دیزل ژنراتور چیست؟ ژنراتور سرویس

دیزل ژنراتور چیست؟ ژنراتور سرویس

دیزل ژنراتور چیست؟

تعمیر ژنراتور

یک نمونه دیزل ژنراتور کاترپیلار

دیزل ژنراتور، (  Diesel generator) یا جِنست دیزل (Genset Diesel)  ترکیبی از یک موتور دیزل با یک ژنراتور الکتریکی (یک آلترناتور) برای تولید انرژی برق است. این یک مورد خاص از موتور-ژنراتور است. یک موتور دیزل احتراق تراکمی معمولاً برای کار با سوخت دیزل طراحی شده‌است، اما برخی انواع دیگر نیز وجود دارند که با سایر سوخت‌های مایع یا گاز طبیعی سازگار هستند.

دیزل ژنراتورها در مکان‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که به شبکه برق متصل نیستند، یا به عنوان منبع تغذیه اضطراری در صورتی که برق شبکه قطع شود. همچنین برای کاربردهای پیچیده‌تر مانند ژنراتور ثانویه جهت تأمین برق بار اضافی شبکه (peak-lopping)، پارالل شدن (grid support) و ارسال برق به شبکه برق رسانی استفاده می‌شوند.

دیزل ژنراتور بی صدا ترکیبی از موتور دیزل و ژنراتور الکتریکی است که اغلب به عنوان منبع ثانویه برق در واحدهای صنعتی و مسکونی استفاده می شود. این ژنراتورها در انواع پیکربندی های فیزیکی و الکتریکی موجود است.

قبل از درک اصل ژنراتورهای موتور دیزلی، باید درک درستی از قطعات کار آن و نحوه کمک آنها به تولید برق داشته باشیم.

قطعات و اجزای دیزل ژنراتور

موتور آی سی – موتور جزء اصلی یک مجموعه دیزل ژنراتور است که انرژی مکانیکی را تامین می کند که سپس به نیروی الکتریکی تبدیل می شود. در واقع، توان خروجی این دیزل ژنراتورها متناسب با اندازه موتور است. هرچه موتور قدرتمندتر باشد، خروجی بیشتری به عنوان برق دریافت می کنیم.

دینام – یکی دیگر از اجزای مهم دیزل ژنراتور دینام است. ورودی مکانیکی موتور را به خروجی الکتریکی تبدیل می کند. دینام از روتوری ساخته شده است که میدان مغناطیسی تولید می کند تا الکتریسیته متناوب تولید کند. به همین دلیل است که روتور به عنوان جزء اصلی دینام در نظر گرفته می شود.

سیستم سوخت – این جزء سوخت ژنراتور را ذخیره و توزیع می کند. سوخت مهمترین چیز برای روشن کردن موتور است. موتور انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و سپس این انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

سیستم روانکاری – این جزء تضمین می کند که اجزای مختلف یک دیزل ژنراتور به خوبی کار می کنند. در نتیجه، مهم است که سیستم روغن کاری ژنراتور را زیر نظر داشته باشید تا از بروز هر گونه مشکلی جلوگیری شود. از آنجایی که قطعات دوار زیادی در یک ژنراتور کار می کنند، داشتن یک سیستم روانکاری مناسب که نه تنها از اصطکاک محافظت می کند، بلکه به خنک شدن قطعات متحرک نیز کمک می کند بسیار مهم است.

تابلو کنترل   – دکمه Start/Stop بر روی تابلو کنترل قرار دارد که نشانگرهایی برای پارامترهای دیگر مانند جریان، ولتاژ و فرکانس نیز دارد. هنگام کار با یک ژنراتور، توجه به این پارامترها برای عملکرد روان آن مهم است، در غیر این صورت ممکن است کل سیستم ژنراتور از کار بیفتد.

قطعات و اجزای دیزل ژنراتور

قطعات و اجزای دیزل ژنراتور

قطعات و اجزای دیزل ژنراتور

قطعات و اجزای دیزل ژنراتور

اصل کار دیزل ژنراتور

اصل اساسی عملکرد یک دیزل ژنراتور بر اساس قانون ترمودینامیک تبدیل انرژی است. بر اساس این قانون، انرژی تولید یا از بین نمی رود، بلکه فقط از شکلی به شکل دیگر تبدیل می شود.

دیزل ژنراتور چگونه برق تولید می کند؟

دیزل ژنراتور از موتوری تشکیل شده است که با سوخت دیزل کار می کند. در طی فرآیند احتراق، انرژی شیمیایی سوخت اکنون به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. سپس انرژی مکانیکی ایجاد شده به انرژی الکتریکی تبدیل می شود که در صورت قطع برق می توان از آن استفاده کرد.

هنگامی که دیزل ژنراتور راه اندازی می شود، موتور چهار فرآیند احتراق خود را طی می کند، یعنی مکش، فشرده سازی، قدرت و اگزوز. و در نتیجه انرژی شیمیایی سوخت به انرژی مکانیکی تبدیل می شود که ما به عنوان خروجی در شفت موتور دریافت می کنیم.

اکنون از این شفت دوار برای چرخاندن روتور دینام استفاده می شود. روتور و استاتور دینام اجزایی هستند که انرژی تولید می کنند.

روتور، یک عنصر استوانه ای است که توسط آهنربا احاطه شده است، در داخل استاتور می چرخد، که دارای آرایش ثابتی از سیم کشی مسی است. حرکت آهنرباها در سراسر سیم کشی چیزی است که در پایان الکتریسیته تولید می کند.

با چرخش روتور، الکتریسیته تولید می شود. آهنرباهای اطراف روتور به صورت بسیار فنی و استراتژیک چیده شده اند تا میدان مغناطیسی ایجاد کنند که بر روی سیم کشی مسی در استاتور حرکت می کنند. این میدان مغناطیسی به نوبه خود ولتاژ تولید می کند که استاتور آن را جذب می کند. سپس این نیرو به رگولاتور ولتاژ می رسد، که برق را به محل مورد نیاز توزیع می کند و ولتاژ دریافتی را کنترل می کند. بنابراین، این نحوه عملکرد دیزل ژنراتور با اصل ذکر شده در بالا است.

برآورد اندازه مناسب دیزل ژنراتورها برای جلوگیری از کم شدن بار یا کمبود توان بسیار مهم است. برآورد اندازه توسط مشخصات الکترونیک مدرن، به ویژه بارهای غیر خطی، پیچیده‌است. در اندازه‌های در حدود ۵۰ مگاوات و بالاتر، یک توربین گازی با سیکل باز در حالت بار کامل، نسبت به مجموعه ای از موتورهای دیزلی (با هزینه سرمایه‌گذاری مشابه) کارآمدتر بوده و ساختار فشرده تری دارد. اما برای استفاده‌های معین در حالت بار جزئی، حتی در این سطح از قدرت، مجموعه دستگاه‌های دیزل بعضی مواقع به علت بازده بالاترشان، به توربین‌های گازی سیکل باز ترجیح داده می‌شوند.

مجموعه دیزل ژنراتور 

رنج کوچک موتور ژنراتورها می‌توانند از ۱ تا ۲۰ کیلوولت آمپر (KVA) برای منازل، فروشگاه‌ها، ادارات کوچک و تا (۳۳۰۰KVA/3.3MVA) قابل استفاده برای مجتمع‌های اداری بزرگ و کارخانه‌ها برق تولید کنند. ژنراتورها در توان‌های مختلف را می‌توان درون یک اتاقک ایزوله قابل حمل قرار داد. این اتاقک که نقش اصلی آن کاهش صدای ژنراتور است را در اصطلاح «کانوپی سایلنت یا کانتینر سایلنت دیزل ژنراتور»  می گویند. معمولاً تا رنج توان ۷۰۰ کاوآ را با استفاده از کانوپی و برای بزرگتر از آن با کانتینر پوشش می‌دهند. برای دسترسی به توان‌های بالاتر از طریق موازی سازی(سنکرون کردن) دیزل ژنراتورها استفاده می‌کنند (برای مثال: برای دستیابی به توان 10MVA می‌توان از موازی سازی ۵ دستگاه 2MVA استفاده نمود). بدین منظور می‌توان از چندین دستگاه ژنراتور استفاده کرد. ژنراتورها در سایزهای بزرگتر از ۵ مگا ولت‌آمپر معمولاً به صورت مجزا به محل نصب حمل شده و در آنجا مونتاژ و تجهیزات فرعی به آن‌ها اضافه می‌شود.

کشتی‌ها و بسیاری از وسائل نقلیه بزرگ زمینی مانند قطارها نیز از دیزل ژنراتور، نه فقط برای تأمین برق روشنایی بلکه برای تأمین نیروی محرکه مورد نیاز خود استفاده می‌کنند. به وسیله نیروی محرکه برقی می‌توان حرکت یکنواخت و قدرتمندتری علاوه بر استفاده مناسب تر از فضا داشت. محرکه‌های برقی قبل از جنگ جهانی اول در کشتی‌ها مورد استفاده قرار گرفتند و در طول جنگ جهانی دوم به تکامل رسیدند.

دستگاه‌های تولید برق بر اساس ظرفیت تولید نرمال تا ماکزیمم و بر اساس قدرت تولیدی و به کیلووات طبقه‌بندی و نامگذاری شده و با توجه به نوع مصرف آن برای تولید برق مستمر یا اضطراری انتخاب می‌شوند.

دیزل ژنراتور  

دیزل ژنراتور  ترکیبی از موتور دیزل و یک ژنراتور الکتریکی (غالباً آلترناتور) است که برای تبدیل انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مجموعه دیزل ژنراتورها در مکان‌هایی بدون اتصال به شبکه توان، مانند مواقعی که نیاز ضروری به فراهم کردن توان و انرژی است و نیز زمان‌هایی که شبکه وجود ندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند زمانی که شبکه قطع می‌شود، درست به خوبی کاربردهای پیچیده‌تر مانند اوج برش، پشتیبانی شبکه و ارسال به شبکه‌های توان، انرژی فراهم می‌شود.

در نظر گرفتن سایز دیزل ژنراتور برای جلوگیری از کم شدن بار یا کمبود توان ضروری است و این عمل به وسیلهٔ الکترونیک مدرن به ویژه بارهای غیرخطی دشوار شده‌است.

سایزینگ صحیح دیزل ژنراتور تخصص کافی و تجربه فراوانی را لازم دارد تا بر اساس آن سایز دستگاه بهینه انتخاب گردد. معمولاً برای این موضوع از ترم افزارهای سایزینگ استفاده می‌شوند.

دیزل ژنراتور از قسمت های اصلی زیر تشکیل شده‌ است.

  • موتور دیزل Diesel Engine
  • ژنراتور Generator
  • شاسی دیزل ژنراتور و تانک سوخت
  • تابلو برق اصلی یا تابلو حفاظت و کنترل
دیزل ژنراتور چیست؟

دیزل ژنراتورکاتر پیلار

دیزل ژنراتورچیست؟

دیزل ژنراتور مان

اندازه ژنراتور 

مجموعه مولد بر اساس بار الکتریکی که برای آن‌ها درعرضه در نظر گرفته شده، تمام ویژگی‌های بارهای الکتریکی (kWe, KVA, VAR و محتواهای هارمونیک شامل جریان‌های شروعی (عموماً از موتور) و بارهای غیر خطی را شامل می‌شود. وظیفه مورد انتظار به‌طور مثال امور اورژانسی، تواندهی پیوسته یا اولیه (پرایم)، به خوبی شرایط محیطی مانند ارتفاع، دما و تنظیم مقررات گازهای گلخانه‌ای باید مد نظر قرار گیرد. بسیاری از تولیدکنندگان ژنراتورهای بزرگتر، مجموعه‌ای از نرم‌افزار را ارائه خواهند داد که محاسبه‌های اندازه پیچیده را به سادگی با خواندن شرایط سایت و ویژگی‌های بار الکتریکی متصل انجام خواهند داد.

چیدمان ایستگاه‌های توان – حالت «جزیره ای» الکتریکی(Island) 

یک یا چند دیزل ژنراتوری که بدون اتصال به شبکه برق عمل می‌کند در اصطلاح در وضعیت جزیره عمل می‌کنند که ویژگی‌های چند ژنراتور موازی که مزایای استفاده از افزونگی و بهره‌وری بهتر در بارهای جزئی را دارند، فراهم می‌کند. این پلنت، ژنراتور را به صورت آنلاین قرار می‌دهد و غیرفعال کردن بستگی به سامانه و زمان معین دارد.

یک نیروگاه جزیره‌ای در نظر گرفته شده برای منبع توان اصلی، یک اجتماع مجزا (“توان اصلی”) غالباً دارای حداقل سه ژنراتور دیزل خواهد بود، که از هر دوی آن‌ها انتظار می‌رود که بتوانند بار مورد نیاز را حمل کنند. گروه‌ها تا ۲۰ غیرمعمول نیست. ژنراتورها می‌توانند از طریق پردازش هم‌زمان به صورت الکتریکی بهم متصل شوند. این همزمانی شامل جور کردن ولتاژ، فرکانس و فاز قبل از اتصال ژنراتور به سامانه است. از دست رفتن همزمانی پیش از اتصال می‌تواند باعث یک اتصال کوتاه جریان بالا یا ساییدگی و پاره گی در ژنراتور یا تابلواش شود. فرایند همزمانسازی می‌تواند به صورت خودکار به وسیلهٔ یک ماژول سنکرون ساز خودکار انجام گیرد. همزمانساز خودکار ولتاژ، فرکانس و پارامترهای فاز و ولتاژهای باسبار زمانیکه سرعت توسط موتور فرماندار یا ECM (ماژول موتور کنترل) تنظیم می‌شود را از ژنراتور می‌خواند.

بار می‌تواند بین ژنراتورهای در حال فعالیت موازی از طریق تقسیم بار سهیم شود. تقسیم بار می‌تواند با استفاده از کنترل افت سرعت به وسیلهٔ فرکانس در ژنراتور کنترل شود، در حالی که به‌طور مداوم کنترل سوخت موتور برای تغییر بار تنظیم می‌شود و از منابع قدرت باقی مانده‌است.

یک دیزل ژنراتور بار بیشتری می‌گیرد هنگامی که سوخت تأمینی برای احتراق در سامانه افزایش می‌یابد و بار رها خواهد شد اگر سوخت تأمینی کاهش یابد.

علاوه بر وظایف شناخته شده مانند تأمین توان پس از قطع شبکه، دیزل ژنراتورها به‌طور معمول شبکه‌های قدرت اصلی در سراسر جهان را به دو راه مجزا پشتیبانی می‌کنند.

انواع دیزل ژنراتور

دیزل ژنراتورها بر حسب نوع سوخت مصرفی انواع مختلفی دارد:

  • موتور ژنراتورهای گازی
  • موتور ژنراتورهای بنزینی
  • موتور ژنراتورهای گازوییلی

بر حسب کاربرد، کارخانجات سازنده ژنراتور چهار نوع دیزل ژنراتور وجود دارد: ژنراتور اضطراری، ژنراتور پایه،ژنراتور دائم و ژنراتور چند منظوره.

ژنراتور باید توان مورد نیاز پیش‌بینی شده معتبر را بدون آسیب فراهم کند این امر با دادن یک یا چند رتبه به ژنراتور بدست می‌آید.

ژنراتور اضطراری (Standby) 

ژنراتور اضطراری در حالت قطع برق شهری به صورت خودکار اقدام به تأمین برق مشترکین می‌کند. یک مدل از ژنراتور به صورت استندبای ژنراتور ممکن است لازم باشد تا فقط چند ساعت در ماه عمل کند اما مدل‌های دیگری از ژنراتورهای پرایم هستند که باید به صورت پیوسته عمل کنند. زمانی که یک ژنراتور جایگزین راه می‌افتد، ممکن است با شرایطی بخصوص عمل کند مانند ۱۰٪ بار اضافه که در طی زمان فعالیت می‌تواند منظور شود. ژنراتوری با مدل یکسان می‌تواند مرتبه بالاتری را برای سرویس جایگزین راه‌اندازی کند که آن برای امور پیوسته‌است. شرکت‌های سازنده بر طبق توافق جهانی برای هر ژنراتور رتبه‌ای قائل می‌شوند.

این رتبه‌بندی‌های استاندارد تعریف می‌شود تا اجازه انتخاب صحیح را بدهد و مقایسه خوبی بین سازنده‌ها صورت گیرد تا از عملکرد نادرست ماشین جلوگیری کند و راهنمای طراحان باشد.

ژنراتور پایه (Prime) 

ژنراتور پایه (Prime) معمولاً در اماکنی که موقتاً به برق نیاز دارند به کار می‌آیند. مانند اردوگاه‌ها، نمایشگاه‌ها، اکتشاف معادن و کمپ‌ها. نباید در کاربردهای ساخت توان استفاده شود. خروجی موجود با بار متفاوت برای یک زمان نامحدود است. عموماً پیک تقاضای۱۰۰٪ رتبه اولیه ekW را با ۱۰٪ ظرفیت بار اضافی برای استفاده در موقعیت‌های ضروری برای ماکزیمم یک ساعت در ۱۲ ساعت را داراست. ۱۰٪ ظرفیت اضافه بار برای زمان محدودی در دسترس است. (معادل با توان اولیه و مطابق با ISO۸۵۲۸و توان اضافی مطابق با ISO3046 AS2789, DIN6271, and BS5514) این رتبه برای تمامی مدل‌های ژنراتور قابل استفاده نیست.

کاربردهای نوعی – جایی که ژنراتور تنها مرجع توان باشد برای ارتباط راه دور با معادن، سایت‌های ساختمانی، زمین برگزاری نمایشگاه و فستیوال و غیره است.

ژنراتور دائم (Continuous) 

ژنراتور دائم برای امور نیروگاهی یا برق سراسری هستند. قابل کاربرد در فراهم کردن توان پیوسته برای یک بار ثابت تا رتبه کامل خروجی برای زمان‌های نامحدود است. هیچ قابلیت جانشین شدن اضافه باری برای این رتبه در دسترس نیست. توزیع کننده‌های مجاز شده مشارکتی برای رتبه‌بندی معادلند با توان پیوسته مطابق با ISO8528, ISO3046, AS2789, DIN6271, and BS5514

این رتبه‌بندی قابل اجرا بر روی تمامی ژنراتورها نیست. کاربردهای نوعی- این ژنراتور بار یکسان پیوسته را راه‌اندازی می‌کند یا به موازات توان مصرفی پیوسته و اصلی برای ماکزیمم سطح مجاز ۸۷۶۰ ساعت در سال واقع می‌شوند. همچنین ممکن است برای برش پیک / پشتیبانی شبکه حتی از طریق اعمال برای ۲۰۰ ساعت در سال اتفاق بیفتد.

ژنراتور چند منظوره 

توصیه می‌شود برای کاربردهای با رویکرد اقتصادی از نوع ژنراتورهای چند منظوره استفاده نشود؛ مثلاً لزومی ندارد یک ژنراتور دائم کار دارای تابلوی کنترل وصل خودکار در زمان قطع برق شهر باشد. به هر حال، معمولاً یک فرض معمول این است که اگر یک مولد در حالت اضطراری ۱۰۰۰ کیلووات باشد، در حالت پایه و دائم به ۸۵۰ و ۸۰۰ کیلووات اکتفا شود. معمولاً نحوه باردهی مولد در دفترچه مشخصات مولدها وجود دارد.

Write a Message

Your email address will not be published.

Related Posts

Call Now Button
× مشاوره آنلاین

Enter your keyword