Схемы подключения ДГУ к сети
Безопасность эксплуатации ДГУ в качестве резервного или аварийного источника электропитания напрямую зависит от того, насколько грамотно реализована схема подключения дизель-генератора к сети. На практике применяют решения решений, которые обеспечивают переход на автономное электроснабжение в ручном или автоматическом режиме.
Варианты схем подключения ДГУ
Если схема переключения между дизель-генераторами и центральной сетью разработана и собрана неправильно, возрастает риск подачи электроэнергии с обоих источников. Это приводит к выходу из строя не только ДГУ, но и потребителей, которые в текущий момент были подключены к сети.
В стандартные комплекты документации обычно входят электрические схемы дизель-генераторов и несколько вариантов подключения к сети. Но если отсутствует опыт в чтении подобной документации и навыки электромонтажа, то работы по этому направлению следует доверить специалисту.
Включение ДГУ в ручном режиме
В бытовых резервных и аварийных системах энергоснабжения в большинстве случаев реализован переход на автономный источник в ручном режиме. Самое простое решение, к которому прибегают, подключение установки к ближайшей доступной розетке, благодаря чему запитывается вся домовая сеть. Следует понимать, что такая схема управления ДГУ не считается наиболее эффективной, а в отдельных случаях она таит большую опасность. Это связано со следующими факторами:
Требуется обязательное отключение входных автоматов или выкручивание пробок, в противном случае при возобновлении центрального электроснабжения электроэнергия будет поступать из двух источников.
Через розетку, к которой подключена установка, проходит значительный ток при подсоединении нескольких потребителей, это вызывает ее выход из строя. В отдельных случаях возможно повреждение участков проводки, не рассчитанных на подобную нагрузку.
Более правильной считается схема подключения непосредственно в сеть после счетчика с установкой дополнительного автомата на выходе генератора. В этом случае при отключении централизованного электроснабжения отключается сетевой автомат, запускается ДГ, после чего подключается нагрузка. Но и в этом случае при нарушении очередности включения/отключения существует риск подачи питания с двух источников.
Поэтому для ручного запуска следует использовать схему с применением перекидного или спаренного рубильника с блокировкой или реверсивного переключателя. Конструкция этих устройств предотвращает одновременное подключение центрального и автономного источника электроснабжения. Благодаря этому и обеспечивается безопасность эксплуатации.
Подключение дизель-генератора с АВР
При ручном управлении приходится постоянно контролировать наличие тока в основной сети, чтобы вовремя отключить ДГУ. Поэтому более совершенным вариантом считается схема подключения дизель генератора с автозапуском. Автомат ввода резерва (АВР) мониторит состояние центральной сети. При его отключении осуществляется запуск дизель-генератора и при выходе на рабочий режим подключается нагрузка без участия обслуживающего персонала (человека).
Такая система получила распространение и в бытовых, и в промышленных сетях. Особенно интересна схема подключения ДГУ с АВР к ВРУ при наличии двух независимых основных вводов или при необходимости резервирования питания по группам потребителей:
В первом случае в дополнении к АВР «сеть–генератор» между основными вводами включается АВР «сеть–сеть». Система работает по следующему принципу — при отключении первого ввода нагрузка переключается на второй. ДГУ запускается в работу только в том случае, когда отсутствует питание от обоих основных источников.
В целях экономии практикуют разделение потребителей по категориям важности. Выделятся оборудование, отключения которого от сети будет критичным. Такая группа устройств подключается к центральной сети с обеспечением резервирования при помощи ДГУ. При срабатывании АВР «сеть-генератор» происходит переключение нагрузки на автономный источник питания, остальное обслуживаемое оборудование отключается. Такой подход позволяет применять ДГУ меньшей мощности.
На текущий момент схемы подключения дизель-генераторов с АВР считаются наиболее безопасными и эффективными. Основной плюс такого решения — минимизация влияния человеческого фактора, все переключения осуществляются в автоматическом режиме, что снижает риск возможной ошибки.
Как подключить дизель генератор к трехфазной сети
Схема подключения ДГУ к шинам подстанции для обеспечения питания трехфазных потребителей также может отличаться. Она зависит от типа используемого АВР. Среди применяемых вариантов выделим:
При применении четырехполюсного АВР, осуществляющего переключение 3 фазных и нулевого кабеля, линии заводятся в устройство и подсоединяются к соответствующим шинам аппаратуры.
В трехполюсных АВР (наиболее распространенный вариант) фазные кабели подключаются к соответствующим шинам, о нулевой провод соединяется с общим нулем, его переключение не предусматривается.
Если АВР не укомплектован общей шиной для соединения нуля, то соединение этого проводника выполняется на аналогичном устройстве распределительного щита.
Такие решения используют для подключения трехфазных потребителей электрической энергии. Но во многих случаях трехфазная сеть используется для питания однофазных потребителей. Это позволяет распределить нагрузку по отдельным фазам. В такой ситуации допускается подключение однофазного дизель-генератора. Для этого при помощи перемычек на контакторе ДГУ распределяют ток на 3 фазы сети, никакого негативного воздействия на оборудование такой тип подключения не оказывает.
Электрическая схема ДЭС — подключение в разных режимах
В нормативных документах используют отличающиеся обозначения дизель-генератора на схеме. В большинстве случаев ДГУ представлен в виде окружности с размещенной внутри русской буквой «Г» или латинской «G» со значком переменного или постоянного тока.
Электрическая схема дизель-генератора позволит реализовать правильное подключение устройства к сети и нагрузке. На однолинейных изображают силовые линии, необходимые для соединения отдельных элементов.
Кроме обозначения ДГУ, на схеме отображены пульт управления установкой, АВР, коммутационная аппаратура обводного канала (байпаса), распределительный щит, к которому подключаются потребители.
Электрические схемы подключения ДЭС представлены в пакете эксплуатационной документации на каждую установку.
Принципиальная электрическая схема дизель-генератора
Принципиальная схема отличается большей информативностью. Она дает представление об отдельных элементах ДГУ — генератор и приборы контроля панели управления, зарядной системы, необходимой для поддержания АКБ, регуляторы и другие устройства, обеспечивающие работоспособность оборудования.
На схеме дополнительно дана информация о назначении отдельных контактов, что позволит избежать ошибок при подключении к сети и нагрузке. Кроме того, принципиальная схема дает представление о принципе работы оборудования. Она незаменима при выявлении неисправностей и ремонте электрической части генератора. Схема этого типа также представлена в технической документации на установку.
Источник
Что такое генератор с автозапуском и как он работает?
Применение бензиновых электростанций и дизельных генераторов в качестве резервного электроснабжения сегодня стало нормой. Для запуска обычного дизельного или бензинового генератора требуется участие оператора. В ряде случаев, в частности при наличии непрерывно работающих потребителей, автоматическое включение крайне необходимо. Генераторы с автозапуском самостоятельно коммутируют подачу электроэнергии в обслуживаемую электрическую сеть и запускаются без стороннего вмешательства.
Наличие блока автозапуска обеспечивает резервным питанием подключённых устройств в то время, когда вы находитесь на работе или отсутствуете по другой причине. Электростанции, оборудованные встроенным автозапуском – оптимальное решение для обустройства автономного электроснабжения при частых отключениях электроэнергии.
Устройство и принцип работы
Задача резервных источников питания – обеспечить электроэнергией подключенные нагрузки в период, когда обесточена внешняя сеть. Для этого необходимо отключить вводный автомат, запустить резервную электростанцию, дождаться пока двигатель выйдет на оптимальный режим работы, и подключить подачу электрического тока от автономного генератора.
При возобновлении подачи электроэнергии потребуется выполнить все действия в обратном порядке: отключить нагрузки от станции, переключиться на внешнюю электросеть и остановить двигатель.
Алгоритм не сложный, но требует времени для его реализации в ручном режиме. Гораздо быстрее, а главное без участия человека, выполняют эту задачу в автоматическом режиме генераторы, у которых есть функция автозапуска.
Системами автоматического запуска могут быть оборудованы конструкции дизельных электростанций, бензиновых и газовых генераторов. Блоком автоматики оборудуются те агрегаты, включая модели инверторных генераторов, у которых есть электрический стартер, используемый при запуске двигателя.
В основе устройства автозапуска лежат программируемые микропроцессоры, которые управляют всей автоматикой. Встроенный блок автоматического запуска выполняет также функции ввода резерва, то есть, по сути, является устройством АВР. В его конструкции есть реле для переключения ввода от коммерческой электросети на питание от резервной станции и наоборот. Сигналы, используемые для управления, поступают от контроллёра, отслеживающего наличие напряжения в основной сети.
Электронные элементы, реле (или контакторы в более совершенных устройствах) вместе с блоком управления заключены в компактный пластиковый корпус и вмонтированы в конструкцию агрегата. В некоторых моделях дизельных электрогенераторов и станций другого типа блок АВР может располагаться отдельным узлом на раме агрегата или в специальном щитке на некотором расстоянии от него. На рисунках 1 – 3 показаны фото генераторов с автозапуском в различном исполнении.
Рисунок 1. Дизельный генератор с автозапуском закрытого типа
Панель управления спрятана за дверцей. Сквозь окошко видно дисплей блока АВР.
Рис. 2. Промышленный генератор открытого типа со щитком АВР
На картинке изображён промышленный генератор открытого типа для трехфазных потребителей. Автоматика запуска размещена в щите АВР, который расположен на раме электростанции.
Рис. 3. Генератор с автозапуском. Установка вне помещения
В данном примере щит АВР находится в помещении, а станция помещена в специальный контейнер и установлена вне здания.
Принцип работы.
Независимо от варианта исполнения, принцип работы автоматики одинаков для всех генераторов. Небольшое отличие характерно для бензиновых электростанций: для запуска карбюраторного двигателя необходим механизм управления дроссельной заслонкой, открывающей её на старте. После набора оборотов Положение заслонки регулируется мощностью потребителей.
Алгоритм автозапуска:
- При обнаружении контролёром отсутствия сетевого напряжения через 5 – 10 секунд подаётся команда на переключение ввода. Срабатывает реле, которое отключает нагрузки от основной электросети.
- Поступает сигнал на запуск стартера. В бензиновых генераторах сначала включается зажигание и открывается дроссельная заслонка.
- После прогрева двигателя и выхода его в номинальный режим работы поступает команда на подключение обслуживаемой сети к генератору.
Описанный выше алгоритм объясняет работу усовершенствованного автозапуска, с дополнительным блоком АВР, в котором присутствует реле времени и контакторы. В действительности, встроенные блоки автоматического ввода работают проще: при отсутствии тока в основной сети перекидное реле почти одномоментно разъединяет контакты от ввода и подключает нагрузку к генератору. В то же время происходит запуск двигателя. Ток от резервной установки поступает без задержки, в результате чего напряжение на выходе не сразу достигает номинальных значений. На однофазные нагрузки поступает 160 – 180 В. напряжении достигает положенных 220 В спустя некоторое время, необходимое для прогрева двигателя.
Для малочувствительных электроприборов такие перепады в напряжении не критичны. Однако если у вас будет работать чувствительная аппаратура, то могут произойти сбои. Для таких случаев лучше оборудовать свою сеть дополнительным блоком АВР или подключить чувствительные устройства через ИБП.
В настройках автоматики предусмотрены повторные запуски двигателя, если он не завёлся с первой попытки. Между запусками выдерживаются интервалы в 15 секунд для восстановления заряда аккумулятора. Таких попыток может быть до 5. Если после пятой попытки станция не запустилась, то продолжать крутить стартер не имеет смысла, так как заряд батареи иссякает с каждым пуском, а причина отказа может быть самой банальной – израсходовано топливо или залита свеча в бензиновом двигателе.
Выключение станции:
- При обнаружении тока в основной сети срабатывает реле, отключающее генератор. Перемыкаются контакты на подачу напряжения от линии электроснабжения.
- Поступает команда на отключение двигателя.
- Электроснабжение осуществляется в штатном режиме.
Заметим, что остановка ДВС под нагрузкой не лучшим образом сказывается на состоянии двигателя. Поэтому применение дополнительных блоков АВР с задержкой времени продлевает срок службы поршневой группы. Несколько секунд работы на холостом ходу обеспечивают охлаждение двигателя для безопасного отключения.
Схема автозапуска генератора
Электростанции со встроенным блоком автоматического запуска имеют разъём для подключения к блоку АВР. Поэтому их установка не вызывает затруднений. Генераторы, для которых используется внешний блок автозапуска, например БАЗГ-1 следует подключать согласно схеме, приведённой на рисунке 4.
Рис. 4. Схема подключения
Данная схема используется для карбюраторных двигателей. В генераторах, работающих на дизельном топливе, не используется реле зажигания и управление приводом заслонки. Остальные элементы подключаются согласно схеме.
Порядок коммутации хорошо иллюстрирует схема на рис. 5.
Преимущества и недостатки
Генераторы с автозапуском обеспечивают подачу резервного питания во время отключений основной энергосети. Главное преимущество этих устройств состоит в том, что запуск и остановка электростанций происходит без участия человека. К прочим преимуществам можно отнести:
- высокую надёжность автоматики;
- защиту от КЗ во время работы станции;
- минимальное обслуживание.
Надёжность системы аварийного питания обеспечивается проверкой блоком АВР условий, соблюдение которых разрешает запуск генератора. К ним относятся:
- отсутствие короткого замыкания в обслуживаемой линии;
- факт срабатывание вводного выключателя;
- наличие или отсутствие напряжения в защищаемой зоне.
При несоблюдении одного из перечисленных условий, команда на запуск двигателя не поступит.
Говоря о недостатках, можно отметить, что генераторы с системами автозапуска требуют к себе повышенного контроля над состоянием аккумуляторной батареи и своевременной дозаправкой топлива. Если генератор долго бездействует, необходимо тестировать его запуск.
Что надо знать при выборе?
При покупке генератора обращайте внимание на то, какую нагрузку вы будете подключать. Всегда учитывайте тот факт, что электромоторы при запуске потребляют на 40 – 60% больше энергии, нежели в штатном режиме работы. Выбирайте мощность резервных установок с запасом.
Учтите, что летнее дизтопливо на морозе превращается в гелеобразную субстанцию. Поэтому, если планируете эксплуатировать станцию на открытом пространстве – отдавайте предпочтение бензиновому генератору. В случае выбора дизельной электростанции, вовремя меняйте летнее топливо на зимние его виды.
Обращайте внимание на ёмкость аккумуляторов. Если в вашем регионе отключения электроэнергии случаются часто на короткие промежутки времени, батарея может не успевать зарядиться. Может потребоваться дополнительное автономное зарядное устройство.
На открытом пространстве используйте только станции закрытого типа. При расположении в помещениях отдавайте предпочтение моделям с открытыми узлами. Это обеспечит лучшую вентиляцию и охлаждение генератора.
Источник