В условиях интенсивных производственных процессов, где непрерывность и надёжность энергоснабжения играют ключевую роль, вопрос обеспечения бесперебойного электропитания выходит на первый план. Промышленные объекты, как правило, характеризуются высоким уровнем энергопотребления и чувствительностью к перебоям в электроснабжении, что делает их особенно уязвимыми к аварийным ситуациям. В связи с этим, применение автономных систем энергоснабжения становится не просто желательным, а необходимым условием для обеспечения стабильной работы промышленных предприятий. Рассмотрим особенности и преимущества использования дизельных генераторных установок (ДГУ) и трансформаторных подстанций, для создания отказоустойчивых автономных систем энергоснабжения промышленных объектов.
Особенности контейнерных трансформаторных подстанций
Контейнерные трансформаторные подстанции представляют собой комплексное решение для преобразования и распределения электроэнергии в виде модульной конструкции, размещённой в металлическом контейнере. Такое исполнение обеспечивает высокую степень заводской готовности, мобильность и удобство монтажа, что особенно важно для промышленных объектов, где требуется быстрое развёртывание и гибкость в изменении конфигурации энергосистемы.
Современные контейнерные подстанции рассчитаны на работу при температурах от -40°C до +50°C, а степень защиты IP54 гарантирует устойчивость к внешним воздействиям.
Конструкция и состав контейнерных подстанций
Контейнерная трансформаторная подстанция состоит из прочного металлического корпуса, который изготавливается из листовой стали толщиной 2-3 мм. Внутри располагается силовой трансформатор мощностью от 250 кВА до 2500 кВА, распределительные устройства высокого и низкого напряжения (6-10 кВ и 0,4 кВ), модули защиты и автоматики. Дополнительно устанавливаются системы вентиляции с производительностью до 1000 м³/ч, отопления и кондиционирования, а также системы пожаротушения, удалённого мониторинга и дистанционного управления работой подстанций. Контейнерное исполнение защищает оборудование от воздействия окружающей среды, снижает затраты на строительство и упрощает транспортировку.
Принцип работы и особенности использования контейнерных ДГУ
ДГУ в контейнерном исполнении представляет собой автономный источник питания, который используется для резервного или постоянного снабжения электроэнергией промышленных объектов. Дизельный двигатель мощностью от 50 кВт до 2000 кВт приводит в действие генератор, который вырабатывает электрический ток с частотой 50 Гц. Встроенные системы управления и автоматического ввода резерва (АВР) позволяют запускать установку при отключении основного электроснабжения. Контейнерное исполнение защищает генератор от неблагоприятных условий, снижает уровень шума и обеспечивает безопасность эксплуатации. Средний расход топлива таких генерирующих установок составляет 200-250 г/кВт*ч.
Как совместить ДГУ и подстанции для повышения энергоэффективности?
Для обеспечения бесперебойного энергоснабжения промышленных объектов можно комбинировать контейнерную трансформаторную подстанцию и ДГУ. Подстанция подключается к централизованной сети, обеспечивая основное питание, а ДГУ выполняет функцию резервного источника энергии.
В случае перебоев или аварийной ситуации автоматическая система переключает нагрузку на дизельную генераторную установку, предотвращая простои оборудования. При этом мощность ДГУ подбирается таким образом, чтобы полностью компенсировать потерянную энергию.
Также могут использоваться гибридные схемы, при которых ДГУ работает в параллельном режиме с основной сетью, помогая компенсировать пиковые нагрузки. Например, при потреблении 1,5 МВт энергии объект может получать 1 МВт от централизованной сети и 500 кВт от ДГУ, снижая нагрузку на внешнюю сеть и повышая общую надёжность системы.
Преимущества
Применение контейнерных трансформаторов и ДГУ на промышленных объектах имеет ряд преимуществ.
- Мобильность и простота установки. Контейнерное исполнение позволяет быстро транспортировать и подключать оборудование без необходимости сложного монтажа. Время установки может составлять от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от сложности конфигурации системы.
- Защита от внешних воздействий. Прочный корпус предохраняет оборудование от погодных условий, механических повреждений и посторонних воздействий, а также обеспечивает уровень шумозащиты до 70 дБ.
- Автоматизация работы. Современные системы управления обеспечивают автоматический запуск и остановку при изменении условий электроснабжения, а также дистанционный мониторинг параметров работы через интернет.
- Надёжность и автономность. ДГУ может поддерживать энергоснабжение длительное время без подключения к центральным сетям, что важно для удалённых объектов. При наличии достаточного запаса топлива установка способна генерировать электроэнергию в непрерывном режиме до 48 часов.
- Экономическая выгода. Использование автономных источников энергии снижает зависимость от тарифов энергокомпаний и минимизирует риски простоев производства. КПД современных дизельных генерирующих установок достигает до 75%.
В заключение, использование ДГУ и контейнерных трансформаторных подстанций в комплексе является эффективным решением для обеспечения надёжного и бесперебойного энергоснабжения промышленных объектов. Их совместное применение позволяет создавать гибкую и масштабируемую систему, способную адаптироваться к изменяющимся потребностям производства и обеспечивать высокую степень энергоэффективности.
