Motorgenerátor (MTG) obecně slouží jako náhradní zdroj elektrické energie pro nejrůznější zákaznické potřeby.

Topologie náhradního zdroje (včetně rozvodů, jištění, řídících a měřících jednotek, ochran a ostatních komponent) je závislá na účelu a funkci, které má celé toto zařízení sloužit.

Určení správného výkonu MTG

Správný výkon soustrojí je určován více faktory.Nejdůležitější informací je velikost, charakter a chování napájené zátěže.

Smíšená zátěž se obvykle sestává ze spotřeby převážně činného charakteru (žárovkové osvětlení), induktivních spotřebičů (motory výtahů, čerpadel, ventilátorů) a v neposlední řadě bývají na straně MTG zátěží i UPS.

Pro stanovení jmenovitého výkonu nestačí znát pouze instalovaný tabulkový výkon spotřebičů a koeficient soudobosti, ale i rozběhové proudy a účiníky alespoň nejvýznamnějších spotřebičů.

Podstatný je i činitel harmonického zkreslení vstupního proudu THDI a také vlastnost soustrojí (např. faktor „load acceptance“), který určuje toleranci náhradního zdroje vůči skokově připojené zátěži.

Pamatovat je nutné také na symetrii zatížení. Z výše uvedených skutečností vyplývá, že pro každý komplikovanější napájený systém je nezbytné pro určení správného výkonu MTG vycházet z projektu, nebo požádat o projekt specializovanou společnost.

SPOLUPRÁCE MTG S UPS

Při stanovení ekvivalentního výkonu UPS vzhledem k MTG je nutno vzít v úvahu chování vstupní části UPS vzhledem ke zdroji a její reálnou účinnost v provozu. Nemělo by se zapomenout ani na požadovanou přetížitelnost.

Z fyzikálních zákonů vyplývá, že poměr 1:1 (ekvivalentní výkon UPS ku jmenovitému výkonu UPS) není možné pro reálnou zátěž dosáhnout. Někdy uváděné poměry 1:1 pro UPS topologie VI vychází ze stavu, kdy UPS nepracuje v záložním režimu.

Skutečný rozsah tohoto poměru je výrazně závislý na zkreslení THDI.

Nutné předimenzování výkonu motorgenerátoru se pohybuje od 1.3 násobku výkonu špičkové UPS topologie VFI se zkreslením THDI do 5% a do 1.8 násobku pro UPS se zkreslením větším až po trojnásobek pro UPS se zkreslením vst. proudu okolo 27 %.

TYPY POUŽITÍ – FUNKČNÍ MÓDY

Single mode – provoz jednoho zdroje

Ostrovní provoz

V místech mimo dosah veřejné distribuční sítě, slouží MTG jako jediný zdroj elektrické energie. Řídicí systém zajišťuje především dohled nad všemi technologickými parametry soustrojí. Náhradní zdroj obvykle pracuje v manuálním provozu.

Záskok s dvojím přerušením

Použije se všude tam, kde technologická potřeba vyžaduje náhradu elektrické energie z veřejné sítě záskokovým zdrojem při jejím selhání. Vedle technologických parametrů vlastního MTG monitoruje řídicí systém i parametry distribuční sítě.

Náhradní zdroj obvykle pracuje v automatickém režimu.

Po výpadku standardního zdroje, na základě nastavených parametrů automatika rozhodne o chování a startu soustrojí.

Po cca 15s přebírá MTG spotřebu chráněné technologie. Toto řešení je charakteristické dvěma přerušeními v dodávce elektrické energie. Poprvé v okamžiku kdy dojde k selhání hlavního zdroje a podruhé při návratu sítě. První výpadek je způsoben nenadálou poruchou a lze jej očekávat kdykoli.

Doba přerušení je dána nastavitelnou dobou rozhodování o startu soustrojí, startem a přípravou na převzetí zátěže. Druhý výpadek nastává po návratu sítě. Doba přerušení je pak dána nastavitelnou dobou rozhodování o odstavení soustrojí a časem nutným pro předání zátěže zpět síti.

Přepnutí z MTG na síť nelze provést bez jisté prodlevy, při níž jsou současně odpojeny stykač sítě i stykač MTG. Toto řešení nepočítá se zpětnou synchronizací náhradního zdroje.

Krátkodobý chod se sítí

Situace odpovídá výše popsanému stavu s tím rozdílem, že po návratu veřejné sítě dochází k synchronizaci generátoru. Oba zdroje jsou tak ve fázi a při zajištění limitace zpětné dodávky do veřejného zdroje, jsou obě sítě krátkodobě propojeny. Výpadek tak nastává pouze v okamžiku náhlého síťového výpadku. Řídicí elektronika zajišťuje také synchronizaci se sítí a regulaci výkonu generátoru tak, aby byla zpětná dodávka limitována a převzetí zátěže z MTG na síť bylo měkké. V případě testovacího provozu za přítomnosti k sítě, generátor zátěž převezme a síti opět předá bez poruch nebo přerušení.

Paralelní chod se sítí

Paralelní chod se sítí je umožněn výše popsaným způsobem, řídicí systém pak zajišťuje řízený export/import energie do soustavy chráněné náhradním zdrojem. Výhoda tohoto řešení spočívá v možnosti připojit MTG paralelně k síti před očekávaným (plánovaným) výpadkem sítě a dosáhnout tak zcela nerušeného technologického procesu. Ekonomicky zvláště výhodnou vlastností tohoto řešení je využití soustrojí pro překlenování energetických špiček nad sjednaný energetický diagram.

Multi mode – provoz dvou a více paralelních zdrojů

Paralelní chod zdrojů je vhodný pro případy, kdy je vyžadována větší spolehlivost (redundance zdrojů), celkově větší pohotovostní výkon náhradního zdroje nebo proměnlivá, technologicky podmíněná výkonová potřeba (není nutno vždy provozovat jeden velmi výkonný ale nezatížený zdroj).

Paralelní systémy lze provozovat prakticky ve stejných funkčních modech jako samostatné MTG, od ostrovního provozu po paralelní chod soustavy se sítí. Řídicí systém plní ještě funkci výkonového managementu a sleduje stejnoměrný proběh jednotlivých strojů. Výkonový management zajistí, aby bylo vždy v chodu jen nezbytné množství soustrojí nutných pro bezproblémový chod tohoto energocentra.

Soustrojí jsou tak připojována/odpojována dle okamžitých a předpokládaných potřeb kritické zátěže, což přispívá ke stabilitě celého napájecího sytému a zároveň dokáže držet provozní náklady v předpokládaných ekonomických mezích.

Naše řešení dovoluje nabízet i paralelní systémy, u nichž je množství spolupracujících jednotek limitováno 32 kusy a ani jmenovité výkony jednotlivých soustrojí nemusejí být shodné.

Paralelizaci lze provádět dodatečně, a to i na soustrojí námi nedodaných.