مولد های تکی در برابر مولد های موازی

مولد های تکی در برابر مولد های موازی

5.2.7 مولد های تکی در برابر مولد های موازی

موازی سازی عملکرد همگام دو یا چند دستگاه مولد متصل به یکدیگر در یک رابط فشار قوی معمول است، تا نیروی بارهای معمول را همان طور که در شکل 36 صفحه ی 82 نشان داده شده است فراهم کند. در تصمیم گیری در مورد نصب مولد های تکی یا چندتایی عوامل متعددی باید در نظر گرفته شوند، مثل:

  • قابلیت اطمینان
  • عملکرد
  • هزینه
  • گونه های بار
  • اندازه ی مولد و اتاق
  • کارآمدی
  • تنوع بار
  • انعطاف پذیری

شکل 36. مولد های موازی

قابلیت اطمینان عامل اساسی در تصمیم گیری در مورد استفاده از موازی سازی در اکثر کاربردهای اضطراری/استندبای، مثل بیمارستان ها، مراکز کامپیوتری و ایستگاه های پمپاژ است؛ در این موارد قابلیت اطمینان “تامین نیرو” مهم است چرا که بارهای اتصالی حیاتی می باشند. در چنین مواردی، استفاده از دستگاه های مولد چندگانه و بار اولویت بندی شده ی سیستم این امکان را می دهد تا بارهای حیاتی تر در ازای بارهای کم اهمیت مصرف شوند. در سیستم هایی که تمامی بارها برای عملکرد مناسب مورد نیاز هستند، دستگاه های مولد اضافی فراهم می شوند تا نقصان یک دستگاه مولد منجر به از کار افتادن امکانات نشود. موازی سازی معمولا به امکان ترتیب بندی بارها در گام ها، و توانایی ساطع کردن بارها برای ایجاد امکان عملکرد دستگاه مولد در محدوده ی درجه بندی بار در صورت نقص آن نیازمند است. نصب دستگاه چندگانه را باید اندازه گیری کرد تا این امکان برای مولد ایجاد شود که در هنگام بررسی روزمره یا تعمیر از سیستم جدا شود و تامین بار به خطر نیفتد.

در صورتی که مولد ها موازی باشند، عملکرد سیستم نیروی قرار گرفته در محل کار می تواند بیشتر مشابه سرویس کاروری باشد، چرا که مجموع گنجایش دستگاه های مولد نسبت به بارهای انفرادی بسیار بیشتر از گنجایش آن با دستگاه های مولد تکی ای می باشد که با بارهای جدا کار می کنند. به دلیل بالا بودن گنجایش رابط فشار قوی، تاثیر بارهای ناپایداری که توسط بارهای انفرادی بر دستگاه های مولد اعمال می شوند به حداقل می رسد.

هزینه. به طور کلی، دستگاه های مولد موازی شده ی چندگانه بیشتر از یک دستگاه مولد تکی با همان ظرفیت هزینه در بر دارد، مگر اینکه لازمه های گنجایش باعث شود طرح از ماشین هایی استفاده کند که عملکرد آن ها کمتر از 1500 rpm است. هزینه ی یک سیستم باید به عنوان هزینه ی کلی مالکیت محسوب شود و عواملی مثل فضای در دسترس ساختمان، نصب هواكش و لوله های اضافی، نمایه ی کابل ها، لازمه های دنده های سوئیچ و کنترل سیستم برای نصب های چندگانه را نیز در نظر گیرد. قابلیت اطمینان لازم و منفعتی که این مساله با خود به همراه دارد را باید در برابر هزینه های اضافی در نظر گرفت. هزینه ی نگه داری عاملی کلیدی در دستگاه های مولدی است که با استفاده از طرح های نیروی های اصلی یا مولد های مشترک کار می کنند. با وجود این که ممکن است یک دستگاه بزرگ تکی سرمایه ی بالایی را طلب کند، اما این معضل توسط دیگر عوامل مربوط به هزینه های نصب یک سیستم مولد چندگانه رفع می شود.

نکته: در هنگام ارزیابی هزینه ی کلی مالکیت، اهمیت نصب بر تصمیم گیری در مورد میزان اضافی ای که در سیستم قرار می گیرد تاثیرگذار است. بعضی کدها و استانداردهای محلی نیازمند سرویس دهی دائم به بارهای به دست آمده ی مجاز می باشند و ممکن است ذات حیاتی بعضی وسایل الزام تدارک سرویس هایی این چنینی را به وجود آورد. اگر دستگاه های مولد موازی شوند، می توان از هزینه ی نگه داری و مدت زمان توقف موقت مربوط به دستگاه های مولد موقتی جلوگیری کرد. این نکات می تواند بر تعداد دستگاه های لازم برای نصب نیز تاثیر گذار باشد.

اندازه ی مولد و محل می توانند عوامل اساسی باشند و استفاده از نصب دستگاه های تکی یا چندگانه را ملزم کنند. دستگاه مولد تکی معمولا بسیار سنگین تر از دستگاه های مشابهی است که در وضعیت های موازی مورد استفاده قرار می گیرند. برای نصب روی بام یا در مواردی که دستگاه باید به زیرزمین یا مکانی محصور انتقال داده شود، استفاده از چنین مولدی غیر ممکن است، و باید از مولد های کوچک تر و سبک تر استفاده کرد. به هر حال، برای دسترسی و نگه داری باید فضایی بین دستگاه های نصب چندگانه تعبیه شود و این مساله ناگزیرا فضای بیشتری را به ازای هر کیلووات برق ایجاد شده اشغال می کند.

در صورتی که طرح تولید نیرو نیروی بار پایه را تولید می کند یا برای کاهش قیمت ها یا تولید مشترک استفاده می شود، راندمان عاملی بسیار مهم است. معمولا چند کاره بودن سیستم موازی که این امکان را به دستگاه های مولد می دهد تا در بار متناسب و حداکثر بازدهی کار کنند هزینه ی بیشتر نصب ابتدائی را در مواقعی که با نیروی اصلی سروکار داریم در مدت زمان کوتاهی جبران می کند.

بار در تصمیم گیری بر سر نوع نصب لازمه حائز اهمیت است. یک مولد تکی معمولا از نظر اقتصادی بهترین انتخاب برای بارهای کمتر از حدود 2000 کیلووات است، چرا که هزینه ی امکانات کنترل موازی و سوئیچ در مقایسه با هزینه ی مولد بیشتر است. برای نصب های کوچک ولی ضروری، که در آن محافظت از دو مولد حائز اهمیت است اما استفاده از امکانات موازی به دلیل قیمت آن غیر ممکن است، یک نصب استندبای دو طرفه می تواند گزینه ی مناسب دیگری باشد، چرا که در آن یک مولد به عنوان استندبای برای دیگر مولد عمل می کند. برای اطلاعات بیشتر در مورد این طرح به T-011 راهنمای استفاده از سوئیچ ترانسفر مراجعه شود. برای بار های بزرگ تر، انتخاب پیچیده تر است و در حدود 2-3 MV، گزینه های استفاده از دستگاه های مولد تکی یا چندگانه میسر است. در بالاتر از 3 MV، در اکثر موارد از نصب های مولد چندگانه استفاده می شود.

نکته: با وجود این که مولد تکی در نگاه اول مقرون به صرفه تر است، اما کمترین کاربرد را نیز دارد و ممکن است از نظر هزینه از تاثیر کمتری برخوردار باشد، خصوصا در بارهای جزئی و در زمان هایی که مدت کار دستگاه طولانی مدت می باشد. در موارد استفاده ی نیروی اصلی، ممکن است دستگاه های مولد دیزلی پر سرعت، به دلیل بالاتر بودن بازدهی و پایین تر بودن هزینه ی نگه داری در مقایسه با ماشین های کندتر، هزینه ی چرخه عمر کلی کمتری داشته باشند.

تنوع بار را باید در هرگونه تصمیم گیری در مورد استفاده از مولد در نظر گرفت چرا که خیلی از کاربردها تفاوت چشمگیری در پروفایل بار بین روز و شب و تابستان و زمستان از خود نشان می دهند. ممکن است یک کاربرد تولید بزرگ بار روزانه ی 2-3 MV داشته باشد؛ اما در شب، مگر در استفاده در رویه های متداوم، این امکان وجود دارد که بار تا کمتر از چندصد کیلووات و حتی کمتر از آن افت کند. نصب یک مولد تکی بزرگ در چنین کاربردی می تواند منجر به ساعت ها کار با بار ضعیف شود، که برای موتور ضرر دارد. نصبی معمول از این نوع ممکن است از چهار مولد 1000 کیلوواتی استفاده کند، و در یک نمایه موازی با این نصب یک مولد 500 کیلوواتی قرار گیرد، به این ترتیب که در بار روزانه سه عدد از چهار دستگاه استفاده شود و در شب تنها استفاده از دستگاه کوچک تر الزامی باشد.

بارهای ناپایدار تاثیری مهم بر سایز لازم مولد دارند و در نظر گرفتن تمامی ترکیب های بار های ناپایدار و ثابت در هر گونه محاسباتی لازم است تا از حفظ کیفیت نیرو اطمینان حاصل شود. توجه داشته باشید که بعضی بارها در دستگاه های مولد بار عامل نیروی هادی ایجاد می کنند، و این موضوع نیز باید در اندازه دستگاه مولد و ترتیب عملیات سیستم در نظر گرفته شود. ابزار اندازه گیری کاربرد “جن سایز” Cummins در چنین مواردی مفید واقع می شود و از طریق پخش کننده های ما قابل دسترسی است.

انعطاف پذیری در مواردی که امکان تغییر نصب در آینده وجود دارد موضوعی بسیار مهم است. تغییر نصب یک دستگاه مولد تکی معمولا دشوار است، در حالی که در مورد نصب دستگاه متعدد، به شرط این که این امکان در طرح ابتدائی به وجود آمده باشد، دستگاه های دیگر به راحتی اضافه می شوند.

5.2.7.1 خطرات

در ارتباط با عملکرد موازی دستگاه های مولد خطراتی وجود دارد، هم بین دستگاه ها و هم در ذخیره ی کاربردی، و این ریسک ها را باید به دلیل بهره وری دستگاه ها از بین برد. این خطرات عبارتند از:

  • مواردی که در آن باردهی کافی فراهم نشده است و یا بار در سطح بالایی قرار دارد، در صورت از کار افتادن یک مولد، مولدهای دیگر نتوانند بار سیستم را پشتیبانی کنند. باردهی باید همیشه در یک طرح مولد موازی به کار رود و در طول عملیات ظرفیت ذخیره باید در تمامی مواقع با میزان باری که در صورت از کار افتادن مولد قابل پذیرش است تطابق داشته باشد.
  • تمامی مولد ها را نمیتوان با هم موازی بست – اگر باید دستگاه های سازندگان مختلف و یا مولدهایی که سایزهای بسیار متفاوتی دارند با هم موازی شوند، قبل از انجام عملیات با یک پخش کننده Cummins در محل مشورت کنید.
  • در صورت موازی شدن با ابزار، مولد عملا بخشی از سیستم کاربردی می شود. اگر عملیات در توازی با ذخیره ی کاربردی مشخص شده است، محافظت بیشتر برای مراقبت از پیوند سیستم کاربردی و مولد لازم است. این محافظت عموما توسط ارائه دهنده ی سرویس کاربردی مشخص و تایید می شود. در صورت استفاده از عملیات موازی همیشه به قوانین و استانداردهای محلی مراجعه کنید.