2.2. Выбор схемы главного тока и разработка схемы грщ

Определяющим фактором в выборе схемы главного тока явля­ются количество и типы генераторных агрегатов СЭС. Типовые схемы главного тока СЭЭС для СЭС с генераторными агрегатами различной комплектации предусмотрены ГОСТ 5.6149—79. В ти­повых схемах (см.Спр.материалы) приняты следующие обозначения элемен­тов: секции шин ГРЩ основного питания — С_i, секции шин ГРЩ пониженного напряжения — С_ні выключатели генераторные — Q2і, выключатели перемычки — QSi, приемники электроэнер­гии — ПЭ, фидер электроснабжения с берега — ЭБ, аварийный распределительный щит — АРЩ.

Распределение приемников электроэнергии по секциям шин ГРЩ должно выполняться с учетом равномерной нагрузки вдоль шин и специфики структурной схемы сети распределения электро­энергии. Питание основных и резервных ответственных меха­низмов и аппаратов следует распределять между секциями сбор­ных шин так, чтобы при выходе из строя одной из секций питание этих приемников обеспечивалось от неповрежденной секции шин.

Нетиповые схемы главного тока допускается разрабатывать по согласованию с заказчиком исключительно в технически обос­нованных случаях. Выбор оптимального варианта схемы осу­ществляется по результатам сравнения приведенных затрат воз­можных вариантов по методике ГОСТ 5.6149—79.

Схема главного тока и распределения электроэнергии облегча­ет задачу выбора типового ГРЩ и компоновки его аппаратурой контроля, защиты и управления. Конструктивные особенности, описание однолинейной и структурной схем ГРЩ детально рас­смотрены в учебниках [1, 4, 6]. Эти материалы могут быть ос­новой для разработки полной однолинейной схемы ГРЩ проек­тируемой СЭЭС.

При выборе электроизмерительных приборов ГРЩ необходимо учитывать их нормальное рабочее положение (горизонтальное или вертикальное), класс точности, назначение, исполнение и пре­делы измерения (шкалу). Шкалы амперметров, ваттметров долж­ны составлять не менее 120—150% номинального значения величины; шкала вольтметров — не менее 120% номинального напря­жения. Вместе с приборами выбирают соответствующие им до­бавочные устройства (например, к частотомерам), трансформато­ры тока (амперметры, мегаваттметры), трансформаторы напря­жения и т. п.

Все электроизмерительные приборы выдерживают большие кратковременные перегрузки, а именно: один удар десятикрат­ным током в течение 5 с или девять ударов десятикратным током продолжительностью по 0,5с с интервалом 1 мин. Поэтому для электроизмерительных приборов не опасны пусковые токи дви­гателей, токи КЗ в сети и т. п.

2.3. Разработка схемы автоматизированной электростанции

Схема автоматизированной электростанции будет во многом определяться выбранным комплексом технических средств ав­томатизации (ТСА).

Современные САЭЭС включают комплекты ТСА типа «Ижора» и «Ижора-М», в которые входят такие функциональные уст­ройства, как УСГ, УВР, ДАУ, УТЗ, ЗОФН, ПКИ, УКИ, УРГ, УПП [1, 6].

Приведенные в учебнике [6] структурные схемы можно взять за основу при разработке схемы автоматизированной электро­станции.

Представленная в папке «Справочные материалы» схема содержит основные элементы силового оборудования для одного генераторного агрегата, на­бор электроизмерительных приборов и элементов связи силового оборудования с устройством контроля и защиты агрегата (УКЗ) и системой управления (СУ СЭЭС).

УКЗ и СУ СЭЭС получают информацию от трансформаторов тока и напряжения ТV, ТА; от датчиков, расположенных на ди­зеле: давления ВР, скорости ВV, температуры ВК, положения топливной рейки и генераторного автомата SQ.

На основании этой информации УКЗ и СУ СЭЭС формируют различные управляющие воздействия на СЭЭС, передаваемые через исполнительные органы: генераторный автоматический вы­ключатель Q2, серводвигатель СД регулятора Р частоты привод­ного двигателя ПД1, электромагнитный клапан пускового возду­ха YА1, электромагнитный клапан управления подачей топлива YА2 и забортной воды YА3, электромагнитный клапан системы подогрева YА4, стоп-клапан регулятора YА5. Например, при пере­грузках агрегата устройство УКЗ по истечении заданной выдерж­ки времени по каналу «Перегрузка» подаст питание на проме­жуточное реле К1, которое, сработав, включит контактор КМ1, отключающий второстепенные потребители, и со­общит об этом в СУ СЭЭС посредством контакта К1:2. Если перегрузка не исчезнет, то по истечении заданной выдержки времени по каналу «Перегрузка 2» получит питание реле К2, которое отключит генераторный автомат Q2, контакт К2:1, и со­общение поступит в СУ СЭЭС, контакт К2:2. При перегрузках по току, близких к токам короткого замыкания, по каналу «Га­шение поля» получит питание реле К3, которое в свою очередь включит контактор КМ2 в схеме гашения поля системы стабили­зации напряжения (ССН). Переключатель S3 выполняет функ­цию рубильника гашения поля.

В режиме синхронизации или распределения нагрузок СУ СЭЭС формирует сигналы «Убавить», «Прибавить», которые че­рез схему реверсирования СХРВ воздействуют на серводвигатель регулятора приводного двигателя. С помощью кнопок SB4 и SB5 этими, процессами можно управлять вручную от ГРЩ.

Включение и отключение генераторного автомата Q2 может осуществляться либо вручную от ГРЩ кнопками SB1 и SB2, либо автоматически от СУ СЭЭС, контакты К4:1 и К5:1.

В состав функциональной группы ФА1 входит пульт управле­ния и контроля СУ СЭЭС, позволяющий оператору получать пред­ставление о состоянии системы с помощью средств отображения информации и посылать задающие воздействия на систему с по­мощью средств ручного управления.

Представленная на рис. 4 схема пульта управления широко распространенной на судах отечественного флота системы типа АСА-С для четырехагрегатной электростанции содержит:

— верхний ряд красных ламп — HLR1...6, подающих сигналы: «МикроЭВМ неисправна» — HLR1 , «Обесточивание» — HLR2, «Неудавшаяся синхронизация» — HLR3, «Первичный двигатель на­гружен более 105% » — HLR4, «Перегрузка электростанции» — HLR5, «Обобщенная неисправность» — HLR6;

ряд желтых ламп, сигнализирующих о выполнении ЭВМ при­кладных программ: «Пуск ДГ» — HLY1, «Остановка ДГ» — HLY2, «Синхронизация ДГ» — HLY3, «Поиск резервного ДГ для включения» — HLY4, «Программа по недогрузке электростан­ции» — HLY5;

ряд кнопок-ламп белого цвета: «Квитирование сигналов не­исправностей» — SB1, «Гашение сигналов неисправностей» — SB2, «Контроль ламп» — SB3, «Блокировка автоматического распределения нагрузок» — SB4, «Блокировка отключения ре­зервного ДГ по недогрузке электростанции» — SB5;

индикатор, показывающий текущую загрузку электростанции и резерв генерируемой мощности HL с переключателем S2;

переключатель набора последовательности включения/отклю­чения ДГ S1;

для каждого ДГ установлены кнопки: «Дистанционный пуск ДГ» — SB21—SB22, «Включение генераторного автомата» — SB11—SB14, «Дистанционная установка ДГ» — SB31—SB34, «Выключение контроля ЭВМ» — SB41—SB44, «Аварийный стоп» — SB51—SB54;

переключатели выбора вида управления ДГ S11—S14 на три положения: «ручное», «контроль ЭВМ», «автоматическое»;

переключатели выбора вида управления насосами маслопрокачки S21—S24;

сигнальные лампы маслопрокачки HLW1—HLW4.

На приборном щитке пульта управления устанавливают для каждого ДГ: ваттметры PW1—PW4; счетчики моточасов РТ1—РТ4; приборы, показывающие давление смазочного масла Р11—Р14, давление охлаждающей воды Р21—Р24, температуру вы­хлопных газов (прибор P1, переключатель S3), температуру сма­зочного масла (прибор Р2, переключатель S4), температуру ох­лаждающей воды (Р3).

Для детального изучения принципов работы современных ти­повых непрограммируемых и программируемых устройств авто­матизации САЭЭС необходимо пользоваться учебной литерату­рой [1, 6, 8, 11] либо судовой технической документацией.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1