3- 6 مولدهاي متحرك

13-6- كليات

يك منبع انرژي اضطراري يا پشتيبآن‌که اغلب ناديده گرفته می‌شود دستگاه‌های توربين و موتور ژنراتور متحرك است. در برخي كاربردهاي صنعتي و تجاري استفاده از دستگاه‌های متحرك توليد برق براي تأمین برق اضطراري و پشتيبان ساده‌ترین، اقتصادی‌ترین و راحت‌ترین راه‌حل به شمار می‌رود. ویژگی‌های هر دو نوع دستگاه‌های محرك اوليه ثابت به‌تفصیل دربندهای 3-3 و 5-3 موردبحث قرارگرفته است. در اين مبحث الزامات ويژه این‌گونه دستگاه‌ها هنگامی‌که به‌عنوان برق اضطراري و پشتيبان متحرك مورداستفاده قرار می‌گیرد، بررسي می‌شود. برخي احتیاط‌های ويژه كه هنگام استفاده از اين دستگاه‌های متحرك بايد رعايت شود نيز خلاصه‌شده است. تصميم به استفاده از تجهيزات متحرك معمولاً به لحاظ بهره‌برداری چندگانه از آن مطرح است. بنابراين قابليت حمل براي تأمین برق چندين بار مختلف با نيازها و ویژگی‌های گوناگون الكتريكي ازجمله مواردي است كه محدودیت‌های طراحي و انتخاب تجهيزات را تعيين می‌کند.

2-6-3 الزامات ويژه

دستگاه‌های توليد برق متحرك ممكن است داراي اشكال مختلفي باشد كه از يك محرك اوليه و ژنراتور شروع‌شده و تا يك مجموعه كامل خودكفا با امكانات جابجايي را شامل می‌شود. در مواردي كه تجهيزات متحرك در خارج از ساختمان استفاده يا نگهداري می‌شود بايد مجهز به پوشش حفاظت در برابر شرايط جوي باشد. این‌گونه دستگاه‌ها درصورتی‌که در شرايط محيطي حساس به سروصدا به كار رود بايد مجهز به امكانات كاهش صدا باشد. هر آنچه پوششي كه در آن استفاده شود، بايد تمهيداتي در نظر گرفته شود كه هواي لازم براي احتراق و خنك كردن آن به‌گونه‌ای باشد كه دستگاه در حد توان خروجي اسمي كار كند.

در مواردي كه استفاده چندگانه از سوخت مصرفي مطرح است بايد براي موتور ـ ژنراتور مخزن جداگانه در نظر گرفته شود. ظرفيت این‌گونه مخازن، كه بايد در بار كامل ارزيابي شود، برحسب مورداستفاده متفاوت خواهد بود ليكن نبايد از حداقل 8 ساعت كار كمتر باشد. سوخت گازوئيل مورداستفاده در مورد ديزل با توجه به موجود بودن، قابليت حمل و ذخیره‌سازی آن و این‌که در مقايسه با بنزين و كپسول گاز از مخاطرات كمتري برخوردار است انتخاب سوخت مناسبي می‌باشد. يك نمونه از دستگاه موتور ـ ژنراتـور (ظرفيت 15 تا 45 كيلووات) نصب بر روي یدک‌کش در شكل 3-24 ارائه‌شده است. يك نمونه از واحد توربين ـ ژنراتور 2800 كيلووات با مكانيزم اتصال خوداتکا در شكل 3-25 نشان داده‌شده است.

شكل 3-24: نمونه دستگاه موتور ـ ژنراتور (ظرفيت 15 تا 45 كيلووات) نصب بر روي يدكش

شكل 3-25: نمونه دستگاه توربين ـ ژنراتور 2800 كيلووات با مكانيزم اتصال خوداتکا

انتخاب ولتاژ يا ولتاژهاي خروجي، فازها و فركانس ژنراتور سازگار با الزامات بار پیش‌بینی‌شده بايد با دقت انجام شود. با استفاده از ژنراتورهاي داراي چند سیم‌پیچ می‌توان ولتاژهاي موردنیاز را انتخاب نمود. در واحدهاي كوچك اغلب همراه نمودن كابل اتصال با دستگاه ژنراتور مفيد خواهد بود. اگر سرعت اتصال براي برقراري برق حياتي باشد، كابل اتصال ممكن است به ترمینال‌های ژنراتور اتصال داده‌شده و كابل بر روي قرقره حمل گرديده و با استفاده از يك پلاگ به پريز بار متصل شود. پريز نيز می‌تواند به سيستم الكتريكي بار متصل باشد. بسياري از تسهيلات تلفن ساختمان‌ها و مراكز کلید زنی با استفاده از اتصال پلاگ و پريز به واحدهاي پشتيبان متحرك متصل می‌شود. طول كابل در این‌گونه موارد بايد با توجه به دورترين فاصله‌ای كه تجهيزات ممكن است مورداستفاده قرار گيرد، در نظر گرفته شود. در مواردي كه از حلقه كابل استفاده می‌شود، قطر آن بايد برابر با حداقل شعاع خم تعیین‌شده به‌وسیله سازنده پیش‌بینی شود. كابل مورداستفاده بايد از نوع قابل‌حمل برابر استاندارد NEC باشد.

يك كليد قطع و وصل دستي يا خودكار حسب مورد بايد بر روي ژنراتور نصب شود. براي اطلاعات لازم در موردحفاظت سیستم‌های برق اضطراري و پشتيبان به فصل ششم نگاه كنيد.

انتخاب كنترل سرعت موتور با استفاده از گاورنر و سيستم تغذيه سوخت براي هر دستگاه متحرك انتخابي حياتي خواهد بود اگر ديماند بار موردنظر مشخص نباشد. همچنين است در مورد روش‌های تنظيم ولتاژ در تركيب با سیستم‌های تحريك ژنراتور. كافي است كه گفته شود بررسي و تحليل انتخاب يك سيستم متحرك در مقايسه با يك سيستم موتور ـ ژنراتور ثابت بايد بامطالعه و دقت بيشتري صورت گيرد. اين امـر به علت وجود تقاضاهاي مختلفي از بار است كه ممكن است بر روي موتور ـ ژنراتور متحرك گذارده شود. انتخاب نادرست كنترل سرعت موتور يا كنترل ولتاژ، يا هر دو به معني آن است كه يا هزينه انجام‌شده به هدررفته است و يا دستگاه‌ها پاسخگوي برخي بارهاي حياتي نخواهد بود.

به‌طورکلی بهتر است سیستم‌های متحرك با استفاده از واحدهاي باتري خوداتکا كه حمل‌ونقل آن آسان‌تر است راه‌اندازی شود. در محل پارك این‌گونه واحدها بايد يك شارژر باتري براي مواردي كه از باتري استفاده نمی‌شود پیش‌بینی گردد. استفاده از واحدهاي راه‌اندازی هـواي فشرده با توجه به حجم و وزن زياد مخزن هـوا به علت دشواري حمل‌ونقل آن مقرون‌به‌صرفه نمی‌باشد.

در مواردي كه از موتورهاي رفت و برگشتي در خارج از ساختمان استفاده می‌شود، در سيستم خنک‌کننده بايد از محلول ضد يخ (ethylene glycol) و گرم‌کن غوطه‌ور استفاده شود.

33-6- اقدامات احتياطي ويژه

استفاده از مولدهاي متحرك در مقايسه با دستگاه‌های ثابت مستلزم برنامه‌ریزی و رعايت اقدامات احتياطي ویژه‌ای است. بسياري از موارد بیان‌شده زير بديهي به نظر می‌رسد، مع‌هذا، به‌ویژه در مراحل اوليه برنامه‌ریزی استفاده از مولدهاي متحرك و پیش‌بینی فضاي نگهداري آن، اغلب ناديده گرفته می‌شود.

در مواردي كه محل جداگانه‌ای براي نگهداري دستگاه هنگامی‌که از آن استفاده نمی‌شود اختصاص می‌یابد، محل مزبور بايد مجهز به امكانات گرم‌کننده سيستم خنک‌کننده دستگاه، شارژ باتری‌ها و پلاگ و پريز قابل‌انعطاف باشد. چنانچه محل استقرار دستگاه فاقد گرمايش يا خارج از ساختمان باشد و همچنين در مناطق سردسير بايد سیم‌کشی مدار لازم براي اتصال گرم‌کن از نوع غوطه‌ور مورداستفاده در پوشش سيستم سردكننده دستگاه پیش‌بینی شود. در مواردي كه استفاده از راه‌اندازی بادي مطرح باشد، بايد يك كمپرسور هوا همراه با خطوط فشارقوی قابل‌انعطاف و اتصالات لازم در نظر گرفته شود. اگر دستگاه براي مدتي استفاده نمی‌شود بهتر است يك بار مصنوعي براي آزمون در زير بار پیش‌بینی شود. از ديگر امكاناتي كه در محل انبار دستگاه می‌تواند مفيد واقع شود يك دستگاه نشان‌دهنده، كه عملكرد كليد ژنراتور را كنترل می‌کند و يك واحد تمرين خودكار است. در مواردي كه از مولدهاي متحرك با استفاده از اتصال پلاگ و پريز برنامه‌ریزی می‌شود، آنچه اهميت دارد اين است كه هر يك از بارهاي موردنظر كه به مولد متصل می‌شود مجهز به پلاگ هماهنگ با پريز دستگاه بوده و داراي ظرفيت اسمي لازم باشد. اتصال مولد به بار بايد از طريق يك كليد انتقال صورت گيرد. به علت ویژگی‌های ذاتي هر واحد توليد برق متحرك، در مقايسه با يك منبع برق عادي، بازگشت بار به سيستم برق عادي می‌تواند با ترتيب مرحله‌ای انجام شود. به‌ندرت اتفاق می‌افتد كه در يك سيستم راه‌اندازی خوب برنامه‌ریزی‌شده استفاده از ترتيب انتقال بار خودكار به ترتيب دستي ترجيح داده شود.

با فرض این‌که در برنامه‌ریزی اوليه امكان پیش‌بینی محل استقرار مولد متحرك با توجه به وسايل بار ميسر باشد، ورودي هواي تازه براي ساختمان مجاور يا فرعي بايد کاملاً از محل كار مولد به‌کلی جدا باشد.

43-6- سرويس و نگهداري

نظر به این‌که استفاده از مولدهاي متحرك اغلب برنامه‌ریزی‌شده نمی‌باشد، بنابراين اقدامات لازم براي آزمون و نگهداري این‌گونه دستگاه‌ها ممكن است نامنظم گرديده و نكات بااهمیت دستخوش فراموشي شود. اين نوع دستگاه‌ها بايد به‌گونه‌ای نگهداري شود كه همواره آماده بهره‌برداری باشد. اگر دستگاه به‌عنوان پشتيبان براي تغذيه تجهيزات حياتي استفاده می‌شود، بايد همانند تجهيزات نصب ثابت سرويس و نگهداري شود. در این‌گونه موارد بايد يك برنامه منظم راه‌اندازی دستگاه در زير بار براي مدت معين در نظر گرفته شود تا مواردي مانند روغن‌کاری محرك اوليه و سیستم‌های خنک‌کننده، شارژ باتری‌ها و راه‌اندازی دستگاه بررسي و كنترل شود. اين آزمون اغلب ممكن است از طريـق تجهيزات خودكار و نمایش‌دهنده نصب‌شده در محل انبار دستگاه انجام شود.

53-6- كاربردها

مولدهاي متحرك در كاربردهاي متنوع و پراكنده موردي عمومي و خصوصي استفاده می‌شود. كاربري این‌گونه دستگاه‌ها در مواردي همچون آب‌رسانی و كشاورزي، دفع يا تصفيه فاضلاب، جمع‌آوری و دفع زباله، ایستگاه‌های اعلام حريق مركزي، تأسیسات كنترل ترافيك متحرك، همایش‌ها، مجموعه‌های ورزشي و تفريحي و کارخانه‌هاي مولد برق و بخار، معمول است. موارد ديگر كاربري مولدهاي متحرك شامل دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزشي، پادگان‌های نظامي و مجموعه‌های دولتي و صنعتي و بالاخره كليه موارد تأمین برق خصوصي كه در آن ساختمان‌هاي منفرد و دور از هم وجود دارد، می‌باشد.

63-6- مولدهاي استيجاري

اغلب هزينه خريد يك دستگاه مولد متحرك با توجه به موارد نياز و ميزان كاربري در برابر هزينه اجاره آن قابل توجيه نمی‌باشد، بنابراين در این‌گونه موارد می‌توان مولدهاي برق متحرك را از شرکت‌های مختلف فروشنده و اجاره دهنده این‌گونه دستگاه‌ها به‌صورت استيجاري در ظرفیت‌های گوناگون تهيه و مورداستفاده قرارداد.

73-6- سيستم سوخت

منابع سوخت مولد برق متحرك بايد به‌گونه‌ای از پيش برنامه‌ریزی شود كه در صورت كمبود يا قطع آن، استفاده از منابع ذخيره امکان‌پذیر باشد. در مواردي كه از گاز طبيعي استفاده می‌شود بايد يك منبع ذخيره پروپان پیش‌بینی شود. در مواردي كه از سوخت مايع استفاده می‌شود بايد يك منبع ذخيره سوخت در نقطه مصرف در نظر گرفته شود. ازآنجاکه كيفيت سوخت مايع به‌مرورزمان كاهش می‌یابد، سيستم استفاده از آن بايد به‌گونه‌ای طراحي شود كه جايگزيني سوخت به‌تدریج انجام‌شده و همواره سوخت تازه در اختيار باشد.

83-6- كاربردهاي كشاورزي

استفاده از ژنراتورهاي پشتيبآن‌که توسط تراكتور گردانده می‌شود با توجه به این‌که محرك اوليه كاربرد دوگانه دارد کاملاً عملي و باصرفه است.