Анализ системы управления дизель-генератора ДГР 100/750

В данный курсовой приведено описание работы системы управления вспомогательного дизель-генератора ДГР 100/750.

Курсовая работа включает разработку структурной и функциональной схем, по заданной принципиальной схеме, а так же их словесное описание.

Произведена алгоритмизация функционирования системы, которая включает краткое словесное описание алгоритма, разработка алгоритма функционирования в виде граф схемы алгоритма, логической схемы алгоритма, граф состояния объекта. Записаны переключательные функции пусковых цепей.

• Приведена таблица характерных неисправностей.
• Разработана инструкция по эксплуатации.
• Приведены  основные требования Правил регистра к данной системе управления.
• Освещены вопросы технической эксплуатации и безопасности заданной системы управления.
• Разработано рационализаторское предложение по одному из недостатков системы управления.
• Определены имеющиеся недостатки системы и даны рекомендации по их устранению.

Принципиальные схемы силовых цепей ГЭУ

Схема электрического соединения якорей главных генераторов и гребных электродвигателей называется схемой силовых цепей. Выбор принципиальной схемы силовых цепей зависит от количества генераторов и гребных электрических двигателей, работающих на один гребной вал.

В гребных электрических установках постоянного тока генераторы и двигатели могут независимо работать друг на друга, соединяться последовательно и параллельно, при этом последовательное соединение генераторов предпочтительнее, так так не требует тщательного согласования внешних характеристик. Кроме того, снижение частоты вращения одного из дизелей и вызванное этим уменьшение напряжения его генератора приводит к уменьшению тока, протекающего через генераторы, т. е. второй генератор разгружается, а не перегружается, как это наблюдается при параллельном соединении.

Системы управления судовыми дизель-генераторами

В работе судовых электростанций автоматические системы управления дизель-генераторами обеспечивают пуск:

• одного из основных дизель-генераторов в случае увеличения нагрузки свыше 80 % мощности работающего генератора;
• основного дизель-генератора и перевод на него нагрузки с валогенератора во время маневровых режимов работы судна, когда значительно изменяются напряжение и частота тока на шинах ГЭРЩ; 
• одного резервного дизель-генератора;
• аварийного дизель-генератора при чрезмерном понижении или исчезновении напряжения на шинах основной станции. Время запуска при этом не должно превышать 15 с.

Система автоматического пуска аварийного дизель-генератора обеспечивает его запуск в случае уменьшения напряжения или частоты сети ниже допустимых значений, а также при выходе из строя второго (работающего) дизель-генератора.

Автоматизация управления судовых электростанций

Применение в судовых электростанциях различных источников тока (дизель-генераторов, валогенераторов, аккумуляторных батарей, преобразователей тока) требует автоматизации управления их совместной работой. Электростанции переменного тока на грузовых речных судах (танкерах, толкачах, буксирах) имеют автоматические системы совместной работы валогенератора и дизель-генератора. На рис. 1 приведена схема, обеспечивающая автоматический пуск и остановку дизель-генератора, а также перевод нагрузки с валогенератора на дизель-генератор и обратно. Валогенераторы могут работать только на переднем ходу судна с допустимыми изменениями напряжения и частоты тока.

Основные элементы схемы: G1 — валогенератор; G2 — дизель-генератор; Ql, Q2 — автоматические выключатели; Kl, К2—контакторы; К9 — реле частоты, срабатывающее при достижении частоты тока дизель-генератора 40 Гц после его запуска.

Рис. 1. Принципиальная схема автоматической совместной работы валогенератора и дизель-генератора

Контакты этого реле через промежуточные реле К8 и К3 выключают валогенератор и включают дизель-генератор. К4 — реле частоты, которое при уменьшении частоты тока валогенератора до 40 Гц через промежуточное реле К6 подключает цепь управления станции автозапуска дизель-генератора. К5 — реле, срабатывающее при достижении частоты тока валогенератора 45 Гц. Реле К5 через промежуточное реле К7 служит для остановки дизель-генератора и подключения на шины ГЭРЩ валогенератора.

Портативные бензиновые и дизельные генераторы. Их достоинства и недостатки

Портативными или переносными называются генераторы, которые можно легко переносить или перевозить, например, в багажнике автомобиля. Обычно их берут с собой в походы, на рыбалку или на дачу. Они отличаются небольшими габаритами, лёгкостью эксплуатации, имеют вес, который под силу поднять обычному человеку.

Если вы решили приобрести генератор, то, прежде всего, установите какой он должен быть мощности. Для этого определите приборы, которые вам нужно будет подключать к генератору одновременно. Сложите мощности тех из них, которые имеют электродвигатель (холодильник, вентилятор, насос и т. д.) и умножьте результат суммирования на три, прибавьте к полученной величине мощности остальных приборов, планируемых к подключению. Так вы получите минимальную мощность генератора. Желательно купить аппарат с «запасом», процентов на тридцать мощнее.

Системы ДАУ судовыми дизель-генераторами

Судовые дизель-генераторы условно можно разделить на две группы: обеспечивающие непрерывное электропитание потребителей в нормальных эксплуатационных режимах; обеспечивающие электроснабжение наиболее ответственных потребителей электроэнергии в аварийных режимах.

В зависимости от объема автоматизации для дизель-генераторов установлены три степени автоматизации. Наибольший интерес представляют системы ДАУ основными и аварийными дизель-генераторами, охватывающие главную часть объемов автоматизации.

На судах отечественной постройки эксплуатируются различные системы ДАУ судовыми дизель-генераторами (ДАУ 7Д12, ДАУ 6Д50А, ДАУ СДГ-Т и др.).

Судовая электроэнергетическая установка (СЭЭУ). Общие сведения автоматизации судовой электростанции

Судовая электроэнергетическая установка состоит из комплекса оборудования, предназначенного для преобразования энергии топлива в электрическую (дизель-генераторы), распределения электроэнергии по объектам судна (распределительные устройства и судовые сети) и преобразования в приемниках в другие виды энергии: механическую, тепловую, световую, химическую.

Увеличение грузоподъемности и скорости транспортных судов, повышение производительности судов технического флота вызывают рост энерговооруженности и совершенствование судового электрооборудования.

В настоящее время все основные типы судов имеют высокую степень автоматизации выработки, распределения и преобразования электроэнергии, применение которой, в силу ее преимуществ, обеспечивает сохранность грузов, хорошие производственные условия для команды и высокий комфорт для пассажиров.

Широко применяется комплексная автоматизация судовых электроэнергетических систем, которая включает дистанционный или автоматический пуск дизель-генераторов, автоматическую синхронизацию генераторов, автоматическое распределение активных и реактивных нагрузок, автоматическое регулирование напряжения и частоты, автоматическую защиту элементов системы, автоматизацию работы отдельных механизмов и устройств и, наконец, автоматизацию режимов работы электростанции в соответствии с различными режимами эксплуатации судна.

Книга "Автоматическое управление судовыми электроэнергетическими установками" Баранов А.П. 1981

Автоматическое управление судовыми электроэнергетическими установками

Баранов А.П.

Оглавление

ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ

Глава 1. Основы математики, применяемые при описании систем
управления электроэнергетическими установками

§ 1. Сведения из теории множеств 9
§ 2. Элементы алгебры логики 13
§ 3. Теория графов 20
§ 4. Теория алгоритмов 27
§ 5. Теория конечных автоматов 30

Глава 2. Построение систем управления электроэнергетическими установками

§ 6. Системный подход к автоматизации управления техническими объектами 35
§ 7. Автоматное описание функционирования СУ 38
§ 8. Графические и логические схемы алгоритмов функционирования СУ 43
§ 9. Логические сети и схемы СУ 47
§ 10. Программирование функций СУ 51
§ 11. Управляющие вычислительные машины в СУ 54
§ 12. Контроль и диагностирование СУ 56
§ 13. Оценка экономической эффективности СУ 58

Генераторный агрегат (ГА). Что такое первичные двигатели?

Любой генераторный агрегат (ГА) состоит из первичного двигателя и генератора.

Первичные двигатели. Выбор типа первичного двигателя судовых генераторов обычно определяется типом главной судовой установки. Если главный двигатель на судне — дизель, то в качестве первичных двигателей генераторов используют дизели.

В случае установки в качестве главных двигателей паровых турбин, первичными двигателями генераторов являются паровые турбины. Однако на этих судах, как правило, устанавливают и дизель-генераторы. Они обеспечивают судно электроэнергией при аварийных ситуациях и стоянке в порту, когда работа турбогенераторов невозможна или экономически нецелесообразна. Использование Дизелей в качестве первичных двигателей судовых генераторов целесообразно, так как они экономичны, компактны, автономны и требуют сравнительно несложной и небольшой по времени подготовки к пуску.

В настоящее время в основном применяют дизели с частотой вращения 500—750 об/мин и 1000—1500 об/мин. Высокооборотные дизель-генераторы легче малооборотных, занимают меньше места, дешевле и имеют более высокий к. п. д. Однако они обладают меньшим моторесурсом и очень шумны. Дизели допускают возможность работы с перегрузкой 10% номинальной мощности в течение одного часа.