6.3 Автоматическое распределение активной мощности параллельно работающих генераторов.

Неравномерность распределения активной нагрузки обусловлена разностью частот вращения генераторов и коэффициентов статизма скоростных характеристик. Для достижения равномерного распределение нагрузок на ГРЩ или ПУ предусмотрен переключатель, воздействующий на серводвигатель регулятора частоты вращения, который обеспечивает изменение подачи топлива или пара; для более нагруженного ГА необходимо уменьшить подачу топлива, а для менее нагруженного - увеличить.

Эта система позволяет в течении 0-38 секунд распределить активную мощность с погрешностью ⁺_-0,05Р_н при изменении суммарной нагрузки СЭС от

0,2до 1,1Р_н.При Р>Р_гр блок обеспечивает включение серводвигателя подключаемого генератора, ускоряет процесс распределения нагрузок.

Функциональная схема блока УРМ-35 показана на рисунке 6.2

Функциональная схема УРМ-35

Рис 6.2

Выходы датчиков соединены по дифференциальной схеме, в которую включен вход формирователя. Формирователь импульсов собран по схеме двухтактного широтно-импульсного модулятора и вместе с датчиком активного тока полностью определяет статические и динамические характеристики всего устройства УРМ-35Д.

Частота следования импульсов находится в пределах 0,2-0,4 Гц, импульс наименьшей длительности, соответствующий наибольшему входному напряжению, не превышает величины определённой по формуле t_max=1/2f_н.

Схема дифференциальной цепи, обусловленной разностью активных нагрузок Р генераторов, поступает на вход полупроводникового реле «больше», «меньше» КБ и КМ. На эти же входы подаётся напряжение от генератора пилообразного напряжения ГНП. Срабатывание любого триггера и появление сигнала на входе формирователя будет определяться суммарным действием на вход триггеров напряжения входного сигнала из дифференциальной цепи и пилообразного напряжения с ГПН.

При разности активных нагрузок ,превышающий 5 % , на входы реле КБ и КМ кроме пилообразного напряжения с генератора ГПН, поступит сигнал из дифференциальной цепи датчиков, достаточный для срабатывания одного из реле. Этот сигнал усиливают усилители УМ и УБ, а затем выходные усилители ВУБ и ВУМ. С выхода усилителя импульсное напряжение поступит на серводвигатель

генераторного агрегата, воздействуя на первичный двигатель генератора таким образом, чтобы активные нагрузки генераторов выравнивались При равенстве нагрузок генераторов ток в дифференциальной цепи уменьшится до нуля и формирователь прекратит выдавать импульсы напряжения. Длительность импульсов зависит от рассогласования нагрузок.

6.4 Автоматическое распределение реактивной мощности параллельно работающих генераторов.

При параллельной работе СГ разность ЭДС вызывает появление уравнитеньных токов. Так ,например, если Е₁>E₂,то в замкнутом контуре , образованном обмотками статора обоих генераторов , появится разностная ЭДС ΔЕ= Е₁-E₂ вектор которой направлен в сторону вектора Е₁ . ЭДС ΔЕ вызовет уравнительный ток I_УР.стремится выровнять ЭДС параллельно работающих генераторов.

Поскольку уравнительные токи СГ являются реактивными, то они практически не нагружают первичные двигатели и тем самым не влияют на активную мощность , развиваемую генераторами. Следовательно, воздействием на токи возбуждения генератора можно перераспределять лишь реактивную нагрузку. Практическое распространение для распределения реактивных токов имеют схемы с уравнительными соединениями в роторных цепях СГ и схемы с дополнительными устройствами, воздействующими на корректоры напряжения, если они предусмотрены в системе.

6.5 Защита СГ от обратного тока.

Защита генератора от обратного тока осуществляется при помощи бесконтактного реле обратного активного тока типа РОТ-51/401.

Реле такого типа предназначено для защиты параллельно работающих судовых генераторных агрегатов переменного тока частотой 50 и 100 Гц от перехода в двигательный режим.

Реле работает согласно следующей зависимости:

Iср=Iр*cos(fc);

Здесь Iср - ток срабатывания реле;

сos(fc) - коэффициент мощности сети;

Iр - ток реле, равный Iр=Iо.с.*Кw, где Iо.с. - обратный ток в контролируемой сети;

Кw - коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока.

Ток срабатывания реле практически не зависит от изменения напряжения в сети в пределах (0,5-1,0) Uн. С помощью реле осуществляется ступенчатая регулировка уставок по величине обратного тока и по времени срабатывания.

По обратному активному току срабатывания имеются три уставки: 5, 10 и 15% от Iр.н. при сos(fc)= -1. С изменением cos(fc) в пределах от -1 до -0,2 начальный ток срабатывания реле увеличивается. Отрицательные значения cos(fc) определяются углом между обратным током и напряжением сети. Этот угол при срабатывании реле может находиться в пределах от 180 до 90. Угол максимальной чувствительности, при котором реле сработает с минимальным значением тока, равен -30 при cos(fc)=-1.

По времени срабатывания имеется семь уставок в пределах от 1 до 5 сек. с калибровкой при изготовлении только двух уставок - минимальной и максимальной. Время срабатывания на промежуточных уставках указывается в эксплуатационной документации.

Выдержки времени реле на всех уставках находятся в обратной зависимости от величины тока. При обратном токе, равном току отсечки (0,5-0,7) Iн, время срабатывания не превышает 100 мсек.. Реле возвращается в исходное положение без срабатывания при снижении обратного тока до 0,9 Iн по истечении времени, равного 0,9 от величины уставки срабатывания.

Точность реле по току и по времени срабатывания находится в пределах 10%. Отклонение параметров срабатывания реле от уставок при изменении температуры окружающей среды от +5 до +60 С, колебаниях напряжения сети в пределах от -25 до +13% Uн, частоты тока от -6 до +4% fн и после длительного бездействия не превышает 5%. Реле выдерживает при U= 1,13 Uн длительную перегрузку по току, равную 1,5 Iн. Потребляемая мощность токовой обмотки реле не превышает 5 ва, а обмотки напряжения - 4 ва.

Принципиальная схема реле выполнена из следующих блоков: измерительного; выдержки времени; исполнительного; отсечки; выходного и питания.

Такая схема включения реле обеспечивает возможность питания отключающего расцепителя автоматического выключателя как от контролируемой сети, так и от оперативной сети с напряжением 12 и 400 В соответственно постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц. Номинальное напряжение нагрузки не должно превышать номинального напряжения сети ( 127, 220 и 380 В ).

Конструктивно реле выполнено в брызгозащищённом исполнении.