Рекуперация и Правила технологического присоединения...

[Jackson]

Вообще идея с бойлерами мне больше всего понравилась. Правда не радует нестабильность графика нагрева: от 2-3 раз в день до раза в неделю. Боюсь, в итоге придется таки строить отдельную рекуперативную сеть и в моменты рекуперации переключать на неё часть нагрузок.

Скажите, а что именно является источником рекуперативной энергии? Какой агрегат?

[Михайло]

У нас проблема: выдавать энергию мы будем крайне нерегулярно и неравномерно по мощности, то есть пользы от этой генерации мало.

Источник - дизель. Далее механическая энергия превращается в электрическую с помощью асинхронного двигателя и реверсивного ПЧ (как один из вариантов преобразования механической энергии в электрическую с регулируемым уровнем мощности).

[Jackson]

Еще прошу уточнить. Т.е. дизель крутит генератор, генератор питает асинхронник через ПЧ - так? Если есть однолинейная электросхема - покажите пожалуйста. Подумаю что можно с ДГ сделать. Чую что что-то сделать можно.

[Михайло]

Дизельный движок (не дизель-генератор). Асинхронный двигатель сам является генератором, ведомым сетью и управляемым ПЧ.

ДД ==> АД в режиме генератора ==> ПЧ в рекуперативном режиме ==> сеть.

[Никита]

Михайло, так Вам фактически надо дизель нагрузить что-ли?

[Jackson]

Всё, теперь кажется понял, почти. Не понял только назначение всего агрегата (если расскажете для общего развития как это всё работает в составе технологии - буду очень признателен).

В режиме рекуперации дизель крутит АД, на валу дизеля кроме АД больше ничего не висит. Всё что написано дальше - написано исходя из этого. Если что-то не так - поправьте.

Мысли следующие. Никаких технических проблем выдавать энергию в сеть от АД в режиме генератора нет. Даже ПЧ для этого не нужен. Т.е. в режиме рекуперации дизель крутит АД, АД подключен к сети и является генератором. Для того чтобы АД работал в режиме генератора нужно чтобы частота вращения ротора была несколько выше частоты сети, т.е.если у АД номинал оборотов например 1500 об/мин при 50 ГЦ питающего напряжения, то для режима генерации частота вращения д.б. немного выше 1500 об/мин, и чем частота вращения выше - тем больше мощности отдаст наш генератор, он же АД. Но и тем больше сожрет солярки дизель - так что экономическую эффективность надо опять же считать, будет ли сожранная солярка дешевле сэкономленной энергии.

Тут есть ряд нюансов:
1. Для собственного возбуждения АД будет потреблять из сети реактивную мощность, а отдавать при этом будет активную, и чем больше активной мощности АД отдает тем больше реактивной потребляет. Вопрос в том как сеть отнесется к дополнительному потребителю реактивной мощности - за низкий коэф.мощности на предприятие как потребитель энергии могут быть наложены штрафы. Если на предприятии имеется собственная электростанция то она должна компенсировать эту реактивную мощность, если нет - надо оценить какой получится реальный коэф.мощности и принимать решение, допустимо это или нет.
2. Управлять отдачей энергии достаточно просто: чем выше частота вращения тем больше отдаваемая мощность. Автоматизировать это управление можно любым контроллером ДГ, который загонит весь агрегат в режим фиксированной активной мощности, уставка фиксированной мощности задается оператором, скорость набора/сброса мощности также можно задать, т.е. эта часть технически легко решается, главное чтобы существующая автоматика дизеля умела воспринимать внешние сигналы управления частотой вращения (для этого должен стоять электронный регулятор оборотов с соответствующим входом). Можно пойти еще дальше. Тот же контроллер ДГ можно загнать в режим "параллельная работа с сетью, экспорт мощности = 0" - для этого нужна обратная связь от фидера сети, надо знать текущую потребляемую из сети мощность в виде аналогового сигнала например 4-20 мА. Причем "сетью" можно считать скажем ближайший трансформатор 6,3/0,4 кВ или ближайший ГРЩ 0,4 кВ - надо смотреть однолинейную схему чтобы принять решение. Если все получится - в режиме "экспорт 0" контроллер будет пытаться нагрузить генератор (АД) до его номинальной мощности (её зададим в настройках контроллера), но только до тех пор пока импорт мощности из сети будет больше или равен нулю. Т.е. это позволит избежать перетоков мощности с НН на ВН и дальше во внешнюю сеть.
3. Сам момент включения двигателя в режим рекуперации - я так понимаю, требуется точная синхронизация генератора (АД) с сетью и выдача команды на включение автомата. Эту задачу выполнит тот же контролер управления ДГ, опять же при условии что дизель нормально управляем и при том что имеется управляемый автомат (с приводом).
4. Дополнительный источник энергии такой мощности в Вашей сети потребует анализа всей существующей сети на предмет электрических защит и стойкости к токам КЗ. При КЗ где-то в Вашей сети этот генератор (АД) будет дополнительным источником тока КЗ, надо считать величину этого тока подпитки и суммировать его с расчетным током КЗ в Вашей сети, а потом проверять выдержит ли сеть (шинопроводы, кабели, автоматы) суммарный ток КЗ и что будет с селективностью. Это как раз и есть задача энергетика и я понимаю почему он отмахнулся - задача требует кропотливого анализа.

Контролер управления ДГ для этой задачи будет однозначно дешевле рекуперативного ПЧ на такую мощность, в несколько раз. Плюс затраты на его установку, монтаж и пусконаладки. Перед тем как идти по этому пути надо детально взглянуть на дизель и его локальную автоматику: имеет ли она возможность внешнего управления частотой дизеля, а в идеале - еще и возможность внешнего управления запуском/остановом, если по всем пунктам да - связка дизель+АД будет рассматриваться как обычный ДГ с обычным же управлением им, а тут нет никаких сложностей.

В общем, если я действительно всё правильно понял, задача решаема например таким путем и при интересе можно пообщаться и дальше.

[Никита]

Подозреваю что дизель каждый раз новый:)

[Jackson]

Подозреваю что дизель каждый раз новый:)

Неужели кто-то 2-3 раза в неделю перетаскивает дизель с места на место, сочленяет вал с валом двигателя?... Сомневаюсь. :)

[Никита]

Подозреваю что дизель каждый раз новый:)

Неужели кто-то 2-3 раза в неделю перетаскивает дизель с места на место, сочленяет вал с валом двигателя?... Сомневаюсь. :)

Предполагаю, впрочем лишь предполагаю, Михайло думаю нас рассудит, что речь об обкатке дизелей под нагрузкой ;) Я бы в таком случае посмотрел в сторону синхронного генератора... Правда вот регулирование мощности... Думаю все-таки разговор об оборотах, тогда действительно с частотой проблема.

[Михайло]

Никита как всегда прав. :D
Надо нагрузить дизель, который каждый раз меняется...

ПЧ в данном случае выполняет роль регулировщика крутящего момента нагружения. Это готовое решение. Другие варианты требуют какого-то геморного труда...

[Jackson]

Обманули! :) :)
Я думал цель задачи - энергию отдать, а на самом деле - просто нагрузку создать. Тогда конечно ПЧ.

[Ryzhij]

...а на самом деле - просто нагрузку создать. Тогда конечно ПЧ.

Ежели речь о полезном для предприятия использовании энергии, то при наличии постоянно работающей котельной вполне можно использовать ТЭНы хотя бы для предварительного подогрева питательной воды или где-нибудь ещё, где постоянно греют воду или пар вырабатывают.
При этом всяко на топливе или покупных энергоносителях сэкономить получится.
А уж ТЭНам-то ПЧ ни к чему :)
На моторном стенде предприятия, где я раньше работал, нагрузку двигателю задавали током возбуждения генератора на валу мотора. Электромашина дороже, но схема управления при этом проще.
Впрочем, Вам виднее.

[hell_boy]

Подрядитесь на рубку салатов для крупного ретейлера, сетевого ресторатора, консервного завода. :)

[Jackson]

Хотя я тут подумал, что ПЧ на такую мощность будет стоить столько, что можно вместо него на каждый новый агрегат покупать новый контроллер управления и заново каждый раз делать привязку в течение нескольких лет - и все равно остаться в выигрыше :) И отсутствие ПЧ полностью исключит гармонические искажения (конденсаторы у Вашего энергетика целее будут).

Кстати у нас есть контроллеры работающие с асинхронными генераторами (то есть АД в режиме генератора). Вопрос только в привязке к дизелю. Один раз решали и эту задачу: щит управления силовой - одна штука, а агрегатов несколько, и агрегаты должны работать как без щита (автономно) так и со щитом. Решена успешно. Так что я бы все таки посмотрел внимательно на агрегат на предмет привязки. Даже если регулятор на нем стоит не электронный (а например тупо серводвигатель) - им тоже можно управлять и достаточно просто.

[Михайло]

На моторном стенде предприятия, где я раньше работал, нагрузку двигателю задавали током возбуждения генератора на валу мотора. Электромашина дороже, но схема управления при этом проще.

Чем привод постоянного тока лучше переменного? Один хрен проблемы будут те же - рекуперация. Плюсом еще вроде как тиристорный преобразователь прилично "срёт" в сеть...

P.S. Сейчас вроде как рассматривается вариант по изменению технологии. Уходят от рекуперации...

Хотя я тут подумал, что ПЧ на такую мощность будет стоить столько, что можно вместо него на каждый новый агрегат покупать новый контроллер управления и заново каждый раз делать привязку в течение нескольких лет - и все равно остаться в выигрыше :) И отсутствие ПЧ полностью исключит гармонические искажения (конденсаторы у Вашего энергетика целее будут).

Кстати у нас есть контроллеры работающие с асинхронными генераторами (то есть АД в режиме генератора). Вопрос только в привязке к дизелю. Один раз решали и эту задачу: щит управления силовой - одна штука, а агрегатов несколько, и агрегаты должны работать как без щита (автономно) так и со щитом. Решена успешно. Так что я бы все таки посмотрел внимательно на агрегат на предмет привязки. Даже если регулятор на нем стоит не электронный (а например тупо серводвигатель) - им тоже можно управлять и достаточно просто.

Требуется определенная точность регулирования момента (мощности). Это достижимо?

Подрядитесь на рубку салатов для крупного ретейлера, сетевого ресторатора, консервного завода. :)

Требуется определенная точность регулирования момента (мощности). Это достижимо? :D

[Ryzhij]

Чем привод постоянного тока лучше переменного? Один хрен проблемы будут те же - рекуперация. Плюсом еще вроде как тиристорный преобразователь прилично "срёт" в сеть...

1) Генератор у нас был переменного тока.
2) Мы ничего не рекуперировали, а тупо грели тэны, и на моторном стенде, и на беговых барабанах для автомобиля.
3) Двигатели, ктоторые мы катали, были гора-а-аздо меньше Ваших.
4) На заводе была котельная, работавшая круглый год. Мы утилизировали тепло от тэнов в деараторе системы водоподготовки котла - при работе тэнов меньше пара (и топлива, естественно) расходовалось на нужды водоподготовки.

Требуется определенная точность регулирования момента (мощности). Это достижимо?

Вполне, и довольно легко при условии, что суммарная тепловая мощность, необходимая нагревателю для нормальной работы приёмного аппарата, раза в два-три превышает максимальную утилизируемую от моторного стенда. Вам возможно потребуется обновить или перенастроить систему автоматического поддержания температуры в приёмном аппарате.

[Михайло]

2) Мы ничего не рекуперировали, а тупо грели тэны, и на моторном стенде, и на беговых барабанах для автомобиля.
3) Двигатели, ктоторые мы катали, были гора-а-аздо меньше Ваших.

У нас тоже было такое решение на базе привода постоянного тока с регулировкой тока возбуждения... Шкафчик стоял с крановыми сопротивлениями... При мощности больше 50 кВт не рекомендуется. :)
Порошковые тормоза тоже у нас были. Огроменные индукционные шахтные тормоза только не пробовали...

[hell_boy]

Подрядитесь на рубку салатов для крупного ретейлера, сетевого ресторатора, консервного завода. :)

Требуется определенная точность регулирования момента (мощности). Это достижимо? :D

Еще одна идея на тему утилизации мощности: на НПЗ и химзаводах постоянная головная боль - уничтожение жидких отходов производства: нефтешламов, x-масел и пр. Обычно стоИт печь сжигания отходов, в которой периодически эти отходы сжигают при температуре 1400-1700 град.С. Горелки сжигания -газовые, это тоже головная боль, т.к. на НПЗ печка - лишний объект газового хозяйства, а зимой ее запустить - часов 8 плясок с бубнами. Видел мобильные установки сжигания отходов на электричестве от ДГУ с предварительным прогревом выхлопными газами. Можно же на базе Ваших же ДГУ изготовить такую печку? Мощность регулируешь как хочешь, просто от мощности будет регулироваться расход сжигаемой среды.