5.3.4 Защита гэу постоянного тока

Защита от короткого замыкания и перегрузки. Эта защита осуществляется при помощи: а) автоматических выключателей, разрывающих цепь главного тока; б) реле максимального тока снимающих возбуждение возбудителей генераторов и гребного двигателя. Катушки реле при этом должны быть выключены либо через шунты, либо непосредственно в рассечку цепи главного тока. Повторный запуск ГЭУ может производиться с нулевого положения поста управления. в) противокомпаудных обмоток, располагаемых на полюсах возбудителя генератора. В ГЭУ с ЭМУ, используемые в качестве возбудителей генераторов и гребных электродвигателей, защиту от перегрузок осуществляют обратной связью по току главной цепи, а также всей системой поддержания постоянной мощности ГЭУ.

Защита главных дизель - генераторов от разноса. При остановке или реверсировании ГЭД, когда снижается напряжение генератора, ЭДС ГЭД сохраняется из-за продолжающего вращаться ГЭД под действием винта и, может превысить напряжение главной цепи. При этом генератор, перейдя в режим двигателя, создает вращающий момент, способный начать разгон дизеля. Для предотвращения разноса дизеля применяют центробежное реле, связанное с валом дизеля. При разгоне дизеля это реле размыкает цепь промежуточного контактора, который срабатывая, обесточит обмотки возбуждения генератора и электродвигателя.

Б олее целесообразно применять схему, где РЦ2 приводит к включению СД2 в цепь возбуждения генератора, что уменьшает его ЭДС. Такая схема не прерывает работу ГЭУ.

Защита ГЭД от разноса. Недопустимое увеличение скорости ГЭД может произойти при внезапном уменьшении нагрузки на его валу или, например, при оголении винта или среза его лопасти.

Возможный разнос ГЭД, предупреждается либо центробежным реле, механически связанным с гребным электродвигателем, либо реле максимального напряжения включенным на зажимы якоря ГЭД. Центробежное реле может работать либо на отключение возбуждения генераторов и ГЭД, или на включении в цепь потенциометра Пг добавочного сопротивления СД2 с целью ослабления возбуждения генератора. В случае применения реле максимального напряжения разгон двигателя при сбросе нагрузки сопровождается увеличением напряжения в главной цепи до значения уставки реле. Срабатывая, реле непосредственно или через промежуточный контактор включает добавочное сопротивление в цепи потенциометра генератора, что уменьшает напряжение генератора и скорость ГЭД.

5.3.4.1 Защита главных дизелей от непроизвольного реверса

Если в дизель подаётся меньше топлива, то ДГ снижает обороты, а затем, питаясь от других генераторов, переходит в двигательный режим. При независимом возбуждении изменяет направление вращения и ломает дизель.

Защитой могут быть: реле давления масла, реле давления охлаждающей жидкости, или реле скорости, которые срабатывают при снижении оборотов и размыкают свои контакты в цепи контактора, отключающего возбуждение неисправного генератора или всех работающих машин. В некоторых ГЭУ предусматривают ещё и тепловую и минимальную защиту. Защиту от короткого замыкания в цепях управления и сигнализации осуществляют плавкими предохранителями. В главных цепях и цепях возбуждения ГЭУ установка плавких предохранителей запрещена Регистром. При срабатывании защиты вступает в действие световая и звуковая сигнализация.

5.3.4.2 Пуск и реверсирование ГЭД

Перед пуском ГЭД запускают дизель, вспомогательные механизмы, агрегаты возбуждения, набирают схему для задаваемого режима, включают цепи возбуждения, управления и защиты. Пуск ГЭД осуществляют поворотом рукоятки поста управления в положение, в котором швартовой характеристике винта соответствует скорость ГЭД и момент (рис. 5.14).

ГЭД разгоняется за секунды, а судно за минуты. Потому при пуске ГЭД судно практически стоит и винт работает в швартовом режиме (точка В). По мере разгона судна ГЭД переходит со швартовой 2 на промежуточную характеристику 4 из точки В в Е, где и < . Поворотом рукоятки поста переводят ГЭД в точку К, где и > - и затем в точку А основной характеристики, где и .

П уск ГЭД может сопровождаться броском тока из-за большой электромагнитной инерции обмоток возбуждения, из-за которой обратная связь по току не успевает ограничить ток.

Реверсирование ГЭД осуществляется рукояткой поста «ход назад» или наоборот. Реверсивная характеристика АБГД для наглядности изображена в 1 квадрате. АБ - режим движителя, БГ – гидравлической турбины и ГД – гидравлического тормоза. Если скорость ГЭД довести до то М>> поэтому ограничивают на при (точка Д).

В ГЭУ с трёхобмоточным возбудителем реверсирование осуществляется изменением направления магнитного потока генератора.

З а время (рис. 5.15) ЭДС генератора спадает, но всё ещё больше, поэтому пока режим не отличается от предыдущего. За время винт работая гидротурбиной переводит ГЭД в генераторный режим > и ток главной цепи меняет направление и достигает максимума. В этот период может возникнуть опасность разгона дизеля. В точке «б» ЭДС генератора меняет знак, и ГЭД вращаясь по инерции в прежнем направлении, оказывается в режиме противовключения в течении . В точке «в» =0, а за ГЭД разгоняется в противоположном направлении до заданной постом скорости.

В ГЭУ с ЭМУ в качестве возбудителя реверсирование может быть осуществлено изменением магнитного потока:

а) главных генераторов;

б) гребного электродвигателя.

В обоих случаях торможение винта происходит в режиме рекуперативного торможения и противовключения ГЭД. При рекуперативном торможении мощность, передаваемая винтом на вал ДГ должна быть , то есть, равна механическим потерям. Для ТГ этот метод не допустим, так как очень малы механические потери, для них рекомендуется принимать режим противовключения, где энергия идёт на нагрев цепи главного тока.