Включение генератора на параллельную работу:
1. Вахтенный механик готовит первичный двигатель к запуску в соответствии с правилами технической эксплуатации.
2. Первичный двигатель запускается.
3. Оператор подходит к ГРЩ. В первую очередь обращаем внимание на вольтметр и частотометр подключаемого генератора. Это необходимо для того, что генератор после запуска первичного двигателя может не самовозбудиться.
4. Оператором выполняются три условия синхронизации:
- По напряжению - выполняется автоматически.
- По частоте - выполняем изменяя подачу топлива в первичный двигатель подключаемого агрегата.
- По совпадению по фазе синхроноскопом.
5. Кнопку включения генераторного автомата нажимаем без пяти 12, стрелка синхроноскопа должна медленно двигаться по часовой стрелке.
6. После подключения генератора на шины ГРЩ, распределяем активную нагрузку между параллельно работающими генераторами.
7. После перераспределения активной нагрузки необходимо выключить синхроноскоп.
Как возбуждается синхронный генератор?
Первоначальный импульс для возбуждения синхронного генератора идет от остаточного магнетизма в роторе генератора. Почему в роторе? В роторе (это обмотка возбуждения, где создается магнитный поток) потому, что ЭДС (электродвижущая сила) в обмотке статора будет наводится тогда, когда магнитное поле будет вращающимся, а обмотка ротора - вращающаяся часть генератора. От остаточного магнетизма в статоре наводится примерно 8 Вольт, а затем по системе возбуждения генератора возбуждается до номинального силового напряжения.
Надо помнить, что остаточный магнетизм в роторе может теряться при сотрясениях и вибрациях, а, если он потеряется - генератор не возбудится. С потерей остаточного магнетизма можно столкнуться после ремонта, когда питание было с берега. В период ремонта поршней, втулок... эти детали краном опускаются на верхнюю площадку машинного отделения, а рядом находятся генераторы. От сотрясений остаточный магнетизм может потеряться в роторах генераторов.
Как восстановить остаточный магнетизм в роторе генератора?
От остаточного магнетизма наводится ЭДС примерно 8 Вольт. Берем аккумулятор 12 Вольт. Мы должны от аккумулятора дать постороннее питание в обмотку возбуждения, чтобы в обмотке ротора создался магнитный поток. Как это надо сделать? Магнитное поле должно быть вращающимся, поэтому первоначально запускаем первичный двигатель на номинальные обороты. В генераторе имеется щеточный аппарат с плюсовым выводом и минусовым. Плюсовой провод маркируется в красный цвет, минусовой провод - в желтый, черный, белый, синий (каждая фирма маркирует по-разному). Так, вот, при работающем первичном двигателе кратковременно (где-то 2-3 секунды) проводами от аккумулятора соответственно, плюс от аккумулятора к плюсовому выводу от обмотки возбуждения на щеточном аппарате, а минус от аккумулятора к минусовому выводу на щеточном аппарате. Генератор сразу возбуждается. Так делаем, где потерялся остаточный магнетизм.
----------
Подключение берегового питания
Береговой кабель вначале подключаем к щиту берегового питания (он может находится на корме, носовой части судна или в средней части судна).
На щите берегового питания обязательно должен быть фазометр, чтобы сфазировать берег с питанием на ГРЩ.
Типы фазометров:
- Стрелочный (обязательно с кнопкой). После подачи берегового питания, нажимаем на кнопку фазометра. Если стрелка фазометра пойдет по часовой стрелке - фазировка правильная. Если стрелка пойдет против часовой стрелки - надо поменять местами любые две фазы в подключаемом кабеле (либо на берегу, либо на судне).
- Ламповый фазометр. Здесь будет две лампы с надписями "правильно" и "неправильно" и кнопка. Если после нажатия на кнопку загорится лампа "неправильно" - фазировка неправильная. Надо менять местами два провода в подключаемом кабеле.
После проверки фазировки включаем автомат на щите берегового питания. Этим самым береговое питание подаем к автомату на панели берегового питания на ГРЩ. Вот, здесьнадо выполнить следующее. Питание на шины ГРЩ можно подавать только тогда, когда на шинах ГРЩ не будет питания. Все генераторные автоматы должны быть отключены от шин ГРЩ, то есть автомат подачи питания на шины ГРЩ можно пытаться взводить при обестачивании судна. Когда судно строится, то предусмотрена защита от неправильных действий оператора.
Автомат на панели берегового питания ГРЩ имеет удерживающую катушку, которая запитывается через нормально закрытые контакты каждого генераторного автомата.
Контакты генераторных автоматов будут замкнуты, если все генератоные автоматы будут отключены и тогда катушка получит питание и автомат взведется (включится) вручную. Если какой-то генераторный автомат не будет отключен с шин ГРЩ, его контакт будет разомкнут и прерывается питание катушки автомата и при взводе автомата, он не включится, то есть, если на шинах ГРЩ будет питание, береговое питание подать невозможно.
----------
СЭЭС АХИМ-2 - судовая электроэнергетическая система
СЭЭС АХИМ-2 - логическая системауправления обеспечивающая объем автоматизации "А1" - безвахтенное обслуживание. Система предназначена для автоматизированного управления генераторными агрегатами. Эта система включает в себя:
- ГРЩ, дизель-генераторные агрегаты.
- Пульт управления.
- Шкаф с блоками управления.
Блоки управления:
- Блоки Е1, Е2, Е3 ... - однотипные блоки. Их столько, сколько дизель-генераторных агрегатов. Они непосредственно управляют регуляторами частоты вращения первичных двигателей, подавая сигналы "больше", "меньше" на серводвигатели.
- Блоки А1, А2, А3 ... - однотипные блоки, выполняют функции, связанные с подготовкой соответствующего агрегата к пуску, пуском, синхронизацией генераторных агрегатов, включение генераторов на шины ГРЩ и дальнейшее распределение нагрузки между параллельно работающими генераторами. В блоках "А" выполняются функции, связанные с остановкой дизель-генераторных агрегатов, функции трех-кратного пуска агрегатов (соответствующих).
- Блок "С" - один блок на всю систему, контролирует нагрузку электростанции, выбирает генераторный агрегат для пуска и остановки, подавая соответствующие сигналы в блоки "А".
- Блок "В" - один блок на всю систему, реализует программу выхода из обестачивания шин ГРЩ и контролирует питание системы управления.
- Блок "L" - один блок на систему, производит задержку пуска мощных потребителей для предупреждения возможной перегрузки генераторов.
Программа пуска включает в себя:
- Подготовка к пуску. Это прокачка дизеля маслом.
- Пуск дизель-генераторного агрегата.
- Подключение блока возбуждения генератора и вдальнейшем его возбуждение.
- Подключение блока синхронизации.
- Подключение генератора на шины ГРЩ.
- Подключение блока распределения нагрузки между генераторами.
- Подключение АПС, которая блокировалась на период пуска агрегата.
Программа автоматической остановки дизель-генераторного агрегата
В системе могут быть КАПС (критические аварийно предупредительные сигналы) и НАПС (не критические сигналы).
Система будет отрабатывать на эти сигналы по-разному, а, именно, при КАПС сигнале генератоный автомат, где появился этот сигнал, отключается от шин ГРЩ мгновенно. Затем подается из блока "С" в блок "А" (соответствующий) сигнал на запуск резерва, резервный генератор подключается на шины ГРЩ и идет распределение нагрузки.
При НАПС вначале идет сигнал на запуск резерва, резерв берется на шины ГРЩ. В агрегате, где появился НАПС, начинается разгрузка нагрузки, и когда генератор разгрузится до 10% нагрузки, генераторный автомат этого генератора отключается от шин ГРЩ. Идет распределение нагрузки между параллельно работающими генераторами. Агрегат, где появился НАПС останавливается.
----------
Системы возбуждения генераторов
Системы фазового компаудирования (системы возбуждения синхронных генераторов) предназначены для автоматического поддержания напряжения на шинах ГРЩ неизменным и при любой нагрузке.
Причины падения напряжения:
1. Внутреннее падение напряжения в обмотке статора синхронного генератора.
2. Размагничивающее действие реакции статора.
Основное условие всех систем фазового компаудирования - сдвиг между вектором напряжения генератора и вектором тока в первичной обмотке напряжения трансформатора фазового компаудирования на угол близкий к 90 электрических градусов (смотри схему THYRIPART). В конечном итоге система фазового компаудирования должна отрабатывать так, чтобы изменять ток возбуждения.
Почему так?
Напряжение синхронного генератора зависит от величины магнитного потока обмотки ротора, а величина магнитного потока зависит от тока возбуждения. При набросе нагрузки на генератор будет тенденция снижения напряжения на шинах ГРЩ. Чтобы компенсировать это снижение напряжения мы должны увеличить ток возбуждения в обмотке ротора. Надо запомнить цепочку: больше ток вожбуждения -> больше будет МДС (магнитодвижущая сила) -> больше магнитный поток -> больше будет наводиться ЭДС в обмотке статора.
Итак! С набросом нагрузки система фазового компаудирования отработает в конечном итоге так, что ток возбуждения в обмотке ротора увеличится и, следовательно, скомпенсируется падение напряжения на шинах ГРЩ. При сбросе нагрузки напряжение на шинах ГРЩ будет увеличиваться.
Система фазового компаудирования отработает так, что ток в обмотке возбуждения уменьшится, а, следовательно, уменьшится магнитный поток, и, следовательно, уменьшится напряжение наводимое в обмотке статора синхронного генератора.
Таким образом при любой нагрузке будет меняться ток возбуждения генератора, а, следовательно, и наводимое напряжение в обмотке статора (меняется магнитный поток). Напряжение на шинах ГРЩ будет неизменным при любой нагрузке.
Виды компаудирования:
1. Токовое компаудирование.
2. Амплитудно-фазовое компаудирование (фазовое).
При токовом компаудировании происходит арифметическое суммирование сигналов, пропорциональных току и напряжению генераторов. Это суммирование происходит на стороне постоянного тока, т.е. после силового выпрямителя.
Ток возбуждения здесь равен сумме токов I1+I2.
При амплитудно-фазовом компаудировании происходит геометрическое суммирование сигналов, пропорциональных току и напряжению генераторов. Это суммирование происходит на стороне переменного тока, то есть до силового выпрямителя.
Суммирование будет в точках А,В.
Zк- компаудирующий элемент (индуктивность, емкость). В этой схеме индуктивность, где ток отстает от напряжения.
Векторная диограмма
Чтобы суммирование было геометрическим, то есть с учетом фазы тока (с учетом характера нагрузки) по отношению к напряжению. В современных системах автоматического регулирования напряжения в канал напряжения включают компаудирующий элемент (индуктивность, емкость, магнитные шунты).
При фазовом компаудировании учитывается коэффициент мощности, то есть характер нагрузки (смотрим векторную диаграмму при токах нагрузки I, I2). Далее смотрим векторную диаграмму системы возбуждения THYRIPART. В ней компаудирующий элемент индуктивность в цепи первичной обмотки напряжения ТФК.
