«Cистемы автоматического управления судовой электроэнергетической системы»

Хорошая авторская курсовая работа по энергетическим установкам современных морских транспортных судов. Есть рисунки и структурные схемы. ...

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….3
1. Классификация электроэнергетических систем управления………………4
2. Структура электроэнергетических систем управления…………………..5
3. Этапы развития СУ СЭЭС…………………………………………………..7
4. Система «Ижора-М»………………………………………………………….9
5. Техническая эксплуатация автоматизированных устройств……………...13
6. Надежность систем…………………………………………………………..15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….20
СПИСОК ИСПОЛЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………….21

ВВЕДЕНИЕ


Энергетические установки современных морских транспортных судов имеют высокий уровень автоматизации, что достигается применением в системах автоматики электронной и микропроцессорной техники [1].
Данные средства автоматики:
 позволяют использовать достаточно сложные алгоритмы управления;
 имеют широкие возможности настройки автоматики на получение требуемого качества работы судового энергетического оборудования.
Поэтому применение электрических средств в судовой автоматике предъявляют к судовым механикам и электромеханикам повышенные требования по умению управлять СЭУ с помощью

Такие системы имеют децентрализованный принцип построения, при котором функционально специализированные микроЭВМ обеспечивают управление СЭЭС на уровне локального процесса. Система «Ижора-М»Система"Ижора-М" обеспечивает управление СЭЭС в следующем объеме: автоматический пуск и остановка резервного ГА, автоматическая синхронизация, распределение нагрузки, стабилизация напряжения и частоты ГА и др. С помощью схемы (рисунок 2) определим последовательность некоторых автоматических операций.Предположим, что на шины ГРЩ включен базовый генератор GI, а в резерве находится генератор G2. Выбор резервного генератора проводят путем установки переключателя "Выбор резерва" на щите управления ЭЭУ в ЦПУ в необходимое положение (на схеме не показан).Резервный ГА находится в режиме, при котором обеспечивается поддержание дизеля в предпусковой готовности посредством автоматизированного подогрева масла в смазочной системе и охлаждающей воды.При увеличении нагрузки на генераторе G1 до (0,85+0,90) Рном напряжение t/j на одном из двух выходов блока измерителя активного тока БИАТ1, подключенного к генератору G1 при помощи трансформаторов напряжения TV4 и тока ТА2, становится достаточным для появления на выходе / блока БКЗГ1 контроля загрузки генератора сигнала на включение резервного генератора. Этот сигнал поступает в систему ДАУ2, которая обеспечивает автоматический пуск дизеля резервного ГА. При достижении дизелем частоты вращения, близкой номинальной, автоматически включается блок БСГ синхронизации генераторов, который воздействует на серводвигатель М2 подачи топлива резервного ГА и подгоняет его частоту вращения к частоте вращения базового ГА. Если разность частот и напряжений обоих генераторов находится в допустимых пределах, БСГ выдает сигнал на включение генераторного автоматического выключателя QF3, после чего отключается.Рисунок 2 - Структурная схема автоматизированной СЭСОдновременно выходы блоков БИАТ1 и БИАТ2 обоих генераторов с напряжениями £/2 и Щ соединяются последовательно, результирующий сигнал в виде напряжения AU = U2 - Щ определенной полярности поступает на вход блока БРНГ распределения нагрузок генераторов. В зависимости от полярности напряжения на выходе блока БРНГ серводвигатель М2 резервного ГА включается в направлении на увеличение или уменьшение подачи топлива. Тем самым обеспечивается пропорциональное распределение активной нагрузки между параллельно работающими генераторами.Система "Ижора-М" предусматривает включение резервного ГА не только при перегрузке базового ГА, но и в других случаях: при обесточивании шин ГРЩ, снижении частоты вращения ГД или давления пара перед турбогенератором, по сигналу "Неисправность" из системы "Роса-М" работающего ДГ. Если включение резерва мощности не предусмотрено, автоматическая разгрузка генераторов проводится путем отключения неответственных приемников. При увеличении нагрузки на любом из работающих генераторов до (1,0-н 1,1)РН0М отключение происходит в 2 ступени с выдержкой времени между ними. При нагрузке (1,3ч- 1,5)Рном обе ступени отключаются без выдержки времени.Для этого используют выходы 3 блоков БКЗГ обоих генераторов.Система управления СЭС обеспечивает автоматическую блокировку пуска из ходовой рубки мощных приемников в случаях, когда электростанция не имеет запаса мощности (при работе одного генератора, при работе двух генераторов с нагрузкой свыше 0,7Р ). Для блокировки пуска используются выходы 2 блоков БКЗГ1 и БКЗГ2 и блок ББП блокировки пуска мощных приемников. При этом в ходовой рубке загорается световое табло "Пуск запрещен". При необходимости пуска мощных приемников необходимо предварительно провести пуск резервного ГА из ЦПУ со щита управления СЭС, после чего включать мощные приемники (пожарный насос и др.) из ходовой рубки с промежутками времени 0,8-3,8 с между пусками. Пуск мощных приемников не блокируется в следующих режимах: при работе трех и более генераторов, при работе двух генераторов с нагрузкой на каждом, не превышающей 70 % номинальной активной мощности.При уменьшении нагрузки на каждом параллельно работающем генераторе до 30 % номинальной один из блоков БКЗГ (или оба одновременно) выдает сигнал в ЦПУ на световое табло "Нагрузка 30 %".Решение об отключении одного из генераторов принимает оператор.На судах с двумя электростанциями непрерывность электроснабжения ответственных приемников обеспечивается путем их переключения с одной СЭС на другую при помощи устройства типа УПП.При электроснабжении судна с берега для защиты судовых приемников от обрыва фазы и сигнализации о снижении напряжения применяется устройство типа ЗОФН. При обрыве фазы ЗОФН выдает сигнал на отключение АВ питания с берега {QF1), а при снижении напряжения до 85 % номинального включает световой и звуковой сигналы (HL1 и НА1).Система самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения СВАРН обеспечивает: в режиме холостого хода самовозбуждение генератора при достижении частоты вращения 90-95 % номинальной, в режиме нагрузки автоматическое регулирование напряжения. При параллельной работе генераторов СВАРН дополнительно обеспечивает пропорциональное распределение реактивной нагрузки.Визуальный контроль мощности, напряжения и частоты генераторов осуществляют при помощи узкопрофильных электроизмерительных приборов на лицевой части ГРЩ. Щитовые вольтметр и частотомер при помощи общего переключателя поочередно могут подключаться к каждому генератору и шинам ГРЩ, что позволяет уменьшить количество щитовых приборов. При отклонении напряжения и частоты генератора от заданных значений блок БКПГ контроля параметров генератора с выдержкой в несколько секунд включает световой HL2 (HL3) и звуковой НА2 (НАЗ) сигналы.Непрерывный контроль сопротивления изоляции силовой сети напряжением 380 В и осветительной напряжением 220 В обеспечивает 2-канальный блок контроля изоляции типа БКИ-2. При снижении сопротивления изоляции в любой из указанных сетей до установленного предела включаются световой HL4 и звуковой НА4 сигналы.Схема контроля и сигнализации системы "Ижора-М" обеспечивает аварийную и предупредительную сигнализацию с выдачей соответственно критического и некритического сигналов в систему централизованного контроля типа "Шипка-М" для последующей обработки в блоках обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации. При отклонении контролируемого параметра от установленного предела световое табло загорается мигающим светом. После нажатия на кнопку "Сброс мигания" световой сигнал при сохранении отклонения имеет постоянное свечение и гаснет при возвращении параметра в норму.Система "Ижора-М" предусматривает контроль исправности отдельных блоков, субблоков и кассет. Устраняют неисправности путем замены вышедшего из строя узла.5. Техническая эксплуатация автоматизированных устройствТехническая эксплуатация и ответственность за исправное состояние автоматизированных устройств возлагаются на членов судового экипажа, в заведовании которых они находятся:судовые механники в части пневматических, гидравлических и механических средств автоматизации в соответствии с их заведованием;электромеханники в части электрических средств автоматизации, в том числе электрических элементов, конструктивно входящих в состав перечисленных выше средств автоматизации.Ввод автоматизированных устройств в режим автоматического или дистанционного управления выполняют после проведения работ по подготовке средств автоматизации к действию. Указанные средства должны использоваться в полном объеме, соответствующем присвоенному судну знаку автоматизации и принятой форме вахтенной службы.Ввод в действие автоматизированных устройств после продолжительного нерабочего периода, ТО с выводом из действия или ремонта должен выполняться механиком по заведованию с участием старшего электромеханика. При вводе в действие автоматизированных устройств необходимо:убедиться в готовности технических средств к действию;установить органы управления в исходное положение;включить питание и по сигнальным лампам и штатным контрольно - измерительным приборам убедиться в подаче напряжения;убедиться в правильности действия автоматизированных устройств по лампам исполнительной сигнализации или при помощи других средств контроля после изменения положения органов управления или нажатия кнопки "Пуск".Проверка функциональных узлов автоматизированных устройств должна проводиться в порядке, установленном инструкциями завода-изготовителя. При ежедневном осмотре электрооборудования старший электромеханик обязан:проводить внешний осмотр автоматизированных устройств и отдельных узлов, обращая внимание на их чистоту, отсутствие посторонних предметов, потеков жидкостей, коррозионных и механических повреждений, а также закрытие крышек и дверей;проверять исправность сигнальных ламп, находящихся в действии, и заменять неисправные.При обнаружении выхода контролируемых или регулируемых параметров, временных задержек, уставок срабатывания за пределы установленных значений необходимо в возможно короткий срок выполнить настройку и регулировку средств автоматизации (механиком по заведованию совместно со старшим электромехаником или специализированной береговой организацией). В случае систематических отказов автоматизированных устройств соответствующее донесение направляется судовладельцу.Отключение автоматизированных устройств и переход на ручное управление проводятся с разрешения старшего механика и с ведома вахтенного механика при ТО или ремонте, а также для устранения неисправностей. При выводе из действия автоматизированных устройств необходимо:установить органы управления в положение, соответствующее выключенному состоянию;убедиться в правильности выполнения команды по лампам исполнительной сигнализации или при помощи других средств контроля; выключить питание.6.Надежность систем Важнейшим требованием, предъявляемым к СУ СЭЭС, является надежность. Составные части современных СУ СЭЭС - функциональные устройства, узлы и блоки построены на электронной аппаратуре. Поэтому надежность упомянутых СУ определяется надежностью электронной аппаратуры.Неисправность аппаратуры, без устранения которой выполнение всех или хотя бы одной из основных функций аппаратуры невозможно, называется отказом. Отказы могут быть частичными, когда аппаратура перестает выполнять одну или несколько из основных функций, и полными, когда прекращается выполнение всех функций.Существенное влияние на надежность аппаратуры оказывают климатические условия, уровень подготовки обслуживающего персонала и качество ТО и ремонта, режим работы аппаратуры, продолжительность ее эксплуатации.