Проектирование СГЭ на базе ДГУ

Проектирование систем гарантированного электроснабжения на базе дизель-генераторных установок – оно нам надо?

В последнее время все чаще встречается мнение, что для установки (монтажа) дизель-генератора (ДГУ) вовсе не требуется никакого проектного решения. Особенно это мнение распространено для ДГУ контейнерного исполнения, мол это уже готовое заводское изделие (этакий холодильник) – привози на объект и «включай» в розетку.

Проектные организации, которые не специализируются на системах гарантированного электроснабжения (СГЭ), часто оставляют все вопросы, касающиеся ДГУ на откуп поставщика оборудования! И фактически в проекте ДГУ остается темным пятном. В таблице 1 приведен пример замечаний представителей строительного надзора заказчика и ответ проектировщика системы электроснабжения объекта.

Таблица 1.

Ответ разработчиков документации отличается поэтичностью, но при этом с технической точки зрения не имеет под собой основания.

Итак, давайте попробуем разобраться в необходимости разработки документации для установки ДГУ.

Что нам на счет этого говорят нормативные документы? Дизель-генераторные установки попадают по действия ПТЭЭП «ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ». Пункт 1.3.2. гласит:

«До начала монтажа или реконструкции электроустановок, необходимо:

• Получить технические условия в энергоснабжающей организации;
• Выполнить проектную документацию;
• Согласовать проектную документацию с энергоснабжающей организацией, выдавшей технические условия, и органом государственного энергетическогонадзора.»

В «Сборнике документов по вводу в эксплуатацию электроустановок потребителей. Санкт-Петербург 2003» в разделе «разработка проекта электроснабжения объекта» говорится:

«Для дизель-электростанции, как резервного источника электроснабжения, разрабатывается отдельный проект».

Получается, что согласно действующих нормативных документов для безболезненного ввода в эксплуатацию ДГУ необходимо разработать проект!

Что же происходит на практике. Проектная документация на ДГУ не разрабатывается по различным причинам: проект разрабатывает организация, которая разрабатывает всю систему электроснабжения, не отдающая достаточного внимания дизель-генераторной установке; экономия средств на разработке документации; банально забыли о необходимости разработки проекта на ДГУ. С чем же в таком случае в последствии сталкивается заказчик (или генподрядчик) когда приступает к реализации объекта? Возможные проблемы можно условно разделить по вариантам исполнения ДГУ:

• Контейнерная, которая располагается на территории объекта;
• Открытая, которую необходимо располагать в специально отведенном помещении.

Контейнерная ДГУ

Фундамент:

ДГУ контейнерного исполнения нельзя привезти на объект и поставить куда угодно. Для контейнерной ДГУ должен быть разработан отдельный фундамент. Фундамент должен быть разработан с учетом статических и динамических нагрузок, передаваемых от ДГУ. Должны быть учтены геологические и геодезические особенности местности.

При неправильном подходе к разработке фундамента возникают серьезные проблемы. На рисунках 1-3 показан пример расположения ДГУ контейнерного исполнения на отдельно стоящих, столбчатых, железобетонных фундаментах. На фотографиях видно, что на отдельных участках просадка фундаментов неравномерная, как следствие происходит отклонение опорной поверхности фундамента от горизонтали. Как итог владелец ДГУ сначала подкладывал дополнительные опорные пластины на фундаменты, но в конечном итоге принял решение смонтировать правильный фундамент, что конечно, повлекло дополнительные финансовые затраты.

Общий вид установки.

Фрагмент опирания в осях А-1.

Фрагмент опирания в осях Д-А-1.

При размещении контейнерного ДГУ на территории объекта необходимо руководствоваться:

• С одной стороны, техническими особенностями контейнерного ДГУ:
  • Расположением приточный и вытяжных вентиляционных отверстий;
  • Направлением выхлопного тракта;
  • Расположением дверей и технологических отверстий.
• С другой стороны необходимо соблюдать требования нормативных документов в сфере пожарной безопасности (СП 4.13130.2013 Свод правил Системы противопожарной защиты ограничение распространения пожара на объектах защиты требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям), которые регламентируют расстояния от зданий и сооружений различных назначении, с различными степенями огнестойкости ограждающих конструкций.

Если контейнер ДГУ расположить приточным или выбросным отверстием вплотную к какой-либо сплошной стене (ограждающей конструкции), то дизель-генераторная установка не сможет охлаждаться должным образом. Как итог ДГУ будет останавливаться по аварии.

При расположении ДГУ контейнерного исполнения в нарушение противопожарных расстояний, МЧС России может наложить на владельца установки очень серозный штраф и выдать предписание на устранение нарушений. Как итог - дополнительные финансовые затраты.

Объем топлива определяется требуемым временем автономии. В зависимости от объема, хранимого в контейнере ДГУ топлива может появиться необходимость в системе аварийного слива топлива. Такая необходимость определяется в соответствии с действующими нормативными документами. Аварийный бак должен размещаться подземно на нормируемом расстоянии от стен зданий (сооружений). Расстояние до стен и объем аварийного бака определяется по СП 4.13130.2013. Глубина заложения зависит от геологических и геодезических особенностей местности.

Отсутствие аварийного бака (при его необходимости) может так же являться основания для предписания со стороны пожарного инспектора. Размещение бака без проекта, учитывающего все нормы, может стать серьезной ошибкой. Бак со временем под действием коррозии сгнить, возможны подтопления емкости и ее выпирание из грунта.

Экология

Работа ДГУ сопровождается следующими факторами воздействия на окружающую среду и санитарно-гигиенические условия окружающей территории:

• Загрязнение атмосферного воздуха;
• Шумовое воздействие.

Бытует мнение, что для резервных дизель-генераторных нет необходимо рассчитывать экологическое воздействие на окружающую среду, но это не так! В методическом пособии по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (ОАО «НИИ Атмосфера», г. Санкт-Петербург, 2012г.) в разделе 2.6. сказано:

«Выбросы от дизельных электростанций, предназначенных для использования при аварийных ситуациях, подлежат нормированию и для них устанавливаются нормативы только при проверке работоспособности ДЭС, осуществляемой с учетом периодичности и продолжительности согласно паспорта ДЭС».

Соответственно аварийный характер работы ДГУ не спасает нас от необходимо осуществлять расчет на соответствие экологическим нормам, как следствие разрабатывать раздел «Перечень мероприятий по охране окружающей среды» (ООС).

Раздел ООС позволяет оценить возможность установить ДГУ в той или иной местности. В нем даются необходимые рекомендации по снижению возможного шумового воздействия на окружающую застройку. Вычисляется высота, на которую следует выводить выхлопной тракт от ДГУ, что бы обеспечивалось требуемое рассеивание вредных веществ.

На практике часто случается так, что большая шумящая ДГУ вызывает опасения (негодование) у населения (в случае установки ДГУ в плотной жилой застройке). В таком случае люди обращаются в Роспотребнадзор с просьбой провести проверку объекта. В случае если в последствии инспектор Роспотребнадзора выявляет нарушения, то владельцу установки выписывается предписание на устранение нарушений и серьезный денежный штраф.

ДГУ открытого исполнения.

Для того чтобы дизель-генераторная установка, размещенная в помещении, функционировала в нормальном режиме необходимо спроектировать целый ряд инженерных систем (для контейнера которые уже изготовлены в заводских условиях). Основные системами являются:

• Система технологической вентиляции;
• Система отвода выхлопных газов;
• Система топливоснабжения ДГУ;
• Система охлаждения (для варианта с выносным радиатором).

На рисунке ниже представлен план размещения ДГУ в помещении (к данному проекту и выставлены замечания в таблице 1). Кроме как разместить на плане проектировщик не потрудился, в ответ на замечание по сути предложил обратиться к поставщикам оборудования.

В данном случае важно понимать, что поставщик оборудование поставляет именно оборудование и если ему придет запрос на станцию мощностью 900кВт (как в данном случае), то конечно же с радостью продаст заказчику такую ДГУ.

Размещение ДГУ в помещении.

При этом по данному плану сразу видны масса проблем:

• Помещение очень маленьких габаритов, расстояние от генератора до стены (ось П) меньше чем того требуют рекомендации завода изготовителя и нормативные документы;
• Помещение имеет только одну внешнюю стену – как следствие крайне сложно организовать технологическую вентиляцию ДГУ;
• Отсутствует план газовыхлопа – нет понятия на какую высоту выводить трубу;
• Не отображены вопросы топливоснабжения – каким образом осуществлять дозаправку топливного бака ДГУ;
• Не выделен отдельный фундамент под ДГУ - развязанный с остальным зданием.

Как итог после того как заказчик обратился за поставкой оборудования выяснилось, что проектные решения по установке ДГУ в выделенном под него помещении вообще не проработаны.

На рисунке ниже показан пример объема коммуникаций в помещении ДГУ – все эти коммуникации проектируются индивидуально и конечно не входят в объем поставки самого основного оборудования (самого ДГУ). Во избежание наложений на рисунке не показана ДГУ (при этом видна большая насыщенность).

Пример объема коммуникаций в помещении ДГУ.

В данном случае заказчик обратился к ответственному поставщику (ГК «Хайтед»). Сразу было указано на отсутствие проработки каких-либо проектных решений по ДГУ.

Теперь заказчик вынужден заказывать отдельный проект на инженерные системы по помещению ДГУ.

На стадии строительства не учтены особенности связанные с необходимостью установки ДГУ. Потребуется демонтаж конструкций пола помещения, с последующей организацией монолитного железобетонного фундамента, не имеющего механической связи с несущими конструкциями здания. Для технологической вентиляции ДГУ необходимо в кровле помещения организовать проем 1000х1000мм. Отвод выхлопных газов необходимо выполнить через фасадную стену здания, при этом в ней необходимо организовать гильзу диаметром 500мм.

Все работу будут связаны с очень большими финансовыми затратами.

Кроме всего прочего при установке ДГУ в помещении никто не исключает те проблемы, которые были озвучены выше (при описании ДГУ контейнерного исполнения) – а именно требования противопожарных и экологических норм.

Большинство проблем, озвученных в этой статье можно избежать если для разработки проекта системы гарантированного электроснабжения на базе дизель-генераторной установки (хоть контейнерного исполнения, хоть отрытого) обращаться к профессионалам. К проектировщикам которые знают как технические особенности оборудования, так и нормативные документы и умеют их применять к каждому конкретному случаю.

Регулировка клапанов Perkins