Электроэнергетических систем

Кроме автоматических систем, описанных в § 33–36, на судах речного флота предусматривается ряд других автоматических устройств.

Устройство токовой защиты (УТЗ)предназначено для устранения перегрузки дизель-генераторов путем отключения части неответственных приемников при увеличении нагрузки генераторов выше допустимой. Обычно отключаемые приемники объединяются в группы, отключаемые последовательно в две или три ступени. Устройство может работать в зависимости от тока или его активной составляющей.

Рассмотрим структурную схему УТЗ (рис. 117). Выходной сигнал датчика активного тока ДАТ поступает на релейные элементы РЭ1 и РЭ2, срабатывающие при токе, большем тока уставки элемента. С релейного элемента РЭ1 сигнал поступает на элемент зависимой от тока выдержки времени ЭЗВ; управляемый ДАТ, а затем на ИР1 – исполнительное реле I ступени, ко-

Рис. 117. Схема устройства токовой защиты

торое отключает неответственные приемники I ступени и подготавливает к работе элемент независимой выдержки времени ЭНВ. При наличии сигнала с РЭ2 с постоянной выдержкой срабатывает реле ИР2, отключая приемники II ступени и т. д.

При значительных перегрузках реле ИР2 срабатывает без выдержки времени, отключая все неответственные приемники сразу.

Устройство автоматического включения резерва (УВР)предназначено для автоматического включения резервных генераторов при перегрузках и снижениях напряжения на шинах электростанции ниже допустимого значения, а также для отключения и остановки одного из параллельно работающих дизель-генераторов при снижении нагрузки.

Рассмотрим структурную схему УВР (рис. 118). Устройство состоит из двух датчиков тока (или активной составляющей) ДАТ, электронных реле повышения РПН и снижения РСН нагрузки, реле контроля напряжения РКП и исполнительных элементов ИЭ1, ИЭ2 и ИЭЗ.

	При увеличении нагрузки сверх уставки реле РПН срабатывает и посылает сигнал на запуск резервного дизель-гене-ратора. В случае снижения нагрузки ниже уставки реле РСН срабатывает и посылает сигнал на отключение синхронного генератора и остановку дизель-генератора. При снижении напряжения генератора ниже напряжения ус-
Рис. 118. Схема устройства автоматического включения резерва

тавки реле контроля напряжения посылает сигнал на запуск резервного дизель-генератора.

Устройство переключения питания УПП)предназначено для переключения питания судовых приемников, например, с валогенератора на дизель-генератор в случае снижения частоты или напряжения валогенератора. В схему устройства, представленного на рис. 119, входят датчики напряжения ДН и частоты ДЧ, блок БС для сравнения напряжения и частоты со значением их уставок и реле переключения

Рис. 119. Схема устройства переключения питания

питания РП. Если какое-либо значение U и f оказывается меньше значения уставки, срабатывает промежуточное реле блока сравнения и дает сигнал на срабатывание реле переключения, которое срабатывает с выдержкой времени и осуществляет необходимое переключение. Устройство для защиты от работы на двух фазахпредназначено, для защиты судовой

электроэнергетической системы от работы на двух фазах и для сигнализации о понижении напряжения при питании с берега.

Устройство ЗОФН (рис. 120) состоит из блока БТ трансформаторов тока и релейного блока БР. Блок БТ, выполненный их трех быстро-насыщающихся трансформаторов тока, вторичные обмотки которых соединены последовательно (для использования токов нулевой последовательности), включен на выпрямители UZ1 и UZ2 блока БР. Выпрямительные напряжения поступают на элемент контроля К1.

При обрыве одной из фаз нарушается баланс в схеме элемента контроля К1 и срабатывает выходное реле КЗ, подавая питание на катушку независимого расцепителя автоматического выключателя питания с берега. При снижении напряжения питания с берега ниже значений, определяемых уставкой эле-

Рис. 120. Схема устройства защиты от работы на двух фазах

мента контроля К2, якорь реле отпадает, и оно подает сигнал на срабатывание реле К4. Срабатывание реле К4 подает соответствующий сигнал в цепь сигнализации.

Защита судовых генераторов определяется требованиями Регистра. Так, Речной Регистр для генераторов, не предназначенных для параллельной работы, требует обеспечение защиты от перегрузок и коротких замыканий, причем если мощность генератора более 4 кВт, для цепей защиты должны использоваться автоматические выключатели.

Если судовые генераторы предназначены для параллельной работы, объем защиты увеличивается. В этом случае должна быть обеспечена, по крайней мере, следующая защита: от перегрузок, от КЗ, от обратного тока или обратной мощности, от минимального напряжения.

Защита генераторов от КЗ осуществляется обычно токовыми расцепителями автоматических выключателей, которые в изолированных системах распределения устанавливаются во всех полюсах или фазах.

При устройстве защиты от перегрузок рекомендуется при перегрузке до 110% номинального тока обеспечить с выдержкой времени до 15 мин соответствующую сигнализацию о перегрузке; при перегрузке 110–150% номинального тока должно быть обеспечено выключение генератора с выдержкой времени, соответствующей термической постоянной времени генератора; при перегрузке выше 150% отключение генератора должно происходить без выдержки времени.

Защита синхронных генераторов от перегрузки по активной мощности осуществляется с помощью или индукционных реле мощности, или, если используется датчик активного тока, с помощью электромагнитного и электронного реле тока.

Защита генераторов постоянного тока от обратного тока выполняется с помощью реле обратного тока, а синхронных генераторов – с помощью индукционных реле обратной мощности или, если имеется датчик активного тока, с помощь реле обратного тока (как это выполнено на сухогрузных теплоходах типа «Волга-4000»).