1 Описание лабораторного стенда

Стенд предназначен для исследования работы автоматизированной единой электроэнергетической системы, в состав которой входят три дизель-генератора (ДГ), гребной электродвигатель (ГЭД) и потребители собственных нужд. Особенностью стенда является возможность отдельного рассмотрения автономной судовой электроэнергетической системы и гребной электрической установки [1, 2].

В состав автономной СЭЭС входят ГРЩ, источники и потребители электроэнергии (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 Структурная схема автономной СЭЭС, где ДПТ - двигатель постоянного тока, СГ- синхронный генератор, ГРЩ - главный распределительный щит

1.1 Главный распределительный щит

Главный распределительный щит включает в себя (рис. 1.2):

• три генераторные секции;

• секция управления.

Рисунок 1.2 Вид лицевой панели ГРЩ

Генераторная секция предназначена для осуществления контроля и управления работой генератора (рис.1.3).

На лицевой панели этой секции расположены:

1. Измерительные приборы: вольтметр, амперметр, частотомер.

2. Световая индикация:

• красного цвета– неисправность генераторного агрегата, вырабатывается контроллером, расположенным в секции управления ГРЩ;

• зеленого цвета – подача питания на секцию; готовность генератора к приему нагрузки; подключение генератора к ГРЩ; подключение генератора к общей шине;

• желтого цвета– неисправности: двигательный режим, перегрузка и недогрузка генератора.

Рисунок 1.3 Вид лицевой панели ГС

3. Автоматический выключатель, обеспечивающий защиту генератора от ТКЗ и подключение его к общим шинам;

4. Автоматические выключатели, обеспечивающие защиту потребителей собственных нужд (активная и реактивная нагрузки) от ТКЗ и подключение их к шинам.

5. Предохранители, обеспечивающие защиту ламп индикации.

Вид СУ представлен на рис. 1.4.

Рисунок 1.4 Вид лицевой панели СУ

В состав секции управления входят:

1. Операторский экран, предназначенный для управления и отображения состояния системы (рис.1.5). Он обеспечивает выполнение операций пуска и остановки генераторных агрегатов.

2. Переключатели, обеспечивающие:

• подачу питания на все секции ГРЩ;

• выбор приоритетного генератора;

• выбор режима функционирования ГРЩ «ручной» или «автоматизированный».

Рисунок 1.5 Вид панели оператора

3. Измерительные приборы и устройства:

• 4 вольтметра для измерения напряжений: береговой сети (SH) и каждого генератора (Gi);

• амперметр для измерения тока береговой сети;

• ламповый синхроноскоп на погасание;

• 3 ваттметра для измерения активной мощности каждого генератора;

• 3 ваттметра для измерения реактивной мощности каждого генератора;

• синхроноскоп (S) для выполнения ручной синхронизации;

• прибор для сравнения значения частоты двух генераторов;

• прибор для сравнения значения напряжения на двух генераторах.

4. Световая индикация

• красного цвета– неисправность ПЛК, синхроноскопа

(сигнал формируется функцией самодиагностированияконтролера);

• зеленого цвета – подача питания на секцию; готовность генератора к приему нагрузки; подключение генератора к общей шине;

5. Предохранители, обеспечивающие защиту ламп индикации;

6. Органы управления (кнопки и переключатели), обеспечивающие выполнение следующих операций:

• в ручном режиме (при автономной работе станции и от береговой сети):

• выбор и запуск подключаемого ГА воздействием на соответствующие кнопки, расположенные на СУ, или на операторский экран;

• подгонка с помощью регулятора частоты вращения первичного двигателя (ПД) частоты подключаемого ГА к частоте сети;

• подключение генератора к шинам ГРЩ, осуществляемое по показаниям Sпри следующих условиях:

• небольшая разница частот между синхронизируемыми источниками при большей частоте у подключаемого ГА, что соответствует медленному вращению по часовой стрелке показаний S;

• в момент прохождения показаний Sверхней точки;

• перевод или распределение нагрузок между работающими ГА воздействием на уставки регуляторов частоты вращения параллельно работающих источников;

• в автоматическом режиме (только при автономной работе станции):

• выбор и запуск подключаемого ГА воздействием на соответствующие кнопки, расположенные на СУ, или на операторский экран;

• подгонка частот, выбор момента подключения, подключение и распределение нагрузок осуществляется автоматически;

• дополнительно в данном режиме срабатывает сигнализация в ГС при перегрузке и недогрузке ГА.