Cummins генераторы тұрақты электрмен жабдықтауда қандай артықшылықтарға ие?

Үзіліссіз қуат беру үшін дәлелденген сенімділік

Инженерлік шеберліктің жүз жылдығы: Қуат тұрақтылығындағы өнеркәсіптік генераторлардың мұрасы

Бүгінгі қолданылатын өнеркәсіптік генераторлар 2023 жылы Doe жариялаған зерттеу бойынша, міндетті жағдайларда уақыттың 99,95%-нан астамын сенімді жұмыс істеуге қамтамасыз ету үшін инженерлік білімдің шамамен 100 жылдық тәжірибесі негізінде жетілдірілген. Бұл машиналарды неге соншалықты сенімді етеді? Шынында да, олар 50 миллионнан астам нақты жұмыс істеу сағаты кезінде тексерілген сансыз дизайн өзгерістерінен өтті. Бұл сынақтар температура шекті деңгейге жететін ыстық шөлдерден бастап, көбінесе жабдықтарға қиындық туғызатын мұзды Арктикалық жағдайларға дейін барлық жерде жүргізілді. Қазіргі заманғы нұсқаларында енді ақылды суыту технологиясы мен дәл реттелген жану камералары бар. Нәтижесінде үздіксіз үш тәулік бойы жұмыс істеген кезде де өнімділік 1%-дан кем өзгеріспен ерекше тұрақты болып қалады.

Үлкен жүктемелер мен үздіксіз жұмыс режимінде берік құрылыс

Ауыр жүктемелі генераторлар әскери стандартқа сәйкес келетін болат корпуспен және үш қабатты тербеліс тежегіш жүйемен жабдықталған. Олар кернеудің шығысын төмендетпей-ақ қалыпты жүктеме сыйымдылығынан екі есе аса, шамамен он секунд бойы жұмыс істей алады. Альтернатор сияқты негізгі бөлшектер жалпы алғанда шамамен 15 мың сағатқа созылатын қатаң сынақтан өтеді. Мұндай үдеулі сынақтар нақты пайдалану кезінде ондаған жылдар бойы болатын процестерді модельдейді, бірақ барлығын тек 18 ай ішінде аяқтайды. Бұл барлық ұқыпты инженериялық жобалау желіден бірнеше рет қатарымен электр энергиясының үзілуі болған кезде де осы машиналар сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Өткен жылы Power Systems Journal журналында жарияланған соңғы мәліметтерге сәйкес, бұл қондырғылардың шамамен тоқсан екі пайызы бес жыл бойы үзіліссіз жұмыс істегеннен кейін тозу немесе өнімділік құлағанының ешқандай белгісін көрсетпейді.

Тоқтап тұру мен қызмет көрсету қажеттілігін азайту арқылы қызмет ету мерзімін ұзарту

Энергияны пайдаланудың тиімділігі жөніндегі 2023 жылғы деректерге сәйкес, соңғы заманауи диагностикалық технологиялар генератордың техникалық қызмет көрсету қажеттілігін ескі үлгілермен салыстырғанда шамамен 40% азайтады. Қазіргі кезде генераторлар ұзақ уақыт бойы тежемей жұмыс істеуін қамтамасыз ететін өздігінен тазартылатын ауа сүзгіштерімен жабдықталған. Бұл жаңалықтар арқасында көпшілік қондырғылар әрбір 500-750 сағат жұмыс істегеннен кейін ғана техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді. Сонымен қатар, компоненттердің жаңа конструкциясы ақауларды жоюды да тездетеді. Жөндеу жұмыстарының шамамен 8-де 10-ы екі сағат ішінде орындалады. Барлық бұл жаңартулар генераторлардың алмастыру қажет болғанша шамамен 25 жыл жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, бұл көптеген өндірушілердің ұсынатындарынан шамамен 35% ұзақ. Қаржылық тұрғыдан алғанда, иелер жоғары бастапқы құнына қарамастан, машинасына 10 жыл ішінде шамамен 18 мың доллар үнемдейді, яғни инвестиция тиімді болып табылады.

Жүктеме тербелістері кезінде дәл қуат тұрақтылығы

±0,25 Гц жиілік ауытқуы шеңберінде жүктеменің өзгеруіне лездік жауап

Электр энергиясына сұраныс кенеттен өзгергенде Cummins генераторлары электр желісін тұрақты ұстауға көмектеседі. Жүктеме 20%-дан 100%-ға дейін өскен кезде де олар мақсатты жиілік диапазонынан шамамен 0,25 Гц-ге дейінгі ауытқумен сақтай алады. Динамикалық жағдайларда дәстүрлі басқару жүйелері жиіліктің 10%-дан аса асып кету проблемасына ие болады, бірақ Cummins жақсырақ кернеу реттеу әдістерін және жүктеме өзгерістеріне дер мезгілде бейімделетін ақылды алгоритмдерді әзірлеп шықты. Нәтижесінде жиіліктердің рұқсат етілген шектерден ауытқуы азаяды. Мұндай ауытқулар өндірістік операцияларды бұзып, нақты синхрондау нүктелерінде жұмыс істеуге мұқтаж құрылғыларға зақым келтіруі мүмкін, сондықтан олар ақшалай шығын тудырады.

Динамикалық Орталар Үшін Тез Қуат Реттеу (3 Секундта 45%-ға дейін)

Жүйенің реакция жылдамдығына келетін болсақ, біз дәстүрлі жиналымдар ұсынатын нәрсеге қарағанда шынында да 3 есе жақсырақ өнімділік туралы сөйлейміз. Турбосыйғыртқыш технологиясы мен электрондық отын енгізу әдісіндегі озық жаңартулар арқасындa жүйе тек үш секунд ішінде қуат шығысын шамамен 45% -ға дейін өзгерте алады. Мұндай жылдам реакция дерекқорлар орталығы резервтік жүйелерге ауысуы немесе өндіріс желілері техникалық қызмет көрсетуден кейін қайта іске қосылуы керек болған кездегі маңызды сәттерде айтарлықтай айырмашылық жасайды. Ескі жабдықтар жұмыс көлеміндегі ұқсас өзгерістерді 8-10 секунд ішінде өңдеуге икемді, бұл оларды электрмен жабдықтаудың тұрақсыздығынан туындайтын мәселелерге әлдеқайда сезімтал етеді.

Кернеу реттеуі сезімтал жабдықтарды қорғау үшін ±1% ішінде сақталады

Cummins генераторлары жүктеме өзгерген кезде кернеу тербелістерін аса шектеулі ±1% диапазонында ұстайды, бұл шынымен жартылай өткізгіш жабдықтар мен медициналық визуалдау құрылғыларының қажет ететін стандартынан (әдетте ±2%) да жоғары. Олардың арнайы гармоникалық сүзу технологиясы жалпы гармоникалық искаженияны (THD) 2%-ден төмен деңгейге дейін төмендетеді, ал қарапайым резервтік электрмен қамтамасыз ету жүйелері әдетте 5%-дан 8%-ға дейінгі THD шығарады. Бұл талаптарға сай келу генераторлардың кернеудің тепе-теңдігі мәселелері бойынша IEC 60034-1 стандартына сәйкес келетінін білдіреді. Бұл маңызды, себебі олар толқын пішініндегі қателіктерден электрондық компоненттердің зақымдануынан қорғайды, ал мұндай қателіктер тұрақсыз электр желілерінде пайда болуы мүмкін.

Тұрақты өнімділік үшін алдыңғы қатарлы қозғалтқыш технологиясы

Оптималды жану тиімділігі үшін электрондық отын енгізу және турботөмендету

Cummins генераторлары жеткізу жүйелерінің алдыңғы қатарлы болуына байланысты шамамен 98,6% жану тиімділігіне жетеді, олар өздерін қоршаған ортаға байланысты нақты уақыт режимінде өзгеріп отырады. Бұл электрондық отын жіберу жүйелері әр секунд сайын шамамен 1200 рет ауа тығыздығын, температура деңгейлерін және қозғалтқыштың жұмыс күшін тексеріп отырады. Содан кейін олар отынның бүкіл мөлшері толық жанатындай етіп спрейлерді реттейді. Бұл EFI жүйелері цилиндрдегі қысымды дәлме-дәл сақтайтын екі сатылы турбосыйғыртқыштармен жұптасқан кезде, жүктеме кенеттен өзгерген кезде қуат күту қажеттілігі жоғалады. Сонымен қатар, бұл заманауи жүйелер бұрынғы механикалық инъекция әдістерімен салыстырғанда бөлшектердің шығарылуын шамамен екі үштен бірге дейін азайтады.

Дәл ауа-отын қатынасы мен тұрақты шығысты қамтамасыз ететін ақылды басқару жүйелері

Ақылды машинаның үйрену платформасы әртүрлі отын сапасы немесе өзгеріп отыратын биіктіктермен жұмыс істеген кезде де ауа мен отынның қатынасын жарты пайыздан аспайтын дәлдікпен үнемі реттеп отырады. Бұны мүмкін ететін - машина ішіндегі шамамен 38 сенсордан ақпаратты тексеріп отыратын микропроцессорлық жүйе. Бұл кернеуді шамамен плюс-минус 0,8% шамасында тұрақты ұстауға көмектеседі, бұл көрсеткіш көптеген салаларда жақсы деп саналатын нәтижеден шамамен 40% жоғары. Тағы бір маңызды артықшылық туралы да айту қажет. Енгізілген түзету бағдарламасы осы қажымды гармониктердің пайда болуын тоқтатады, сондықтан ауруханалар МРТ аппараттарын дұрыс жұмыс істете алады, ал зауыттар өзіндік роботтық жүйелерге қуат беру проблемаларының әсер етуіне қорықпауы керек.

Отынды үнемдейтін, шығарылатын газдар мөлшері төмен және ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз ететін жұмыс режимі

Cummins-тің қабатты жану технологиясы жартылай жүктемеде жұмыс істеген кезде отын шығынын шамамен 12% азайтады, бірақ двигательдің реакциялау уақыты бұрынғыдай қалып қояды. Жүйе түтін температурасын да бақылап отырады және ақылды суыту жүйелері арқасында ол 450 градус Цельсийден аспайды. Бұл қатаң EPA Tier 4 стандарттарына сәйкес келумен қатар двигательдің жұмыс істеу мерзімін 8 000-12 000 сағатқа дейін ұзартады. Операторлар үшін ең ыңғайлысы — ішкі бөгде қоспалар сүзгісі қалыпты жұмыс істеу кезінде өзін-өзі тазалайды. Кәдімгі дизель сүзгілерінің талап ететін тоқтатуды қажет ететін қажетсіз тазалауларға керек болмайды, бұл техникалық қызмет көрсетуге кететін уақыт пен ақшаны үнемдейді.

Қолданыстың ыңғайлы интеграциясы және масштабталатын электр энергиясы шешімдері

Cummins генераторлары жүйеге тәуелсіз интеграция мен модульді архитектура арқасында ұяңсыз бейімделу мүмкіндігін ұсынады. Бар электр желілерімен сәйкестігі қайта жабдықтау шығындарын азайтады және жаңарту кезінде жұмыстың үздіксіздігін қамтамасыз етеді.

Сөндіру кезінде тегіс ауысуды қамтамасыз ететін автоматтылықпен берілетін ажыратқыштар

Автоматтылықпен берілетін ажыратқыштар (АБА) ауруханалар мен дерекқорлар сияқты маңызды объектілер үшін 0,5 секундтан кем болатын дәлелденген жауап уақытымен секундтан кем уақыт ішінде қуат беруді қамтамасыз етеді. Осы ақылды жүйелер желі сапасын тәулігіне 24 сағат бақылайды және кернеу ауытқулары ±10% асқан кезде генераторлық қуатқа ауысады — бұл желінің тұрақсыз жағдайынан құрылғылардың зақымдануына қарсы маңызды қорғаныс.

Масштабталатын, еселенген қуат конфигурациялары үшін параллель жұмыс істеу мүмкіндігі

Операторлар бірге жұмыс істейтін 32 генераторлық қондырғыны синхрондау мүмкіндігіне ие, бұл оларға жүйелерді түбегейлі өзгертуді қажет етпей-ақ шамамен 20 киловаттан бастап 3 мегаваттан астам қуаттылыққа дейін қуат көлемін біртіндеп кеңейтуге мүмкіндік береді. Бұл жүйеде резервтеу қосымша теңдестіруді қамтамасыз етеді және барлық байланыстырылған қондырғылар арасында жүктемені бөлу дәлдігі шамамен 0,25 пайыздан аспайды. Бұл жинақтау объектілерге бірнеше жолмен пайда әкеледі. Олар маусымдар өзгергенде және сұраныс артқанда қуатты арттыра алады, операцияларды үздіксіз жалғастыра отырып, қажетті техникалық қызмет көрсетуді жүргізе алады және нақты уақыт режиміндегі қажеттіліктерге сәйкес әрбір генератордың жұмыс көлемін реттеу арқылы отын шығынын үнемдей алады.

Ақылды бақылау және алдын ала техникалық қызмет көрсету мүмкіндіктері

Ерте сақтандыру мақсатында нақты уақыт режимінде алысқа орналасқан бақылау және диагностика

Cummins генераторларының жабдықтары барлық уақытта 20-дан астам негізгі өнімділік көрсеткіштерін бақылайтын алысқа мониторинг технологиясымен жабдықталған. Оларға кернеу шыңдары, отынның қаншалықты тиімді жануы және жүктеме кезіндегі мойынтіректерде не болып жатқаны сияқты заттар жатады. Бүкіл жүйе әр 15 секунд сайын орталық орындарға қауіпсіз деректер жіберетін ақылды IoT датчиктеріне негізделген. Бұл нақты техникалық қызмет көрсетуге қандай әсер етеді? Техниктер ескі дәстүрлі ескерту шамдарына қарағанда сұйықтық деңгейі немесе ауа ағынымен байланысты мәселелерді 8-10 сағат бұрын анықтай алады. Суытқыш сұйықтығының pH деңгейі қауіпсіз аймақтан тысқа шыққан кезде техникалық қызмет көрсету тобының мүшелері өз телефондарында дер кезде хабарлама алады. Өткен жылы Power Systems International зерттеуінің мәліметтері бойынша, бұл тәулік бойы жүргізілетін жұмыстар кезінде ақауларды іздеу уақытын жуық 60% қысқартады. Бұл жүйелерді сынақтан өткізген дәрігерлер мекемелері осы жылдың басында жарияланған Energy Resilience Report бойынша орнатудан кейін күтпеген тоқтап қалуларды жуық екі үштен бірге дейін қысқартқанын хабарлады.

Деректерге негізделген түсініктемелер арқылы қажетсіздіктерді болдырмау мақсатында болжаушы техникалық қызмет көрсету

ML алгоритмдері компоненттердің тозуы басталатын уақытты болжау үшін қазір болып жатқан оқиғалармен салыстырмалы түрде шамамен 18 айлық жұмыс істеу тарихына қарайды. Бұл жүйе мұны өте жақсы орындайды, көбінесе дәлдігі шамамен 94% құрайды. Осындай ақылды жүйелер отын бүркулері сияқты заттарды ауыстыру кезінде проблемалар пайда болар алдын 5-7 күн бұрын жұмысты жоспарлай алады. Бұл технологияны қолданатын зауыттар өздерінің энергия жұмысын едәуір тұрақты ұстап, 99,9% жұмыс істеу уақыты көрсеткішіне жетеді және сервис аралық уақытты шамамен 40% ұзартады. Екі жыл бойы өткізілген нақты әлемдегі сынақтар өткен жылғы Индустриялық техникалық қызмет көрсетудің тиімділік индексі бойынша зауыттардағы күтпеген 100 өшірудің шамамен 89-ын тоқтата алды. Бұл болжау құралдары ағымдағы сенсор оқылуларын ескі істен шығу деректерімен сәйкестендіру арқылы қажеттілікке қарай техникалық қызмет көрсету кестесін үнемі реттейді, бұл ресурстарға кететін шығындарды үнемдеуге және машиналардың қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Өнеркәсіптік генераторлардың сенімділігі неде?
Өнеркәсіптік генераторлар жүз жылға жуық уақыт бойы жетілдірілген инженерлік шешімдерге ие болғандықтан және экстремалды жағдайларда кеңінен сынақтан өткендіктен сенімді болып табылады.

Бұл генераторлар мәселесіз қанша уақыт жұмыс істей алады?
Зерттеулерге сәйкес, бұл генераторлардың 92%-ы бес жыл бойы үздіксіз жұмыс істегеннен кейін тозу немесе өнімділік жоғалту белгілерін көрсетпейді.

Тоқтауларды азайту үшін қандай жаңартулар енгізілді?
Ең соңғы диагностикалық технологиялар өзін-өзі тазартатын ауа сүзгіштері мен жөндеуге оңай компоненттер есебінен техникалық қызмет көрсетудің қажеттілігін 40%-ға дейін азайтады.

Жедел қуатты реттеу операцияларға қалай пайдалы?
Үш секунд ішіндегі жедел қуатты реттеу үзілістер кезінде үзіліссіз ауысуға мүмкіндік береді, бұл резервтік қуат қажет ететін объектілер үшін маңызды.

Болжамды техникалық қызметтің тиімділігі қандай?
Машиналық оқыту алгоритмдері негізінде жұмыс істейтін болжамды техникалық қызмет шамамен 94% дәлдікке ие және күтпеген тоқтауларды айтарлықтай азайтады.