Высоковольтные дизельные электростанции

Высоковольтная дизельные электростанция

Высоковольтная электростанция

При установке автономного источника энергоснабжения большой мощности нужно не только снять напряжение требуемого номинала с обмоток генератора, но и передать его потребителю, которым в ряде случаев служит резервируемая трансформаторная подстанция (ТП), мощные приводные электродвигатели и другое энергоемкое оборудование.

Использование высоковольтных (6,3 и 10,5 кВ; 3 фазы; 50 Гц) дизельных электростанций позволяет значительно упростить и в ряде случаев удешевить строительно-монтажные работы (СМР) и дальнейшую эксплуатацию оборудования.

Чем выше мощность генератора, тем выше токи, возникающие в кабельных трассах, идущих к нагрузке. Соответственно, для обеспечения безопасной работы системы требуется большее сечение кабеля. Например, требуемое сечение кабеля на фазу 2000 кВА, 400В составляет 980 мм2.

Использование высокого напряжения позволяет снизить требуемое сечение кабеля и уменьшить металлоемкость нагрузки.

В линиях электропередачи, идущих от питающего центра по городу к ТП, существует два номинала напряжения, пересекающихся с возможными номиналами генераторов, устанавливаемых на дизельные электростанции. В центральных городах РФ в основном распространен номинал 10,5 кВ. Cледует заметить, что в настоящее время ряд вновь возводимых объектов (самый свежий — комплекс зданий «Москва-Сити») подключен по номиналу 20 кВ). Практически все электродвигатели большой мощности работают на напряжениях 6,3 и 10,5 кВ.

Существует два принципиальных подхода к получению требуемого высокого номинала напряжения от электростанции — применение высоковольтного (6,3 или 10,5 кВ) генератора или использование обычной электростанции (400В) в комплексе с повышающим (группой повышающих) трансформатором.

У обоих вариантов есть свои плюсы и минусы с технической и экономической сторон.

Выбор в пользу электростанции с высоковольтным генератором прост и очевиден, однако более 40% высоковольтных электростанций поставляются с повышающими трансформаторами. Причина — заявленный поставщиком экономический эффект и сроки поставки.

На электростанции мощностью до 3500 кВА устанавливаются генераторы следующих мировых производителей — Leroy Sommer (Франция), Marathon Electric (США), Siemens (Германия), Marelli (Италия), AVK Stamford (Великобритания) и др. У них существует два вида производств — крупносерийное (генераторы 400/230В, 50 Гц) и мелкосерийное (генераторы 6,3; 10,5 кВ), мощностью 1250 кВА и выше.

Крупносерийное производство «работает на склад». Эта продукция поставляется на постоянной основе на заводы-изготовители генераторных установок. Мелкосерийное производство требует предварительного заказа и увеличивает сроки поставки конечного изделия — дизельной электростанции. Это в свою очередь заставляет Заказчика планировать приобретение оборудования заранее, чего большинство наших компаний не делают. Так как необходимость в энергоснабжении остается, приходится решать проблему «подручными средствами» — устанавливать повышающие трансформаторы.

Другая причина, склоняющая заказчика к выбору в пользу системы с повышающим трансформатором — это меньшая заявленная стоимость оборудования: разница в стоимости высоковольтной электростанции и электростанции номиналом 0,4 кВ составляет около 30%.

На первый взгляд кажется, что экономический эффект очевиден, но есть одна хитрость: серийно выпускаемые трансформаторы предназначены не для повышения номинала напряжения, а для понижения. При обратном включении обмоток трансформатора потери мощности составляют 10–20% от номинала, соответственно заказчик оплачивает «подогрев» атмосферы или заранее вынужден приобретать более мощные электростанции и трансформаторы, увеличивая тем самым затраты на ГСМ и эксплуатацию основного оборудования.

Во всем мире, в том числе и в России, выпускаются повышающие трансформаторы (сухие и масляные), предназначенные именно для подъема номинала напряжения, с коэффициентом потерь менее 2%, но они также являются заказной позицией, и срок их изготовления близок к сроку изготовления генератора.

Стоимость блочной комплектной трансформаторной подстанции (БКТП) с нормальным повышающим трансформатором составляет примерно 20% от стоимости основного оборудования, что делает ее сопоставимой со стоимостью высоковольтной электростанции — а это при одинаковых прямых эксплуатационных затратах оставляет выбор за заказчиком.

Получать все новости по электронной почте