Понятие о графиках нагрузки дизельных электростанций.
Режим работы дизельных электроустановок (нагрузка агрегатов, число работающих единиц) задаются потребителями электроэнергии. Дизельные электроустановки должны в любой момент времени покрывать потребность потребителей в электрической энергии. В течение суток, месяцев и сезонов года потребители используют электрическую энергию неравномерно, поэтому нагрузка электроагрегатов не остается постоянной, она должна изменяться в соответствии с требованиями потребителей. Основной характеристикой, показывающей изменение загрузки и числа работающих агрегатов, является суточный график нагрузки дизельной станции. На нем по оси ординат откладывают среднечасовую мощность, а по оси абсцисс — время. На рис. 122 показан график изменения среднечасовой мощности дизельной станции в течение суток и указывается, сколько агрегатов работает в данный момент времени. Площадь суточного графика нагрузки определит выработку электроэнергии всеми агрегатами станции. Для подсчета суточной выработки надо сложить все ординаты графика, каждая из которых будет характеризовать среднюю нагрузку станции в кВт за 1 ч. Таким образом, вся площадь суточного графика определит суточную выработку станции в кВт · ч за 1 сутки. Если иметь суточные графики за месяц, по ним можно определить количество выработанной электроэнергии за 1 месяц и т. д.
Суточный график обладает тем преимуществом, что по нему легко подсчитать не только выработку электроэнергии, но и определить время нахождения каждого электроагрегата в работе, в резерве или в ремонте. Так, на графике (см. рис. 122) в утренние часы малых нагрузок (с 1 до 7 ч) работает один агрегат, а при увеличении нагрузки (с 8 до 11 ч) к работе подключают еще два агрегата. В часы дневного провала нагрузки (с И до 15 ч) один агрегат может быть отключен, а в часы вечернего максимума его опять вводят в работу. Для совместного покрытия общей нагрузки все генераторы станции включают на параллельную работу. Учет выработки электрической энергии на дизельной станции, не оборудованной счетчиками энергии, делают, пользуясь показаниями амперметров и вольтметров, по которым определяют среднюю мощность за период работы станции, например за сутки. Для этого каждый час в суточную ведомость записывают показания амперметров и вольтметров.
Для получения наиболее достоверных данных показания приборов снимают при установившейся нагрузке, выбирая момент, когда стрелки приборов практически не колеблются.
Рис. 122. Примерный суточный график нагрузки дизельной электростанции
На основании записей легко подсчитать средние значения токов и напряжений за каждый час суток. Для этого складывают все показания амперметров каждой фазы отдельно и делят полученные суммы на число замеров. Если записи делали каждый час, то число замеров будет равно числу часов работы. Полученные в результате деления величины будут представлять средние значения тока каждой фазы за время работы станции. Общее среднее значение тока, полученное из средних значений токов всех фаз, определяют по формуле
где IA, IB, IC— средние значения токов каждой фазы за время работы станции,например, за сутки.
После нахождения аналогичным способом среднего значения напряжения за период работы станции определяют среднее значение мощности станции
где U — среднее значение междуфазового (линейного) напряжения; cos φ — коэффициент мощности нагрузки (он равен 0,7 — 0,8 при электродвигательной нагрузке и 1,0 при чисто осветительной нагрузке).
Умножив среднюю мощность станции в кВт на число часов ее работы, можно определить примерную выработку станции в кВт·ч за данный рабочий период. При наличии на дизельной станции счетчиков электрической энергии выработку энергии за рабочий период можно определить по счетчикам. Если требуется, то по показаниям счетчика можно определить также среднюю мощность станции, для чего выработку электроэнергии делят на число часов работы станции за данный рабочий период.
Основные показатели, характеризующие работу дизельных электростанций.
Чтобы определить необходимую мощность дизельных агрегатов на станции и выбрать режимы их работы, строят суточные и годовые графики нагрузок. Для построения графиков надо знать максимальную мощность потребителей, определить которую можно по формуле
где Кс — коэффициент спроса; Ру — установленная мощность, равная сумме номинальных мощностей Рном всех потребителей, кВт.
Коэффициент спроса учитывает степень одновременности работы (т. е. включения) потребителей (Ко), их загрузку (Кз), к. п. д. сети (η) и самих потребителей (ηп)
Перечисленные коэффициенты находят по справочникам. Если надо определить расчетную максимальную нагрузку, пользуются формулой
Для дизельных резервных электростанций расчет ведут по мощности резервируемого объекта, перерыв электроснабжения которого не допускается.
Суммарная максимальная мощность одновременно работающих агрегатов станции должна быть больше или равна максимальной мощности потребителей электроэнергии, полученной расчетным путем. Желательно, чтобы суммарная установленная мощность всех генераторов станции (равная их суммарной номинальной мощности) была бы несколько больше суммарной максимальной мощности, так как для нормальной эксплуатации необходимо иметь некоторый резерв мощности.
При эксплуатации дизельных электроагрегатов надо следить за тем, чтобы генераторы станции использовались как можно больше времени и не простаивали. Степень использования генераторов станции определяется коэффициентом использования установленной мощности
где Агод — годовая выработка электроэнергии всеми генераторами станции, кВт·ч; Руст — установленная мощность станции, кВт; 8760 — число часов в году.
Для сельскохозяйственных дизельных электростанций коэффициент использования установленной мощности — 0,4-0,8, причем меньшее значение относится к резервным электростанциям небольшой мощности.
Повышение коэффициента использования установленной мощности дизельных электростанций достигается за счет большей загрузки агрегатов, правильной организации выработки и распределения электроэнергии потребителям по заранее составленным графикам, предусматривающим максимальную загрузку каждого агрегата станции в любое время суток.
Контрольные вопросы
1. Расскажите об основных требованиях, предъявляемых к установкам и монтажу дизельных электроагрегатов.
2 Какие требования предъявляют к обслуживанию дизельных электроустановок?
3. Расскажите об основных неисправностях генераторов дизельных электроагрегатов, причинах их возникновения и способах устранения.
4 Расскажите, как строят суточные графики нагрузки дизельной электростанции и как их используют на практике.
5. Перечислите основные показатели работы дизельных электроагрегатов.
