книги / Надежность дизель-электрических агрегатов и их систем автоматизации

при больших протяженностях значительно увеличивать ток утечки на землю. Это увеличение даже при хорошей изоляции может сделать установку опасной для персо­

нала.

Прибор М-143 также позволяет наблюдать за состоя­ нием изоляции -электроустановки относительно земли по шкале прибора в течение всего времени работы уста­ новки, но устройств для компенсации емкости и подачи

40-

Рис. 38. Принципиальная элект­ рическая схема прибора М-143

сигнала не имеет. Прибор М-143 (рис. 38) подключают непосредственно к фазам источника электропитания. Переменный ток проходит через германиевый диод Д и заряжает конденсатор С. ,

При 'конечном 'значении сопротивления изоляции электроустановки относительно земли конденсатор раз­ ряжается через добавочное сопротивление R d, прибор MQ, зажим 3, «земля», сопротивление изоляции установ­ ки {относительно земли R, сеть, {зажим )2. Величина по­ стоянного тока через измерительную цепь будет пропор­ циональна общему сопротивлению изоляции установки относительно ‘земли. При идеальной изоляции стрелка прибора [отклоняться (не будет.

Прибор М-143 выполнен в виде малогабаритного щитового прибора, устойчивого к длительному воздейст­ вию тряски и вибрации. Исполнение корпуса герметич­ ное. Вес прибора 0,7 кг. Общие виды приборов ПКИ и М-143 приведены на рис. ,39 и 40.

После получения сигнала о снижении сопротивления изоляции ниже установленного уровня путем 'кратко­ временного [последовательного отключения отходящих от [электроагрегата магистральных линий обнаруживают неисправный элемент установки и отключают его от пи­ тающей сети.

112

в дополнение к приборам постоянного контроля изоля­ ции необходимо использовать автоматические защитные отключающие устройства, установив их на вводе в по­ требитель электроэнергии. Отключением не всей уста­ новки в целом, \а только неисправного потребителя до­ стигают селективности действия защиты.

Установка защитного отключающего устройства на вводе в потребитель обеспечивает безопасность персона­ ла, обслуживающего как электро­ агрегат, так и потребители. Это объясняется тем, что отключение неисправного потребителя, на кор­ пус которого произошло замыкание второй фазы, ликвидирует опасный режим— двойное замыкание. Иног­ да снабжать каждый потребитель электроэнергии защитным отключа­ ющим устройством нецелесообраз­ но. В таких случаях защитное от­ ключающее устройство устанавли­ вают на группу потребителей (на­

пример, электрифицированные инструменты). Защитное отключающее устройство состоит из ком­

мутирующего аппарата ((магнитного пускателя, контак­ тора или автоматического выключателя с элементом дистанционного отключения) и импульсного реле безо­ пасности персонала (РБП), .общий вид и принципиаль­ ная схема которого приведены на рис. 41 (и 42, Пара­

Реле работает на постоянном токе. В ! электроуста­ новках переменного тока его обмотка получает питание через выпрямитель, собранный на кремниевых диодах по однофазной мостовой схеме. Выпрямитель подклю­ чен между корпусом электроустановки и заземлением, которое должно иметь сопротивление не более 2 ком. Сопротивление обмотки реле 7,5 ком. Реле имеет две

115

пары контактов: замыкающие (1—3) и размыкающие (2— 3). Зажимы 4 и 5 предназначены 'для включения обмотки реле в цепь питания.

Схема включения РБП с магнитным пускателем по­ казана на рис. 43, а. Если в качестве коммутирующего аппарата применен автоматический выключатель

Рис. 43. Схемы включения реле РБП:

а — с м а г н и т н ы м п у с к а т е л е м ; б — с а в т о м а т и ­ ч е с к и м в ы к л ю ч а т е л е м

(рис. 43,6), то при .появлении опасного напряжения прикосновения РБП срабатывает и замыкает цепь пита­ ния 'встроенного в автомат независимого отключающего электромагнитного элемента. Орган оперативной 'комму­ тации автомата срабатывает и отключает неисправный потребитель от сети.

При эксплуатации электроустановок с глухо зазем­ ленной нейтралью сопротивление заземляющего устрой­ ства не должно превышать 10 ом, а при мощности элек­

116

троагрегата (параллельно работающих электроагрега­ тов) более 100 ква — 4 ом.

Наиболее эффективной ’мерой 'защиты в электроуста­ новках с заземленной нейтралью является оснащение всех потребителей автоматическими защитными отклю­ чающими устройствами. Так как принцип 'действия та­ кого устройства не зависит от режима нейтрали и коли­ чества фаз, а определяется только величиной напряже­ ния прикосновения, то установкой защитного отключаю­ щего устройства на 'потребители (или группы потреби­ телей) достигают безопасности обслуживания при пита­ нии потребителей как от автономных источников элек­ тропитания, так и от стационарных промышленных сетей

слюбым режимом нейтрали.

§j8. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

ЭЛЕКТРОАГРЕГАТОВ

Общие сведения. Систему автоматизации дизельэлектрических ’агрегатов выполняют в основном в соот­ ветствии с типовой технологической схемой, разработан­ ной ЦНИДИ, позволяющей создавать электроагрегаты любой из трех степеней автоматизации в соответствии с ГОСТом 10032—62. Электрические схемы систем 'авто­ матизации предусматривают автоматическое выполнение всех технологических операций в заданной последова­ тельности К приведение реле и 'рабочих органов меха­ низмов в исходное положение после осуществления ими заданной программы. Они позволяют удобно и надежно управлять электроагрегатом и его системой автоматиза­ ции 'как со щита управления, так и с дистанционного пульта.

Система должна быть максимально простой и обес­ печивать удобство в эксплуатации. При разработке схем таких систем автоматизации необходимо обеспечить прохождение управляющих и 'операционных импульсов к исполнительным элементам кратчайшим путем. Аппа­ раты и механизмы системы автоматизации при нормаль­ ном режиме работы электроагрегата не должны, как правило, находиться [под напряжением. 'Лишь в отдель­ ных случаях допустимо включение некоторых элементов (например, реле контроля напряжения) на длительное время под напряжение. В системах автоматизации элек­ троагрегатов, как правило, следует использовать наибо­

117

лее надежные и освоенные промышленностью устройст­ ва и аппараты.

В основу систем автоматизации электроагрегатов должна быть положена наиболее рациональная техноло­ гическая последовательность операций, отвечающая тре­ бованиям правильного управления, контроля и обслу­ живания электроагрегатов и обеспечивающая простоту и надежность их работы. Схемы систем (автоматизации следует строить в основном по блочному принципу и ис­ ходить из обязательного применения унифицированных средств.

В системах необходимо предусматривать возмож­ ность быстрого отыскания неисправностей, а также удоб­ ной и быстрой наладки с учетом специфики работы электроагрегатов на различных 'объектах.

Следует отметить, что системы автоматизации со­ временных электроагрегатов, серийно выпускаемых за­ водами электротехнической промышленности, не полно­ стью унифицированы, а в некоторых случаях существен­ но (отличаются друг от друга. Все это значительно за­ трудняет их эксплуатацию и дальнейшее совершенство­ вание.

Автоматический пуск электроагрегата и включение нагрузки. В дизель-электрических агрегатах типовой схемой автоматизации предусмотрено три (вида пуска: автоматический, полуавтоматический и ручной. Автома­ тический пуск агрегата осуществляется по 'сигналу (им­ пульсу), получаемому от системы автоматизации друго­ го электроагрегата, оказавшегося В состоянии перегруз­ ки, от датчиков .температуры воды и масла в системах самого дизеля (при пуске на самопрогрев) и от реле контроля напряжения на шинах (при работе в качестве резервного электроагрегата).

Полуавтоматический пуск 'электроагрегата происхо­ дит по сигналу, поданному дежурным персоналом с ди­ станционного пульта или со щита автоматического уп­ равления. Сигнал подают обычно нажатием кнопки «Пуск». При этом после получения сигнала система ав­ томатизации электроагрегата автоматически осуществ­ ляет полный пусковой цикл так же, 'как и в случаях получения этого .'сигнала от элементов системы автома­ тизации.

Ручной пуск осуществляют включением стартера (с

118

дающих путь сжатому воздуху из пусковых баллонов в цилиндры дизеля.;

Электрическая схема пуска агрегата зависит от вида пуска дизеля. Как известно, в электроагрегатах мощно­

при помощи стартера предусматривает: включение стартера;

отключение системы пуска после достижения дизе­ лем пусковых оборотов;

подключение нагрузки; осуществление трех-четырех повторных попыток пу­

ска, если первые оказались неудачными; подачу сигнала на пуск следующего агрегата, если

все попытки пуска оказались безуспешными; подачу сигнала на диспетчерский пункт о состоянии

электроагрегата.

Кроме того, в зависимости от типа дизеля, его мощ­ ности и конструктивных особенностей 1программа авто­ матического пуска электроагрегата может предусмат­ ривать:

подачу электропитания свечам накаливания камер сгорания цилиндров (в дизелях 48,5/11, 410,5/13 и К150 с вихрекамерным смесеобразованием);

предварительную (предпусковую) прокачку масла (в дизелях мощностью свыше 60 л. с.);

выполнение других необходимых операций (открытие жалюзи, 'впускных и выхлопных каналов (дизеля, прогрев

дизеля на пониженных оборотах и т. п.).

Стартер включают при каждой попытке пуска на 5— 10 сек. Продолжительность паузы составляет 6—10 сек. Это время выбирают из необходимости обеспечения на­ дежного пуска дизеля и нормальных условий эксплуа­ тации аккумуляторных батарей. Как правило, Система автоматизации в некоторых пределах допускает регули­ ровку величины времени попытки пуска и паузы. Для

119

Надежного пуска элёктроагрёгата предусматривают три или даже четыре повторные попытки пуска. Система пу­ ска отключается от импульса реле скорости вращения при достижении дизелем скорости вращения, равной

300—500 об/мин.

Нагрузка к зажимам электроагрегата подключается автоматически при достижении номинальной скорости вращения и минимально необходимой температуры мас­ ла (или охлаждающей .жидкости). Обычно для этой це­ ли температура масла должна составлять j+ (354-45)° С, а 1воды + (604-70) ° С. В некоторых системах автомати­ зации перед включением нагрузки предусмотрен конт­ роль за давлением в системе смазки и небольшая вы­ держка времени (4—6 сек), необходимая 'для «успокое­ ния» регулятора скорости вращения и прекращения пе­ реходного процесса.

В дизелях некоторых типов (например, 1Д-12) 'вы­ ход на номинальную скорость вращения осуществляет­ ся несколькими ступенями в зависимости от температу­ ры масла. В двигателях малой мощности таких ограни­ чений, как правило, нет и дизель сразу после пуска «набирает» номинальную скорость вращения. Однако включение нагрузки в этом случае происходит Дишь по достижении необходимой температуры .масла. Все эти меры необходимы для обеспечения надежной работы электроагрегата в начальный период после пуска, j

Системы автоматизации серийно выпускаемых элек­ троагрегатов подробно описаны в ряде работ [5, 7]. 'В ка­ честве примера рассмотрим порядок пуска нового авто­ матизированного дизель-электрического агрегата АДА-200 (АСДА-200) мощностью 200 кет, выпускаемо­ го Дурским заводом передвижных злектроагрегатов на базе дизеля 1Д-12 мощностью 300 л. с. и генератора ГСФ-200 мощностью 250 ква.

При получении импульса на hycK система автомати­ зации электроагрегата включает в работу: |

маслозакачивающий насос для предварительного прокачивания масла;

электродвигатель регулирования скорости вращения для вывода рейки топливного насоса в положение пода­ чи Топлива, соответствующее J1100— 1200 об/мин колен­ чатого вала дизеля;

блок Ьремени для отсчета времени прокачки масла.

120