theme wordpress
دیزل ژنراتور

دیزل ژنراتور – ساختار ، نصب ، نگه داری و سیم کشی

 

فهرست

1 – معرفی دیزل ژنراتور

2 – قدرت نامی و زمین کردن دیزل ژنراتور

3 – ساختار و اجزای دیزل ژنراتور

3-1 –  ملاحظات عمومی

3-2 – موتور

3-3 – منبع تغذیه

3-4- اجزای دیگر و سیستم

3-5 – پنل پایش و کنترل

4 – روند نصب مجموعه دیزل ژنراتور

5 – نگه داری دیزل ژنراتور

6 – شروع کار. سیستم انتقال خودکار(تابلو چنج اور)

7 – سیم بندی و اتصالات ژنراتور قابل حمل

 

معرفی دیزل ژنراتور

بیمارستان ها ، فرودگاه ها ، مراکز خرید و ساختمان های اداری به عنوان تعدادی از مثال هایی است که برای امنیت افراد و کالاها در آن قطع برق در سطوح ولتاژ متوسط ( MV) و ولتاژ پایین ( LV) و یا حتی (HV) یک نگرانی بزرگ محسوب می شود.

زمانی که قطع برق رخ دهد ضروری است که سیستم های ارتباطی ، روشنایی اضطراری ، فن های خروجی دود ، پمپ های ایستگاه های آتشنشانی ، سیستم های امنیتی ، روشنایی در ساختمان ها و سیستم های الکتریکی ضروری دیگر که برای بارهای حساس طراحی شده اند به کار خود ادامه دهند.

برای حل این چنین مشکلاتی از نصب دیزل ژنراتور بر روی قسمت ولتاژ پایین می توان بهره برد جایی که کاربرد ، مشخصات و نحوه نصب سیستم باید مطابق با استاندارد IEC60034 باشد.

قدرت نامی و زمین کردن دیزل ژنراتور

قدرت نامی دیزل ژنراتور ولتاژ پایین بر حالت عملکردی وابسته است : استندبای یا آماده به کار، پرایم یا پایه(Prime) و دائم کار (Continues) که در استاندارد ISO8528 این ذکر شده است.

در حالت آماده به کار نیروی تامین شده توسط ژنراتور در طی شرایط کمبود نیروی ایجاد شده از طرف شبکه با مقدار بار تغییر خواهد کرد و میانگین توان خروجی 70 درصد از مقدار توان آماده به کار(استندبای) دیزل ژنراتور است. زمان عملکرد عادی این حالت 200 ساعت در سال و حداکثر 500 ساعت در سال است.

در حالت پایه(Prime) توان موجود توسط ژنراتور با تغییر مقدار بار برای بازه ی زمانی نامحدود تغییر خواهد کرد و میانگین توان خروجی برابر با 70 درصد توان نامی پایه (Prime)است. درخواست حداکثری از 100 در 100 توان نامی پایه با حدود 10 درصد اضافه بار می تواند حداکثر برای 1 ساعت در هر 12 ساعت مورد استفاده قرار بگیرد. تابع اضافه بار نمی تواند در هر سال بیشتر از 25 ساعت شود.

در حالت دائم کار خروجی بدون توجه به تغییرات بار موجود می باشد. میانگین توان در این حالت 70 الی 100 در صد توان نامی دائم کار است. حداکثر توان می تواند برای تمامی ساعات عملکرد سیستم پیاده سازی شود.

بر اساس توضیحات فوق درک این موضوع که مجموعه دیزل ژنراتور های یکسان برای هر حالت عملکردی دارای توان نامی مشخصی باشد امری سخت نمی باشد. توان نامی در حالت اماده به کار (استندبای)از توان نامی در حالت پایه(Prime) بیشتر است و توان نامی در حالت پایه از توان نام در حالت دائم کار بیشتر می باشد.

برای درک کامل توان های دیزل ژنراتور ها پیشنهاد می شود مقاله ی زیر مطالعه شود:

توان دیزل ژنراتور

توان نامی در این مجموعه با KVA و یا KW برای ضریب توان برابر با 0.8 نشان داده می شود. همچنین مشخص کردن فرکانس در این زمینه امری ضروری است.

در جدول 1 مثال هایی از مقادیر توان نامی (KVA) برای دیزل ژنراتور های یک کمپانی بر اساس ناحیه کاری آن ها مشخص شده است . فزکانس برابر 50 هرتز در نظر گرفته شده است.

جدول ۱- مثال توان دیزل ژنراتور بر اساس نوع کار
جدول ۱- مثال توان دیزل ژنراتور بر اساس نوع کار

همانطور که دیزل ژنراتور ها در شبکه ولتاژ پایین ایزوله بوده و دارای بارهای نامتقارن هستند ، نقطه خنثی سیم پیچی باید به صورت مستقیم زمین شود زیرا سیستم ارت و زمین باعث بهبود رفتار ژنراتور با این شکل از بارها می شود.

ساختار و اجزای دیزل ژنراتور

ملاحظات عمومی:

اجزای اصلی یک مجموعه ژنراتور عبارت است از :

  • موتور(دیزلی یا گازی)
  • ژنراتور
  • مونتاژ اصلی یا همان شاسی
  • باتری استارت و شارژر
  • سیستم روغن کاری
  • سیستم خنک کننده از جمله رادیاتور
  • سیستم سوخت رسانی
  • تنظیم کننده ولتاژ
  • لوله اگزوز و صدا خفه کن
  • پنل پایش و کنترل
شکل ۱- تجهیزات اصلی دیزل ژنراتور
شکل ۱- تجهیزات اصلی دیزل ژنراتور

موتور :

موتور می بایست بر اساس استاندارد ISO3046 انتخاب شود و یک ماشین احتراق داخلی است که معمولا از طریق سوخت دیزل تغذیه می شود( مدل سوخت گاز نیز موجود می باشد). توان موتور باید با توان نامی ژنراتور متناسب باشد.

اجزای اصلی موتور عبارت است از :

  • گاورنر الکترونیکی سرعت با درصد تغییرات به اندازه 25±
  • کنترل شتاب و اهرم قطع و وصل
  • حلقه فولادی(شاسی) استاندارد برای ایجاد اتصال سفت و سخت با سیستم کوپلینگ ژنراتور
  • فلاویل و اتصال الاستیک برای ارتباط با ژنراتور

موتور باید حداقل برای 8 ساعت به صورت بار کامل کار کند و پس از آن می تواند به مدت 1 ساعت تا بیشتر از 10 درصد بار نامی را در دمایی پایین تر از دمای مشخص شده کار کند. موتور باید راه انداز الکترونکی داشته باشد تا زمان راه اندازی بیش از 10 ثانیه نشود.

خنک کردن موتور می تواند توسط چرخش آب و هوا در فضای رادیاتور صورت بگیرد. به منظور بهبود راه اندازی موتور باید یک سیستم پیش گرمایش هوا (معمولا مقاومت) سیستم روغن، آب یا احتراق برای آن در نظر گرفت .

مقاله مرتبط:

انواع موتورهای دیزلی و کاربردهای آنها

ژنراتورگاز طبیعی در مقابل ژنراتورهای دیزلی

ژنراتور :

ژنراتور از مدل سنکرون ، یک و یا سه فاز ، خود تحریک و همراه با سیستم تنظیم و تهویه می باشد. سیستم تهویه برای ژنراتور باید به صورت توربین کواکسیال شفتی باشد.

مشخصات اصلی ژنراتور عبارت اند از :

  • ولتاژ نامی : 230 ولت ( ژنراتور های تک فاز ) ؛ 230/400 ولت ( ژنراتورهای سه فاز)
  • فرکانس نامی : 50 و یا 60 هرتز
  • توان نامی : بستگی به حالت عملکردی دارد
  • ضریب توان : معمولا 0.8
  • کلاس عایق بندی : معمولا H

کلاس عایق بندی بر اساس استاندارد IEC 60085 شکل گرفته است که به معنای حداکثر دمایی است که سیم بندی می تواند آن را تحمل کند زیرا درجه حرارت اغلب عامل اصلی است که به پیری موارد سرعت می بخشد.در جدول 2 کلاس های عایق بندی برای ژنراتور مشخص شده است:

شکل ۲- کلاس عایقی ژنراتور
شکل ۲- کلاس عایقی ژنراتور

مشخصات دیگر ژنراتور باید به شکل زیر در نظر گرفته شود :

  • جلوگیری از تداخلات رادیویی
  • تنظیم ولتاژ : 1.5± برای حالت بی باری و بار کامل ، ضریب توان بین 0.8 و 1 ؛ و تغییرات سرعت در بازه 4.5 ±
  • توانایی بازگردانی ولتاژ تا 3% ولتاژ نامی در 3 ثانیه زمانی که در ضریب توان 0.8 بار کامل به صورت ناگهانی اعمال می شود.
  • قابلیت تحمل جریان اتصال کوتاه تا 300 % جریان نامی به مدت 5 ثانیه و قبل از عملکرد رله های محافظتی

اجزا و سیستم های دیگر

قالب مونتاژ موتور و ژنراتور  ( و منبع ذخیره روزانه سوخت) معمولا با پروفیل فولادی استاندارد ، جوش الکتریکی ایجاد شده و خاصیت ضد لرزش دارند. این پروفیل ها باید به شکلی محاسبه شوند تا نوسانات عمودی حدود 7 هرتز را تحمل کنند.

باتری راه انداز از نوع اسید سرب است و به شارژر متصل می شود تا باعث نگه داری شارژ باتری شود و در پنل پایش و کنترل نصب می شود.

لوله های خروجی باید یک صداخفه کن داشته باشد ( شکل 2 ) و راه ارتباطی بین خروجی موتور و لوله های خروجی می بایست منعطف باشد. هر دو این موارد باید توسط پشم شیشه ای پوشیده شده با ورق آلومینیوم ایزوله شوند.

شکل ۲- لوله کشی اگزوز دیزل ژنراتور
شکل ۲- لوله کشی اگزوز دیزل ژنراتور

سیستم سوخت رسانی شامل منبع ذخیره روزانه ( با شاخص سطح سوخت و کلیدهای سطح پایین و بالا ) و باید چنین ظرفیتی داشته باشد که مجموعه ژنراتور را در طول زمان معین نسبت به سوخت رسانی اطمینان دهد.

این سیستم همچنین ممکن است شامل یک مخزن سوخت دیزل شود که به صورت دستی و یا الکتریکی پمپ های انتقال از مخزن روزانه را فعال کند.

پنل پایش و کنترل

تجهیزلت زیر بایستی در این قسمت نصب شوند :

  • تجهیزات اندازه گیری ( آمپرمتر ، ولت متر ، فرکانس سنج )
  • تجهیزان پایش و کنترل : دکمه های استارت و استپ، دماسنج آب و پایش روغن
  • کلیدهای کنترلی 4 وضعیته : اتوماتیک / دستی / تست / خارج از سرویس
  • سیستم اتوماسیون مجموعه قطع و وصل ژنراتور
  • کلیدهای قطع برای محافظت از ژنراتور
  • سیستم قطع اضطراری برای موتور
  • شارژر باتری
  • تجهیزات پایش و کنترل برای تمام اجزای جانبی مجموعه ژنراتور

روند نصب دیزل ژنراتور

این مجموعه معمولا در داخل تاسیسات و اتاقی مشخص نصب می شود که باید دارای ورودی و خروجی مشبک محاسبه شده برای اطمینان از جریان هوا مورد نیاز برای خنک کردن تجهیزات ، باشد.

دریچه خروجی هوا بایستی در برابر دیزل ژنراتور نصب شود و به خروج آسان هوا از این مجموعه کمک می کند. در شرایطی که ممکن است جریان هوای مورد نیاز برای خنک کردن ژنراتورها فراهم نشود، لازم است رادیاتور جدا از موتور نصب شود.

در این شرایط مجموعه خنک کنندگی ژنراتور از طریق آب تازه که در یک مدار بسته می چرخد عمل خواهد کرد و برای این موضوع از یک پمپ مرکزی استفاده می شود. دما از لحاظ مقدار کنترل می شود و اتلاف حرارت توسط رادیاتور نصب شده در مدار اولیه و فن به دست می آید. رادیاتور باید سطح سر و صدایی کم داشته باشد و ضد ارتعاش باشد.

شکل 3 نشانگر مثالی است که صحبت های فوق را تشریح می کند

شکل ۳- طرح نصب دیزل ژنراتور با رادیاتور بانک جدا
شکل ۳- طرح نصب دیزل ژنراتور با رادیاتور بانک جدا

اگر سطح ایجاد صدای این مجموعه بیش از حد خاصی باشد این مجموعه بیرون از تاسیسات نصب خواهد شد. مجموعه ژنراتور باید داخل محفظه نصب شود، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است.

شکل ۴- دیزل ژنراتور داخل کانوپی
شکل ۴- دیزل ژنراتور داخل کانوپی

نگه داری از مجموعه دیزل ژنراتور

همانطور که در بخش 1 گفته شد مجموعه دیزل ژنراتور نقشی بزرگ و اساسی در امنیت افراد و کالاها در تاسیسات الکتریکی ایفا می کند و به همین دلیل برپایی یک برنامه تعمیر و نگه داری برای این سیستم ضروری است . این برنامه می بایست شامل نکات زیر شود :

  • به صورت بی بار و در یک بازه ی 4 ساعت به صورت یکبار و یا دوبار در ماه انجام شود.
  • به صورت دستی قابل راه اندازی باشد.
  • این مجموعه در شرایط نبود ولتاژ در شبکه فعال شود تا از عملکرد کلید اتوماتیک اطمینان حاصل شود.
  • بازرسی بصری
  • تایید اتصال به زمین برای سیم خنثی و تمام قسمت های فلزی
  • تایید سطح روغن
  • وضعیت باتری ( بازرسی بصری ، اندازه گیری ولتاژ ، وضعیت الکترولیت)

مقاله مرتبط:

نگه داری دیزل ژنراتور

راه اندازی دیزل ژنراتور – سیستم انتقال اتوماتیک

استارت دیزل ژنراتور باید به صورت اتوماتیک زمانی که ولتاژ از حدی پایین تر است و یا توالی ولتاژ از بین رفته است از طریق سیستم اتوماتیک نصب شده در مجموعه فوق و پنل کنترل و پایش انجام شود . این سیستم اتوماتیک نیز قطع و متوقف ژنراتور را هنگامی که ولتاژ شبکه به حالت عادی باز می گردد، فراهم می کند.

سیستم اتوماتیک اشاره شده در بالا سیستم انتقال اتوماتیک را کنترل می کند ، بعدها به عنوان سوئیچ اینورتر اتوماتیک نامگذاری شده و باید تعدادی از آزمایشهای متوالی شروع شود (هرگز کمتر از 3) با زمان بین آزمایشات که زمان لازم برای بازسازی باتری است.

کلید اتوماتیک چنج اور، که ترجیحا باید در تابل کلید اصلی ورودی نصب شود، باید هنگامی که یک اختلال در ولتاژ شبکه اتفاق می افتد، انتقال بارهای ضروری را به منبع برق ژنراتور و انتقال مجدد آن بارها را به منبع برق شبکه انجام دهد زمانی که وضعیت به حالت عادی بازگشته است.

کلید اتوماتیک چنچ اور ، با یکی از 2 تجهیز زیر ساخته می شود:

  • کلید قطع مدار
  • کلیدهای تحت بار
  • کنتاکتور

این تجهیزات باید به صورت داخلی از لحاظ مکانیکی و الکترکی با یکدیگر در ارتباط باشد تا از اتصال موازی شبکه و ژنراتور جلوگیری کند.

تمام تابلوهای برق باید تجهیزات جداگانه ای داشته باشند تا بتوانند بارها را به قسمت های ضروری و غیرضروری تقسیم کنند تا از تغذیه تمام بارها توسط این سیستم جلوگیری کند.

سیم کشی و اتصال ژنراتور قابل حمل

شما می توانید با استفاده از سه روش اینجا یک ژنراتور قابل حمل را به سیستم تغذیه خانگی وصل کنید.

HV : بالاتر از 60 کیلوولت ، MV : مابین 1 کیلوولت و 49.5 کیلوولت ، LV : کمتر از یک کیلو ولت.

IEC : کمیسیون بین المللی برق

در آینده ما از کلمه مجموعه ژنراتورهای استفاده خواهیم کرد تا به مجموعه ژنراتورهای اضطراری دیزلی LV اشاره کنیم.

ISO: سازمان جهانی استاندارد

eKW: توان اکتیو الکتریکی

cosϴ : ضریب توان

 

 

 

 

محسن ترابی

مهندس برق قدرت، فوق لیسانس برق قدرت از دانشگاه سراسری یزد، موسس ماه صنعت، متخصص در ژنراتور، دیزل، طراحی و ساخت موتورهای الکتریکی، سنکرون و سیستم های حفاظت الکتریکی به خصوص حفاظت ژنراتور. دارای گواهی ثبت اختراع ساخت موتور PMSM‌ معکوس گرد. هدف از ایجاد این وبسایت و مقالات آن آموزش در راستای توسعه ی صنعت برق کشور عزیزمان ایران می باشد و سعی می کنم مقالات کاربردی در راستای این هدف در وبسایت انتشار بدهم

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن
بستن