Глава 8
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
§ 28. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В состав ЭС входят основные элементы ПГРЭ (см. гл. 7) и подсистема управления ГА (ПУГА), предназначенная для автоматизированного и дистанционного управления, контроля функционирования генераторных агрегатов во всех эксплуатационных режимах.
В настоящее время возросла степень автоматизации производственных процессов на судах. В зависимости от участия операторов в управлении энергетической установкой и контроле Регистр СССР присваивает судну знак автоматизации А1 или А2 (А1 — автоматизированные суда с безвахтенным обслуживанием машинных отделений и центральных постов управления; А2 — автоматизированные суда с дистанционным обслуживанием машинных отделений и центральных постов управления). На судах со знаком А2 предусматриваются ЭС с автоматизированным и дистанционным управлением ГА: основные сложные процессы автоматизированы, а отдельные операции выполняет при дистанционном управлении оператор. Для судов со знаком Al автоматизированные ЭС с программным управлением могут работать без вмешательства оператора.
При проектировании автоматизированных и дистанционно управляемых электростанций (АДУЭС) анализируются операции управления режимами работы ГА и контроля, определяется операция автоматизации в режимах пуска, остановки, нормальной работы и локализации аварийных ситуаций, устанавливается пригодность объектов к автоматизации (т. е. наличие требуемых регуляторов, органов управления, датчиков контроля параметров и др.).
Основными исходными данными для разработки схемы АДУЭС являются: схема ПГРЭ, обоснованные рекомендации по степени автоматизации во всех режимах работы ГА, четко определенные принципы работы технических средств и условия их обслуживания.
Схема АДУЭС должна обеспечивать: дистанционное и автоматическое управление и контроль пуском, нормальной и аварийной остановками, режимами работы ГА; контроль за работой генераторного агрегата; автоматизацию включения генераторного агрегата на параллельную работу и пропорционального распределения нагрузок; автоматический ввод в действие генераторного агрегата при изменении нагрузки судовой сети; автоматическую защиту ГА от перегрузок, коротких замыканий в нормальных и аварийных режимах; контроль, автоматическое регулирование и стабилизацию параметров во всех режимах работы.
На основании анализа перечисленных положений разрабатывают схемы АДУЭС, в которых реализуется обоснованная степень автоматизации ГА, определяются технические средства автоматизации и устанавливается последовательность их функциональных связей.
В схеме электростанции, состоящей из трех дизельных генераторов (рис. 53), показаны последовательность процессов их пуска, синхронизации и распределения активных нагрузок при параллельной работе, ввод резервных ДГ при изменении нагрузки судовой сети, защита ДГ от перегрузок.
Рис. 53. Принципиальная схема АДУЭС
Рис. 54. Схема функционирования АЭС с тремя дизельными генераторами при электроснабжении (начальный режим) с берега
Автоматизация процессов обеспечивается локальными автоматизированными устройствами, включающимися в определенной последовательности: пуск, остановка и нормальные режимы работы ДГ — системами ДАУ; синхронизация — УСГ; распределение активных нагрузок (мощности) — УРМ; ввод резерва —УВР; защита генераторов от перегрузки — УТЗ; стабилизация напряжения генератора — ССН.
Пульт управления (см. рис. 53) предназначен для получения и обработки информации, управления и контроля состояния ДГ и других элементов. Перед пуском дизельного генератора должны быть полечены входные сигналы о готовности к пуску от датчиков 2 дизеля, контролирующих температуру охлаждающей воды и в системе смазки, давление масла в системе, частоту вращения и степень готовности к пуску. Сигналы перерабатываются в логическом блоке ДАУД Г, затем вырабатывается команда на пуск дизельного генератора. Локальная система ДАУДГ может осуществить пуск ДГ дистанционно с ПУ ключом управления либо автоматически с помощью устройства УВР.
После пуска дизельного генератора автоматически производится точная синхронизация с шинами ГРЩ посредством локального устройства УСГ, затем выдается команда на включение выключателя подключаемого генератора к шинам ГРЩ. После этого устройство УРМ равномерно распределяет активную мощность между параллельно работающими дизельных генераторов.
Для контроля за нагрузкой судовой сети и потребной мощностью дизельного генератора в схему включено устройство УВР ввода или отключения дизельных генераторов при изменении нагрузки. При перегрузке устройство УТЗ производит ступенчатое отключение малоответственных приемников. На ПУ непрерывно поступает информация о состоянии всех дизельных генераторов электростанции и ведется систематический контроль их параметров. На ГРЩ предусмотрен блок измерительных трансформаторов тока и напряжения для комплекта измерительных приборов, установленных на ПУ и локальных устройствах автоматизации.
Помимо автоматизированного управления в АДУЭС предусмотрено резервное дистанционное управление, осуществляемое с ПУ посредством коммутационной аппаратуры.
Для комплексного представления об управлении и контроле в зависимости от нагрузки агрегатов в АДУЭС имеется схема функционирования, предусматривающая последовательность режимов работы дизельного генератора при любом сочетании их включения с учетом питания с берега.
Схема функционирования (рис. 54) предусматривает автоматические пуск и остановку дизельных генераторов, их подключение к шинам ГРЩ, включение на параллельную работу и контроль за состоянием нагрузки дизельного генератора.
