Газопоршневая электростанция особенности эксплуатации

[zekan-161]

Приветствую всех участников данного форума. На нашем предприятии установили газопоршневую электростанцию 0,4кВ 500квт. На предприятии схема электроснабжения следующая: имеем один ввод 10кВ, ру10кВ, подстанция с двумя трансформаторами 10кВ на 0,4 кВ, соответственно две секции, одна после первого трансформатора, другая после второго, между ними шинный мост, который в обычном режиме не задействован. Ввод от ГПУ подсоедиен ко второй секции. Среднесуточная потребность предприятия составляет в среднем 950-1000 ква. Часть нагрузки предприятия на одном трансформаторе, часть на другом. Газопоршневая электростанция будет работать в параллельном режиме с сетью, на случай отключения городского электроснабжения гпу переходит в остров и работает самостоятельно. При появлении городской сети происходит переход в параллельный режим работы.
На данном предприятии я лицо новое и ,к сожалению, не участвовал на этапах проектирования данной системы. Да и большого опыта в эксплуатации гпу не имею.
Будьте добры, ответьте на мои следующие вопросы:
1) почему мощность электростанции заявлется в кВт а не КВа? Предприятие наше достаточно старое и несовременное, конденсаторных установок для компенсации реактивной составляющей нет. При пуске ГПУ и подключении в параллель с сетью, ( с первой секцией) представитель компании по ГПУ заявил, что нагрузка по ГПУ составила 400-430кВт, косинус фи 0,65. На секции после ввода от ГПУ у нас стоит новый микропроцессорный автоматический выключатель от КЭАЗа, который показывал ток нагрузки 900-950А, если перевести его в полную мощность получим 600-630КВА. Я не могу понять почему представитель от организации по ГПУ считает именно активную мощность. На мой вопрос ему об этом, он ничего внятного не ответил.
2) И еще одна неприятность. При отключении основного ввода городской сети ( резервирование сети) и при попытке пуска двигателей от 30 кВт и более , они пускаются не ПЧ и УПП, а напрямую контакторами, то ГПУ вырубается, вырубается двигатель ГПУ. Получается , что ГПУ не сможет обеспечить автономную работу части предприятия при отключении основного электроснабжения. Представитель организации по ГПУ будет связываться с руководством и грубить защиты. Как вы считаете для такой машины, которая стоит кучу денег это вообще нормально? Сложилось такое впечатление, что газопоршневой электродвигатель не совсем подходит для нашего предприятия в случае резервирования электросети.
Спасибо всем откликнувшимся заранее. И прощу прощения , что так много написал... хотелось более полной картины.

[olexsa]

не проще было приложить однолинейную схему? Порой схему проще "читать" зрительно, чем по подробному длинному тексту представлять все взаимосвязи.

Отправлено спустя 2 минуты 31 секунду:

между ними шинный мост, который в обычном режиме не задействован

шинный мост, или секционный выключатель? Он в режиме АВР при нормальном состоянии электросхемы?
Ну и, наверное, самый вопрос - ТЗ от предприятия имеется по данному проекту? Что хотели то?

[zekan-161]

Шинный мост и само собой секционный выключатель. Без АВР. Схему смогу приложить во вторник, когда буду на работе. По ТЗ это параллельная работа с сетью и на случай отключения основного ввода переход на питание от гпу, не всего оборудования, а частично, то которое необходимо, порядка 400-430 КВА.

[Alexandr79]

Как вы считаете для такой машины, которая стоит кучу денег это вообще нормально?

Скорее всего нормально. Считается, что среднестатистические ГПУ безболезненно выдерживают "наброс" активной нагрузки в размере 10% от номинала (ну новая и идеально отрегулированная может и 15% проглотить, но такие установки существуют только в теории). То есть нагружать её нужно постепенно, и, кстати, снимать нагрузку тоже нужно плавно. Если при пуске двигатель 30 квт жрёт активной энергии более 50 квт, то остановка приводного двигателя - явление нормальное (и даже правильное). Загрубление защит, кстати, может ничего хорошего не дать, мотор может физически "не вытянуть" такой скачок нагрузки и либо сам заглохнет от перегруза, либо будет трястись на пониженных оборотах.

[zekan-161]

Нагрузку давать плавно... Это получается нужно все предприятие дооснастить УПП и ПЧ, то есть создать очень мягкие условия для установки которая стоит более 50 млн. (Гпу)

[Ryzhij]

Ну, если вы за эти деньги хотите отменить законы физики, то зря надеетесь.

[zekan-161]

Законы физики отменить я не надеюсь. Просто в моей практике был опыт эксплуатации генератора с дизельным двигателем мощностью 315КВА. Так вот этот ДГУ спокойно проглатывал пуск нагрузки в виде электродвигателя мощностью 50-75квт. Этот форум существует не только для ответа на вопрос для того кто спрашивает, форум должен быть полезен для всех кто его посещает и читает все это. Надеюсь, что отрицательный опыт нашего предприятия в использовании ГПУ в качестве резервного источника электроснабжения будет полезен для кого-нибудь.На второй вопрос я получил ответ. Будьте добры ответьте на первый вопрос.

[Alexandr79]

был опыт эксплуатации генератора с дизельным двигателем

Ключевое слово - дизельным. А сейчас у Вас - газовый. Это, мягко говоря, две большие разницы. Дизель способен держать свои обороты как на крайне обеднённой, так и на очень обогащённой топливоподаче. У газовых эта вилка в разы меньше, ни на бедной, ни на богатой смеси они просто физически работать не могут. Современные дизеля без проблем принимают "толчком" все 100% нагрузки. И для прямого пуска обычного асинхронного движка обычно достаточно, чтобы мощность ДГУ была всего в два раза больше мощности электродвигателя.

[bobkins]

У газовых эта вилка в разы меньше, ни на бедной, ни на богатой смеси они просто физически работать не могут.

В том о и дело, что могут и работают для уменьшения NOx. Cummins на бедной, поэтому у них и написано LEARN BURN gas!

Waukesha делает двигатели на обогащенной смеси. Тоже для уменьшения NOx!
Двигатели Waukesha VHP Серии 5 на обогащённой смеси объединяют в себе инновационные технологии и 50-летний опыт эксплуатации двигателей серии VHP.

Запуск асинхронного двигателя на 30 кВт ГПА должен вытянуть об этом говорит и ГОСТ 33115-2014. Стр 9, таблица 4. но двигатель должен быть кратностью пускового тока до 7 и двигатель максимум 50 кВт и лучше если бы ГПА был не загружен сильно, так как при просадке частоты и как следствия напряжения, может лавинообразно увеличится активный ток нагрузки...
Если не вытягивает то надо понимать по какой причине, детонация? Хотя на метане это вряд ли, или очень медленная реакция, так это ПИД регулятор. На днях на Waukesha 1000 кВт кидали - сбрасывали скачком по 350 кВт, уронили мотор только на 10 попытке))). Поэтому скорее всего медленная скорость реакции - ПИД регулятор.

почему мощность электростанции заявлется в кВт а не КВа?

Потому что активная нагрузка это полезная работа, а это момент сопротивления для двигателя и если она будет выше допустимой - то двигателю придет кирдык. Реактивная это обмен полями и влияет только на тепловую (токовую загрузку генератора), величина рективки зависит только возможностей системы возбуждения и степени перегрузки генератора. Однако в данных генератора указана полная мощность при косинусе 0,8. Но видел работающие установки и при 0,1.

Просто в моей практике был опыт эксплуатации генератора с дизельным двигателем мощностью 315КВА. Так вот этот ДГУ спокойно проглатывал пуск нагрузки в виде электродвигателя мощностью 50-75квт.

Здесь абсолютно разные подходы в работе. У ГПА внешняя система смесеобразования, используется менее калорийное топливо, а если оно еще и в виде попутного газа, то склонное к детонации, т.е склонно мотор развалить. Система управлением подачи топлива в результате более инертна. Так что ГПА и ДЭС это машины созданые для разных задач. Как Феррари и лада гранда... Например газовый мотор ни когда не будет работать аварийным источником и на это есть куча причин, но у ГПА есть много плюсов, за которые Вы и заплатили 50 млн. В первую очередь дешевое топливо и более экологичное, чем дизель топливо...

[Jackson]

Доброе!

На предприятии схема электроснабжения следующая: имеем один ввод 10кВ, ру10кВ, подстанция с двумя трансформаторами 10кВ на 0,4 кВ, соответственно две секции, одна после первого трансформатора, другая после второго, между ними шинный мост, который в обычном режиме не задействован. Ввод от ГПУ подсоедиен ко второй секции.

Вместо тысячи слов - однолинейную схему можно? Представьте, сколько времени экономится: не надо печатать подробное описание и всё сразу понятно.

газопоршневую электростанцию 0,4кВ 500квт

Эффективная мощность где-то 400-450кВт, потому что у ГПУ крайне редко отдача 100%, я только на газотурбинах встречал такое.

Среднесуточная потребность предприятия составляет в среднем 950-1000 ква. Часть нагрузки предприятия на одном трансформаторе, часть на другом.

Очень важно знать - какая именно часть. Сколько в киловаттах на каждой секции, как среднесуточно, так и максимум.

на случай отключения городского электроснабжения гпу переходит в остров и работает самостоятельно.

Обязательно припишем: "... если ГПУ не отключится от шин и не остановится по защите", потому что ГПУ - не дизель, так запросто это далеко не всегда возможно.

почему мощность электростанции заявлется в кВт а не КВа?

Потому что кВт - это активная мощность, она же мощность двигателя (без учёта запаса процентов 30). Так принято. Изменению и оспариванию не подлежит. А КВА - это полная мощность, полный ток, по которым выбирают аппараты защиты и кабели. Зная коэф.мощности, пересчитывайте одно в другое, проблем не вижу.

конденсаторных установок для компенсации реактивной составляющей нет.

Ну и наплевать. Вся реактивная мощность уйдёт на сеть, если соответствующим образом задать режим работы ГПУ.

400-430кВт, косинус фи 0,65. На секции после ввода от ГПУ у нас стоит новый микропроцессорный автоматический выключатель от КЭАЗа, который показывал ток нагрузки 900-950А, если перевести его в полную мощность получим 600-630КВА.

Считаем. 430 кВт, косинус 0,65, полная мощность 430/0,65=661 кВА. Напряжение Вы не указали, предположим 400 вольт. тогда ток получаем 661/(1,73*400)=955 А. Всё примерно бьётся.

у нас стоит новый микропроцессорный автоматический выключатель от КЭАЗа, который показывал ток нагрузки

Измерительным прибором выключатель не является, если что. Только оценочно. Для вопросов посерьёзнее - амперметр.

Я не могу понять почему представитель от организации по ГПУ считает именно активную мощность. На мой вопрос ему об этом, он ничего внятного не ответил.

Для ГПУ это нормально. Смиритесь, пересчитывайте в КВА сами если надо.
Кстати косинус 0,65 очень низкий, ГПУ может быть уже перегружен по реактивной мощности и по полному току, что не есть хорошо. Надеюсь, защиты там есть и генератор, если что, отключат.

И еще одна неприятность. При отключении основного ввода городской сети ( резервирование сети) и при попытке пуска двигателей от 30 кВт и более , они пускаются не ПЧ и УПП, а напрямую контакторами, то ГПУ вырубается,

Ничего удивительного. Это нормально. Если бы это был дизель, то макс.мощность двигателя, пускаемого прямым пуском от этого дизель-генератора была бы примерно 30% от мощности генератора. А у Вас ГПУ, у которого разовая нагрузочная способность - хорошо если 20% от номинала (у дизеля - от 50 до 100% в зависимости от дизеля). Это всё по активной мощности. А при пуске мощность в основном реактивная. То есть макс.двигатель, который Вы можете запустить от ГПУ - хорошо если 10-15% его мощности, в Вашем случае это 50-55 кВт, не больше. Скорее всего меньше. Посмотрите мощность Ваших двигателей и сравните с этими цифрами.
Всё закономерно. Это физика.

Представитель организации по ГПУ будет связываться с руководством и грубить защиты.

Дурак он. Следующим что он получит - разрушение машины по детонации. А это дорогостоящий ремонт, в наше-то время.

Сложилось такое впечатление, что газопоршневой электродвигатель не совсем подходит для нашего предприятия в случае резервирования электросети.

ГПУ вообще не годится для функции АВР сети при наличии таких нагрузок как электродвигатели указанных выше мощностей. Это физика.
Я видел ГПУ в небольших домах отдыха за городом - там это годится, там нет таких приводов.

Ваша проблема может быть решена установкой на Ваши электроприводы УПП/ПЧ (обязательно с фильтрами). Ну или мощность ГПУ надо увеличивать, но вопрос насколько и сколько это стОит. :)

И прощу прощения , что так много написал

Много - не мало. молодец. Но схему покажите.

Отправлено спустя 42 минуты 15 секунд:

ГПУ вообще не годится для функции АВР сети при наличии таких нагрузок как электродвигатели указанных выше мощностей. Это физика.

Функцию АВР для ГПУ лично я всегда оговариваю отдельно и особо, если заказчик про неё упоминает. Потому что ГПУ - не дизель. Это надо всегда оговаривать и обсуждать ДО того, как принимается решение о покупке ГПУ, потому что есть тех.средства, которыми это можно обеспечить, но это проектные решения, а не просто "купил, поднастроил".

ГПУ денег стОит и немалых. Платя такие деньги, мне кажется, заказчик должен чуть больше думать.

[bobkins]

Эффективная мощность где-то 400-450кВт, потому что у ГПУ крайне редко отдача 100%, я только на газотурбинах встречал такое.

ГПА Cummins режим continius подразумевает длительную работу на 100% от номинальной мощности.

[Alexandr79]

Дурак он. Следующим что он получит - разрушение машины по детонации.

Ну сразу не разрушится, для этого надо долго и упорно мучить машину (и отключить защиту по детонации у многих производителей в принципе нельзя, если не взламывать прошивку, что тоже не всегда возможно, т.к. производители всё активнее защищают свои программы от постороннего вмешательства). Обычно вырубается машина в таких случаях по низкой частоте, эту защиту вырубить часто можно, но это тоже бессмысленно, мотор либо глохнет сам по себе (не может переварить нагрузку), либо тупо трясётся на 800-1000 об/мин (вместо 1500), и не может набрать обороты, хотя "газулька" на заслонке нажата до упора, через 8-10 секунд такого дёрганья может уже и по детонации вырубиться (и если даже не вырубится по детонации - электричества-то нормального в таком режиме нет, смысл мучить двигатель). Этих граблей у нас уже достаточно, и обмануть физику ещё никому не удалось.

[Jackson]

Ну сразу не разрушится,

Правильно. Пройдёт время, а потом - а от чего, а почему, и никто не вспомнит истинную причину, просто повесят по гарантии, а ремонт дорогой.....

Защиты от исчезновения сети ещё проверять надо, и пожёстче их. Вот от этого разрушиться может и сразу. Вместе со зданием в тяжёлых случаях. Я уже писал об этом. Знакомый эксплуатант в своё время получил полтора десятка физически разрушенных генераторов - разрушились не сразу и без серьезных разрушений вокруг, но факт. Один генератор ещё можно перемотать за год, ну два. Но полтора десятка - это фирму можно закрывать сразу.

[olexsa]

просто повесят по гарантии,

Совсем не факт. Потому как:

Представитель организации по ГПУ будет связываться с руководством и грубить защиты.

Если всё будет сделано просто по устному распоряжению, нигде не зафиксировано, что данное изменение защиты выполнено представителем организации по ГПУ (и опять же вопрос - а имеет ли полномочия эта организация на такое изменение защит? Гарантия - это очень скользкая тема), при этом это должна быть инициатива не заказчика. А иначе получиться: "По просьбе закзачика изменены защиты. А изменение защит - отсутвие гарантии".

[Jackson]

Совсем не факт.

Какая разница? У заказчика будет одна большая проблема - неработающая машина. Гарантия, не гарантия, начнутся разборки, деньги, ремонт, может до суда дойдёт... Скажите: НАХРЕНА это всё? Спокойно-то без проблем пожить нельзя?

Впрочем, дело хозяйское, я предупредил, машина заказчика, он читает - пусть думает. Рвение поставщика машины понять можно, и я не знаю какие именно настройки он там собирается грубить. Но догадываюсь какие и знаю что к хорошему это ещё не приводило.

Отправлено спустя 4 минуты 9 секунд:
Автору: дело не в этих уставках защит, как их ни груби - не поможет это, физику не обманешь. Защиты в ГПУ предназначены для того, чтобы машина не угробила сама себя, а стОит она - сами знаете сколько. Эта проблема решается по-другому, комплексно, один из способов я написал, есть и другие. А лечить это отключением защит - это всё равно что лечить диарею пробкой.

[+]

Я Вас уверяю, к своему личному автомобилю такого отношения нет. Вот потому что к рабочим агрегатам отношение иное, чем к своим личным, так и получается: у меня всё красиво, но вокруг всё вкривь и вкось.

Отправлено спустя 20 минут 41 секунду:

режим continius подразумевает длительную работу на 100% от номинальной мощности.

Таким образом при внезапном отвале сети машина гарантированно отключится, потому что запаса мощности у неё нет от слова совсем. Об АВРе тут и речи быть не может.

[bobkins]

Таким образом при внезапном отвале сети машина гарантированно отключится, потому что запаса мощности у неё нет от слова совсем. Об АВРе тут и речи быть не может.

ГПА ни когда не предназначались для режима standby, так что здесь даже не обсуждается...это всегда только постоянный источник, никогда не аварийный.

[Jackson]

ГПА ни когда не предназначались для режима standby

Но их упорно пытаются именно для АВР и применять.

[+]

Кстати, я был на объекте где ГПА работал в интересном режиме. Коттеджный дом отдыха. Зимой - в параллель со слабой сетью в качестве источника тепла и электричества (с утилизацией). Летом - как раз в StandBy, летом тепла не надо и электричества значительно меньше. Только коттеджный посёлок - не завод, и там как раз было всё очень точно подсчитано, и там были два ГПУ а не один, с общим АВР, управление нагрузками тоже было продумано и сделано. Летом если станция запускалась, то работала не меньше полусуток, ещё и нагрузки добирали чтобы не в холостую молотила.

[bobkins]

Кстати, я был на объекте где ГПА работал в интересном режиме. Коттеджный дом отдыха. Зимой - в параллель со слабой сетью в качестве источника тепла и электричества (с утилизацией). Летом - как раз в StandBy, летом тепла не надо и электричества значительно меньше. Только коттеджный посёлок - не завод, и там как раз было всё очень точно подсчитано, и там были два ГПУ а не один, с общим АВР, управление нагрузками тоже было продумано и сделано. Летом если станция запускалась, то работала не меньше полусуток, ещё и нагрузки добирали чтобы не в холостую молотила.

В Ленинском под Питером в коттеджном посёлке газпрома так все и реализовано. Стоит 4 Вакеши

[Jackson]

и опять же вопрос - а имеет ли полномочия эта организация на такое изменение защит?

Агрегат - Cummins. Американское энергетическое оборудование. Давно уже под санкциями, а тут ещё и СВО со всеми последствиями. Гарантии производителя обнулены. Это будет гарантия поставщика.
Эти машины беречь сейчас надо как зеницу ока.
Поэтому народ и начал так вольно лазать в заводские настройки - разрешение спросить не у кого, запретить никто не может. Но, строго говоря, кому машина принадлежит в настоящий момент - тот и должен разрешать или не разрешать. Но я бы там ничего не трогал.

[bobkins]

Агрегат - Cummins. Американское энергетическое оборудование.

Откуда информация, что это Cummins? У него нет газовых моторов на 500 кВт. Тем более новых.

[Jackson]

Откуда информация, что это Cummins?

Где-то сверху написано было.

Отправлено спустя 2 минуты 44 секунды:

У него нет газовых моторов на 500 кВт. Тем более новых.

Это не мешает поставлять любые агрегаты под своим лейблом и перекрашенные в свой цвет. Так делают многие, тот же Cummins, Wartsila, Volvo Penta, Perkins, FGWilson...

[bobkins]

Это не мешает поставлять любые агрегаты под своим лейблом и перекрашенные в свой цвет. Так делают многие, тот же Cummins, Wartsila, Volvo Penta, Perkins, FGWilson...

Кто-то из выше перечисленных возможно, но поверьте на слово Cummins подобным не занимается.

[olexsa]

У него нет газовых моторов на 500 кВт

Не претендую на правильность понимания предоставленной информации, но вот https://www.kama-e.ru/catalog/gazoporsh ... /c1160n5c/
Или это не то?

[Jackson]

Или это не то?

Там двигатель 1,5 МВт, написано же :)

Отправлено спустя 4 минуты 15 секунд:

Кто-то из выше перечисленных возможно, но поверьте на слово Cummins подобным не занимается.

Не поверю, потому что Каминз большой и много чем занимается. К тому же теперь враждебный и спросить у него самого - без шансов.
И было бы из-за чего копья ломать. Мне, например, без разницы.