1.5. Источники питания аварийных сэс

Источниками питания аварийных СЭС переменного тока являются 3-фазные СГ.

Для повышения надежности аварийных генераторов их СВАРН упрощают, для чего:

1. исключают корректоры напряжения;

2. исключают ручные регуляторы напряжения ( реостаты возбуждения );

3. применяют электрическое ( а не электромагнитное ) суммирование сигналов,

пропорциональных напряжению и току нагрузки, что позволяет исключить из СВАРН гро

моздкий ТК.

4. на многих судах в качестве АГ используют бесщеточные СГ, не имеющие ще-

точного аппарата.

В качестве примера рассмотрим СВАРН АГ фирмы «Эльмо» ( Германия ) ( рис. 5.2 ).

Рис. 5.2. Схема СВАРН АДГ фирмы «Эльмо»:

а – принципиальная электрическая схема; б – векторная диаграмма токов СВАРН

Система возбуждения АДГ фирмы "Эльмо" (ГДР) с генератором типа SSED имеет свои конструктивные и схемные особенности .

Все элементы СВАРН установлены непосредственно в ци­линдрическом корпусе генератора со стороны, противоположной приводу (за щеточным аппаратом). Такое реше-

ние привело к увеличе­нию длины корпуса генератора и объединению СВАРН с ним в единый блок.

В комплект СВАРН (рис. 5.2, а) входят трансформатор тока ТА, дроссель L, выпря

митель UZ и защитный выпрямитель VD.

Первичные обмотки трансформатора ТА включены не на выходе СГ, а с противопо­

ложной стороны.

Компаундирующий дроссель L состоит из общего 3-стержневого магнитопровода, между стержнями которого и верхним ярмом имеется регулируемый воздушный зазор.

Сигналы по току и напряжению суммируются в электрической цепи (без общего транс­форматора)/

Процесс амплитудно-фазового компаундирования пояс­няется векторной диаграмм

мой (рис. 5.2, б).

Достигается стабильность напряжения с погрешностью ±2,5 % номинального напря

жения во всем диапазоне нагрузок при cosφ = 0,5…0,9.

Ограничитель напряжения VD представляет собой выпрямитель из восьми селено-

вых элементов. На участке проводимости характеристика VD более крутая, чем у германи

евых диодов выпрямителя UZ, поэтому при перенапряжениях на стороне постоянного то-

ка (при КЗ и в переходных режимах) сопротив­ление выпрямителя VD значительно умень-

шается, ток замыкается через него, чем и достигается защита выпрямителя UZ. Диоды вы-

пря­мителя UZ выбраны с 3-кратным запасом по току, поэтому СВАРН имеет достаточную надежность.

Элементы СВАРН хорошо охлаждают­ся, находясь в потоке воздуха, втягиваемого крылаткой генератора в его корпус.

В цепи ОВГ не установлен ручной регулятор напряжения, поэтому значение напря-

жения СГ настраивается на фирме-изготовителе путем регулирования воздушного зазора в дросселе. Для настройки СВАРН в судовых условиях генератор нагружают активным током 80-100 %

1. 6. Схема программного управления пуском адг

На судах отечественной постройки установлены унифицированные системы про-

граммного управления пуском АДГ ( системы автозапуска АДГ ), с дизелями типов 1Д6-150М (мощность 100 кВт), 6Ч12/14 (50 кВт) и 4Ч10,5/13 (25 кВт).

После обесточивания судна автоматизированная СУ АДГ обеспечивает выполне-

ние такой программы пуска, включения АДГ на шины АЭС и приема нагрузки:

1. отключение фидеров питания щита аварийной СЭС от ГЭРЩ;

2. прокачку масла в смазочной системе дизеля;

3. перемещение рейки регулирования подачи топлива в положение минимальной подачи;

4. включение стартера, вращающего дизель;

5. исключение повторного включения стартера при удавшемся пуске;

6. обеспечение еще двух включений стартера в случае неудавшегося пуска;

7. при удавшемся пуске перемещение рейки регулирования подачи топлива в поло

жение номинальной подачи;

8. включение АВ после возбуждения генератора с одновременным приемом нагруз

ки ранее включенных приемников или прием нагрузки в 2 ступени;

9. возвращение системы автоматического пуска АДГ в исходное состояние;

10. прерывание программы пуска и возврат СУ в исходное состояние в случае включения питания основной СЭС.

Программа пуска может быть реализована с помощью электромеха­нических контак

тных устройств или электронной схемы.

В 1-м случае при аварии основной СЭС включается ЭД программного устройства, который через замедляющий редуктор вращает кулачковый валик. Последний, в опреде-

ленной последовательности, с заданными проме­жутками времени переключает контакты, которые, в свою очередь, управляют реле и другими устройствами, обеспечивающими пуск АДГ и включение нагрузки.

Во 2-м случае с помощью электронной схемы реализуется программа управления контактной частью схемы пуска АДГ и включения нагрузки.

Система состоит из пульта с кнопками для ручного пуска и сигнальны­ми устройст-

вами, блока автоматического управления и элементов, смонтированных на дизеле.

Устройство программного управления пуском (рис. 5.3 ) получает питание от акку-

муляторной батареи GB, имеющей несколько выводов (это позволяет получить необходи-

мые для работы схемы напряжения разных значений).

Рис. 5.3. Схема программного управления пуском АДГ

Исходное состояние схемы

В исходном состоянии (в неаварийном режиме) на трансформатор TV поступает на

пряжение от ГРЩ, включается реле KV контроля напряжения и его контакт повторно пре

рывает цепь реле KV4 пуска (она прервана также закрытым в этом режиме транзистором VT19).

Через резисторы Rl, R3 на транзистор VT1 подано напряжение отрица­тельного сме-

щения, однако он открыт более высоким напряжением управления выпрямителя UZ1. В открытом состоянии сопротивление транзистора VT1 близко к нулю, на нем нет падения напряжения.

На эмиттер и базу транзистора VT2 поданы напряжения практически одинаковых потенциалов, поэтому он закрыт.

Через R5 на эмиттер -базу транзистора VT3 поступает напряжение положительного смеще­ния, поэтому этот транзистор открыт. Через него заряжен конденсатор С2, через R8 течет ток управления транзистора VT4, и он открыт, а транзистор VT5 закрыт.

Через транзистор VT6 течет ток управления, создаваемый падением напряжения на резисторе R12, через который течет ток нагрузки выпрямителя UZ2. Транзистор VT7 за-

крыт.

Состоя­ние остальной части схемы изменяется при переключении транзистора VT7. Так как он закрыт, конденсатор С4 не заряжен и транзистор VT8 тоже закрыт.

На коллектор - эмиттер транзистора VT8 не поступает напряжение, поэтому, несмо-

тря на то, что он закрыт, на нем нет падения напряжения и транзистор VT9 тоже закрыт.

Транзис­тор VT10 закрыт, так как на него поступает напряжение отрицательно­го смещения батареи. Так как VT10 закрыт, конденсатор С5 не заря­жен, поэтому VT11 тоже закрыт. На его коллекторно-эмиттерном переходе создается падение напряжения, которое является напряже­нием управления транзистора VT12, и он открыт.

Протекающий через VT12 ток создает на резисторе R27 падение напряжения, кото-

рое компенсирует напряжение отрицательного смещения батареи, и тран­зистор VT13 от-

крыт. Через него текут токи управления транзисторов VT14, VT15, они открыты.

На базу транзистора VT16 подан отрицатель­ный потенциал с коллектора транзисто-

ра VT15, поэтому VT16 закрыт.

На транзисторах VT17 и VT18 собрана схема мультивибратора MB. С коллектора транзистора VT16 на базу транзистора VT17 подан положи­тельный потенциал, следователь

но, VT17 закрыт (соответственно VT18 открыт). Через R39 на транзистор VT19 поступает напряжение отрица­тельного смещения батареи, и он закрыт.

Работа схемы после обесточивания основной СЭС

При обесточивании основной СЭС исчезает напряжение на трансфор­маторе TV, отключается реле контроля напряжения KV и его замкнувший­ся контакт подготавливает к включению реле KV4 пуска.

Закрывается VT1, так как выпрямитель UZ1 обесточен, открывается VT2. На резис­торе R5 создается падение напряжения, которое больше напряжения положительного смещения батареи, и VT3 закрывается.

Транзистор VT4 не закрывается, конденсатор С2, разряжаясь через базу - эмиттер транзистора VT4, еще 30 с будет создавать ток управления. Так форми­руется выдержка времени всего цикла работы схемы автоматического пуска.

Транзистор УТ5 остается закрытым. Выпрямитель UZ2 обесточен, и на резисторе R12 нет падения напряжения, следовательно, транзистор VТ6 закрывается, а VТ7 открыва-

ется.

Начинается заряд конденсатора С4, и в течение времени заряда (3 с) конденсатор шунтирует цепь управления транзистора VТЗ: он остается закрытым.

Через открытый VТ7 на коллектор - эмиттер транзистора VТ8 подается напряжение батареи и, так как он закрыт, на нем возникает падение напряжения.

Открывается VТ9, возникает падение напряжения на резисторе R21, открывается VТ10, и включается реле КV1 прокачки масла, кото­рое включит на 3 с электродвигатели масла М1 и топлива М2 (рис. 5.4, а).

Через VТ10 (см. рис. 5.3) мгновенно заряжается конденса­тор С5, открывается VТ11. Закрывается VТ12, поэтому на R27 не созда­ется падения напряжения и VТ13 закрывается.

Состояние транзисторов VТ14, VТ15 не изменяется, потому что через открытый VТ10 продол­жают протекать их токи управления.

Через 3 с прекращается заряд конденсатора С4, открывается VТ8, закрываются VТ9 и VТ10: реле прокачки масла отключается.

Рис. 5.4. Принципиальные схемы пуска АДГ ( а ) и включения нагрузки ( б )

Транзистор VТ11 остается открытым, потому что через его базу - эмит­тер разряжа-

ется конденсатор С5. Транзисторы VТ12, VТ13 остаются закрытыми.

Так как транзистор VТ10 закрыт, то закрываются транзис­торы VТ14, VТ15. Открывается VТ16, и мультивибратор МВ начинает работать в следующем режиме:

1. 3 с открыт транзистор VТ17;

2. затем 2 с он закрыт и открыт VT18;

3. с 4-й по 16-ю секунду (включительно) трижды открывается VТ17 с промежутка

ми в 2 с.

Когда транзистор VТ17 нахо­дится в открытом состоянии, на резисторе R39 возника

ет падение напряжения и открывается VТ19, трижды включается реле КV4.

Если пуск удался с 1-й попытки, то реле КV5 удавшегося пуска и центро­бежное ре-

ле КR разомкнут свои контакты, и реле КV4 не сработает повторно при отработке мульти-

вибратором еще двух циклов.

Через 16 с момента обесточивания закончится разряд конденсатора С5, транзистор VТ11 закроется, транзисторы VТ12-VТ15 откроются, VТ16 закроется, в результате МВ от-

ключится.

В промежутке времени с 17-й по 30-ю секунду в схеме никаких изменений не про

исходит.

Через 30 с прекратится разряд конденсатора С2, закроется VТ4, откроются VТ5 и VТ6, закроется VТ7.

Остальная часть схемы возвращается в исходное состояние.

В случае восстановления питания от ГЭРЩ транзис­торы VТ1-VТ5 переключаются, но на резисторе R12 останется падение напряжения, создаваемое током выпрямителя UZ2, поэтому транзисто­ры VТ6-VТ19 не переключатся.

Всю схему программного управления можно представить как состоящую из пере-

ключающих реле Р1, Р2 и реле времени РВ1-РВЗ.

Принципиальные схемы пуска АДГ и включения нагрузки

В нормальном режиме напряжение с шин ГЭРЩ подается на реле КV8 (рис. 5.4, б), включаются контакторы КМ2, КМЗ и промежуточное реле КV7.

Приемники 1-й и 2-й ступеней включаются на напряжение ГЭРЩ. Автоматический выключатель QF1 включен, но аварийный генератор отключен от шин щита контактором КM1.

При обесточивании основной СЭС отключаются контакторы КМЗ и КМ2, начинает работать схема программного управления авто­матическим пуском АДГ, но до момента включения аварийного генерато­ра G судно остается обесточенным.

На 3 с включается реле КV1, его контакты подают питание на двигатели прокачки масла М1 и подачи топлива М2 (см. рис. 8.4, а), причем М2 передвигает рейку по­дачи топ-

лива в положение минимальной подачи.

Далее через VТ19 подается питание на реле КV4 пуска, его контакты замыкаются в цепи реле К А. Напряжение батареи GВ подается на стартер M3, и начинается проворачи-

вание дизеля.

Если пуск удался, то с увеличением частоты вращения АДГ воз­буждается маломощ

ный вспомогательный генератор G1, навешенный на дизель, и включается реле КV5 удавшегося пуска.

Через его контак­ты вновь подается питание на двигатель M2, и он передвигает рей

ку в положение номинальной подачи топлива, после чего замыкается конечный выключа

тель SQ.

Включается промежуточное реле КVЗ, его размыкающий контакт отключает двига

тель регулирования подачи топлива, а замыкающий через промежуточное реле КV6 обе-

спечивает подачу питания на контактор КМ1, в результате приемники 1-й ступени подклю

чаются на напряжение аварийного генератора G.

В конце цикла работы схемы программного управления закрывается транзистор VТ7 (см. рис. 8.3), выключается реле КV2, включаются реле КV7 и контак­тор КМ2, при

этом приемники 2-й ступени включаются на шины щита аварийной СЭС.

Если АДГ не пускается, то включается тревожная сигнализация (ее элементы на схеме не показаны).

Ручное управление пуском АДГ

Ручной пуск АДГ осуществляется с помощью кнопок SB1 и SB2.

Уход и обслуживание аварийной СЭС

Так как аварийная СЭС является .наиболее ответственным устрой­ством судна, то ей уделяется особое внимание: каждую неделю злектромеханик с механиком по заведова-

нию проверяют исправность всех элементов, наличие топлива, воздуха в пусковых балло-

нах, степень заряда АБ, а также выполняют пробные пуски АДГ (обычно проводят ручной пуск на воздухе, пуск с помощью кнопок SB1 и SB2, пуск через программное устройство).

Один раз в 6 мес выполняют пробный пуск и включение аварийной СЭС в режиме обесточивания судна.