Для обеспечения электроэнергией площадок в районах, в которых отсутствуют источники энергоснабжающей организации и сети низкого или высокого напряжений, а также когда мощность указанных источников электроэнергии не позволяет питать необходимое строительное оборудование, строители пользуются передвижными электростанциями с двигателями преимущественно внутреннего сгорания. В ряде случаев передвижные электростанции применяются не только в качестве основных источников, но и резервных. При этом электростанция должна быть готова к запуску в короткий срок (не более 25 мин).
Преимуществами передвижных электростанций являются: большая маневренность, быстрая подача объекту электроэнергии, возможность размещения электростанции в центре нагрузок или в любом месте строительного объекта по необходимости.
Однако передвижные электростанции имеют ряд недостатков:
ограниченные возможности использования строительных механизмов с мощными электродвигателями, особенно короткозамкнутыми, имеющими большие пусковые токи, а также сварочного оборудования, питающегося фазным напряжением или линейным от двух фаз (работа сварочного оборудования приводит к несимметричной загрузке генератора);
большой удельный расход топлива и необходимость систематического пополнения его;
необходимость частых ремонтов и, следовательно, ненадежное электроснабжение, из-за чего простаивают строительные механизмы и рабочие;
высокая стоимость электроэнергии.
Передвижная электростанция должна оснащаться средствами частичной автоматизации, предусматривающими пуск и остановку электростанции вручную и автоматический контроль за ее работой, в частности, регулирование напряжения и частоты, смазку и водяное охлаждение, снабжение двигателя топливом в течение одной смены работы, регулирование температуры охлаждающей воды, остановку двигателя при аварийном режиме работы (повышение температуры охлаждающей воды, понижение давления масла в системе смазки, понижение уровня воды в системе охлаждения, чрезмерное увеличение частоты вращения, неисправности в электрической части или в схеме автоматизации станции).
Передвижную электростанцию, установленную не в фургоне, а на раме, следует размещать в легком помещении, исключающем проникновение атмосферных осадков. В зимнее время, при низкой температуре, помещение должно отапливаться. Применяемые электропечи должны быть заводского изготовления и установлены на расстоянии не менее 2 м от рамы электростанции или щита.
Распределительный щит электростанции рекомендуется размещать не на раме, а в стороне от нее (из-за вибраций двигателя и возможного выхода из строя контрольно-измерительных и защитных приборов и нарушений в коммутационных устройствах).
При переключении питания электроприемников с основного источника на передвижную электростанцию или с одной электростанции на другую нужно пользоваться перекидным рубильником закрытого исполнения с четким обозначением назначения положения (переключение производится с предварительным отключением нагрузки).
Необходимо учитывать режим использования нейтрали генератора электростанции, так как от этого зависит система обеспечения безопасности. ПУЭ допускают использование электроустановок напряжением до 1000 В как с заземленной нейтралью, так и с изолированной.
Электроустановки с изолированной нейтралью рекомендуется применять при повышенных требованиях безопасности и при условии, что в электроустановках обеспечивается постоянный контроль изоляции сети, возможность быстрого обнаружения персоналом мест замыкании на землю и быстрая их ликвидация или автоматическое отключение поврежденных участков. Однако наличие контроля изоляции не освобождает от необходимости заземления электрооборудования.
При пользовании передвижной электростанцией с изолированной нейтралью генератора электростанцию надлежит комплектовать устройством постоянного контроля изоляции (стационарным или переносной приставкой). Устройство осуществляет постоянный контроль сопротивления изоляции относительно земли всех элементов передвижных электроустановок: электростанции, питающихся от нее электроустройств и отходящих сетей.
При пользовании электростанцией с заземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства электростанции не должно превышать 4 Ом при мощности генератора свыше 100 кВ-Λ и 10 Ом при мощности 100 кВ-А и менее. При таком режиме нейтрали корпус генератора, каркас электрощита, распределительные шкафы, корпусы и кожухи электроприемников и пусковых устройств должны быть занулены строго в соответствии с требованиями ПУЭ. Заземляющее устройство и сеть зануления выполняются. до пуска электростанции.
Если заводское заземление, находящееся в комплекте электростанции, не удовлетворяет указанным нормам после замера, то должны быть использованы дополнительно естественные или искусственные заземлители. Предпочтение следует отдать естественным. Рекомендуется также использовать повторные заземления башенных кранов, для чего заземляющий проводник от передвижной электростанции приваривается к ближайшей нитке рельсового пути крана.
Заземлители рекомендуется удалять друг от друга на расстояние, примерно равное их длине (2,5-3 м). Размещать их следует в таких местах, в которых исключена возможность проникновения в грунт нефти или нефтепродуктов, так как добавка их в грунт резко повышает его удельное сопротивление
Не рекомендуется устанавливать заземлители в непосредственной близости от паропроводов или трубопроводов горячей воды, вызывающих высыхание грунта. Скальные грунты рекомендуется искусственно обрабатывать путем поливки слоев почвы, соприкасающихся с заземлителями, раствором подсоленной воды. Можно выполнить заземляющее устройство в незамерзающем водоеме или в талой зоне, а также с выносом его в почву с более низким удельным сопротивлением на расстояние не более 500 м. В целях большей надежности этот выносной заземлитель следует соединить с контуром электростанции двумя проводниками.
Заземление передвижных механизмов, питающихся от передвижной электростанции, имеющей генератор с заземленной нейтралью, должно осуществляться с помощью четвертой жилы шлангового кабеля, обеспечивающей металлическую связь с заземляющим устройством станции. При изолированной нейтрали генератора электростанции вместо прокладки соединительных проводников заземление может быть выполнено путем устройства заземлителей вблизи механизмов.
Если конструкция передвижного строительного механизма, имеющего собственную электростанцию, расположенную на механизме, позволяет ему работать от стационарной электрической сети, то заземление его должно выполняться в зависимости от напряжения и состояния нейтрали источника питания.
Заземление передвижных электростанций и передвижных механизмов не требуется в следующих случаях:
если передвижные механизмы имеют собственную электростанцию, расположенную непосредственно на механизме на общей металлической раме и не питающую другие электроустановки;
если механизмы (при числе их не более двух) питаются от специально предназначенной для них передвижной электростанции, не питающей другие электроустановки, и находятся от нее на расстоянии не более 50 м, а корпусы электростанции и механизмов имеют металлическую связь при помощи соединительных проводников (четвертой жилы питающего четырехжильного кабеля).
Если электростанция расположена в фургоне, то перед перевозкой на строительную площадку следует осмотреть ее ходовую часть, произвести необходимые крепления, проверить надежность прицепного устройства. Электростанцию следует перевозить на пониженных скоростях с незаправленными горючими баками. Переносить или перевозить электростанцию с работающим двигателем запрещается.
Электростанцию устанавливают на ровной, очищенной от строительного мусора и горючих материалов, площадке, вдали от складских помещении и проездов. Запрещается устанавливать ее в зоне стрелы башенного крана или в зонах работы других кранов.
В помещении электростанции должны иметься: комплект индивидуальных защитных средств, средства пожаротушения, запасные плавкие вставки к предохранителям или соответствующие патроны предохранителей, комплект инструмента, в том числе электромонтерного с изолированными ручками, указатель напряжения, однолинейная схема отходящих от щита сетей с указанием нагрузок (на отходящих линиях должны быть повешены бирки). Лишние материалы и предметы не должны находиться в помещении.
Для работы в темное время суток помещение электростанции должно хорошо освещаться. При производстве в ней ремонтных работ следует пользоваться только переносным светильником с лампой на напряжение не выше 36 В.
При установке на строительной площадке двух электростанций разрыв между ними должен быть не менее 15 м.
Электростанция должна эксплуатироваться строго в соответствии с требованиями заводской инструкции.
Перед пуском двигателя нужно внешним осмотром, а также с помощью гаечного ключа убедиться в надежности крепления и сочленения двигателя с генератором, в отсутствии внешних дефектов, а также в том, что главный рубильник на распределительном щите отключен, проверить уровень масла в двигателе, воды в радиаторе, горючего в баке двигателя и бачке пускового двигателя и при необходимости произвести доливки (после заправки бак следует вытирать насухо).
Проверяется также состояние кабелей, отходящих от электростанции, соединительных муфт, их защита от механических повреждений и попадания влаги, величина сопротивления изоляции (при необходимости производится ремонт мест кабеля с плохой изоляцией), плотность контактов присоединения кабелей к щиту электростанции.
При обнаружении серьезных недостатков или дефектов запускать электростанцию запрещается.
Работа по подготовке передвижной электростанции к эксплуатации заключается также в осмотре, очистке и проверке всего электрооборудования, а также устранении выявленных неисправностей. Нужно тщательно очистить поверхность контактных колец от ржавчины, пыли, грязи и остатков антикоррозионной смазки, проверить состояние изоляции обмоток генератора (при наличии машинного возбудителя и его обмоток) и их сопротивление относительно корпуса (величина этого сопротивления должна быть не менее 0,5 МОм). Решение о необходимости сушки обмоток принимается на основании сравнения полученных при проверке данных и предыдущих.
Если передвижная электростанция прибыла на площадку с частично снятым (демонтированным) электрооборудованием (для предохранения его от повреждения во время транспортировки электростанции, например, контрольно-измерительных приборов), то его следует установить на место.
При осмотре приборов перед установкой проверяют наличие и сохранность пломб, а также дату последней государственной поверки. Одновременно опробывают действие установленных на щите регулировочных и коммутационных аппаратов, затем проверяют целость и состояние изоляции кабеля, соединяющего генератор со щитом и возбудитель с регулятором напряжения.
Подготовка к пуску электростанции является важным этапом, так как после пуска двигателя генератор и все связанные с ним устройства считаются находящимися под напряжением, и поэтому выполнение каких бы то ни было работ в цепях генератора категорически запрещается.
После окончания проверки электростанции до ввода ее нужно запустить двигатель и проверить работу электростанции на холостом ходу, «прослушать» работу двигателя и генератора, установить отсутствие необычных звуков и неправильного ритма работы, определить исправность действия электрооборудования щита, в частности, контрольно-измерительных приборов и аппаратов.
Включение главного рубильника щита и рубильников на фидерах и, следовательно, подача напряжения электроприемникам допускается только тогда, когда машинист электростанции получит письменное уведомление о готовности электроустановок строительной площадки принять электроэнергию. При отсутствии такого уведомления подача напряжения в сети строительной площадки запрещается.
Во время эксплуатации электростанции большое внимание нужно уделять работе двигателя: проверять степень загрязненности масла механическими примесями (приблизительно определяется по прозрачности масляной пленки), следить за уровнем воды (он должен быть ниже краев горловины радиатора на 4-5 см), периодически сливать воду из системы охлаждения для удаления скопившейся грязи и осадков (рекомендуется сразу же после остановки двигателя сливать воду, так как частицы грязи находятся еще во взвешенном состоянии и могут быть легко унесены водой).
При температуре окружающего воздуха ниже 5° С (278 К) эксплуатация двигателя электростанции значительно усложняется, так как ухудшается работа систем питания, смазки и охлаждения. Поэтому для обеспечения нормальной эксплуатации в осенне-зимний период следует выполнять сезонный технический уход за двигателем.
В процессе эксплуатации двигателя изнашиваются детали, нарушаются зазоры в сочленениях, ослабляются крепления и, следовательно, появляются недопустимые вибрации, различные дефекты в системах смазки, охлаждения и топливоподачи. Поэтому правильная эксплуатация требует периодического «прослушивания» работы двигателя, ибо надежная работа электростанции зависит главным образом от правильного технического ухода за двигателем. Технический осмотр как планово-предупредительная система заключается в периодической проверке узлов и механизмов двигателя с выполнением необходимых ремонтов, регулировок и смазки. Система состоит из ежесменного технического осмотра, соответствующих технических осмотров и сезонного осмотра при переходе к осенне-зимнему периоду работы.
Необходимо регулярно контролировать исправность щеточного механизма, положение щеток и проверять состояние изоляции проводов электрооборудования станции.
Большое внимание следует уделять контролю правильной работы регулирующих устройств, наблюдению за показаниями приборов, контролирующих напряжение, частоту тока и нагрузку генератора.
Надежная и устойчивая работа генератора во многом зависит от правильной работы регулятора напряжения. При работе электростанции нужно пользоваться автоматическим регулятором. Ручной регулятор следует применять только при неисправности автоматического и на короткое время. Изменение напряжения генератора не должно превышать ±10% поминального. При длительном изменении напряжения более чем на ±10% снижается мощность генератора и нарушается нормальная работа электроприемников.
Частота тока должна быть 50 Гц (промышленная). Колебания частоты допускаются не более чем на ±2 Гц. Изменение частоты более этих пределов недопустимо, так как приводит к изменению частоты вращения присоединенных к электростанции двигателей и к их нагреву.
Допустимая перегрузка генератора указывается в паспорте завода-изготовителя. При отсутствии соответствующих указании в паспорте допускается перегрузка генератора по току статора на 10% в течение не более 1 ч и на 25% в течение не свыше 5 мин.
Рекомендуется периодически проверять температуру нагрева подшипников генератора. Если «рука не терпит», то можно считать, что температура подшипников превышает 60° С (333 К), тогда для точного определения температуры пользуются термометром. Нагрев подшипников качения (роликовых и шариковых) не должен быть выше 70°С (343 К).
Показания приборов, результаты производимых замеров, а также все замеченные в течение смены неисправности и перечень выполненных ремонтных работ следует заносить в журнал дежурного машиниста электростанции.
При выводе из работы электростанции нужно с помощью рубильников на щите отключить питаемые электроприемники и главный рубильник щита, включить ручное регулирование напряжения, выключив автоматическое, и снизить напряжение генератора до нуля. После этого плавно снижают обороты двигателя и останавливают его. Помещение, где находится электростанция, закрывается на замок.
Текущий ремонт дизель-генератора передвижной электростанции с частичной разборкой дизеля и генератора надо производить ежегодно, а капитальный ремонт — по мере необходимости в сроки, установленные лицом, ответственным за электрохозяйство (владельцем электростанции), и в сезоны года, когда потребность в электростанции наименьшая.
Периодический внешний осмотр и проверка состояния электростанции, находящейся в резерве, производятся не реже одного раза в три месяца, проверка готовности и пробный пуск — в сроки, предусмотренные инструкцией завода-изготовителя. Проверку состояния и работы средств автоматизации выполняют одновременно с соответствующими операциями по основному агрегату.
Машинист передвижной электростанции должен обладать знаниями, позволяющими ему присвоить квалификационную группу по технике безопасности не ниже III. Он обязан проходить проверку знаний «Правил» и производственных инструкций наравне с другим персоналом, обслуживающим электроустановки, ежегодно.
Изложенные требования при подготовке передвижной электростанции к пуску, при пуске, эксплуатации и остановке должны выполняться в каждом случае ее перемещения на новое место расположения, даже на одной и той же строительной площадке. Не разрешается эксплуатация передвижной электростанции, не имеющей специальных средств пожаротушения.
Машинист передвижной электростанции назначается приказом по организации, которой принадлежит электростанция, при наличии следующих данных: не моложе 18 лет; имеющий удостоверение па право самостоятельного управления передвижной электростанцией; прошедший проверку знаний и имеющий удостоверение о присвоении ему III квалификационной группы по технике безопасности; прошедший медицинское освидетельствование, а также инструктаж по технике безопасности и противопожарной безопасности.
Машинист несет ответственность за технически исправное состояние электростанции. Он должен хорошо знать и строго выполнять инструкции по уходу и обслуживанию электростанции, правила внутреннего распорядка и по технике безопасности, средства тушения пожара и меры по оказанию первой помощи при поражениях электротоком и ожогах. Во время работы электростанции запрещается:
оставлять работающий двигатель без надзора (поручать запуск двигателя или наблюдение посторонним лицам);
прикасаться к движущимся частям электростанции; снимать ограждения токоведущих частей, подходить и прикасаться к токоведущим частям;
вести работу электростанции при выявленных неисправностях;
допускать вход в помещение электростанции посторонним лицам, курить в помещении;
пользоваться электропечью, расположенной в непосредственной близости от электростанции;
производить ремонт, смазку, доливку топлива, регулировку двигателя и генератора на ходу;
работать с неисправными приборами на щите управления;
ремонтировать электрооборудование станции;
доливать холодную воду в радиатор перегретого двигателя.