1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Ім'я файлу: рыболовный трауллер.docx
Розширення: docx
Розмір: 965кб.
Дата: 18.05.2022
скачати
Пов'язані файли:
сітян анюта.docx
attach_16511478123068.docx
записка.doc
File 4.docx
110 механизм.doc
110 зуб..doc
детали машин.docx
310 зубчатый механизм.docx
gerasimov_vi_ribalko_vp_svinarstvo_i_tekhnologiia_virobnitst.pdf
записка+.docx

5. Выбор и построение функциональной схемы



Разработку СГ и РЭ начнем с изучения основных требований, предъявляемых к этим системам, а именно: бесперебойное снабжение ответственных приёмников электроэнергией в необходимом количестве и нужного качества во всех эксплуатационных режимах работы судна;

- манёвренное управление электроснабжением приёмников в нормальных и аварийных режимах функционирования ЭС (минимальное число переключений при переходе с одного режима на другой);

- равномерное распределение нагрузки между ГА;

- защита элементов и участков судовой сети от коротких замыканий;

- перегрузок и недопустимого снижения напряжения;

- применение унифицированных и типизированных схемных узлов;

- возможность производства текущего ремонта и отключения отдельных секций ГРЩ за счёт секционирования шин.

Все приёмники по степени ответственности разделим на три категории.

К первой категории следует отнести приёмники электроэнергии, от которых зависит безопасность мореплавания: - рулевое устройство, радиостанция, навигационные приборы, сигнально-отличительные огни, аварийная и другие виды сигнализации, аварийный пожарный и осушительный насосы и др. Ввиду большой ответственности приёмников первой категории, питание их должно обеспечиваться от двух независимых источников – основной и аварийной электростанций. При этом перерыв в питании для этой категории приёмников электроэнергии разрешается лишь на время запуска аварийного источника электроэнергии и не должно быть более 30 секунд.

К приёмникам второй категории относятся механизмы, от которых зависит движение судна, управление им, сохранность груза и работа главной энергетической установки: - масляные, топливные и охлаждающие насосы, сепараторы топлива и масла, компрессоры пускового воздуха

Основные пожарные и водоотливные насосы и др. Все перечисленные механизмы должны иметь 50 или 100% -ный резерв.

К третьей категории относят группу малоответственных приёмников электроэнергии: - механизма камбуза, систему кондиционирования воздуха, бытовую и трюмную вентиляцию, мастерскую, нагревательные устройства и др. Для этой группы приёмников электроэнергии возможен перерыв питания на время перегрузки генераторов ЭС, ликвидации аварий, ремонта линий и т.п.

В данном пункте мы разрабатываем принципиальную однолинейную схему распределения электроэнергии СЭЭС. Потребители разбиваются на три категории:

1. Приёмники энергии, от которых зависит безопасность мореплавания.

2. Приёмники энергии, обеспечивающие выполнение основных функций судна.

3. Малоответственные потребители.

Первая группа приёмников, согласно правилам регистра, должна питаться напрямую от ГРЩ или от аварийного генератора. Остальные две группы подключаются через вспомогательные распределительные щиты.

Так же схема включает в себя автоматические выключатели на основных путях электроснабжения: от генераторов к ГРЩ, от ГРЩ к РЩ, от РЩ к потребителям и между секциями ГРЩ.

Схема генерирования и распределения электроэнергии представлена в Приложении 2

6. Выбор системы автоматического регулирования напряжения и частоты


Электрические системы на современных судах в общем случае объединяют несколько разнотипных генераторов и большое количество различных по мощности и назначению потребителей электроэнергии.

Многие из судовых потребителей нуждаются в бесперебойном питании и снабжении электроэнергией высокого качества, которое в установках постоянного тока определяется постоянством напряжения, а в установках переменного тока — постоянством напряжения и частоты.

По сравнению с береговыми установками мощность судовой электростанции невелика и отдельные потребители электроэнергии соизмеримы по мощности с генераторами судовой электростанции. Кроме того, судовые электроэнергетические системы отличаются резким изменением нагрузки в различных режимах эксплуатации судна, частыми включениями и отключениями потребителей, что ведет к колебаниям напряжения и частоты судовой электрической сети. Однако для обеспечения нормальной работы потребителей электроэнергии напряжение не должно изменяться свыше допустимых пределов во всех режимах работы электроэнергетической системы.

В установках постоянного тока простейшим и наиболее распространенным способом поддержания постоянства напряжения в сети является компаундирование генераторов, т. е. использование последовательной обмотки возбуждения, включаемой согласно с обмоткой параллельного или независимого возбуждения. При увеличении тока нагрузки генератора намагничивающая сила этой обмотки возрастает и таким образом компенсирует размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в сопротивлениях якорной цепи.

Кроме регулирования напряжения последовательная обмотка в генераторах се смешанным возбуждением обеспечивает также форсировку возбуждения, т. е. быстрое восстановление напряжения генератора после короткого замыкания или наброса значительной по величине нагрузки.

При необходимости более точного поддержания постоянства напряжения в сети постоянного тока применяют автоматические системы регулирования, действующие по отклонению напряжения и использующие для питания цепей возбуждения генератора электромашинные усилители ЭМУ, магнитные усилители МУ и полупроводниковые устройства.

Основными причинами изменения напряжения синхронных генераторов являются размагничивающее действие реакции статора и индуктивное падение напряжения, которые возникают при изменениях нагрузки (особенно при пуске асинхронных двигателей большой мощности, соизмеримой с мощностью генераторов), а также при всяком изменении значения коэффициента мощности (cos
Поэтому Правилами Регистра СССР предусматривается обязательное применение системы автоматического регулирования напряжения (АРН) судовых генераторов.

Кроме того, автоматические регуляторы напряжения (как и в установках постоянного тока) осуществляют форсировку возбуждения синхронных генераторов при аварийных снижениях напряжения в судовой электроэнергетической системе. Это повышает устойчивость параллельной работы генераторных агрегатов, ускоряет восстановление поминального значения напряжения и увеличивает предел мощности, передаваемой генераторами в судовую сеть.

Основой разработки и выбора системы АРН являются требования в отношении качества регулирования, эксплуатационных и других показателей работы, основными из которых являются:

1) время первого достижения номинального напряжения при набросе нагрузки;

2) характер изменения напряжения до достижения установившегося значения;

3) длительность переходного процесса;

4) статическая ошибка, определяемая разностью напряжений холостого хода и при номинальной нагрузке в установившемся режиме;

5) срок службы и надежность действия системы;

6) простота и удобство обслуживания;

7) масса и габариты.

По принципу работы различают три вида систем АРН: с регулированием по отклонению напряжения генератора; с регулированием по возмущению (по нагрузке) и с комбинированным регулированием— по отклонению напряжения и возмущению.

Регулирование по отклонению напряжения осуществляется системой АРН с применением угольных регуляторов напряжения (РУН), которые имеют значительное распространение на эксплуатируемых судах и совершенно не устанавливаются на вновь строящихся.

Это объясняется их недостатками, которые заключаются в следующем:
а) угольные сопротивления разрушаются при вибрации и сотрясениях судна, в результате чего регуляторы не могут обеспечивать надежной работы установки;
б) РУН характеризуются недостаточным быстродействием и большой зоной нечувствительности;
в) регуляторы не могут обеспечить необходимой форсировки возбуждения, так как сопротивление угольных столбиков даже при полном сжатии имеет значительную величину.

Системы АРН с регулированием по возмущению называются системами компаундирования. Принцип компаундирования заключается в том, что увеличение тока нагрузки генератора преобразуется в сигнал усиления его возбуждения. В отличие от машин постоянного тока компаундирование для синхронных генераторов может быть токовым и амплитудно-фазовым (или фазовым).

Токовое компаундирование позволяет осуществить регулирование по модулю тока.

При включении дополнительной нагрузки на генератор напряжение в сети понизится, а ток в линейных проводах А, В и С увеличится, что вызовет соответственное увеличение тока во вторичной обмотке трансформатора тока ТТ и, наконец, в независимой обмотке возбуждения возбудителя ОВВ. Это приведет к усилению магнитного потока полюсов возбудителя В, а следовательно, и к увеличению напряжения на его зажимах. Увеличенное напряжение в цепи обмотки возбуждения генератора ОВГ создаст дополнительный ток в обмотке и магнитный поток генератора Г, что восстановит прежнее напряжение в сети при новой увеличенной нагрузке.

Стремление получить систему, обеспечивающую более высокую точность регулирования, явилось причиной создания системы фазового компаундирования с коррекцией напряжения. Корректор обеспечивает регулирование по отклонению напряжения и учитывает, влияние на величину напряжения изменения частоты вращения первичного двигателя, температуры обмоток и других второстепенных факторов.

Система, в которой регулирующее воздействие на синхронный генератор осуществляется через возбудитель, называется системой косвенного компаундирования. В самовозбуждающихся синхронных генераторах возбудитель отсутствует и регулирующее воздействие производится непосредственно на обмотку возбуждения генератора. Такие системы называются системами прямого компаундирования.

Из рассмотренных систем АРН наиболее эффективными являются системы с комбинированным регулированием. Они обеспечивают амплитудно-фазовое компаундирование и коррекцию напряжения. Такое регулирование осуществляется с помощью регулятора типа УБК (универсальное быстродействующее компаундирование), статической системы самовозбуждения и др.

Системы компаундирования с регулятором типа УБК характеризуются малой статической погрешностью, значительной фор-сировкой тока возбуждения при коротких замыканиях, чувствительностью и способностью обеспечивать устойчивую параллельную работу генераторов. Однако эти» системы, как правило, являются системами косвенного компаундирования и наличие в них возбудителя снижает быстродействие и надежность, а также увеличивает массу и габариты всей установки в целом. Поэтому в настоящее время они применяются в основном только для генераторов большой мощности.

В судовых установках с генераторами серий МСС, МСК и ГМС в последние годы почти исключительно применяются статические системы самовозбуждения с прямым компаундированием. Представленная на рис. 1.2 схема обеспечивает самовозбуждение и регулирование напряжения генераторов серии МСК по возмущению и отклонению напряжения. Управляемое фазовое компаундирование (регулирование по возмущению) осуществляется с помощью универсального трансформатора с подмагничиванием УТП, а коррекция напряжения — с помощью трехфазного измерительного трансформатора ТИ и трансформатора тока.



Рис. 6.1 Принципиальная схема системы токового компаундирования.



Рис. 6.2 Статическая система самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов.

Трансформатор имеет три первичные обмотки: две токовые, включенные на геометрическую разность токов фаз (начала обмоток отмечены звездочками), и обмотку напряжения wH, включенную на напряжение между этими фазами. В цепь обмотки напряжения включен дроссель насыщения, позволяющий обеспечить фазовое компаундирование, и батарея конденсаторов, улучшающая условия самовозбуждения генератора.

практически не изменяются. Одновременно с этим изменение напряжения генератора вызывает резкое изменение тока выхода и тока, в обмотке. Благодаря этому с изменением напряжения генератора изменяется подмагничивание и ток выхода. Это вызывает соответствующее изменение тока возбуждения и более точное выравнивание напряжения сети, на которую работает генератор.

Самовозбуждение синхронного генератора происходит за счет остаточного магнетизма железа ротора. Установочным реостатом изменяется уставка напряжения генератора в пределах ±10%, а установочным реостатом УР2 изменяется статизм регулирования напряжения.

Статические системы самовозбуждения с прямым компаундированием имеют хорошие показатели работы и высокую форсировочную способность, позволяют уменьшить массу и габариты генератора за счет отсутствия возбудителя, а также повысить надежность работы всей установки.


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

скачати

© Усі права захищені
написати до нас