10 受変電・自家発設備(自家発設備)
受電電源が停電することを想定し、処理場で必要な全電力に見合う発電設備を設置します。
停電時でも処理系、排水系が維持できるように設計しています。
また、買電ですべての電力をまかなうと契約電力が大きくなりすぎるため、自家
発電設備が併用されることとなり、排水系にとって、自家発電設備が非常に重要な設備となっています。
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(1)自家発設備の種類
①ティーゼル発電設備
下水処理場の使用実績が長く、古い機場ほど使用されています。
長所
燃料消費量がガスタービン発電機より少なくなります。
通常、故障の予見がしやすく、故障した場合ほとんどの機器が現場での修理が可能です。
欠点
騒音が大きく、防音対策、消音器が必須です。
起動時に黒煙等が発生しやすく周辺が都市化されてくると煙害が発生します。
冷却水に伴う、補機が多く長期使用では内部腐食伴う故障が多くなります。
②ガスタービン発電設備
近年、導入が進んでいます。
長所
ディーゼル発電設備に比較して必要な補機が少なく、通常の保守点検が軽減されます。
燃焼が一定で起動時も煙害が少なくなります。
短所
燃料の負荷変動による消費量の変化が少なく、燃料消費が多くなます。ディーゼル発電機に比較して大容量の
燃料貯留量が必要となります。
また、故障した場合、現場での修理が限られ、ユニット毎の搬出し長期の修理となります。
メーカーでは、代替え機を用意するなどの対応を行っていますが、コスト的には負担が大きくなります。
(10 ディーゼル発電設備とガスタービン発電設備の比較)
上記の比較から、最近はガスタービン発電設備が、有利な状況にあります。
(2)自家発設備の起動時間
自家発の起動時間は、概ね20秒から30秒で負荷がかけられる状態になります。
受電との瞬時並列まで1分以内、通常であればピークカットの
母連パターンが確定し、負荷がかけられるまで、2分以内で完了します。
過去、ディーゼル発電設備で運転まで10秒、同期投入が数秒という発電設備がありました。
早く立ち上がることは良いことなのですが、あまりにも同期投入までの時間が早いと同期後にエンジンの回転むらが発生すると影響が母連系統全体にでます。
ケースによっては、自家発が逆電力で停電が発生することも考えられます。
この時は、同期投入までの時間を調整して遅くした経験があります。
(3)自家発設備の生みの親
自家発設備は、電機メーカーが設備を構築します。しかし、維持管理としての、メーカーは違ってきます。
①発電機を含む、電気設備は電機メーカー
②エンジン部分を含むメーカー
③エンジンをコントロールするガバナメーカー(ディーゼルの場合、ウッドワード)
発電機に不良が発生するとややこしい状況になります。
発電機は、故障原因が明確になる場合は、この3者の内の原因メーカーに修理をお願いする形になりますが、
特定できない場合、責任の押し付け合いになります。
機械メーカーに来てもらった場合は、電機・ガバナが不明で、電機メーカーに来てもらうと、エンジン・ガバナが不明。
ガバナも同上の状況となります。
現在は、調査をお願いするには費用がかかります。主たる原因が判明している場合は、そのメーカーと修理を調整すれば
よいのですがなかなか不自由です。
本来的には新設した電機メーカーが対応すべきとは考えますが、修理費用の間接費は上がります。
率先して作りたいと言っていたメーカーが、産み落とし不詳の息子が出た原因は、こちらの原因ではないと話します。
各電機メーカーにとて発電機は特殊で専門的な知識が必要です。全体を把握している総合技術者はほとんどいないのかもしれません。
また、他社の部分に手を加えて、トラブルが発生した場合の保証問題もあるようです。
故障原因が特定できず、エンジンメーカーが「運転する前に毎回試験運転をしてください」ととんでもないことを提案します。
当然ながら休日や夜中の急な雨の前に
試験運転はできないと説明したこともありました。
発電設備に関しては、費用を抑えるためにはこちらも勉強が必要だと痛感します。
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