Elektros generatoriai

Atgal

Apie elektros generatorius su dyzeliniu vidaus degimo varikliu (toliau tekste – DG) prirašyta daug. Ir informacijos vis daugėja. Mūsų patirtis su DG didžiulė, dalyvauta daugiau nei šimte projektų. Galbūt kažkam ši informacija bus naudinga. Pakalbėkime apie du svarbiausius aspektus.

GALIOS PARINKIMAS. Svarbus visiems tiems, kurie susiję su DG parinkimo klausimais: projektuotojams, montuotojams,  individualių ūkių, namų sąvininkams ir visiems kitiems .

Truputukas teorijos elementariam supratimui, kas yra DG ir kaip jis veikia bei kada nutinka taip, kad prijungti vartotojai jį užgęsina.
Tai va, techniškai tipinis trifazis galingesnis nei 10kW galios DG yra sudarytas iš trijų pagrindinių komponentų: vidaus degimo variklio su mechaniniu arba elektroniniu apsisukimų reguliatoriumi (engine), sinchroninės bešepetėlinės elektros mašinos, kurios rotorius sujungtas su variklio darbiniu velenu (brushless alternator), bei valdiklio (kontrolerio) valdančio šią sistemą.  Savaime suprantama yra ir rėmas, laidai, kuro magistralės ir t.t., bet dabar kalba ne apie juos.
Apsisukimų reguliatoriaus uždavinys: palaikyti vidaus degimo variklio sūkius įmanomai  artimus 1500aps/min reikšmei. Dėl ko tai yra labai svarbu? Nes elektros mašina, sukama 1500aps/min, generuos būtent 50Hz dažnio srovę. 30 aps/min keičia dažnį 1Hz; 90aps/min  - jau 3Hz. Nemaža dalis paprastų nepertraukiamo maitinimo šaltinių (UPS), gaudami tegul ir idealios 230V amplitudės kintamąją įtampą, kurios dažnis bus 50Hz, tokios įtampos nepriims ir toliau dirbs iš baterijų. Kaip matom, net ir santykinai  nedidelis apsisukimų padidėjimas yra labai svarbus. Mechaninis apsisukimų reguliatorius, esant neapkrautam DG, paprastai palaiko 1560aps/min (52Hz); kai prijungtas apkrovimas siekia apie 40% DG galios, dažnis tampa artimas 1500aps (1480...1520aps, čia iš mano praktikos, kiek teko skirtingų modelių DG stebėti). Elektroninis apsisukimų reguliatorius net ir neapkrauto DG išėjimo dažnį palaiko 1500aps/min ribose, paklaida paprastai neviršija keletos apsisukimų. Privalumas?  Vienareikšmiškai. Trūkumas? Tai visų pirma kaina, kuri, priklausomai nuo variklio gamintojo ir galios, prasideda turbūt nuo ~1500€; jų patikimumas gana aukštas, gedimai reti.
Kaip iš principo veikia apsisukimų reguliatorius? Stebi apsisukimus ir jiems krintant (kai prijungiama apkrova prie DG) paduoda daugiau kuro į variklį; ir atvirkščiai. Kadangi DG nežino, kokia apkrova bus po akimirkos, ta kuro paduodama dozė yra ribota, antraip apsukos gali sukilti per daug. Kas nutinka, kai apkrova prijungiama tokia, kad minėtos ribotos kuro dozės nebepakanka? Ogi variklio apsukos ima kristi ir pasiekus tam tikrą ribą, kontroleris variklį išjungia ir displėjuje gali atsirasti  užrašas „low rpm alarm“ ar kažkas panašaus. Čia kaip su automobiliu – kiekvienam darbo režimui jungiama atitinkama pavara ir įjungus aukščiausią pavarą bei bandant veržliai startuoti, variklis greičiausiai nesugebės dirbti dėl per didelės apkrovos.

Kaip gi tinkamai parinkti DG? Šitą klausimą esu klausęs ne vieno Europos generatorių gamintojo, ir atsakymas sukosi aplink 60% nominalios DG galios. Vienu metu prijungiama apkrova neturi viršyti 60 procentų nominalios DG galios. Likusias apkrovas bus galima prijungti po kokių 5-7s, kai DG variklio darbas normalizuosis.  Čia kalbu apie nesudėtingas apkrovas, kurios neapkrauna dyzelgeneratoriaus reaktyvia parazitine galia.
Kada turime sudėtingą apkrovą (ar juo labiau grupę apkrovų – pvz. keletas gaisro gesinimo siurblių, dūmų ventiliatoriai), kuri paleidimo metu smarkiai viršija galią, vartojamą nusistovėjusiame darbo režime  (tarkim trifazis asinchroninis elektros variklis su trumpai jungtu rotoriumi paleidimo metu, priklausomai nuo paleidimo – lengvas/vidutinis/sunkus) ims, tarkim, 7 kartus daugiau galios), čia DG parinkimas turi būti vykdomas ypatingai atsargiai ir preciziškai. Praktikoje buvo atvejų, kada užsakovas ar kitas su projektu susijęs asmuo elementariai ignoravo mano perspėjimus dar kartą perskaičiuoti DG galią. To pasekoje per mažą elektros generatorių teko keisti į galingesnį. Visi pikti, nepatenkinti. Logiška. Šioje vietoje ypač tinka patarlė „atsarga bėdos nedaro“.  
Elektros mašina, per veleną ir sankabą sukamas vidaus degimo variklio, generuoja elektros įtampą. Itampos stabilumą užtikrina AVR (automatic voltage regulator) sistema. Šiais laikais net ir nebrangių elektros mašinų reguliavimo tikslumas yra arti ±1% reikšmės ir jo iš esmės pakanka bet kurioms apkrovoms.
Paskutinis komponentas – kontroleris. Europoje dominuoja britų DSE (DEEP SEA ELECTRONIC) bei čekų ComAp. Abu gamintojai geri ir juos drąsiai galiu rekomenduoti. Jei reikia Modbus komunikacijos, bus atitinkamai DSE7320 ir AMF25NT modelių kontroleriai. Azijos pusėje populiarus DATAKOM gamintojas, nėr blogas, bet su techniniu palaikymu bent jau kol kas nesilygina nei su DSE nei su ComAp. Populiariausias yra DKG309 modelis – nepretenzingas, užvest – užgesint generatoriui jo pakanka.

Generatorių visuomet reikia rinktis pagal nominalią galią (P.R.P.), nebent jis numatomas kaip pagrindinis energijos šaltinis, tuomet imamas continuous power, kas sudaro 75proc. nuo nominalios galios.

E.S.P. režimas (trumpalaikis darbas/ darbas su perkrova) neturėtų būti naudojamas parenkant generatorių. Šituo režimu generatorius gali dirbti tik vieną darbo valandą 110% nuo P.R.P.s galios ir po to galia turi nebeviršyti nominalios galios. Intervalai dirbant 110% režimu yra kas 12h ir  ne dažniau. Paprastai per metus leistina pradirbti ne ilgiau nei 300h. Yra variklių, kuriems neleistina dirbti su perkrova. Visi šitie reikalavimai susiję su varikliuose naudojamais metalais, lydiniais ir ilgaamžiškumu. Vienu žodžiu metalo atsparumo reikalai.

Dėl išpildymo būna klausimas, ką rinktis: montuojamą patalpoje ar visgi triukšmą izoliuojančiame gaubte lauke? Mano vienareikšmiškas prioritetas į patalpą, jei tik tai įmanoma.

   

GAMINTOJO IR TIEKĖJO PASIRINKIMAS. Prieš keliolika metų Lietuvoje buvo bijomasi turkų ar kiniečių gamintų generatorių, pagrinde dėl kokybės . Užtat dominavo Europos gamintojai, geri Europos varikliai (išimtis Mitsubishi iš JAP): Volvo Penta (Švedija), Perkins (D. Britanija), Deutz (Vokietija), Iveco Aifo (Italija), MTU (Vokietija) ir elektros mašinos – Stamford, Leroy Somer, Magnetic Marelli, MeccAlte ir kai kurios kitos. Po to atsitiko dėsningas dalykas, kuris vyko ir kitose šalyse: kažkas pradėjo vežti generatorius su pigiais kinietiškais varikliais ir generatorių rinka absoliučiai destabilizavosi. Užsakovas vardan pelno rinkosi piguvą, o kadangi Lietuvoje elektros tiekimas santykinai stabilus ir patikimas, tai tie pigūs generatoriai iš esmės stovėdavo budėjimo režime. Praėjo 5 metai, ir pigumas parodė, kad pigu yra visur: riebokšliai kietėja ir tampa nebesandarūs, dažai blunka, aušinimo skysčio žarnos eižėja ir trūkinėja, pašildytuvai perdega ir dar daug visokių niuansų. Todėl turėkite mintyje, kad pigus generatorius reiškia pigumą viskame ir tai anksčiau ar vėliau atsitiks. Nesakau, kad europiniai varikliai ir elektros mašinos šventi ir negendantys. Bet tų gedimų juose gerokai mažiau nei su made in P.R.C.

Patirtimi su jumis dalinosi Gintautas Smilgevičius. Prašom kreiptis dėl generatorių ir UPSų.

Ir dar. Nemirškite, kad agregato ilgaamžiškumą smarkiai įtakoja kokybiška variklio alyva, filtrai ir savalaikiai aptarnavimai.
Sėkmės!


KONTAKTAI PASITEIRAUTI / UŽSAKYTI

Gintautas Smilgevičius 
Direktoriaus pavaduotojas 

Tel: 8-52 721 082
Mob: +370 687 89266
El. paštas: Gintautas@varicom.lt

+370-52 357 134 | com@varicom.lt | Vytauto g. 20, LT08119 Vilnius