На РРЛ в настоящее время эксплуатируются две модификации устройства гарантированного питания типа АГМ-20, отличающиеся типом электрических машин: новое модернизированное устройство типа АГМ-20-1 со щитами ЩАГМ-20М и выпуска прежних лет типа АГМ-20 со щитами ЩАГМ-20. Кроме того в устройство гарантированного питания входит пусковое устройство типа УПД-20.
Модернизированное устройство с агрегатом типа АГМ-20-1 имеет следующие основные преимущества по сравнению с АГМ-20: лучшие статические и динамические характеристики электрических машин, наличие более надежных датчиков температуры подшипников, меньшая трудоемкость по обслуживанию в связи с упрощением схемы.
В модернизированном устройстве произведена замена генератора типа ДГС-91-4 и электродвигателя типа АК-72/4 на генератор типа ДГФ-82-4К и электродвигатель типа АК2-81-4. Кроме того, установлены датчики температуры подшипников типа КРД-2 (вместо ранее применяющихся КР-2); в связи с применением нового типа генератора заменен угольный регулятор напряжения типа УРН на электромагнитный регулятор с полупроводниковым корректором напряжения.
Электрические параметры устройства гарантированного питания типа АГМ-20-1:
Номинальная выходная мощность, кВт....20
Частота вращения при номинальном режиме, об/мин............1450
Ток........................................................... Трехфазный, переменный
Частота, Гц......................................................................................................................................................................................... 48,3
Напряжение, В...................................................................... 400
Сопряжение фаз............................ Звезда с выведенной нулевой точкой
Стабильность выходного напряжения генератора при изменении величины нагрузки от 20 до 100% и одновременном изменении напряжения внешней сети от 10 до —15%............................................................... Не превышает
±2% номинального значения
Масса установки, кг....................................................................... Не более 3000
Габаритные размеры устройства, мм:
длина..................................................... 2880
ширина....................................1220
высота......................................... 1050
Ресурс непрерывной работы устройства, ч ............3000
Срок службы до капитального ремонта, ч......
12 000
Основные параметры и размеры щита управления ЩАГМ-20-М: габаритные размеры — 700X700X1850 мм (ширина, глубина, высота); масса не более 170 кг.
Основные параметры и размеры пускового устройства УПД-20: габаритные размеры — 700X650X1850 мм (ширина, глубина, высота) ; масса не более 150 кг.
Основные параметры и размеры инерционного маховика:
Тип маховика . . ....................................... Инерционный аккумулятор
Габаритные размеры, мм:
диаметр................................................................................................ 1040
ширина............................................................................................ 320
Масса маховика, кг............................................................................. 1520
Запас кинетической энергии маховика обеспечивает отдачу 100-процентной мощности генератором в течение 20 с с момента исчезновения напряжения во внешней сети с уменьшением частоты вращения генератора до 43,6 Гц.
Номинальные данные генератора ДГФ-82-4К: мощность 30 кВт (при cos φ= 0,8); напряжение 400 В; ток — трехфазный, переменный; частота 50 Гц; коэффициент полезного действия 39,5%; номинальное число оборотов 1500 об/мин; система возбуждения статическая.
Генераторы типа ДГФ-82-4К. имеют следующие особенности по сравнению с прежним генератором агрегата АГМ-20. Статическая система возбуждения выполнена с корректором напряжения типа КН-2, предназначенного для более точной стабилизации выходного напряжения генератора. Для повышения надежности и долговечности генератора в статической системе возбуждения селеновые выпрямители заменены кремниевыми вентилями. Генератор обеспечивает эпизодическую кратковременную (до 15 мин) работу при снижении частоты до 42,5 Гц при коэффициенте мощности от 0,8 до 1,0. При этом для генератора с номинальным напряжением 400 В снижение напряжения допускается не ниже 360 В.
Учитывая эксплуатацию изделий АГМ-20 на необслуживаемых РРС, заводом-изготовителем разрешается профилактические работы производить через 200—300 ч работы генератора, а ежедневные осмотры исключить.
Рис. 2.3. Конструкция агрегата типа АГЛ1-20-1:
1— рама фундаментная; 2 — генератор; 3 — муфта; 4 — кожух муфты; 5 — маховик; 6 — кожух маховика; 7 — рым подъемный; 8 — муфта втулочная кольцевая; 9— электродвигатель; 10 — опора маховика
Описание работы устройства АГМ-20-1. Внешний вид устройства АГМ-20-1 приведен на рис. 2.3. Пуск агрегата осуществляется с помощью кнопки, установленной на щите ЩАГМ-20М (ЩАГМ-20), или замыканием контакта реле при аварии работающего агрегата. В случае выхода из строя рабочего устройства запускается резервное.
При изменении напряжения внешней сети свыше допустимых пределов контактор асинхронного двигателя отключается, а контактор генератора остается включенным, благодаря чему нагрузка не отключается от генератора, который вращается за счет кинетической энергии маховика.
Агрегат может быть вручную остановлен кнопкой либо автоматически при аварии агрегата (снижении напряжения на выходе генератора свыше допустимых значений, перегреве подшипников маховика).
Схема генератора типа ДГФ-82-4К показана на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Принципиальная схема генератора ДГФ-82-4-К
Схема корректора стабилизатора напряжения генератора устройства с агрегатом АГМ-20-1 собрана из полупроводниковых элементов, работающих в импульсном режиме. Принципиально корректор напряжения состоит из измерительного органа и усилителя. На рис. 2.5 приведена принципиальная электрическая схема измерительного органа корректора; на рис. 2.6 — схема усилителя корректора, а на рис. 2.7 — полная схема корректора напряжения. Измерительный орган корректора измеряет напряжение на зажимах генератора и сравнивает его с заданным напряжением. Полученная разность между напряжениями служит сигналом, который через усилитель корректора управляет работой усилителя генератора. Измерительный орган реагирует на амплитудное значение входного напряжения, в котором присутствуют высшие гармонические составляющие. Для сглаживания их имеется фильтр, состоящий из резистора и конденсатора С1.
Рис. 2.6. Принципиальная схема усилителя корректора напряжения генератора агрегата типа АГМ-20-1
Рис. 2.7. Полная принципиальная схема корректора напряжения генератора агрегата типа АГМ-20-1
Щит автоматики ЩАГМ-20М так же как и ЩАГМ-20 и пусковое устройство УПД-20 предназначен для автоматического и дистанционного управления работой агрегата устройства гарантированного питания.
Схемой автоматики предусмотрено выполнение следующих основных операций:
ручной (дистанционный) пуск;
автоматический пуск и включение на нагрузку;
контроль режима работы (аварийная остановка при отклонении контролируемых параметров за допустимые пределы);
сигнализация об аварийной остановке;
вывод на номинальное число оборотов после аварийного отключения сети;
автоматическое и ручное регулирование напряжения генератора;
ручная (дистанционная) остановка;
передача сигналов по системе телесигнализации;
обеспечение собственных нужд предприятий связи и т. д.
Сигнал на автоматический пуск резервной электростанции подается:
в случае изменения напряжения внешней сети переменного тока свыше +10—15%;
при изменении напряжения на шинах гарантированного питания нагрузки свыше 10% номинального значения (в этом случае нагрузка отключается от генератора автоматически);
в случае срабатывания защиты в цепи генератора, а также при повышении температуры подшипников маховика выше допустимого значения. При этом возможен перерыв в питании нагрузки, определяемый временем запуска дизельной электростанции и приема дизель-генератором нагрузки.
При необходимости остановки агрегата вручную производится пуок резервной дизельной электростанции; при достижении номинальных оборотов дизель-генератора нагрузка автоматически переключается с генератора агрегата на генератор дизельной электростанции. Перерыв в питании при переключении нагрузки не превышает 600 мс.
Нормальная работа устройства обеспечивается при изменении напряжения внешней сети на +104—15% в случае: изменения температуры окружающего воздуха в пределах от 8 до 40° С и относительной влажности 95±3% при Т= 25±2°С.
Точность поддержания напряжения на зажимах генератора при плавном изменении нагрузки в пределах 0—100% номинальной и коэффициенте мощности 0,5—1,0 не превышает ±2% среднерегулируемого значения.
Технические данные, полученные в условиях эксплуатации АГМ-20-1:
Время раскрутки маховика из состояния покоя до номинальных оборотов холостого хода (1470 об/мин) ..........6 мин
Максимальный ток электродвигателя......60 А
Время остановки маховика из состояния номинальных оборотов при холостом ходе до полной остановки .....1 ч 10 мин
Максимальный уровень шума в соответствии с ГОСТ 8.055—73 на расстоянии 1м 90 дБ
Амплитуда вибрации на корпусе подшипников генератора и электродвигателя ........0,05 мм
Максимальный ток при «догоне»................................................ 68,7 А
Конструкция устройства АГМ-20-1. Генератор устройства, двигатель и инерционный маховик, смонтированный на общей фундаментной раме, соединены с помощью втулочно-пальцевых муфт (см. рис. 2.3). Генератор—самовентнлируе- мый, защищенного исполнения, имеет возбудитель с защитой от помех радиоприему. Ротор генератора имеет один цилиндрический хвостовик со шпонкой, на которой посажена соединительная втулочно-пальцевая муфта.
Смазка подшипников — консистентная. Температура подшипников инерционного маховика должна быть не выше 100°С. Она контролируется элементами комбинированного реле КРД, датчики которого установлены в опорах подшипников маховика.
Щит автоматики ЩАГМ-20М и пусковое устройство УПД-20 обеспечивают автоматический и дистанционный запуск АГМ-20-1, прием нагрузки и остановку по аварийным параметрам.
Устройство не требует постоянного присутствия обслуживающего техперсонала.
Техническое обслуживание устройства АГМ-20-1. Через каждые 1200 ч работы следует проверять крепление и шплинтовку пальцев муфты и при необходимости производить подтяжку ее гаек и замену шплинтов. Полости подшипников качения должны быть заполнены консистентной смазкой. Через каждые 600 ч работы следует проверять нагрев и шум подшипников маховика. При обнаружении недопустимого нагрева или повышенного н неравномерного шума подшипники нужно осмотреть и при необходимости заменить.
Через каждые 600 ч в подшипники следует добавлять 100 г смазки. При нормальной работе подшипников их промывку и смену смазки нужно производить через каждые 4000 ч работы установки.
После каждых 4000 ч работы устройства необходимо проверить состояние подшипников опор маховика. Для смазки подшипников следует применять консистентную шарикоподшипниковую смазку (на один подшипник — 400 г). Для обеспечения нормальной эксплуатации установки нужно периодически проверять центровки линии валов генератора, инерционного маховика и электродвигателя.
При длительном хранении агрегата необходимо ежегодно проверять состояние смазки подшипников. При вводе агрегата в эксплуатацию следует произвести промывку подшипников и смену смазки.
Схема электропитания аппаратуры РРС предусматривает возможность комплектации РРС двумя устройствами АГМ-20-1 (основным и резервным) и двумя автоматизированными дизель-генераторами типа ДГА-48М или ДГА-48Б.
Основные виды профилактических работ и их периодичность при техническом обслуживании устройств АГМ-20 и АГМ-20-1 со щитами управления приведены ниже.
