Výroba vysokého napätia

Súprava vysokonapäťového dieselového generátora

Generátorová súprava naftového motora s vysokonapäťovým výstupom alternátora, nakonfigurovaná na priamu distribúciu pri 6,3 kV, 10,5 kV alebo 11 kV bez zvyšovacieho transformátora, napájajúca veľké priemyselné záťaže, ťažobné operácie a záložnú energiu v meradle.

6,3 / 10,5 / 11

kV výstupné napätie

500-4000

Výkonový rozsah kW

1500/1800

otáčky za minútu pre 50/60 Hz

Predstavenie produktu

Súprava vysokonapäťového dieselového generátora je generátor dieselového motora nakonfigurovaný tak, aby produkoval elektrický výstup na úrovni stredného napätia, typicky 6,3 kV, 10,5 kV alebo 11 kV, čo umožňuje distribúciu energie do vysokonapäťových záťaží bez medzistupňového transformátora. Súprava pozostáva z dieselového motora, vysokonapäťového alternátora, budiaceho systému, ovládacieho panela, ochranných relé, ističa a pomocných systémov, integrovaných ako celok alebo rozdelených do samostatných modulov na prepravu. Vysokonapäťový výstup je vhodný pre veľké priemyselné zariadenia, banské prevádzky a záložné aplikácie, kde distribučná sieť pracuje pri strednom napätí a kde je potrebné minimalizovať straty transformátorov a náklady na vybavenie. Vinutie alternátora, izolačný systém a pripojenia svoriek sú konfigurované pre špecifikovanú triedu napätia s koordináciou ochrany pre vysokonapäťovú sieť. Riadiace a ochranné funkcie zahŕňajú synchronizáciu, zdieľanie záťaže, reguláciu napätia a koordináciu s protiprúdovými a nadradenými ochrannými zariadeniami. Súprava sa používa tam, kde požadovaný výkon presahuje praktický rozsah výroby nízkeho napätia alebo tam, kde je už prevádzková distribučná sieť na strednom napätí.

Vysokonapäťový výstup verzus nízkonapäťový výstup so stupňovitým transformátorom

Priamy výstup VN

Súprava generátora s vysokonapäťovým alternátorom

Eliminuje zvyšovací transformátor medzi generátorom a distribučnou sieťou zariadenia.
Odstraňuje straty transformátora a zlepšuje celkovú účinnosť od vstupu paliva po dodávaný výkon.
Znižuje pôdorys zariadenia odstránením transformátora a súvisiaceho rozvádzača z dispozície.
Nižší prúd na svorkách generátora znižuje veľkosť kábla a medený prierez pre hlavnú napájaciu cestu.
Kratší rozsah uvedenia do prevádzky, pretože nie je potrebná inštalácia transformátora, olejová náplň a koordinácia ochrany.
Vhodné pre oblasti ťažby, cementu a ťažkého priemyslu, ktoré už prevádzkujú rozvodnú sieť vysokého napätia.

LV s transformátorom

Súprava nízkonapäťového generátora so stupňovitým transformátorom

Vyžaduje zvyšovací transformátor medzi svorkami generátora a sieťou vysokého napätia.
Straty transformátora znižujú celkovú účinnosť cesty premeny energie.
Dodatočné pôdorysné a stavebné práce pre transformátor, olejový obal a ochranné vybavenie.
Vyššie prúdy na svorkách nízkonapäťového generátora vyžadujú väčšie káble a viac paralelných vedení.
Dodatočný rozsah pre inštaláciu transformátora, koordináciu ochrany a uvedenie do prevádzky.
Bežná konfigurácia, kde je súprava generátora štandardizovaná na nízkonapäťový výstup na viacerých miestach.

Možnosti konfigurácie

Trieda napätia

Výstup 6,3 kV, 10,5 kV alebo 11 kV, iné hodnoty na vyžiadanie

Výstupná kapacita

500 kW až 4 000 kW, v závislosti od modelu

Typ motora

Štvortaktný dieselový motor, preplňovaný turbodúchadlom, priame vstrekovanie

Otáčky motora

1500 ot./min pre 50 Hz, 1800 ot./min. pre 60 Hz

Typ alternátora

Vysokonapäťový synchrónny alternátor, izolácia triedy H, krytie IP23 alebo IP44

Excitačný systém

Bezkefkové budenie s automatickým regulátorom napätia

Hlavný istič

Vákuový istič dimenzovaný na napätie a prúd alternátora

Ochranná schéma

Diferenciál, nadprúd, zemná porucha, prepätie, podpätie, spätný výkon

Ovládací panel

Riadiaca jednotka na báze PLC s HMI, synchronizácia, zdieľanie záťaže, ochranné funkcie

Komunikácia

Modbus, Ethernet alebo iné protokoly pre integráciu SCADA na požiadanie

Colné hodnotenie

Nepretržitý, primárny alebo pohotovostný, v závislosti od konfigurácie

Skladovanie paliva

Denná nádrž, základná nádrž alebo externé skladovanie v závislosti od konfigurácie

Inštalačný formulár

Otvorená šmykľavka, zvukotesná strieška alebo kontajnerový kryt

Paralelná prevádzka

Synchronizácia a zdieľanie záťaže s inými zostavami alebo s inžinierskou sieťou

Kde je špecifikovaný vysokonapäťový výstup

Ťažobné operácie

Ťažobné miesta bežne distribuujú energiu pri strednom napätí na ťahanie nákladných vozidiel, drvičov, dopravníkov a odvodňovacích čerpadiel. Priama tvorba vysokého napätia sa vyhýba transformátoru medzi generátorom a distribučnou sieťou lokality.

Spracovanie cementu a minerálov

Pohony mlynov, pece a drviace zariadenia v závodoch na spracovanie cementu a nerastov pracujú pri strednom napätí. Generátorové agregáty s vysokonapäťovým výstupom môžu tieto záťaže napájať priamo pri výpadkoch siete alebo v ostrovnom režime.

Pohotovostný výkon v úžitkovej škále

Rozvodne a inžinierske siete vyžadujúce záložnú generáciu pri strednom napätí môžu použiť vysokonapäťové generátorové súpravy na priame napájanie strednonapäťovej zbernice, čím sa vyhnú zvyšovaniu transformátora v záložnej ceste.

Veľké priemyselné zariadenia

Oceliarne, petrochemické závody a veľké výrobné závody so strednonapäťovými distribučnými sieťami môžu integrovať súpravy vysokonapäťových generátorov pre špičkové oholenie, pohotovostný režim alebo nepretržité napájanie.

Zariadenia na spracovanie ropy a zemného plynu

Rafinérie, závody na spracovanie plynu a potrubné kompresorové stanice pracujúce pri strednom napätí môžu používať vysokonapäťové generátorové súpravy na prevádzku v pohotovostnom režime a ostrovnom režime.

Dátové centrá s rozvodom vysokého napätia

Veľké dátové centrá distribuujúce energiu pri strednom napätí môžu integrovať súpravy vysokonapäťových generátorov na napájanie strednonapäťovej zbernice priamo počas výpadkov siete.

Technické a aplikačné otázky

Výber triedy napätia pre projekt

Trieda napätia je zvolená tak, aby zodpovedala distribučnej sieti zariadenia. V prípade, že miesto už funguje pri 6,3 kV, 10,5 kV alebo 11 kV, môže byť súprava generátora špecifikovaná na toto napätie, aby sa predišlo zvyšovaniu transformátora. Počas fázy špecifikácie projektu potvrďte sieťové napätie, schému ochrany a neutrálne uzemnenie.

Koordinácia ochrany s existujúcou sieťou

Nastavenia ochrany pre funkcie diferenciálu, nadprúdu, zemnej poruchy, prepätia, podpätia a spätného napájania sú koordinované s ochrannými zariadeniami pred a po prúde v sieti zariadenia. Počas fázy návrhu sa vykonávajú koordinačné štúdie a konečné nastavenia sa overujú počas uvádzania do prevádzky.

Požiadavky na káble a rozvádzače pri vysokom napätí

Káble a rozvádzače pre vysokonapäťový obvod sa vyberajú podľa menovitého napätia, prúdu a úrovne skratu na svorkách generátora. Vyššie napätie znižuje prúd pri rovnakom výstupnom výkone, čo umožňuje menšie prierezy káblov ako ekvivalentná nízkonapäťová konfigurácia. Počas fázy návrhu projektu potvrďte typ rozvádzača, smerovanie káblov a požiadavky na ukončenie.

Paralelná prevádzka s inžinierskymi sieťami

Paralelná prevádzka s inžinierskymi sieťami si vyžaduje synchronizačné vybavenie, koordináciu ochrany s inžinierskymi sieťami a súlad s požiadavkami na prepojenie inžinierskych sietí v mieste projektu. Počas fázy špecifikácie projektu potvrďte požiadavky na prepojenie siete, nastavenia ochrany a opatrenia merania.

Úvahy o inštalácii na mieste a preprave

Vysokonapäťové generátorové súpravy môžu byť dodávané ako integrovaná jednotka alebo rozdelené do samostatných modulov pre motor, alternátor a riadiace zariadenie v závislosti od prepravnej cesty a prístupu na miesto. Vo fáze plánovania projektu potvrďte prepravnú trasu, nosnosť na mieste a požiadavky na základy.

Požiadavky na bezpečnosť personálu a prístup pri vysokom napätí

Vysokonapäťové zariadenia si vyžadujú vhodnú kontrolu prístupu, postupy uzemnenia a izolácie a školenie personálu na obsluhu a údržbu. Inštalácia zahŕňa uzemňovacie body, systémy detekcie napätia a blokovanie na podporu bezpečnej prevádzky. Počas fázy návrhu projektu potvrďte miestne regulačné požiadavky pre vysokonapäťové inštalácie.

Údržba a náhradné diely pre vysokonapäťové zariadenia

Údržba vysokonapäťových zariadení sa riadi odporúčaniami výrobcu alternátora a rozvádzača s pravidelnou kontrolou izolácie, koncoviek a testovaním ochranného relé. Inventár náhradných dielov by mal zahŕňať opotrebované položky uvedené v príručke údržby a kritické ochranné komponenty pre konkrétnu konfiguráciu.

Vysokonapäťová prevádzka a bezpečnosť

izolácia

Pred údržbou izolujte a uzemnite vysokonapäťový obvod pomocou uzemňovacieho spínača a systému detekcie napätia dodaného s inštaláciou.

Prístup

Obmedzte prístup do vysokonapäťového oddelenia na vyškolený a oprávnený personál, s blokovaním, aby sa zabránilo otvoreniu za podmienok pod napätím.

Ochrana

Overte nastavenia ochranného relé a otestujte ochranné funkcie podľa plánu údržby, aby ste udržali koordináciu so sieťou.

Izolácia

V plánovaných intervaloch kontrolujte izoláciu vinutia alternátora, koncovky a káblové spoje a zaznamenávajte hodnoty izolačného odporu pre analýzu trendov.

Uzemnenie

Overte kontinuitu uzemňovacieho systému a usporiadanie neutrálneho uzemnenia v plánovaných intervaloch a potvrďte, že hodnota odporu zodpovedá konštrukčnej špecifikácii.

Dokumentácia

Udržiavajte jednoriadkové diagramy, záznamy nastavení ochrany a správy o skúškach pre vysokonapäťovú inštaláciu podľa postupov dokumentácie lokality.