کاربردهای دیزل ژنراتور

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 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

کشتی‌ها و بسیاری از وسایل نقلیه بزرگ زمینی مانند 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 در مورد استفاده قرار گرفتند و در طول 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

ترکیبی از موتور دیزل و یک (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.

اجزای دیزل ژنراتور

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

اندازه ژنراتور

یک یا چند دیزل ژنراتوری که بدون اتصال به شبکه 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 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 بهم متصل شوند. این همزمانی شامل جور کردن ولتاژ، 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 همزمان سازی می‌تواند به صورت خودکار به وسیلهٔ یک ماژول ساز خودکار انجام گیرد. همزمانساز خودکار ولتاژ، فرکانس و پارامترهای فاز و ولتاژهای باسبار زمانیکه سرعت توسط فرماندار یا ECM (ماژول موتور کنترل) تنظیم می‌شود را از ژنراتور می‌خواند.

بار می‌تواند بین ژنراتورهای در حال فعالیت موازی از طریق بار سهیم شود. تقسیم بار می‌تواند با استفاده از کنترل افت سرعت به وسیله 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 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. تعرفه‌های برق در ساعات اوج مصرف در بسیاری از نواحی افراد را به استفاده از دیزل‌ها تشویق می‌سازد تا به زمان تقاضای ماکزیمم غلبه شود. در اروپا عموماً بعدازظهر روزهای ، زمان اوج محسوب می‌شود هنگامی که مردم به خانه بازگشته و روشن است و پخت و پز در حال انجام است، حدود ۵:۳۰ تا ۷ بعد از ظهر، در حالی که در ایالت متحده اغلب در تابستان‌ها و در مواجهه با بار (سنگینی) شرایط هوایی، زمان اوج رخ می‌دهد.

پشتیبانی شبکه

شبکه پشتیبانی برق در منطقه صنعتی

دیزل ژنراتورهای آماده به انجام کار اضطراری و نیروگاه‌های آبی به عنوان عملکرد ثانویه، استفاده گسترده‌ای برای محافظت از شبکه‌های ملی مختلف در هر زمان و به دلایل مختلف در آمریکا و دارند. به‌طور مثال در انگلستان تعداد ۰٫۵ GWe از دیزل‌ها به‌طور منظم استفاده می‌شوند تا از شبکه ملی حمایت کنند که پیک بار آن ۶۰ GW است. این‌ها در مجموعه‌ای با سایزی معادل با ۲۰۰kw تا ۲MW قرار گرفته‌اند. این حالت همیشه زمانی اتفاق می‌افتد که به عنوان مثال ظرفیت زیادی از حدود ۶۶۰ به‌طور ناگهانی از دست برود یا یک جهش ناخواسته ناگهانی در میزان توان باعث فرسایش ذخیره شده طبیعی در حال چرخش شود.

این مسئله برای هر دو بخش مفید است. دیزل‌ها برای دلایل دیگری نیز خریداری شده‌اند، اما باید برای حصول اطمینان به‌طور کامل آزمایش شود. شبکه موازی شده، ساده‌ترین راه جهت انجام این عمل است. این روش عملکردی است که عموماً به وسیلهٔ یک بخش سومی که عملکرد ژنراتور را مدیریت می‌کند و با اپراتور سامانه ارتباط برقرار می‌کند، انجام می‌گیرد.  به این روش شبکه‌های ملی با توان ۲ از نیروگاهی که بالاتر است و به همان سرعت دو دقیقه در برخی موارد به صورت موازی عمل می‌کند، تماس می‌گیرد. این مورد بسیار سریع تر نسبت به بار پایه توان است که می‌تواند ۱۲ از بگیرد و سریعتر از است که می‌تواند زمان زیادی را مصرف کند.

سوختی که برای دیزل ژنراتور استفاده می‌شود سوختی که در تست شده‌است. مشابه‌ای که در عمل می‌کندEJP، تعرفه‌های به‌خصوص ماکزیمم شبکه، در حداقل ۵ گیگا وات مجموعه دیزل ژنراتور تجهیز می‌شود تا در دسترس باشد. کار اولیه دیزل‌ها توان دادن به شبکه است. در طی عملکرد نرمال در هم‌زمان سازی با شبکه نیروگاهی برق با پنج درصد افت کنترل اداره شده‌اند. این به این معنی است که تمام سرعت بار ۱۰۰٪ است و هیچ سرعت باری ۱۰۵٪ نیست و این نیازمند عملکرد پایدار شبکه است بدون جستجو و فقدان نیروگاه‌های برق. عموماً تغییرات سرعت، کمترین است. تنظیمات خروجی توان با افزایش کم خیز منحنی به وسیلهٔ افزایش فشار بر روی یک گاورنر ایجاد شده‌است. عموماً این یک نیاز پایه سامانه برای همه نیروگاه‌ها است زیرا نیروگاه‌های جدیدی و قدیمی در پاسخ به تغییرات لحظه‌ای در بدون وابستگی به ارتباطات خارجی، بایستی سازگار باشند.

قیمت تبدیل انرژی

شرایط سخت استحصال انرژی فسیلی

مصرف سوخت، مهم‌ترین بخش نیروگاه‌های دیزلی است و قیمت تمام شده برای کاربردهای توان، در حالی که قیمت اصلی الویت اساسی برای پشتیبانی ژنراتور است، باید در نظر گرفته شود. مصارف خاص متفاوت هستند اما یک پلنت دیزل جدید بین ۰٫۲۵ تا۰٫۲۸ از سوخت هر را در ترمینال‌های ژنراتور مصرف خواهد کرد. به هرحال موتورهای دیزل می‌توانند بر روی تنوع وسیعی از عمل کنند و به پیکربندی بستگی دارد از طریق سوخت دیزل eponymous که عموماً از خام به‌دست می‌آید، معمول هستند. موتورها می‌توانند با تمام طیف عصاره سوخت تجمیع شده کار کنند از ، ، ، گاز تا سوخت از روغن دیزل تا سوخت‌های رسوبی. بدین ترتیب با معرفی به عنوان هوای مصرفی و با استفاده از مقدار کمی سوخت برای معرفی می‌شوند. تبدیل به ۱۰۰٪ می‌تواند بلافاصله انجام گیرد.

انواع مولدها

بر حسب کاربرد، کارخانجات سازنده مولدها چهار نوع را پیشنهاد می‌دهند: اضطراری، پایه، دائم و 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 به‌دست می‌آید.

در حالت شهری به صورت خودکار اقدام به تأمین برق مشترکان می‌کند. یک مدل از ژنراتور به صورت استند بای ژنراتور ممکن است لازم باشد تا فقط چند 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 به‌خصوص 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 برای هر ژنراتور رتبه‌ای قائل می‌شوند. این رتبه‌بندی‌های تعریف می‌شود تا اجازه انتخاب صحیح را بدهد و مقایسه خوبی بین سازنده‌ها صورت گیرد تا از عملکرد نادرست جلوگیری کند و راهنمای طراحان باشد.

مولد پایه (Prime)

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.

مولد دائم (Continuous)

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.

مولد چند منظوره

توصیه می‌شود برای کاربردهای با رویکرد اقتصادی از این نوع مولدها استفاده نشود؛ مثلاً لزومی ندارد یک مولد دائم 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 و دائم به ۸۵۰ و ۸۰۰ کیلووات اکتفا شود. معمولاً نحوه باردهی مولد در دفترچه مشخصات مولدها وجود دارد.

خرابی‌های موتور

دیزل ژنراتور می‌تواند از مسائلی سوء مانند داخلی (غالباً به رسوب در سوراخ‌ها و ستون باز می‌شود) و تجمع آسیب ببیند. موتور با سوخت گازویل ساخت شرکت یانمار Yanmar

به صورت ایدئال موتورهای دیزل باید در حداقل ۲۵ تا ۳۰٪ بار ماکزیمم بار خود راه‌اندازی شوند. دوره‌های کوتاه مدت بار کم در حال اجرا هستند و این اجازه را می‌دهد تا مجموعه با بار کامل یا نزدیک به بار کامل بر یک مبنای منظم آماده شود. رسوبات داخلی و تجمع کربن به این دلیل است که دوره‌های طولانی با بار کم مورد استفاده قرار گرفته‌است.  راه‌اندازی یک موتور با بار کم سبب فشارهای استوانه‌ای کم می‌شود و در نتیجه رینگ به صورت ضعیفی بسته می‌شود زیرا بستگی به گاز نیرو در برابر فیلم بر روی سوراخ‌ها برای شکل‌دهی مهر و موم دارد. فشار کم سبب احتراق ضعیف، فشار کم حاصل از احتراق کم و دما می‌شود.

ناقص سبب شکل‌گیری دوده و پسماند سوخت نسوخته می‌شود که مسیر رینگ‌های پیستون را بسته و می‌چسباند و سبب کاهش شدید در کارایی مهر و موم کردن می‌شود و فشار کم ابتدایی را تشدید می‌کند. رسوب‌ها زمانی ایجاد می‌شوند که گازهای گرم احتراقی به صورت ضعیفی می‌وزند و رینگ پیستون را مسدود می‌کنند و سبب نیاز به روغن کاری بر روی دیواره‌های استوانه‌ای به دلیل «سوخت ناگهانی» می‌شوند و دوده‌هایی لعاب مانند ایجاد می‌کنند که سوراخ روان می‌شود.

سخت از احتراق ضعیف شکل می‌گیرد و بسیار خراشنده و ساینده است، سپس سبب افزایش مصرف سوخت می‌شود (دود آبی)، انتظار می‌رود که انسداد و فشار حفظ شود.  سپس سوخت محترق نشده از عقب رینگ پیستون نشت می‌کند و روغن کاری سرایت می‌کند. سوختن ناقص باعث می‌شود که تزریق‌کننده‌ها به وسیلهٔ دوده مسدود شوند و باعث وخامت بیشتر در احتراق و دودهای سیاه رنگ می‌شود. مشکلی که با شکل‌گیری در افزایش یافته‌است، به وسیلهٔ آب غلیظ شده و احتراق به وسیلهٔ محصولاتی است که باید به صورت نرمال در دمای بالاتر جوش آیند. این ساخت اسیدی (جوهری) در روغن-کاری باعث کندی می‌شود اما بی‌نهایت فرسایش مخرب برای سطح دارد.