При установке автономного источника электричества большой мощности необходимо не просто снять напряжение нужного номинала с обмоток генератора, но еще и передать его конечному потребителю, которым во многих случаях является трансформаторная резервируемая подстанция (ТП), приводные электрические станции большой мощности и иное энергоемкое оборудование.

Применение высоковольтных (10,5 и 6,3 кВ; 3 фазы; 50 Гц) дизельных электрических станций дает возможность упростить и в некоторых случаях снизить стоимость строительно-монтажных работы (СМР) и последующую эксплуатацию оборудования.

Чем больше мощность генератора, тем выше точки, возникающие в кабельных трассах, проходящих к нагрузке. Значит, для обеспечения безопасного функционирования системы необходимо большее сечение кабеля. Приведем пример: на фазу 2000 кВА, 400В нужно сечение кабеля, равное 980 мм2.

Применение высокого напряжения дает возможность уменьшить необходимое сечение кабеля и металлоемкость нагрузки.

В линиях электропередачи, которые идут от питающего центра по всему городу к ТП, бывает два номинала напряжения, которые пересекаются с различными номиналами генераторов, устанавливаемых на дизельные станции. В центральных городах РФ наиболее часто встречается номинал 10,5 кВ. Нужно заметить, что сегодня ряд новых построенных объектов (самый последний - комплекс «Москва-Сити») подключен по номиналу 20 кВ. Почти все электродвигатели большей мощности функционируют на напряжениях 6,3 и 10,5 кВ.

• Энергия солнца вытесняет дизельное топливо
• Что придет на смену ресурсам нефти и газа после их истощения? Часть 3
• Химикаты, которыми устраняют утечки нефти, опаснее самой нефти
• Убытки от шторма в акватории Черного моря — 5,5 миллионов рублей
• Старейшая электростанция в Эстонии отметила свое 100-летие
• Российская телевизионная и радиовещательная сеть не собирается переходить на альтернативные источники энергии
• Ресурсы нефти и газа на грани истощения. Что их заменит? Часть 2
• Ресурсы нефти и газа на грани истощения. Что их заменит? Часть 1

Есть всего два подхода к получению необходимого высокого номинала напряжения от электрической станции – использование высоковольтного (6,3 или 10,5 кВ) генератора или применение простой электростанции (400В) совместно с повышающим трансформатором (или группой).

У этих вариантов есть свои положительные и отрицательные экономические и технические стороны. Очевиден выбор в пользу электрической станции с высоковольтным генератором, однако больше 40% высоковольтных электростанций продаются и поставляются с повышающими трансформаторами. Причина – сроки поставки и экономический эффект, заявленный поставщиков.

На электрической станции мощностью до 3500 кВА используются генераторы следующих производителей - Marathon Electric (США), Leroy Sommer (Франция), Marelli (Италия), Siemens (Германия), AVK Stamford (Великобритания) и т.д. Они производятся в двух видах – малосерийное (генераторы 6,3; 10,5 кВ ) и крупносерийное (генераторы 400/230В, 50 Гц), мощностью 1250 кВА и более.

Крупносерийное производство «работает на склад». Данная продукция поставляется на заводы-производители генераторных установок на постоянной основе. Мелкосерийные заказы требуют предварительных заявок и повышает сроки поставки изделия – дизельной электрической станции. Это приводит к тому, что заказчику приходится планировать покупку данного оборудования заранее, чего многие компании не делают. Так, как необходимость в снабжении электричеством продолжает оставаться, то проблему решать приходится «подручными средствами» - прибегать к установке повышающих трансформаторов.

Следующая причина, которая вынуждает заказчика выбирать системы с повышающим трансформатором – более низкая стоимость оборудования: электростанция номиналом 0,4 кВ и высоковольтная дизельная электрическая станция разливаются в цене примерно на з0%.

Кажется, что экономический эффект налицо, но и здесь есть хитрость: трансформаторы, выпускаемые серийно, предназначены для понижения номинала напряжения, а не для его повышения. При обратном включении обмоток трансформатора потери мощности равняются 10-20% от номинала, значит, заказчик оплачивает «подогрев» окружающей среды или вынужден заранее покупать более мощные трансформаторы и электростанции, повышая тем самым расходы на ГСИ и использование основного оборудования.

Во всех старанх, в России в том числе, выпускаются повышающие трансформаторы (масляные и сухие), которые предназначены именно для подъема номинала напряжения, коэффициент потерь меньше 2%, но они тоже изготавливаются под заказ, и их срок изготовления приравнивается к сроку изготовления генератора.

Блочная комплексная трансформаторная подстанция (БКТП) с подходящим повышающим трансформатором стоит около 20% от стоимости основного оборудования, что сопоставляет ее со стоимостью высоковольтной дизельной электрической станции – а это при равных прямых затратах в эксплуатации оставляет выбор за заказчиком.