Пресс-центр

/ главная / Пресс-центр: публикации на сайте / Электростанции - принцип работы дизельной (бензиновой) электростанции

22.08.2012

Электростанции - принцип работы дизельной (бензиновой) электростанции

Бензиновые электростанции (бензогенераторы, генераторы бензиновые) работают по тому же принципу, что и дизельные.

Таким образом, все, о чем мы будем писать далее, в полной мере применимо и к электростанциям на бензиновом двигателе.

Как работают дизельные электростанции?

Дизельная электростанция (дизельный генератор) в части техники – установка, состоящая из соединенных между собой дизельного двигателя и генератора, которые закреплены на раме.

Дизельный двигатель относится к тепловым двигателям, в которых тепловая энергия сгорающего топлива преобразуется в механическую работу. Все процессы сгорания топлива, выделения теплоты и преобразования ее в механическую работу происходят непосредственно внутри цилиндра ДВС.

Более полную информацию о принципах работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) вы найдете в следующих публикациях (раздел "Публикации" нашего сайта):

Поступательное движение поршня через кривошипно-шатунный механизм преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Возникающий крутящий момент совершает полезную механическую работу, например, вращение ротора электрической машины (генератора).

В качестве источников электрической энергии в дизель-генераторах используют генераторы постоянного или переменного тока. Генераторы для выработки электрической энергии называют силовыми генераторами. По физической сущности любой генератор представляет собой преобразователь механической энергии в электрическую.

Каждый генератор предназначен для работы в определенном режиме, который является номинальным. В этом режиме генератор способен работать в течение всего срока службы, заявленного предприятием-изготовителем.

Величины, характеризующие номинальный режим работы, называют номинальными данными. К ним относятся следующие номинальные показатели генератора:

  1. полная (номинальная) мощность P (в киловольт-амперах - кВА);
  2. линейное напряжение U (в вольтах - В);
  3. ток I (в амперах -А);
  4. частота тока f (в герцах - Гц);
  5. частота вращения n (в об./мин.);
  6. коэффициент мощности;
  7. класс изоляции.

Номинальная мощность, Активная мощность, Реактивная мощность генератора

Номинальная мощность (P) характеризует длительную допустимую нагрузку генератора, которая определяется исходя из допустимого нагрева обмоток электрической машины.

Полная мощность состоит из активной составляющей и реактивной составляющей.

Активная мощность генератора - это мощность, которая в нагрузке совершает полезную работу, т.е. преобразуется в мощность другого полезного вида энергии (механическую, тепловую и др.). С учетом коэффициента полезного действия генератора, активная мощность определяет минимальное значение механической мощности, которой должен обладать привод приводной двигатель генератора.
Иногда в паспорте или на табличках указывается активная мощность генератора в кВт при коэффициенте мощности 0,8.

Т.е., при переводе мощности из одной единицы измерения в другую нужно применять коэффициент мощности 0,8, например:

  • перевод мощности из кВА в кВт : 1000 кВА Х 0,8 = 800 кВт.;
  • перевод мощности из кВт в кВА : 800 кВт : 0,8 = 1000 кВА.

Заметим, что для обеспечения надежной работы электростанции мощность двигателя обычно выбирается на 10-20 процентов больше, чем активная мощность генератора.

Реактивная мощность генератора не совершает полезной работы в нагрузке, но принципиально необходима, например, для создания вращающего магнитного поля в асинхронных электродвигателях, для заряда конденсаторов и т.п. Реактивная мощность не создает механической нагрузки для приводного двигателя генератора.

Коэффициент мощности характеризует вид нагрузки, на который рассчитан генератор. Обычно коэффициент мощности равен 0,8.

При активно-индуктивной нагрузке активная мощность численно меньше полной мощности.

В процессе работы любого асинхронного генератора не вся подведенная к нему от двигателя механическая энергия преобразуется в электрическую. Часть энергии теряется в различных элементах машины, превращаясь в тепло, что ведет к нагреву генератора.

Мощность, соответствующая этой части энергии, называется потерями. Основные потери:

  • механические. К ним относятся потери на трение в подшипниках, на трение ротора о воздух. Эти потери считаются постоянными.
  • электрические. К ним относятся потери в обмотках статора и ротора при протекании в них соответственно тока нагрузки и тока возбуждения. Электрические потери являются переменными и повышаются с увеличением нагрузки генератора.;
  • потери в стали. Эти потери обусловлены постоянным перемагничиванием стального сердечника статора магнитным полем. Эти потери являются постоянными и не зависят от нагрузки генератора.

Степень полезного преобразования в генераторе механической энергии в электрическую, оценивается коэффициентом полезного действия . КПД генератора зависит от величины нагрузки и коэффициента мощности.

Максимальное значение КПД достигается при 80-90 процентах от номинальной мощности генератора. При дальнейшем росте нагрузки КПД снижается из-за значительного увеличения электрических потерь.

Таким образом, из вышесказанного следуют два важных вывода:
  1. длительная работа генератора с низкой нагрузкой экономически не выгодна из-за неэффективного использования механической энергии приводного двигателя и, следовательно, энергии потребляемого топлива;
  2. из соображений обеспечения максимального срока службы длительная нагрузка генератора не должна превышать 80-90 процентов номинальной.
Последние новости компании и анонсы публикаций