Áramfejlesztők alkalmazása III.
2005/6. lapszám | netadmin | 3772 |
Figylem! Ez a cikk 21 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Áramfejlesztők alkalmazása III. Ebben a cikksorozatban elsősorban a kisebb rendszerek, családi házak, társasházak, éttermek, boltok energetikai rendszereivel foglalkozunk, de a teljesség kedvéért nagy objektumok (ipari üzemek, irodaházak, kórh...
Ebben a cikksorozatban elsősorban a kisebb rendszerek, családi
házak, társasházak, éttermek, boltok energetikai rendszereivel foglalkozunk,
de a teljesség kedvéért nagy objektumok (ipari üzemek, irodaházak, kórházak,
kereskedelmi áruházak, távközlési és közlekedési objektumok) jellemzőit is érintjük,
tehát a megállapítások általános érvényűeknek tekinthetők.
Jelen lapszámunkban folytatjuk az áramfejlesztők szelekcióját.
Hűtés szerint
Az áramfejlesztők motorjai hűtési módjuk szerint a következő csoportokba sorolhatók.
• Léghűtésű motorok: ezek két kategóriában használatosak: a kis, csővázba szerelt motorok egyszerű, igénytelen hűtéseként 30 kVA alatt, illetve speciális katonai berendezések motorjainál, olajhűtéssel kombinálva. A léghűtést azért szereti a hadsereg, mert elmaradnak a hűtőfolyadékkal kapcsolatos problémák, illetve a gépek súlya kisebb.
• Olajhűtés: ha léghűtésű motort tokozatba építenek, viszonylag nehéz a szabályozott áramlású léghűtést megoldani, ezért megnövelik a kenőolaj mennyiségét, és radiátorral hűtik.
• Folyadékhűtés: a 10 kVA feletti gépek többsége radiátoros folyadékhűtésű. Speciális esetben a hűtőrendszert a géptől távol építik, ilyenkor a gépen csak egy folyadék/folyadék hőcserélő van, és külön szivattyúval szállítják a szekunder hűtőközeget egy folyadékhűtőhöz (mely általában olyan, mint a klímák kültéri hűtője). Erre a módszerre akkor van szükség, ha a gépterembe nem lehet nagy mennyiségű hűtőlevegőt be- és kivezetni, pl. óvóhelyeken, pincékben, barlangokban, vagy például a fokozott zajkövetelmény miatt.
Vezérlés szerint
Ahány
gyártó, ahány alkalmazás: az áramfejlesztőket annyiféle vezérléssel építik.
A következőkben egy leegyszerűsített osztályozással soroljuk csoportokba a vezérlőrendszereket.
c. Hálózat-kimaradásra induló, automatikus vezérlés (közhasznú angol
rövidítése AMF: Automatic Mains Failure)
A legtöbb vezérlő ebben a kategóriában található. A választék a legegyszerűbb,
csak LED-es kijelzéseket tartalmazó, kompakt berendezéstől kezdve a legbonyolultabb,
moduláris, minden jellemző értékét digitálisan kijelző, hibaüzeneteket, állapotjellemzőket,
eseménynaplót megjelenítő, távfelügyeletre, távvezérlésre is alkalmas berendezésekig
terjed.
d. Szinkron vezérlő
Egyre gyakoribb igény, hogy két vagy több áramfejlesztő üzemeljen párhuzamosan,
vagy az, hogy áramfejlesztő a hálózattal párhuzamosan álljon üzemben. A két
áramfejlesztő párhuzamos üzeme a teljesítménynövelést szolgálja, a terhelés
mind azonos, mind különböző teljesítményű gépek együttműködésekor megoldható.
A hálózattal párhuzamos üzemnek alapvetően két fajtája van. Egyik az, amikor
csak az átkapcsolás időtartamára kapcsoljuk össze a két energiaforrást. Ez azt
jelenti, hogy - bejelentett hálózat-kimaradás előtt - adunk egy indító parancsot,
az áramfejlesztő beindul, a vezérlő szinkronizálja a hálózattal, szinkronhelyzetben
bekapcsolja az áramfejlesztő főkapcsolóját, majd a terhelés átvétele után kikapcsolja
a hálózati főkapcsolót. Ha a hálózat kimarad, megszüntethetjük a startparancsot,
mert azt a hálózat-kimaradás automatikusan adja. Ha a hálózat visszatér, a vezérlő
ismét szinkronizálja a generátort a hálózathoz, majd bekapcsolja a hálózati
főkapcsolót, átterhelés után kikapcsolja az áramfejlesztő főkapcsolóját. A folyamat
eredményeként a fogyasztók egy milliszekundumra se maradnak táplálás nélkül,
azaz az energiaellátás megszakításmentes. Természetesen nem várt hálózat-kimaradáskor
az áramfejlesztő áll, ezért mindenképpen megszakad a táplálás, de a hálózat
visszatérésekor már szinkron átkapcsolás történik, így nincs újabb kimaradás.
A másik pedig a tartós párhuzamos üzem. Ezt azt jelenti, hogy szinkronizálás
után az áramfejlesztő(k) folyamatosan párhuzamos üzemben marad(nak) a hálózattal.
A párhuzamos üzem célja szerint ismét kétféle üzem lehetséges.
• Csúcskorlátozás (peak shaving). Ha teljesítménydíjas tarifánál csökkenteni
szeretnénk a lekötött energia díját, beprogramozhatjuk úgy a vezérlést, hogy
ha a fogyasztás megközelíti a lekötött értéket, indítjuk az áramfejlesztőt,
és úgy vezéreljük, hogy a hálózatból felvett energia ne lépje túl a lekötött
mennyiséget.
• Állandó alapterhelés. Ez az üzemmód jellemzően a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelő
rendszerek üzemmódja. Ezeknél a rendszereknél a hőenergia- igény határozza meg
a gép munkapontját, és a gép megtermeli az ahhoz tartozó villamosenergia-mennyiséget.
Ha a létesítmény fogyasztása nagyobb, mint az áramfejlesztő villamos teljesítménye,
akkor a gép szolgáltatja az alapterhelést, és az afölötti részt a hálózatból
vesszük fel. Ha a generátor teljesítménye meghaladja a létesítmény felvételét,
akkor a többletet a hálózatba tápláljuk, azaz eladjuk az áramszolgáltatónak.
Szinkron vezérlő látható a 9. ábrán.
Telepítés
Az áramfejlesztők rendkívül sokféle kivitelben kaphatók. Van néhány standard
felépítés (ezeket listázzuk) és számtalan, egyéni igények és adottságok szerinti
kivitel, melyekről csak említéseket teszünk. Nyitott, hordozható/szállítható
kivitel
• Hordozható berendezés: akkor használjuk, ha terepen vagy
az energiarendszerre történő csatlakoztatás nehézsége miatt kis teljesítményű
berendezéseket kell energiával ellátni (0-10 kVA). Ennél az alkalmazásnál átlagosan
napi néhány órai, évi néhányszáz órai üzem a jellemző. Szokásos alkalmazás:
hiba- vészelhárításnál villamos kéziszerszámok, víztelenítő szivattyúk táplálása
stb. Erre a célra jól használhatók a berántóköteles indítású, egyszerű, olcsó,
felügyeletet igénylő gépek. Ha a gépet minden következmény nélkül le lehet állítani,
meg lehet várni, míg a kipufogó lehűl tankolás előtt, akkor akár a kisebb súlyú-
benzines kivitel is szóba jöhet. A hordozható berendezéseket nem lehet csapadéknak
(eső, hó) kitenni, de nem lehet zárt térben sem alkalmazni, mert akkor nem tud
távozni sem a felmelegedett hűtőlevegő, sem a kipufogógáz.
• Vontatható berendezés: akkor használjuk, ha terepen, vagy az energiarendszerre történő csatlakoztatás nehézsége miatt közepes teljesítményű berendezéseket, rendszereket kell energiával ellátni (10-150 kVA). Ez már egyértelműen professzionális, dízelmotoros kategória, manuális indítással, elektronikával. A teljesítmény korlátja mindenképpen a súly, a rendelkezésre álló vontató gépkocsival vontatható tömeg, ami kis haszonjárműveknél, terepjáróknál 1,8…2,5 t. Ilyen teljesítménnyel már elláthatók közepes teljesítményigényű szabadtéri rendezvények, bejelentett áramszünet esetén kisebb irodaházak, gépjármű szervizek, éttermek, kereskedelmi egységek stb.
• Önjáró áramfejlesztő: ha az áramfejlesztő mérete, súlya miatt az utánfutó 2 t feletti lenne, akkor vontatása, a telepítési hely megközelítése a jármű-szerelvénnyel igen körülményes, ezért célszerű az áramfejlesztőt teherautó-alvázra építeni, azaz önjáró áramfejlesztőt készíteni. Önjáró berendezések 800 kVA-2000 kVA tartományban léteznek.
• A mobil berendezések szállítás, üzem közben ki vannak téve az időjárás hatásainak, ezért néhány hordozható és minden vontatható és önjáró berendezés tokozott.
Telepített áramfejlesztők
A telepített gépek fő változatai a 12. ábrán láthatók. A legtöbb áramfejlesztő
stabil gép, azaz adott objektum áramfejlesztőjeként üzemel. Alapvetően két kivitel
különböztethető meg.
Gépházba épített berendezés
Ha az épületben van hely az áramfejlesztő számára, és megoldható a hűtőlevegő
ki- és bevezetése, a füstgázelvezetés, a gépcsoport beépíthető az épületbe.
Meg kell mondani, hogy ez a kivitel egyre ritkább, mert:
• az épített levegőbeszívó és -kifúvó légkamrák nagyon drágák,
• egy gépterem falának hanggátlása és hangelnyelése lényegesen drágább, mint
a töredékméretű tokozat falának akusztikai kialakítása,
• ha az áramfejlesztő bekerülési, a géphely kialakítási költségéhez hozzáadjuk
az épületrész költségét, az összeg többszöröse lehet a tokozott áramfejlesztő
árának.
Időjárásálló tokozott gép
A tokozat zajcsillapítását attól függően kell megválasztani, hogy a berendezést
milyen körülmények között alkalmazzák. A legtöbb berendezés 1 m-ről 85 dBA,
vagy 75 dBA zajú. Természetesen minél kisebb a berendezés zaja, annál kevésbé
zavaró az üzeme, de annál drágább. Az alkalmazandó zajcsillapítást mindig a
helyi adottságok szerint kell tervezni. Székely Sándor - okl. villamosmérnök
