی کافی برای 10 درصد اضافه بار موتور در حرارت 40 درجه سانتی گراد باشد.
منبع سوخت دیزل ژنراتور
منبع سوخت روزانه باید دارای ظرفیت کافی برای حداقل 8 ساعت کار دائم دستگاه در حالت بار کامل باشد. در مولدهای کوچک، مخزن سوخت بخشی از شاسی است یا در بالای قاب نصب می شود.برای فضاهای بزرگ، احداث و نصب مخزن سوخت خارجی در کنار دیزل ژنراتور ضروری است.
- مخزن یاد شده باید کاملا محصور شده و مجهز به وسایل اندازه گیری مانند وسیله اندازه گیری سطح مایع، لوله های اتصال به پمپ سوخت و نیز لوله های تهویه هوا و انتقال مایع باشد.
- در مسیر انتقال سوخت، قبل از پمپ سوخت موتور، باید صافی های مناسب وجود داشته باشد.
- پمپ ها یسوخت موتور که به وسیله موتور کار خواهد کرد باید در کلیه شرایط مشخص شده دستگاه قابل استفاده باشد.
- برای جلوگیری از تجمع فشار اضافی در داخل منبع، باید یک شیر تخلیه پیش بینی شود.
- منبع سوخت باید حتی الامکان در ارتفاع بالاتر از دستگاه موتور نصب شود.
منبع سوخت ذخیره
- برای ذخیره سوخت دیزل ژنراتور باید یک منبع ذخیره با ظرفیت سوخت حداقل 15 شبانه روز کار با کلیه لوازم مربوط مانند لوله و دریچه پرشدن، نشان دهنده سطح سوخت، لوله های تهویه به هوا و انتقال مایع و غیره پیش بینی شود.
- برای انتقال سوخت از منبع سوخت ذخیره به منبع روزانه علاوه بر پمپ برقی که به طور خودکار عمل می کند باید امکان استفاده از پمپ دستی نیز وجود داشته باشد.
- سطح خارجی منبع ذخیره باید برای نصب در داخل زمین به طور مناسب رنگ و حفاظت شود.
رگولاتور ولتاژ
ژنراتور جهت تنظیم ولتاژ خروجی باید مجهز به رگولاتور ولتاژ باشد. رگولاتور ولتاژ تمام اتوماتیک با تنظیم ولتاژ ±2.5% از حالت بدون بار تا بار کامل و دارای رگولاتور دستی با تنظیم ولتاژ ±5% و در مواقع لزوم با ظرفیت استارت 1.5 برابر جریان نامی باشد. ژنراتور باید در سرعت 125 درصد سرعت نامی دارای کارکرد مطمئن و ایمن باشد.
کنترل پنل
کنترل پنل رابط اپراتوری دیزل ژنراتور است و شامل ابزارهای مدیریت و کنترل می باشد. سیم خنثی در ژنراتور باید مستقیما به سیم اتصال زمین در تابلو کنترل متصل شود.
ضرایب کاهش ظرفیت ژنراتور
به طور معمول عوامل زیر در ظرفیت دیزل ژنراتورها موثر هستند:
دمای محیط (KT): با افزایش دمای محیط ظرفیت دیزل ژنراتور کاهش و با کاهش دما، افزایش می یابد.
ارتفاع از سطح دریا (Kh): با افزایش ارتفاع از سطح دریا ظرفیت دیزل ژنراتور کاهش می یابد. معمولا ظرفیت دیزل ژنراتور در ارتفاع 1000 متر ارائه می شود.
توان نامی دیزل ژنراتور از رابطه زیر به دست می آید:
به عنوان مثال ضرایب کاهش ظرفیت دیزل ژنراتور به صورت زیر ارائه می شود.
4% برای هر 400 متر بالاتر از 1000 متر از سطح دریا:
2% برای هر 10 درجه بالاتر از 30 درجه سلسیوس:
مواردی که در محاسبه ظرفیت و نصب دیزل ژنراتور باید لحاظ شود عبارتند از:
- جریان های راه اندازی مصارف بزرگ
- استقرار در مرکزیت بار
- افت ولتاژ
- شرایط راه اندازی
- نحوه ارتباط با سیستم تغذیه نیروی اصلی
- سرعت
- تامین هوای ورودی
- خنک کردن
- حمل و نقل
- سر و صدا
- دودکش و خروج هوا
- لرزه گیر در موتور و فوندانسیون
- مخزن سوخت
ابعاد حداقل برای اتاق مولد برق:
650 to 1500 kVA |
250 to 550 kVA |
100 to 200 kVA |
20 to 60 kVA |
قدرت اسمی دیزل ژنراتور |
10.0m | 7.0m | 6.0m | 5.0m | L |
5.0m | 5.0m | 4.5m | 4.0m | W |
4.0m | 4.0m | 3.5m | 3.0m | H |
2.2m | 2.2m | 1.5m | 1.5m | عرض درب ورودی (w) |
2.0m | 2.0m | 2.0m | 2.0m | ارتفاع درب ورودی (h) |