Energieopwekking met hoogspanning

Hoogspanningsdieselgeneratorset

Generatorset met dieselmotor met hoogspanningsalternatoruitgang, geconfigureerd voor directe distributie bij 6,3 kV, 10,5 kV of 11 kV zonder step-up transformator, en levert grote industriële belastingen, mijnbouwactiviteiten en standby-stroom op nutsschaal.

6,3 / 10,5 / 11

kV uitgangsspanning

500-4000

kW-uitgangsbereik

1500/1800

tpm voor 50 / 60 Hz

Productintroductie

De hoogspanningsdieselgeneratorset is een dieselmotorgenerator die is geconfigureerd om elektrisch vermogen te produceren op middenspanningsniveaus, doorgaans 6,3 kV, 10,5 kV of 11 kV, waardoor stroom kan worden gedistribueerd naar hoogspanningsbelastingen zonder een tussenliggende opvoertransformator. De set bestaat uit de dieselmotor, hoogspanningsdynamo, bekrachtigingssysteem, bedieningspaneel, beveiligingsrelais, stroomonderbreker en hulpsystemen, geïntegreerd als een eenheid of opgesplitst in afzonderlijke modules voor transport. Hoogspanningsoutput is geschikt voor grote industriële faciliteiten, mijnbouwactiviteiten en standby-toepassingen op nutsschaal waarbij het distributienetwerk op middenspanning werkt en waar transformatorverliezen en apparatuurkosten tot een minimum moeten worden beperkt. De dynamowikkeling, het isolatiesysteem en de aansluitingen zijn geconfigureerd voor de gespecificeerde spanningsklasse, met beveiligingscoördinatie voor het hoogspanningsnetwerk. Controle- en beveiligingsfuncties omvatten synchronisatie, belastingverdeling, spanningsregeling en coördinatie met stroomopwaartse en stroomafwaartse beveiligingsapparatuur. De set wordt toegepast daar waar het vereiste uitgangsvermogen het praktische bereik van laagspanningsopwekking overschrijdt of waar het distributienetwerk van de faciliteit al op middenspanning staat.

Hoogspanningsuitgang versus laagspanningsuitgang met step-uptransformator

Directe HV-uitgang

Generatorset met hoogspanningsdynamo

Elimineert de step-up transformator tussen de generator en het distributienetwerk van de faciliteit.
Elimineert transformatorverliezen, waardoor de algehele efficiëntie van brandstofinvoer tot geleverd vermogen wordt verbeterd.
Verkleint de voetafdruk van de apparatuur door de transformator en de bijbehorende schakelapparatuur uit de lay-out te verwijderen.
Een lagere stroom aan de generatorklemmen vermindert de kabelgrootte en de koperdoorsnede voor het hoofdstroompad.
Kortere inbedrijfstelling omdat installatie van transformatoren, olievullen en beschermingscoördinatie niet vereist zijn.
Geschikt voor mijnbouw-, cement- en zware industriële locaties die al een middenspanningsdistributienetwerk exploiteren.

LV met transformator

Laagspanningsgeneratorset met opvoertransformator

Vereist een step-up transformator tussen de generatorterminals en het middenspanningsnetwerk.
Transformatorverliezen verminderen de algehele efficiëntie van het stroomconversiepad.
Extra voetafdruk en civiele werkzaamheden voor de transformator, olieopslag en beschermingsapparatuur.
Hogere stromen bij laagspanningsgeneratorterminals vereisen grotere kabels en meer parallelle leidingen.
Extra mogelijkheden voor transformatorinstallatie, beveiligingscoördinatie en inbedrijfstelling.
Gemeenschappelijke configuratie waarbij de generatorset is gestandaardiseerd op laagspanningsuitgang op meerdere locaties.

Configuratie-opties

Spanningsklasse

6,3 kV, 10,5 kV of 11 kV uitgang, andere waarden op aanvraag

Uitvoercapaciteit

500 kW tot 4.000 kW, afhankelijk van het model

Motortype

Viertaktdieselmotor, turbocompressor, directe injectie

Motortoerental

1500 tpm voor 50 Hz, 1800 tpm voor 60 Hz

Type dynamo

Synchrone hoogspanningsdynamo, isolatieklasse H, behuizing IP23 of IP44

Excitatiesysteem

Borstelloze excitatie met automatische spanningsregelaar

Hoofdstroomonderbreker

Vacuümstroomonderbreker geschikt voor de spanning en stroom van de dynamo

Beschermingsschema

Differentieel, overstroom, aardfout, overspanning, onderspanning, omgekeerde stroom

Configuratiescherm

PLC-gebaseerde controller met HMI, synchronisatie, belastingverdeling, beveiligingsfuncties

Communicatie

Modbus, Ethernet of andere protocollen voor SCADA-integratie op aanvraag

Plichtwaarde

Continu, primair of stand-by, afhankelijk van de configuratie

Brandstofopslag

Dagtank, basistank of externe bulkopslag, afhankelijk van de configuratie

Installatieformulier

Open skid, geluiddichte overkapping of containerbehuizing

Parallelle werking

Synchronisatie en belastingverdeling met andere sets of met het nutsnetwerk

Waar hoogspanningsuitgang is gespecificeerd

Mijnbouwactiviteiten

Mijnbouwlocaties distribueren gewoonlijk stroom op middenspanning om vrachtwagens, brekers, transportbanden en ontwateringspompen te vervoeren. Directe hoogspanningsopwekking vermijdt de transformator tussen de generator en het distributienetwerk op locatie.

Cement- en mineraalverwerking

Molenaandrijvingen, ovens en breekapparatuur bij cement- en mineraalverwerkingsfabrieken werken op middenspanning. Generatorsets met een hoogspanningsuitgang kunnen deze belastingen direct van stroom voorzien tijdens netuitval of in eilandmodus.

Stand-by-vermogen op nutsschaal

Onderstations en nutsvoorzieningen die standby-opwekking op middenspanning vereisen, kunnen hoogspanningsgeneratorsets gebruiken om de middenspanningsbus rechtstreeks te voeden, waardoor een step-up transformator in het standby-pad wordt vermeden.

Grote industriële faciliteiten

Staalfabrieken, petrochemische fabrieken en grote productielocaties met middenspanningsdistributienetwerken kunnen hoogspanningsgeneratorsets integreren voor peak shaving, stand-by of continue stroomvoorziening.

Olie- en gasverwerkingsfaciliteiten

Raffinaderijen, gasverwerkingsfabrieken en compressorstations voor pijpleidingen die op middenspanning werken, kunnen hoogspanningsgeneratorsets gebruiken voor standby-stroom en eilandmodus.

Datacenters met middenspanningsverdeling

Grote datacenters die stroom op middenspanning distribueren, kunnen hoogspanningsgeneratorsets integreren om de middenspanningsbus rechtstreeks van stroom te voorzien tijdens stroomuitval.

Engineering- en toepassingsvragen

Selectie van spanningsklassen voor het project

De spanningsklasse wordt geselecteerd op basis van het distributienetwerk van de faciliteit. Als de locatie al op 6,3 kV, 10,5 kV of 11 kV werkt, kan de generatorset op die spanning worden gespecificeerd om een step-up transformator te vermijden. Bevestig de netwerkspanning, het beveiligingsschema en de neutrale aarding tijdens de projectspecificatiefase.

Beschermingscoördinatie met het bestaande netwerk

Beveiligingsinstellingen voor differentiële, overstroom-, aardfout-, overspannings-, onderspannings- en omgekeerde vermogensfuncties worden gecoördineerd met de stroomopwaartse en stroomafwaartse beveiligingsapparaten in het faciliteitsnetwerk. Tijdens de ontwerpfase worden coördinatiestudies uitgevoerd en tijdens de inbedrijfstelling worden de definitieve instellingen gevalideerd.

Eisen aan kabels en schakelapparatuur bij hoogspanning

Kabels en schakelapparatuur voor het hoogspanningscircuit worden geselecteerd op basis van de nominale spanning, stroom en kortsluitniveau op de generatorterminals. De hogere spanning vermindert de stroom bij hetzelfde uitgangsvermogen, waardoor kleinere kabeldoorsneden mogelijk zijn dan bij een gelijkwaardige laagspanningsconfiguratie. Bevestig het type schakelapparaat, de kabelgeleiding en de afsluitingsvereisten tijdens de projectontwerpfase.

Parallelle werking met het nutsnetwerk

Voor parallelle werking met het nutsnetwerk zijn synchronisatieapparatuur, beschermingscoördinatie met het nutsbedrijf en naleving van de interconnectievereisten op de projectlocatie vereist. Bevestig de vereisten voor de interconnectie van nutsvoorzieningen, de beveiligingsinstellingen en de meetregelingen tijdens de projectspecificatiefase.

Overwegingen bij installatie op locatie en transport

Hoogspanningsgeneratorsets kunnen worden geleverd als een geïntegreerde eenheid of opgesplitst in afzonderlijke modules voor de motor, dynamo en regelapparatuur, afhankelijk van de transportroute en de toegang tot de locatie. Bevestig de transportroute, het hefvermogen op de locatie en de funderingsvereisten tijdens de projectplanningsfase.

Personeelsveiligheid en toegangseisen bij hoogspanning

Hoogspanningsapparatuur vereist passende toegangscontrole, aardings- en isolatieprocedures en opleiding van personeel voor bediening en onderhoud. De installatie omvat aardingspunten, spanningsdetectiesystemen en vergrendelingen om een veilige werking te ondersteunen. Bevestig de lokale wettelijke vereisten voor hoogspanningsinstallaties tijdens de projectontwerpfase.

Onderhoud en reserveonderdelen voor hoogspanningsapparatuur

Het onderhoud van hoogspanningsapparatuur volgt de aanbevelingen van de fabrikant van de dynamo en schakelapparatuur, met periodieke inspectie van isolatie, aansluitingen en testen van beveiligingsrelais. De inventaris van reserveonderdelen moet de slijtageonderdelen omvatten die zijn geïdentificeerd in de onderhoudshandleiding en kritische beschermingscomponenten voor de specifieke configuratie.

Werking en veiligheid bij hoogspanning

Isolatie

Isoleer en aard het hoogspanningscircuit vóór het onderhoud, met behulp van de aardingsschakelaar en het spanningsdetectiesysteem dat bij de installatie wordt geleverd.

Toegang

Beperk de toegang tot het hoogspanningscompartiment tot opgeleid en geautoriseerd personeel, met vergrendeling om opening onder spanning te voorkomen.

Bescherming

Controleer de instellingen van het beveiligingsrelais en test de beveiligingsfuncties volgens het onderhoudsschema om de coördinatie met het netwerk te behouden.

Isolatie

Inspecteer de isolatie van de dynamowikkelingen, aansluitingen en kabelverbindingen op geplande tijdstippen en noteer de waarden van de isolatieweerstand voor trendanalyse.

Aarding

Controleer op geplande tijdstippen de continuïteit van het aardingssysteem en de neutrale aarding, waarbij u bevestigt dat de weerstandswaarde overeenkomt met de ontwerpspecificaties.

Documentatie

Onderhoud enkellijnsdiagrammen, gegevens over beveiligingsinstellingen en testrapporten voor de hoogspanningsinstallatie volgens de documentatieprocedures ter plaatse.