ГПЭС

Газопоршневая установка (ГПУ, ГПЭС) на базе VMAN DT30

Модель ОЗЭУ: ОЗЭУ-ГПУ-VMAN-DT30

Топливо: Природный газ

Модель двигателя: VMAN DT30A

Длительная мощность (COP), кВт: 500

Напряжение, кВ: 0,4

Получить расчёт Скачать опросный лист

Вернуться к подбору ГПЭС

Газопоршневой агрегат на синей раме со шкафом управления, вид сбоку.

Основные параметры

Общие

Бренд ГПУ ОЗЭУ

Обозначение модели VMAN P500GF

Электрическая мощность ГПУ, кВт 500

Полезная тепловая мощность ГПУ, кВт 641

Количество фаз, шт. 3

Коэффициент мощности 0,8

Бренд двигателя VMAN

Модель двигателя DT30A

Частота, Гц 50

Частота вращения, об/мин 1500

Номинальный ток ГПУ, А 902

Электрический КПД, % 38,1

Тепловой КПД, % 48,84

Общий КПД, % 86,94

Двигатель

Серия двигателя DT30

Производитель двигателя VMAN

Модель двигателя DT30A

Модификация A

Число цилиндров 16

Компоновка цилиндров V

Тактность 4-тактный

Клапаны 2

Диаметр цилиндра, мм 130

Ход поршня, мм 142

Рабочий объём, л 30,14

Степень сжатия 12,5:1

Порядок работы цилиндров 1-15-6-12-8-5-16-7-11-4-9-2-14-10-3-13

Тип сгорания W

Контроллер Woodward PG+ / ComAp

Номинальная частота вращения, об/мин 1500

Частота, Гц 50

Направление вращения Против часовой стрелки, если смотреть на маховик

Масса, кг 2100

Момент инерции, кг·м² 2,9

Маховик, дюйм 14

Картер маховика SAE 1

Давление масла на ХХ, кПа >160

Давление масла при номинале, кПа 450 ± 10

Максимальная температура масла, °С ≤110

Объём масла, л 65–70

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

Длина двигателя, мм 1887

Ширина двигателя, мм 1120

Высота двигателя, мм 1362

Максимальный массовый расход воздуха, кг/ч 2838

Объём масляной системы ГПУ, л 145

Массовый расход воздуха при полной нагрузке ГПУ, кг/ч 2434

Генератор

0,4 кВ

Leroy-Somer

Производитель генератора Leroy-Somer

Модель генератора LSA 49.3 M6

Напряжение, кВ 0,4

Номинальная активная мощность, кВт 584

Номинальная полная мощность, кВА 730

Коэффициент мощности 0,8

Частота, Гц 50

Частота вращения, об/мин 1500

Номинальный ток генератора, А 1054

КПД генератора, % 96,26

Температура окружающей среды, °С 40

Высота над уровнем моря, м 1000

Система возбуждения Бесщёточная, самовозбуждение, тип AREP

Регулятор напряжения Leroy-Somer D350

Класс изоляции / нагрева H / H

Шаг обмотки 2/3

Система управления

Состав газа

Вид топлива Природный газ

Максимальный поток газа, м³/ч 140

Расход газа при нагрузке 100%, Нм³/ч 132

Расход газа при нагрузке 50%, Нм³/ч 76

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

Плотность газа, кг/Нм³ 0,8

Система охлаждения

Наддув / охладитель наддувочного воздуха Турбонаддув и охладитель наддувочного воздуха; мокрые гильзы; водоохлаждаемый выпуск

Охлаждающая жидкость Этиленгликоль и вода в соотношении 1:1

Температура ОЖ на выходе, °С 95

Перепад температуры ОЖ, °С 12 ± 1

Максимальная аварийная температура ОЖ, °С 97

Тепло радиатора, кВт 407

Поток ОЖ, л/мин 1040

Тепло охладителя наддувочного воздуха, кВт 116

Падение давления в охладителе наддувочного воздуха, кПа 11–13

Допустимая температура воздуха на впуске, °C 195 ±5

Объём ОЖ: рубашка / промежуточный охладитель, л 26 / 13

Расход ОЖ: рубашка / промежуточный охладитель, м³/ч 25 / 25

Температура ОЖ рубашки: вход / выход, °C 73 / 87

Температура ОЖ промежуточного охладителя: вход / выход, °C 40 / 44

Перепад давления: рубашка / промежуточный охладитель, бар 1,2 / 0,4

Выхлоп и экология

Максимальное противодавление выхлопа, кПа 10

Максимальный массовый расход выхлопа двигателя, кг/ч 3045

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

Массовый расход выхлопа при полной нагрузке ГПУ, кг/ч 2533

Температура выхлопа при полной нагрузке ГПУ, °C 386

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

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

Габариты

Длина, мм 3457

Ширина, мм 1240

Высота, мм 1376

Масса, кг 4574

Контейнерное исполнение 20 HQ

Масса контейнерного исполнения, кг 11500

Основные параметры

Общие

Бренд ГПУ ОЗЭУ

Бренд двигателя VMAN

Модель двигателя DT30B

Частота, Гц 60

Частота вращения, об/мин 1800

Электрическая мощность ГПУ, кВт 500

Полезная тепловая мощность ГПУ, кВт 641

Вид топлива Природный газ

Обозначение модели VMAN P500GF

Двигатель

Серия двигателя DT30

Производитель двигателя VMAN

Модель двигателя DT30B

Модификация B

Число цилиндров 16

Компоновка цилиндров V

Тактность 4-тактный

Клапаны 2

Диаметр цилиндра, мм 130

Ход поршня, мм 142

Рабочий объём, л 30,14

Степень сжатия 12,5:1

Порядок работы цилиндров 1-15-6-12-8-5-16-7-11-4-9-2-14-10-3-13

Тип сгорания W

Контроллер Woodward PG+ / ComAp

Номинальная частота вращения, об/мин 1800

Частота, Гц 60

Направление вращения Против часовой стрелки, если смотреть на маховик

Масса, кг 2100

Момент инерции, кг·м² 2,9

Маховик, дюйм 14

Картер маховика SAE 1

Давление масла на ХХ, кПа >160

Давление масла при номинале, кПа 450 ± 10

Максимальная температура масла, °С ≤110

Объём масла, л 65–70

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

Длина двигателя, мм 1887

Ширина двигателя, мм 1120

Высота двигателя, мм 1362

Максимальный массовый расход воздуха, кг/ч 2838

Объём масляной системы ГПУ, л 145

Система управления

Состав газа

Вид топлива Природный газ

Максимальный поток газа, м³/ч 140

Расход газа при нагрузке 100%, Нм³/ч 132

Расход газа при нагрузке 50%, Нм³/ч 76

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

Плотность газа, кг/Нм³ 0,8

Система охлаждения

Охлаждающая жидкость Этиленгликоль и вода в соотношении 1:1

Температура ОЖ на выходе, °С 95

Перепад температуры ОЖ, °С 12 ± 1

Максимальная аварийная температура ОЖ, °С 97

Тепло радиатора, кВт 407

Поток ОЖ, л/мин 1040

Тепло охладителя наддувочного воздуха, кВт 116

Падение давления в охладителе наддувочного воздуха, кПа 11–13

Допустимая температура воздуха на впуске, °C 195 ±5

Выхлоп и экология

Максимальное противодавление выхлопа, кПа 10

Максимальный массовый расход выхлопа двигателя, кг/ч 3045

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 3457

Ширина, мм 1240

Высота, мм 1376

Масса, кг 4574

Контейнерное исполнение 20 HQ

Масса контейнерного исполнения, кг 11500

Описание

ОЗЭУ-ГПУ-VMAN-DT30 рассчитана на нагрузку до 500 кВт от одного газопоршневого агрегата. Генератор выдаёт 400 В, а система управления ComAp InteliSys 2000 применяется для автономной и параллельной работы.

При номинальной мощности расход природного газа составляет около 132 Нм³/ч. При нагрузке 250 кВт в исходных данных указано около 76 Нм³/ч. Снижение электрической нагрузки меняет удельное потребление газа, поэтому максимальная мощность объекта сама по себе недостаточна для выбора DT30. Специалисты ОЗЭУ анализируют суточный график и продолжительность работы на разных уровнях нагрузки.

Например, для предприятия со стабильным потреблением порядка 450–500 кВт один DT30 может формировать основную генерацию. Если нагрузка объекта меняется от 200 до 500 кВт, при расчёте сравнивают один агрегат DT30 и станцию из нескольких установок меньшей мощности. Такое сравнение определяет количество работающих двигателей при снижении потребления и состав системы управления станцией.

Для газовой линии в исходных данных указано давление 30–50 кПа перед редуктором и 2–5 кПа перед двигателем. Несоответствие этим параметрам меняет состав системы подготовки газа.

Контейнерное исполнение размещается в 20-футовом High Cube контейнере. Система охлаждения может использовать горизонтальный радиатор или проектную схему. Расположение охлаждающего оборудования определяют с учетом температуры площадки, свободной площади и требуемого воздухообмена.

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

При расширенном составе ГПУ с двигателем VMAN DT30 ОЗЭУ разрабатывает планировку технического здания. В качестве основы рассматривают блок-боксы ОЗЭУ в блочно-модульном исполнении; количество помещений зависит от оборудования и обслуживания.

У двигателя VMAN DT30 16 цилиндров с V-образным расположением. В силовом отсеке оставляют доступ к обоим рядам; шкафы и трубопроводы размещают за пределами этих зон.

Перед выбором газовой обвязки сопоставляют параметры площадки с требованиями двигателя. При необходимости подготовки топлива её состав согласуют отдельно, включая место установки и подключения к ГПУ.

Систему охлаждения VMAN DT30 увязывают с компоновкой станции по данным выбранного исполнения. Если охладитель выносят наружу, для него предусматривают отдельное место и рассчитывают соединительные трубопроводы.

Несущий каркас рассчитывают по массе оборудования, транспортным и эксплуатационным нагрузкам. Ограждения и утепление выбирают по климату и требованиям проекта. Каждый транспортный модуль должен проходить по согласованному маршруту.

Газопоршневая установка в блочно-модульном исполнении

Контейнерное исполнение

Доступно контейнерное исполнение. Ориентировочные габариты (Д × Ш × В): 6058 × 2438 × 2896 мм. Это ориентир комплектации P500GF; 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.

Размеры указаны без внешних элементов охлаждения и газовыхлопа; они могут увеличивать занимаемую площадь.

Подробнее о контейнерах: Контейнерное исполнение.

Газопоршневая установка в контейнерном исполнении

Открытое исполнение

Доступно открытое исполнение ГПУ на раме для размещения в подготовленном машинном помещении. Ориентировочные габариты комплектации P500GF (Д × Ш × В): 3457 × 1240 × 1376 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 DT30 теплоутилизация становится заметной частью энергетического баланса станции. При полной нагрузке в характеристиках указано 442 кВт тепла рубашки охлаждения, 199 кВт тепла выхлопных газов и 116 кВт от промежуточного охладителя. Тепловой КПД приведен на уровне 48,84 %, расчётная сумма электрического и теплового КПД — 86,94 %.

На предприятии с постоянным нагревом воды, отоплением производственных помещений или технологическим потреблением СУТ может замещать часть тепла существующей котельной. Экономия складывается из топлива или электроэнергии, которые объект перестает расходовать на получение принятой от ГПУ тепловой энергии.

Если 500-кВт агрегат работает круглый год, а тепло требуется только в отопительный сезон, годовой результат СУТ будет ниже расчетного потенциала двигателя. Поэтому тепловой график рассматривают одновременно с графиком электрической нагрузки.

Подготовка газа

DT30 рассчитан на природный газ. Номинальный расход составляет около 132 Нм³/ч. Входное давление газового редуктора должно находиться в диапазоне 30-50 кПа, а перед двигателем требуется 2-5 кПа.

В зависимости от состава и состояния газа БПГ может включать:

отделение капельной жидкости и конденсата при их наличии;
механическую очистку при наличии твердых примесей;
тонкую и коалесцирующую фильтрацию при необходимости;
осушку при превышении допустимого содержания влаги;
подогрев или охлаждение для приведения температуры к требованиям двигателя;
редуцирование при повышенном давлении;
стабилизацию при нестабильной подаче газа;
компрессор при недостаточном входном давлении;
очистку от H₂S и других нежелательных компонентов только при превышении допустимых концентраций;
автоматический дренаж и приборы контроля по принятой схеме.

Газовая линия должна пропускать не менее расчетного расхода ГПУ с учетом проектного запаса и режимов работы станции. Требуемое давление непосредственно перед двигателем составляет 2-5 кПа.

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

Для 500-кВт DT30 система бесперебойного питания может поддерживать контроллер InteliSys 2000, интерфейс оператора, приборы, оборудование ТМиС и выбранные цепи управления электротехническим оборудованием.

ИБП особенно нужен, если после отключения генератора система должна сохранить регистрацию событий и канал связи с диспетчерской. Продолжительность такого режима задается требованиями объекта.

Количество АКБ растет с мощностью резервируемых потребителей и требуемым временем работы. Поэтому емкость батарей определяют после формирования перечня нагрузок, а размещение шкафа ИБП учитывают при компоновке отсека автоматики.

Размещение оборудования можно предусмотреть в блочно-модульном исполнении.

Аккумуляторные батареи системы оперативного питания

Телемеханика и связь

Для DT30 ТМиС может объединять данные двигателя, генератора, системы охлаждения, газоснабжения и распределительного оборудования в одном канале передачи на верхний уровень.

Контроллер ComAp InteliSys 2000 служит одним из источников информации о работе агрегата. Дополнительные сигналы от вспомогательных систем собирают при наличии соответствующих датчиков и интерфейсов.

На станции из нескольких 500-кВт ГПУ телемеханика может передавать состояние каждой установки отдельно и общие параметры электростанции. Конкретную архитектуру, набор команд и протоколы согласуют с системой диспетчеризации объекта.

Оборудование можно разместить в блок-контейнере ТМиС.

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

Распределительное устройство 0,4 кВ

DT30 формирует 500 кВт при напряжении 400 В. Номинальный ток установки указан на уровне 902 А, поэтому РУНН рассчитывают уже на токи порядка одного килоампера.

РУ принимает генераторную мощность и распределяет ее по объекту. При нескольких агрегатах схема может включать отдельные вводы, секционирование шин и общие отходящие линии.

Номинал шин, выключателей и кабелей определяют расчетом. Количество секций зависит от режима резервирования и допустимости отключения потребителей при выводе части оборудования в обслуживание.

Электротехнический отсек со шкафами управления

Трансформаторный отсек и РУ 6 (10) кВ

Если DT30 подключается к распределительной сети 6 или 10 кВ, между генератором 400 В и РУ среднего напряжения устанавливают повышающий трансформатор.

Для мощности 500 кВт выбор трансформатора влияет на ток низкой стороны, кабельное соединение между ГПУ и трансформатором, размеры отсека и тепловыделение электротехнического оборудования.

РУ 6 (10) кВ комплектуют по принятой схеме присоединения. Число ячеек, защит и измерительных цепей определяют по количеству генераторов, отходящих линий и наличию связи с внешней сетью.

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.