ГПЭС

Газопоршневая установка (ГПУ, ГПЭС) на базе VMAN CET13

Модель ОЗЭУ: ОЗЭУ-ГПУ-VMAN-CET13

Топливо: Природный газ

Модель двигателя: VMAN CET13A

Длительная мощность (COP), кВт: 250

Напряжение, кВ: 0,4

Получить расчёт Скачать опросный лист

Вернуться к подбору ГПЭС

Газопоршневая установка (ГПУ, ГПЭС) на базе VMAN CET13

Основные параметры

Общие

Бренд ГПУ ОЗЭУ

Обозначение модели VMAN P250GF

Электрическая мощность ГПУ, кВт 250

Полезная тепловая мощность ГПУ, кВт 271

Количество фаз, шт. 3

Коэффициент мощности 0,8

Бренд двигателя VMAN

Модель двигателя CET13A

Частота, Гц 50

Частота вращения, об/мин 1500

Полная электрическая мощность ГПУ, кВА 312,5

Электрический КПД, % 38,4

Тепловой КПД, % 41,6

Общий КПД, % 80

Двигатель

Серия двигателя CET13

Производитель двигателя VMAN

Модель двигателя CET13A

Модификация A

Число цилиндров 6

Компоновка цилиндров Рядное

Тактность 4-тактный

Клапаны 4

Диаметр цилиндра, мм 130

Ход поршня, мм 161

Рабочий объём, л 12,82

Степень сжатия 11,5:1

Порядок работы цилиндров 1-5-3-6-2-4

Тип сгорания W

Контроллер Woodward PG+

Номинальная частота вращения, об/мин 1500

Частота, Гц 50

Направление вращения Против часовой стрелки, если смотреть со стороны отбора мощности

Масса, кг 1183

Момент инерции, кг·м² 2,9

Маховик, дюйм 14

Картер маховика SAE 1

Максимальный поток воздуха, нм³/ч 1100

Давление масла на ХХ, кПа >100

Давление масла при номинале, кПа 550 ± 10

Максимальная температура масла, °С ≤120

Объём масла, л 33,2–41,6

Рекомендованное масло Shell Rimula R3 NG 15W-40; Mobil Pegasus 805 SAE 40

Длина двигателя, мм 2000

Ширина двигателя, мм 946

Высота двигателя, мм 1557

Межцентровое расстояние цилиндров, мм 162

Максимальное сопротивление впуска, чистый фильтр, кПа 3,5

Максимальное сопротивление впуска, загрязнённый фильтр, кПа 6,5

Аварийное сопротивление впуска, кПа 6,3

Генератор

0,4 кВ

Leroy-Somer

Производитель генератора Leroy-Somer

Модель генератора LSA 46.3 L11

Напряжение, кВ 0,4

Номинальная активная мощность, кВт 292

Номинальная полная мощность, кВА 365

Коэффициент мощности 0,8

Частота, Гц 50

Частота вращения, об/мин 1500

Номинальный ток генератора, А 527

КПД генератора, % 95,69

Допустимое отклонение напряжения, % ±5

Система возбуждения Бесщёточная, самовозбуждение, тип AREP

Регулятор напряжения Leroy-Somer R250

Класс изоляции / нагрева H / H

Шаг обмотки 2/3

Температура окружающей среды, °С 40

Высота над уровнем моря, м 1000

Система управления

Состав газа

Вид топлива Природный газ

Максимальный поток газа, нм³/ч 65

Расход газа при нагрузке 100%, Нм³/ч 65

Расход газа при нагрузке 50%, Нм³/ч 37

Низшая теплота сгорания, кВт·ч/Нм³ 10,19

Плотность газа, кг/Нм³ 0,8

Система охлаждения

Наддув / охладитель наддувочного воздуха Турбонаддув; воздушный охладитель наддувочного воздуха

Охлаждающая жидкость Этиленгликоль и вода в соотношении 1:1

Температура ОЖ на выходе, °С 95

Максимальная аварийная температура ОЖ, °С 104

Поток через радиатор, м³/мин 533

Тепло охладителя наддувочного воздуха, кВт 62

Падение давления в охладителе наддувочного воздуха, кПа 11–13

Перепад температур ОЖ, вход/выход, °C 6 ±1

Допустимая температура воздуха на впуске, °C 195 ±5

Выхлоп и экология

Максимальное противодавление выхлопа, кПа 10 ± 1

Максимальная температура выхлопа после турбины, °С 580

Максимальный расход выхлопа, нм³/ч 1165

Метан CH₄, млн⁻¹ 1069,5

Кислород O₂, % ≤5

Азот N₂, % 73–77

Диоксид углерода CO₂, млн⁻¹ 70654,63

Оксиды азота NOₓ, мг/нм³ 500

Оксид углерода CO, млн⁻¹ 705

Диоксид серы SO₂ Зависит от содержания серы в топливе

Пыль Фоновая концентрация частиц

Шум открытого исполнения на расстоянии 7 м, дБ(А) <75

Шум кабинного исполнения на расстоянии 7 м, дБ(А) <68

Габариты

Длина, мм 3340

Ширина, мм 1280

Высота, мм 1969

Масса, кг 3550

Длина контейнерного исполнения, мм 6058

Ширина контейнерного исполнения, мм 2438

Высота контейнерного исполнения, мм 2896

Масса контейнерного исполнения, кг 8500

Основные параметры

Общие

Бренд ГПУ ОЗЭУ

Бренд двигателя VMAN

Модель двигателя CET13B

Частота, Гц 60

Частота вращения, об/мин 1800

Электрическая мощность ГПУ, кВт 250

Полезная тепловая мощность ГПУ, кВт 271

Вид топлива Природный газ

Электрический КПД, % 38,4

Тепловой КПД, % 41,6

Общий КПД, % 80

Обозначение модели VMAN P250GF

Двигатель

Серия двигателя CET13

Производитель двигателя VMAN

Модель двигателя CET13B

Модификация B

Число цилиндров 6

Компоновка цилиндров Рядное

Тактность 4-тактный

Клапаны 4

Диаметр цилиндра, мм 130

Ход поршня, мм 161

Рабочий объём, л 12,82

Степень сжатия 11,5:1

Порядок работы цилиндров 1-5-3-6-2-4

Тип сгорания W

Контроллер Woodward PG+

Номинальная частота вращения, об/мин 1800

Частота, Гц 60

Направление вращения Против часовой стрелки, если смотреть со стороны отбора мощности

Масса, кг 1183

Момент инерции, кг·м² 2,9

Маховик, дюйм 14

Картер маховика SAE 1

Максимальный поток воздуха, нм³/ч 1100

Давление масла на ХХ, кПа >100

Давление масла при номинале, кПа 550 ± 10

Максимальная температура масла, °С ≤120

Объём масла, л 33,2–41,6

Рекомендованное масло Shell Rimula R3 NG 15W-40; Mobil Pegasus 805 SAE 40

Длина двигателя, мм 2000

Ширина двигателя, мм 946

Высота двигателя, мм 1557

Межцентровое расстояние цилиндров, мм 162

Максимальное сопротивление впуска, чистый фильтр, кПа 3,5

Максимальное сопротивление впуска, загрязнённый фильтр, кПа 6,5

Аварийное сопротивление впуска, кПа 6,3

Система управления

Состав газа

Вид топлива Природный газ

Максимальный поток газа, нм³/ч 65

Расход газа при нагрузке 100%, Нм³/ч 65

Расход газа при нагрузке 50%, Нм³/ч 37

Низшая теплота сгорания, кВт·ч/Нм³ 10,19

Плотность газа, кг/Нм³ 0,8

Система охлаждения

Наддув / охладитель наддувочного воздуха Турбонаддув; воздушный охладитель наддувочного воздуха

Охлаждающая жидкость Этиленгликоль и вода в соотношении 1:1

Температура ОЖ на выходе, °С 95

Максимальная аварийная температура ОЖ, °С 104

Поток через радиатор, м³/мин 670

Тепло охладителя наддувочного воздуха, кВт 62

Падение давления в охладителе наддувочного воздуха, кПа 11–13

Перепад температур ОЖ, вход/выход, °C 6 ±1

Допустимая температура воздуха на впуске, °C 195 ±5

Выхлоп и экология

Максимальное противодавление выхлопа, кПа 10 ± 1

Максимальная температура выхлопа после турбины, °С 580

Максимальный расход выхлопа, нм³/ч 1165

Метан CH₄, млн⁻¹ 1069,5

Кислород O₂, % ≤5

Азот N₂, % 73–77

Диоксид углерода CO₂, млн⁻¹ 70654,63

Оксиды азота NOₓ, мг/нм³ 500

Оксид углерода CO, млн⁻¹ 705

Диоксид серы SO₂ Зависит от содержания серы в топливе

Пыль Фоновая концентрация частиц

Шум открытого исполнения на расстоянии 7 м, дБ(А) <75

Шум кабинного исполнения на расстоянии 7 м, дБ(А) <68

Габариты

Длина, мм 3340

Ширина, мм 1280

Высота, мм 1969

Масса, кг 3550

Длина контейнерного исполнения, мм 6058

Ширина контейнерного исполнения, мм 2438

Высота контейнерного исполнения, мм 2896

Масса контейнерного исполнения, кг 8500

Комплектацию, характеристики и состав поставки согласуем под требования объекта и закрепляем в договоре.

Описание

Номинальная электрическая мощность ОЗЭУ-ГПУ-VMAN-CET13 составляет 250 кВт. Генератор работает на частоте 50 Гц и напряжении 400 В. Установка рассчитана на автономный режим и параллельную работу с сетью, поэтому схему подключения выбирают по существующей системе электроснабжения объекта.

При полной нагрузке двигатель CET13 потребляет около 65 Нм³/ч природного газа, при 50 % нагрузки около 37 Нм³/ч. Эти значения задают исходный расход для расчёта газоснабжения. Фактическое потребление зависит от характеристик газа и режима работы, поэтому до подбора газового оборудования специалисты анализируют состав топлива, его теплотворную способность и доступное давление.

Один из типовых сценариев связан с производственным объектом, который большую часть времени потребляет 200–250 кВт. В этом случае CET13 может покрывать основную электрическую нагрузку, а режим работы с сетью определяют по схеме электроснабжения предприятия. Другой сценарий возникает при переменном потреблении. Тогда специалисты сопоставляют CET13 с несколькими агрегатами меньшей мощности и проверяют, сколько времени каждая конфигурация будет работать при частичной загрузке.

Контейнерное исполнение предусмотрено на базе 20-футового модуля. Это влияет на подготовку площадки, расположение кабельных трасс, газопровода и зон обслуживания. Для объекта с постоянным потреблением тепла проект можно дополнить системой теплоутилизации. Ее состав и расчетную производительность выбирают после определения электрического и теплового графиков.

Приведённые рабочие параметры относятся к исполнению 50 Гц. Комплектацию и характеристики выбранного исполнения согласуют при подборе установки. Размеры контейнера уточняют по проекту; внешние элементы охлаждения и газовыхлопа могут увеличивать занимаемую площадь.

Варианты исполнения

Блочно-модульное исполнение

Если шкафы и вспомогательные системы занимают сервисные зоны около VMAN CET13, станцию распределяют по помещениям. Для этого рассматривают блок-боксы ОЗЭУ в блочно-модульном исполнении; размеры силового и аппаратного отсеков задаёт компоновка.

VMAN CET13 имеет рядную компоновку и 6 цилиндров. Двери и съёмные элементы корпуса располагают по точкам обслуживания двигателя, сохраняя доступ вдоль агрегата и со стороны генератора.

При несоответствии газа требованиям двигателя проект дополняют подготовкой топлива после проверки достижимости нужных параметров. Это оборудование учитывают в площади станции и в объёме обслуживания.

Систему охлаждения VMAN CET13 увязывают с компоновкой станции по данным выбранного исполнения. Если охладитель выносят наружу, для него предусматривают отдельное место и рассчитывают соединительные трубопроводы.

Многомодульная планировка требует согласовать отметки опор и места стыков ещё до изготовления. На площадке собирают здание и подключают общие коммуникации; объём заводского монтажа определяет договор поставки.

Газопоршневая установка в блочно-модульном исполнении

Контейнерное исполнение

Доступно контейнерное исполнение. Ориентировочные габариты (Д × Ш × В): 6058 × 2438 × 2896 мм. Это ориентир комплектации P250GF; окончательные размеры согласуются при проектировании.

Контейнер комплектуется вентиляцией, отоплением, освещением и инженерными системами по требованиям площадки. Компоновка учитывает агрегат, проходы для обслуживания и вспомогательное оборудование.

Возможно исполнение в контейнерах «Север» / «Север-М» либо индивидуальном корпусе. Размеры корпуса определяются проектом.

Подробнее о контейнерах: Контейнерное исполнение.

Газопоршневая установка в контейнерном исполнении

Кожухное исполнение

Возможна поставка ГПУ в шумозащитном капоте. Габариты капота уточняются при подборе генератора, системы охлаждения и требуемого уровня шума.

На фото — пример капотного исполнения VMAN. Внешний вид и компоновка поставляемой установки зависят от комплектации.

Газопоршневая установка ОЗЭУ в кожухном исполнении

Открытое исполнение

Доступно открытое исполнение ГПУ на раме для размещения в подготовленном машинном помещении. Ориентировочные габариты комплектации P250GF (Д × Ш × В): 3340 × 1280 × 1969 мм.

Помещение должно обеспечивать вентиляцию, отвод выхлопных газов и доступ для обслуживания. Итоговые габариты зависят от генератора, охлаждения и состава поставки.

Опции

Система утилизации тепла

Для CET13 в характеристиках двигателя указана тепловая мощность 271 кВт и тепловой КПД 41,6 %. Общий КПД в этом же разделе указан на уровне 80 %. Система утилизации тепла может передавать часть доступной тепловой энергии из контуров двигателя и выхлопа в систему теплоснабжения объекта.

Для предприятия с круглогодичным расходом горячей воды, технологическим нагревом или длительным отопительным периодом СУТ сокращает количество тепла, которое требуется получать от отдельного котла. Экономический результат определяется количеством реально использованных киловатт-часов тепловой энергии.

Если летом тепловая нагрузка практически исчезает, часть потенциала СУТ останется невостребованной. Поэтому для CET13 сначала строят совместный график электрического и теплового потребления, затем выбирают состав теплообменного оборудования.

Подготовка газа

CET13 в предоставленной спецификации рассчитан на природный газ. При номинальной мощности расход составляет около 65 Нм³/ч, при половинной нагрузке около 37 Нм³/ч. Максимальный расход используют при подборе диаметра газовой линии и производительности БПГ.

По результатам анализа газа предусматривают:

сепарацию при наличии жидкости и конденсата;
фильтрацию механических примесей при их присутствии;
тонкую или коалесцирующую очистку при необходимости;
осушку, если содержание влаги выше допустимого;
коррекцию температуры газа посредством подогрева или охлаждения;
редуцирование при избыточном давлении;
стабилизацию при колебаниях давления;
дожимное компримирование при недостаточном давлении;
очистку от H₂S или других компонентов при превышении требований двигателя;
автоматический дренаж и контроль параметров газовой линии.

Для CET13 исходный документ не задает отдельные числовые пределы по сероводороду, общей сере и рабочему давлению газа перед двигателем. До проектирования подготовки их сверяют с актуальной документацией производителя.

Состав БПГ определяют после анализа компонентного состава газа, параметров газоснабжения и условий площадки. Возможность работы ГПУ на конкретном виде газа подтверждают по требованиям производителя двигателя и результатам анализа топлива.

ИБП с АКБ

ИБП для CET13 используют для резервирования питания контроллера, автоматики, измерительных цепей и ТМиС. При отключении основного источника выбранное оборудование продолжает работать от АКБ установленное проектом время.

Это требуется на площадках, где потеря питания ГПУ не должна одновременно приводить к потере связи с диспетчерской системой. Диспетчер получает последнее состояние агрегата, аварийное событие и данные от оборудования, которое подключено к резервируемой шине.

Мощность ИБП зависит от фактического перечня потребителей. Емкость батарей рассчитывают по требуемой автономии и условиям эксплуатации АКБ.

Размещение оборудования можно предусмотреть в блочно-модульном исполнении.

Аккумуляторные батареи системы оперативного питания

Телемеханика и связь

ТМиС для CET13 связывает локальную автоматику 250-кВт агрегата с диспетчерской системой объекта. Система может передавать электрическую мощность, параметры двигателя, состояния защит, предупреждения и аварии.

Шкафы связи и телемеханики можно разместить внутри общего модуля ГПЭС либо в отдельном сопряженном блоке. Второй вариант применяют, если на площадке требуется объединить связь нескольких генераторов или дополнительного электротехнического оборудования.

Состав оборудования зависит от интерфейсов контроллера и требований существующей АСУ ТП. Конкретные протоколы обмена в исходной спецификации CET13 не указаны, поэтому их согласуют на стадии проектирования.

Оборудование можно разместить в блок-контейнере ТМиС.

Отсек телемеханики и связи (ТМиС) - часть блок-бокса

Распределительное устройство 0,4 кВ

CET13 вырабатывает 250 кВт при напряжении 400 В. РУНН принимает эту мощность и распределяет ее по отходящим присоединениям либо передает в общую электрическую схему ГПЭС.

Состав РУ определяют количеством нагрузок. Для питания одного технологического участка может потребоваться один набор присоединений, а при распределении мощности между несколькими зданиями число отходящих линий увеличится.

Коммутационные аппараты, шины, измерение и защиты рассчитывают по параметрам согласованного генератора. При разработке РУ используют электрические параметры утверждённой комплектации.

Электротехнический отсек со шкафами управления

Трансформаторный отсек и РУ 6 (10) кВ

CET13 имеет генерацию 0,4 кВ. Для выдачи 250 кВт в распределительную сеть 6 или 10 кВ требуется повышающий трансформатор.

В трансформаторном отсеке размещают оборудование преобразования напряжения. Соседнее РУ 6 (10) кВ принимает мощность высокой стороны трансформатора, выполняет коммутацию и работает совместно с релейной защитой.

Такое исполнение применяют на площадках, где основные потребители или существующее распределительное устройство работают на среднем напряжении. Параметры трансформатора и количество ячеек определяют после получения однолинейной схемы объекта.

В составе проекта можно предусмотреть БКТП, камеры КСО или БКРУ 6 (10) кВ. Схему и параметры оборудования согласуют с напряжением генератора и сети.

Отсек с высоковольтными распределительными шкафами

Сервисное обслуживание газопоршневых электростанций

Проектирование, производство и поставка газопоршневой электростанции должны быть связаны с последующим техническим обслуживанием.

От качества сервиса зависят ресурс оборудования, стабильность выработки электроэнергии, продолжительность простоев и фактическая экономика проекта в течение всего срока эксплуатации.

ОЗЭУ располагает собственной сервисной службой и выполняет диагностику, дистанционный мониторинг, плановое техническое обслуживание и восстановительные работы на газопоршневых электростанциях.

Диагностика оборудования

Специалисты ОЗЭУ проверяют двигатель, генератор, газовую систему, охлаждение и автоматику. По итогам заказчик получает заключение и перечень рекомендованных работ.

Удалённый мониторинг

Система «ОЗЭУ.Мониторинг» показывает рабочие параметры, наработку, предупреждения и аварийные сообщения. Это помогает быстрее выявлять отклонения и планировать обслуживание.

Техническое обслуживание

Сервисная служба ОЗЭУ выполняет плановое и внеплановое обслуживание ГПУ: замену расходных материалов, проверку механических и электрических узлов, настройку систем управления и оформление сервисного отчёта.

ТО G1, первичное плановое обслуживание, моточасы 500

ТО G2, базовое плановое обслуживание, моточасы 1 000

ТО G3, расширенное плановое обслуживание, моточасы 2 000

ТО G4, среднее техническое обслуживание, моточасы 4 000

ТО G5, большое периодическое обслуживание, моточасы 8 000

ТО G6, углублённое техническое обслуживание, моточасы 16 000

ТО G7, максимальный сервисный цикл, моточасы 36 000

Файлы

Сертификат дистрибьютора VMAN PDF

Информация на странице носит справочный характер. ОЗЭУ оставляет за собой право вносить изменения в технические характеристики, комплектацию и внешний вид продукции без предварительного уведомления. Точные характеристики и состав поставки определяются технической документацией и условиями договора.