Выбор резервной дизельной электростанции (ДЭС)

При построении большинства новых или модернизации существующих систем электроснабжения часто возникает задача по обеспечению гарантированного электроснабжения электроприемников первой категории. Согласно «Правил устройства электроустановок», изд.7 (ПУЭ), к ним относятся такие потребители, «перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения».

Эти потребители в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Традиционным решением этой задачи является использование резервных дизель-электростанций (ДЭС), которые обладают следующими достоинствами:

• возможность быстрого пуска и выхода на номинальный режим;
• возможность непрерывной работы в течение длительного времени;
• широкий мощностной диапазон выпускаемых дизель-генераторов;
• минимальный объем работ по техобслуживанию и пр.

Таким образом, ДЭС представляет собой электроустановку, с помощью которой поставленная задача может быть решена в большинстве случаев достаточно эффективно.

Если мощность ДЭС определяется расчетным путем исходя из мощности нагрузок первой категории, то выбор конструктивного исполнения ДЭС зависит от конкретных условий эксплуатации, предпочтений заказчика и имеющихся у него финансовых средств.

Среди возможных вариантов исполнения ДЭС следует сравнить:

• Стационарную ДЭС в специально оборудованном помещении дизельной.
• ДЭС контейнерного исполнения.
• ДЭС в защитном всепогодном кожухе.
• Мобильную ДЭС - в кожухе, КУНГе, на трейлере или на автомобиле.

Рассмотрим наиболее важные из проблем, которые могут возникнуть при размещении ДЭС и попытке учесть ряд специальных нормативных требований:

К ним относятся:

• выбор площадки для размещения;
• строительство фундамента;
• заземление ДЭС;
• выполнение газовыпускной системы;
• выполнение технологической вентиляции;
• обеспечение пожарно-охранной сигнализации и автоматического пожаротушения помещения ДЭС.

1. Место для размещения ДЭС должно быть выбрано с учетом обеспечения как технологических, так и экологических требований. Конечно, желательно расположить ДЭС поблизости от помещения электрощитовой (встроенная или пристроенная дизельная), что обеспечит удобство в обслуживании и минимальную длину кабельных сетей. Однако часто подобрать подходящую площадку или помещение в непосредственной близости от электрощитовой не удается, что может быть обусловлено:

• недостаточными для размещения ДЭС размерами имеющихся помещений;
• трудностями выполнения вентиляции и выхлопной системы;
• высокими требованиями к уровню шума;
• невозможностью выполнения фундамента под ДЭС и прочими причинами.

В этих случаях приходится подбирать подходящую удаленную площадку для отдельно стоящей дизельной, при этом расстояние до ближайших зданий определяется в соответствии с противопожарными (СНиП 2.07.01-89 и ППБ 01-93), а также экологическими требованиями.

Такой вариант позволит избежать перечисленных трудностей, но приведет к увеличению длины кабельных сетей.

2. При выполнении фундамента под стационарную ДЭС следует обратить внимание на следующие особенности:

• конструкция фундамента должна быть выполнена с учетом характеристик грунта;
• фундамент ДЭС не должен иметь связи с фундаментом здания, чтобы на стены не передавались возможные вибрации;
• масса фундамента должна быть соизмерима с массой ДЭС;
• поверхность плиты должна быть достаточно ровной и горизонтальной;
• в конструкции фундамента должны быть предусмотрены элементы крепления рамы ДЭС. Следует отметить, что поскольку все оборудование для ДЭС контейнерного исполнения и ДЭС в кожухе смонтировано на общей массивной раме, требования к фундаменту несколько упрощаются (например, могут быть использованы бетонные блоки, дорожные плиты, сваи).

3. В соответствии с требованием ПУЭ, нейтраль ДЭС должна быть соединена с внешним контуром заземления. В тех случаях, когда существующий внешний контур заземления находится на значительном удалении или имеет высокое сопротивление, возникает необходимость выполнить собственный контур заземления ДЭС с сопротивлением не более 4 Ом.

4. Газовыпускная (выхлопная) система ДЭС также имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при выборе места размещения:

• Для выполнения противопожарных и экологических требований выпускная труба должна иметь высоту не менее 2 м относительно верхней точки крыши здания - см. СНиП 2.04.05-91 (точнее высота трубы определяется экологическим расчетом)
• Температура выпускных газов достаточно высока (может достигать 600 ?С), поэтому требуется негорючая теплоизоляция труб как внутри помещения ДЭС (в целях безопасности), так и снаружи (для уменьшения количества возможного конденсата)
• Для уменьшения уровня шума от выпускных газов следует использовать дополнительные глушители
• Крепления труб должны быть выполнены с учетом возможных механических колебаний при работе ДЭС и тепловых расширений

5. Технологическая вентиляция ДЭС должна обеспечивать ее работоспособность в заданных температурных условиях, при этом:

• При работе ДЭС должна быть обеспечена подача воздуха на горение и охлаждение агрегата и отвод теплого воздуха за пределы помещения;
• Для эффективной работы вентиляции впускной и выпускной проемы должны быть выполнены на разных сторонах помещения или достаточно разнесены по горизонтали (на 8 м) или вертикали (на 6 м);
• При низких температурах окружающей среды должен быть обеспечен подогрев воздуха в помещении за счет его рециркуляции;
• При возникновении пожара должен быть перекрыт доступ воздуха в помещение (закрыты впускной и выпускной проемы);
• Для обеспечения требований по уровню шума от агрегата в ряде случаев необходимо предусматривать установку шумоглушителей на впуске и выпуске воздуха (последнее требует значительного увеличения габаритов помещения ДЭС).

6. В соответствии с требованиями НПБ 110-03 в помещениях ДЭС должны быть предусмотрены система противопожарной сигнализации и система автоматического пожаротушения (ПОС и АПТ). Могут быть рассмотрены как вариант подключения к системе ПОС и АПТ, существующей в здании, так и выполнение отдельной системы. Во всех случаях система должна обеспечивать подачу сигналов на останов ДЭС и закрытие клапанов технологической вентиляции.

Остановимся теперь на преимуществах и недостатках различных вариантов исполнения ДЭС с учетом перечисленных выше проблем (см. таблицу) и постараемся сформулировать рекомендации по выбору оптимального варианта.

Встроенная или пристроенная стационарная ДЭС

При наличии подходящего помещения могут быть решены все нормативные требования, предъявляемые к ДЭС. Оборудование стационарной ДЭС работает в оптимальных условиях, а обслуживать его удобно. Однако в конкретном случае может оказаться, что стоимость такого решения весьма значительна (например, если высота здания большая; требуется значительно разносить впускной и выпускной вентиляционные проемы; требуются шумоглушители больших размеров в воздушном тракте, необходимы дополнительные противопожарные мероприятия и пр.).

Отдельно стоящая стационарная ДЭС

Такой вариант может оказаться предпочтительнее рассмотренного выше. Для отдельного здания проще учесть перечисленные выше нормативные требования, однако само это здание необходимо будет построить и оборудовать, что требует значительных затрат.

Контейнерная ДЭС

Этому варианту может быть отдано предпочтение в тех случаях, когда строительные работы не желательны. Готовая оборудованная контейнерная ДЭС может быть смонтирована в течение одного – двух дней. В то же время такая станция, выполненная под заказ, по эксплуатационным характеристикам и стоимости мало отличается от отдельно стоящей.

ДЭС в защитном кожухе

По сравнению с контейнерной обслуживание ДЭС в кожухе менее удобно, поскольку все работы выполняются вне помещения. Кроме того, необходимо принять меры по антивандальной защите кожуха, например, ДЭС должна быть установлена на охраняемой территории. Преимуществом является минимальная из рассмотренных вариантов цена и простота монтажа на объекте.

Мобильная ДЭС

Такой вариант может быть рассмотрен в следующих случаях:

• необходимо иметь дополнительный источник электроснабжения, но выполнить экологические требования не предоставляется возможным;
• требуется обеспечить аварийным источником несколько объектов (в случае, если одновременная авария сети на двух и более объектах маловероятна);
• электроснабжение объекта является временным.

Мобильная ДЭС может храниться и обслуживаться (с проведением технологических прогонов) в специально выделенном гаражном помещении, расположенном недалеко от объекта. При заранее планируемых отключениях сети, а также при внезапной аварии мобильная ДЭС транспортируется к объекту и оперативно подключается в схему электроснабжения с помощью разъемных соединителей. Стоимость такого решения для одного объекта несколько выше стоимости ДЭС в кожухе, однако, в ряде случаев такой вариант может быть единственным приемлемым.

Резюмируя все выше сказанное, можно сделать вывод, что при выборе конструктивного исполнения ДЭС следует глубоко проанализировать все возможные варианты. В ряде случаев от грамотного выбора варианта зависит принципиальная возможность согласования проекта с компетентными организациями, без чего ввод ДЭС в эксплуатацию невозможен.

Специалисты «ДизельМаркет – Эримекс» имеют опыт проектирования, согласования проектов, монтажа оборудования, ввода в эксплуатацию и обслуживания всех перечисленных в статье вариантов ДЭС и готовы оказать помощь при выборе оборудования и выполнении работ.

• Как подобрать мощность генераторной установки для бытового использования
• Степени автоматизации электростанций
• Техническое обслуживание дизельных электростанций
• Новинки от компании FG Wilson
• Защитные кожухи для дизельных электростанций
  
  
• Все статьи по дизельным электростанциям