Автоматизация СЭЭС
Исследование применения устройств системной автоматики в работе электроэнергетических систем с целью уменьшения численности обслуживающего персонала. Анализ работы автоматики по обеспечению восстановления нормального режима работы системы после нарушения.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.04.2014 |
| Размер файла | 525,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство науки и образования Украины
Севастопольский национальный технический университет
Кафедра СПЭМС
По дисциплине «Автоматические системы управления судовых электроэнергетических систем»
Реферат
На тему «Автоматизация СЭЭС»
Выполнил: студент гр. ЭЭ-51д
Богдан П.И.
Проверил: ст. преподаватель
Костюков В. В
Севастополь 2014
Введение
Большинство современных судов подвержены длительному пребыванию в открытом море, с целью снижения утомляемости экипажа и максимального приближения условий труда к береговым, следует автоматизировать СЭЭС.
Автоматизация управления генерирующими агрегатами, а также процесса регулирования качества электроэнергии, делает возможной работу генераторов и другого оборудования при оптимальных параметрах, позволяет устанавливать предельные режимы по нагрузкам, не опасаясь возникновения аварий в системе. Важным назначением устройств автоматики является восстановление нормального режима работы системы после его нарушения.
Применение устройств системной автоматики меняет характер работы электроэнергетических систем: повышается качество электроэнергии в результате стабилизации напряжения и частоты, наиболее экономично распределяется нагрузка между параллельно работающими генераторами, автоматизируется управление агрегатами и установками, что позволяет уменьшить численность обслуживающего персонала.
В комплекс устройств системной автоматики электроэнергетических систем входят автоматические устройства, выполняющие следующие функции:
а)включение агрегатов на параллельную работу в нормальных и аварийных режимах;
б)регулирование возбуждения, распределения реактивной нагрузки между синхронными генераторами и восстановление напряжения после отключения короткого замыкания;
в)регулирование частоты, распределение активной нагрузки между синхронными генераторами и предотвращение опасной перегрузки агрегатов;
г)защиту генераторов и установок от токов короткого замыкания и перегрузки и восстановление нормального режима работы системы с отключением поврежденного элемента;
д)обеспечение устойчивости параллельной работы генераторов и системы;
е)разгрузку генераторных агрегатов и включение резервного оборудования для восстановления питания приемников электроэнергии;
ж)централизованное дистанционное управление и регулирование с пульта управления режимом работы системы;
з)контроль и сигнализацию поведения объектов регулирования и управления.
Соответствующий класс автоматизации удовлетворяющий этим требованиям и примененный на данном судне - А2. Этот класс предполагает периодическое обслуживание машинных отделений, но не постоянную круглосуточную вахту в ЦПУ. Все оборудование, установленное в машинном отделении, должно иметь локальные системы управления, обеспечивающие его работу без обслуживания в предусмотренных эксплуатационных режимах в течение 12-24 часов. Здесь предложена автоматическая система «Арггунь».
Система стабилизации напряжения синхронных генераторов
Для обеспечения высокой точности стабилизации ±1%, высокой скорости восстановления напряжения t=0.3 с и высокой форсировки возбуждения (это важно при динамических нагрузках) выбираем систему фазового компаундирования с корректором напряжения. Сущность такого компаундирования заключается в том, что изменение напряжения, силы тока, фазы, частоты тока генератора преобразуется в сигнал его тока возбуждения. В результате его напряжение стабилизируется. Корректор повышает точность стабилизации. На рис.2 показана одна из принципиальных схем прямого фазового компаундирования, где: ДО-З-х фазный дроссель отбора; РГП- рубильник гашения поля; ТД - добавочное устройство с трансформатором; ТЛЭ, ТНЭ - трансформатор линейного и нелинейного элемента;Wд - добавочная обмотка, служит для возбуждения и регулирования напряжения.
МУ - 3-х фазный магнитный усилитель; VD2 - мост; ТД - служит для реактивной параллельной работы генератора; ДЧК - дроссель частотной коррекции; ДКН - датчик корректора напряжения.
Корректор напряжения состоит из ТНЭ и ТЛЭ.
При Uг = Uгном >Iлэ = Iнээ при Uг = Uгн ток в ОУ отсутствует. С увеличением Iвых МУ будет расти ток в обмотке Wд. ДЧК - служит для стабилизации напряжения генератора при изменении частоты вращения дизеля. Хдчк=щLдчк; Uщ =jIнэ Хдчк.С ростом частоты ток возбуждения будет уменьшаться.
Устройство синхронизации генераторов
системная автоматика электроэнергетический
Синхронизация генераторов является, безусловно, необходимой при включении их на параллельную работу. Существует три метода: точная синхронизация, самосинхронизация, грубая синхронизация (через реактор). Основным считается метод точной синхронизации, т.к. он обеспечивает оптимальные условия протекания процесса синхронизации с точки зрения влияния переходных токов и моментов на синхронизируемые генераторы, а также минимальных провалов напряжения и толчков токов.
Наиболее применимым в настоящее время является устройство типа УСГ-1П, обеспечивающее синхронизацию генераторов с автоматической подгонкой частоты подключаемого генератора к частоте работающего. Устройство подключается к сети через типовые измерительные трансформаторы напряжения, оно построено по принципу постоянного времени опережения. УСГ настраивается на установки: 8±2% по разности напряжений; 0.8±0.2 Гц для установки времени опережения 0.4-0.21 с, с точностью срабатывания по установкам ±0.15 Гц. Подгонка частот производится при разности частот 10±2% от номинального значения путем воздействия на серводвигатель регулятора оборотов дизеля.
Допущенная ошибка задается установкой по разности напряжений и частот, а также определяется точностью совпадения времени опережения устройства и времени срабатывания автоматического выключателя.
Рис. 3
На рисунке 3 представлена функциональная схема синхронизатора УСГ -- 1П, где:
БКН - блок контроля напряжения;
БКЧ - блок контроля частоты;
БПЧ - блок подгонки частоты;
БВО - блок времени опережения;
БЗ - блок запрета;
ВБ - выходной блок;
СД - серводвигатель;
ФБ -- функциональный блок.
Устройство распределения мощности
Разрабатываемая СЭС предусматривает параллельную работу ГА. Для распределения нагрузки между ними применяется унифицированное устройство УРМ-35.
УРМ-35 в составе СЭЭС обеспечивает в статических режимах точность распределения активной нагрузки между параллельно работающими генераторами в пределах 5% при изменении суммарной нагрузки от 20% до 110% от номинала и изменении коэффициента мощности от 0.7 до 1.0.
Необходимым условием применения УРМ-35 является возможность параллельного перемещения скоростных характеристик генераторного агрегата путем перестройки регуляторов частоты первичных двигателей с мощностью серводвигателя в пределах ±10% от номинала. Соотношение мощностей параллельно работающих генераторных агрегатов не должно превышать 5:1.
УРМ-35 состоит из датчиков активного тока ДАТ, формирователя Ф и усилителя У.
Принцип работы УРМ-35: ДАТ генераторов, соединенные по дифференциальной схеме, измеряют активную составляющую нагрузки и выдают аналоговый сигнал, пропорциональный току. Разность выходных сигналов ДАТ поступает на формирователь Ф и через него на тиристорный усилитель У, управляющий частотой вращения дизелей через серводвигатель.
В данном случае в устройстве использован принцип ведущего генератора, при равномерной загрузке генераторных агрегатов напряжения на входе формирователя Ф равно нулю и серводвигатель СД не вращается. При неравномерной нагрузке разность сигналов с ДАТ поступает на формирователь Ф и через него на У усилитель. Импульсы с У открывают тиристоры и серводвигатель ведомого ГА, получив питание, вращается, перемещая рейку топливного насоса дизеля, вследствие чего, в конечном счете, избыточную мощность принимает на себя ведомый генератор.
Устройство контроля изоляции
Надежность работы электрических машин, аппаратов и других элементов электроэнергетической системы в значительной степени зависит от состояния изоляции между различными фазами и между фазами корпусом судна. Устройство автоматического контроля изоляции должно реагировать на понижение изоляции каждой фазы ниже заданной величины, подавая звуковой или световой сигнал. Оно должно допускать изменения установки срабатывания в широком диапазоне.
Устройство контроля сопротивления изоляции «Электрон 1» предназначено для автоматического контроля сопротивления изоляции сетей переменного тока до 400 В с изолированной нулевой точкой. Встроенный прибор (мегомметр) обеспечивает измерение сопротивления изоляции в пределах 0-1 МОм. Устройство работает как при наличии напряжения в системе, так и при его отсутствии. Оно выполнено на бесконтактных элементах. Схема устройства состоит из двух частей: измерительной и сигнализирующей. Измерительная часть питается выпрямленным напряжением обмотки трансформатора. Нажатием кнопки включения прибора указанное напряжение через внутреннее сопротивление измерительного прибора подключаемого в момент измерения подаётся с контролируемой сети. Ток утечки в измерительной цепи обратно пропорционален сопротивлению изоляции контролируемой сети. По показаниям мегомметра определяется величина сопротивления изоляции.
При снижении сопротивления изоляции изменяется падение напряжения на сопротивлениях установок, которое является входным сигналом триггеров. Поступающий сигнал через стабилитроны вызывает опрокидывание первого триггера. После этого разряжается конденсатор С6, что ведет к опрокидыванию второго триггера и подаче сигнала на лампу и звонок. Схема приведена на рисунке 4.
Система централизованного контроля параметров СЭЭС
Система автоматического контроля параметров СЭЭС состоит из систем: автоматической стабилизации напряжения и частоты (ССН, УВР, УРНЧ), системы синхронизации генераторов (УСГ), устройства автоматического распределения активных и реактивных нагрузок (УРНЧ), устройства защиты генераторов и линий (автоматы, ПКИ, РОМ). Так как все эти системы являются автоматическими, их контрольно-измерительные приборы выведены на панели центрального поста управления, дополнительная внешняя регулировка обслуживающего персонала осуществляется так же с поста управления. Совокупность этих систем составляет систему дистанционного автоматического управления.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение количественных и качественных характеристик надежности устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Анализ вероятности безотказной работы устройств, частоты и интенсивности отказов. Расчет надежности электронных устройств.
курсовая работа [625,0 K], добавлен 16.02.2013Внутренняя структура микропроцессорного устройства в релейной защите. Возможность измерения нормального, аварийного режима. Устройство микропроцессорной релейной защиты и автоматики МРЗС-05 в сетях напряжением 6–35 кВ. Автоматическая частотная разгрузка.
курсовая работа [45,2 K], добавлен 07.08.2013Способы контроля информационных слов и адресов в цифровых устройствах автоматики. Структурные и функциональные схемы контролирующих устройств. Обеспечение надежности устройств автоматики и вычислительной техники. Числовой аппаратурный контроль по модулю.
контрольная работа [5,0 M], добавлен 08.06.2009Разработка проекта, расчет параметров и составление схем электропитающей установки для устройств автоматики, телемеханики и связи, обеспечивающей бесперебойным питанием нагрузки с номинальным напряжением 24,60 В постоянного и 220 В переменного тока.
контрольная работа [405,7 K], добавлен 05.02.2013Модернизация существующей системы автоматики резервуарного парка станции путем объединения системы количественного учета и системы защиты от перелива. Проведение замены устаревшей системы автоматики на микропроцессорную систему на базе контроллеров.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 16.04.2015Расчет установок релейной защиты, автоматики на базе линейки микропроцессорных устройств релейной защиты Micom производства компании Areva. Дифференциальная защита трансформаторов, батарей статических конденсаторов. Устройства автоматики для энергосистем.
курсовая работа [213,3 K], добавлен 24.06.2015Применение средств автоматики для замены труда человека в рабочих операциях и функциях управления. Работа линейного элемента электромеханической системы автоматики, определение передаточных функций системы для управляющего и возмущающего воздействий.
курсовая работа [214,4 K], добавлен 09.11.2014Термины и определения теории автоматики. Автоматизированные системы. Структура САУ, типовая схема и применение в производственном цикле. Классификация элементов автоматических систем. Свойства объектов регулирования. Функции разгона переходного процесса.
презентация [1,4 M], добавлен 05.05.2014Виды и интерфейсы измерительных информационных систем. Принципы функционирования автоматической локомотивной сигнализации и системы "Контроль". Разработка программного обеспечения для обработки информации о работе устройств сигнализации и рельсовых цепей.
дипломная работа [1011,1 K], добавлен 30.05.2013Проблемы электромагнитной совместимости устройств силовой электроники с техносферой. Требования к качеству электроэнергии, используемой при работе различного рода потребителей. Современные судовые системы автоматики и вычислительные комплексы.
доклад [343,0 K], добавлен 02.04.2007
