книги / Надежность дизель-электрических агрегатов и их систем автоматизации
..pdfратор и машину постоянного тока 5. При достижении дизелем номинальной скорости вращения включается автоматический выключатель 6, и напряжение маши ны 5, работающей в режиме генератора, подается на машину 7, которая, работая в режиме двигателя, начи нает разгон маховика и связанного с ним асинхронного двигателя. После достижения маховиком заданной ско рости вращения включается автоматический выключа тель 10, подключая к внешней сети 11 асинхронный дви гатель. Электромагнитная муфта отключается, дизель
Рис. 86. Структурная схема АГП с группой Леонарда
останавливается, машина постоянного тока 7 переходит в режим генератора, а машина 5 — в режим двигате ля и поддерживает вращение синхронного генератора.
Таким образом, в нормальном режиме генератор получает механическую энергию от приводного асин хронного двигателя через группу Леонарда и подает питание к нагрузке 4.
При аварии внешней сети подается импульс на пуск дизеля, а затем на включение электромагнитной муфты. Пуск резервного дизеля может быть осуществлен и ма шиной постоянного тока 5, для чего с исчезновением напряжения сети немедленно подается импульс на включение электромагнитной муфты. В переходном ре жиме, до приема нагрузки дизелем привод генератора 3 осуществляется от маховика через группу Леонарда. Система регулирования напряжения выполнена так, что даже при большом снижении скорости вращения маховика скорость вращения синхронного генератора (частота тока) изменяется незначительно. Таким об разом, обеспечено наиболее полное использование
291
энергии, запасенной вращающимися массами агрегата (маховик, асинхронный двигатель, машина 7).
Когда |
дизель примет нагрузку, машина |
5 |
перейдет |
||
в режим |
генератора, а машина |
7 — в режим |
двигателя |
||
и будет |
вращать |
маховик и |
асинхронный |
двигатель. |
|
При этом имеется |
возможность, отключив |
автоматиче |
|||
ский выключатель б, остановить часть агрегата (ма шины 7, 8, 9), оставив в работе синхронный генератор и ненагруженную машину постоянного тока 5 с при водом от дизеля через электромагнитную муфту.
Приведенная схема АГП обладает целым рядом до стоинств:
обеспечена высокая стабильность частоты и напря жения в переходном режиме;
при заданном снижении частоты тока синхронного генератора допускается в несколько раз большее сни жение скорости вращения маховика, так как поддержа ние частоты тока генератора в конечном итоге опреде ляется напряжением машины постоянного тока 7, которое можно поддерживать стабильным путем опре деленного воздействия на систему возбуждения машины даже при значительном снижении скорости вращения маховика; это позволяет существенно сократить вес ма ховика;
применение в АГП машин постоянного тока с гиб кой электрической связью разделило агрегат на две части, монтируемые на двух металлических рамах, что позволяет изменять компоновку агрегата в соответствии с условиями объекта;
отсутствие механической связи между двумя частями агрегата позволяет применить различные скорости их вращения; при сохранении скорости вращения группы 1—2—3—5, равной 1500 об/мин, скорость вращения группы 7—8—9 может быть принята 3000 об/мин, с ис пользованием облегченного быстроходного асинхрон ного двигателя в сочетании с легким, компактным ма ховиком;
- повышение скорости |
вращения |
маховика |
до |
3000 об/мин позволяет сократить вес |
маховика |
в 4— |
|
4,5 раза, а с учетом указанного выше более полного использования энергии вращающихся масс — в 7—8 раз nq сравнению со всеми типами АГП, рассмотренными выше;
292
колебания напряжения и частоты внешней сети не отражаются на потребителях; появляется возможность, несмотря на скольжение приводного асинхронного двигателя, поддерживать на выходе синхронного гене ратора номинальную (и даже несколько более высо кую) частоту;
возможность использования для пуска резервного дизеля машины постоянного тока 5;
разгон инерционного маховика дизелем через груп пу Леонарда происходит легче, с более благоприятным
режимом |
работы |
электромагнитной |
муфты; |
в аварийном режиме при работе от дизеля можно |
|||
остановить |
часть |
агрегата (машину |
постоянного тока |
7, маховик 5, асинхронный двигатель Р), выполнить ре монт или осмотр отдельных элементов и вновь запу стить в работу при помощи асинхронного двигателя после восстановления напряжения внешней сети.
Недостатками таких АГП являются: большое ко личество электрических машин со значительным весом
всего агрегата и |
большой занимаемой площадью; бо |
||||
лее низкий |
к. п. д. |
при |
работе от внешней сети |
(при |
|
работе от |
дизеля |
к. п.д. выше). |
Однако, несмотря на |
||
указанные |
недостатки, |
различные |
модификации |
таких |
|
АГП получили признание в ФРГ, Швеции и других странах.
|
|
Л И Т Е Р А Т У Р А |
|
|
|
1. К р у т о в В. И. Автоматическое регулирование |
двигателей |
||
внутреннего сгорания. Машгиз, М., 1963. |
и Э р д е - |
|||
ли |
2. К о в а л е в с к и й |
Е. С., |
М о р г у л и с Ю. Б. |
|
В. К. Дизельные установки |
малой и средней мощности. Маш |
|||
гиз, |
М.. 1957. |
|
|
|
|
3. А й з е р м а н М. А. Теория автоматического регулирования |
|||
двигателей. М., Госиздат, |
1952. |
|
|
|
|
4. Сборник под ред. |
А. А. Фадина. Двигатели внутреннего сго |
||
рания. Регулирование, дистанционный контроль и управление дизе
лями. Вып. 33. ЦНИДИ. Машгиз, М., 1958. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
5. К у д р я ш о в |
Г. Ф. |
и |
Ч е к м е н е в Е. Е. Автоматизирован |
||||||||
ные дизельные электроагрегаты. «Машиностроение», М„ 1964. |
|
|||||||||||
|
6. А л е к с е е в |
А. П. |
и |
Ч с к м е н е в |
Е. Е. |
Передвижные |
||||||
дизельные электростанции. «Машиностроение», М., 1966. |
|
|
||||||||||
|
7. Ле ви н М. И. |
Автоматизация |
дизель-геператориых устано |
|||||||||
вок. Машгиз, М., 1963. |
|
С. |
Теория |
вероятностей. |
Фнзматгнз, |
|||||||
М„ |
8. В е н т ц е ль |
Е. |
||||||||||
1962. |
Статистические методы анализа и контроля ка |
|||||||||||
|
9. Ш о р Я. Б. |
|||||||||||
чества и надежности. Издательство «Советское |
радио», М., 1962. |
|||||||||||
|
10. Теория надежности в области радиоэлектроники. Термино |
|||||||||||
логия. АН СССР. М., |1965. |
Б е л я е в |
Ю. К. |
и С о л о в ь е в |
А. Д. |
||||||||
|
11. Г не д е нк о |
Б. В., |
||||||||||
Математические методы в теории надежности. «Наука», М., |
1965. |
|||||||||||
|
12. Д р у ж и н и н |
Г. В. |
|
Надежность |
устройств |
автоматики. |
||||||
«Энергия», М.—Л., |
1964. |
|
|
|
в теорию |
надежности |
радио |
|||||
|
13. Л е о н т ь е в |
Л. П. Введение |
||||||||||
электронной аппаратуры. АН Латв. ССР, Рига, 1963. |
|
|
||||||||||
|
14. С о р и и Я. М. |
и Л е б е д е в |
А. В. |
Беседы о надежности. |
||||||||
«Знание» М., 1964. |
|
|
|
|
Ф. Таблицы |
функций с |
формулами и |
|||||
|
15. Янке Е. и Э м д е |
|
||||||||||
кривыми. Фнзматгнз, М., 1959. |
|
|
|
А. А. |
и Ш о л о - |
|||||||
|
16. С а п о ж и и к о в |
Р. А., Б е с с о н о в |
||||||||||
м и ц к и й А. Г. Надежность |
автоматических |
управляющих систем. |
||||||||||
«Высшая школа», М., 1964. |
Принципы |
и практические |
вопросы на |
|||||||||
|
17. К а л а б р о |
С. |
|
Р. |
||||||||
дежности. «Машиностроение», М.—Л., 1966. |
|
|
определение надеж |
|||||||||
|
18. А нд рей ко в |
В.' А. |
Количественное |
|||||||||
ности электроагрегатов. ВНИИЭМ, М., 1966. |
|
|
|
|
||||||||
|
19. Д л и н А. М. Математическая статистика в технике. «Совет |
|||||||||||
ская наука», М., 1958. |
|
А., |
Е м е л ь я н о в И. А. |
и К р и в о - |
||||||||
з у б |
20. Д у л и ц к и й Г. |
|||||||||||
Д. С. Агрегаты |
бесперебойного питания. ВНИИЭМ, 1966. |
|||||||||||
21.Сборник под ред. Г. С. Любского. Автоматизированные устройства гарантированного питания аппаратуры связи. «Связь», М., 1964.
22.Транзисторные логические и функциональные элементы еди ной серии ЭТ. Инструкция по эксплуатации и составлению схем. ЦБТИ, Калинин. 1965.
23. Г л у з м а н Г. Л. и |
П а д е р н о И. П. |
Надежность уста |
новок и систем управления. |
«Машиностроение», |
М.—Л., 1966. |
|
|
О Г Л А В Л Е Н И Е |
|
|
|
|||
Предисловие |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Введение |
, |
|
|
. |
|
|
. |
5 |
Г л ава I. Автоматическое |
регулирование |
скорости |
вращения |
9 |
||||
|
дизеля |
и напряжения генератора электроагрегатов |
||||||
§ 1. Краткие сведения о новых типах электроагрегатов и |
9 |
|||||||
передвижных |
электростанций.......................................... |
вала дизеля |
||||||
§ 2. Регуляторы |
скорости |
вращения |
15 |
|||||
§ 3. Автоматические регуляторы |
напряжения |
автоном |
36 |
|||||
ных |
электроагрегатов |
...................................................... |
|
|
|
|||
Г л а ва II. Автоматический |
контроль |
и управление |
работой |
67 |
||||
электроагрегатов. |
Защита |
от |
аварийных |
режимов |
||||
§ 4. Общие сведения о системах автоматизации электро- |
67 |
|||||||
агрегатов ............................................................. |
|
|
|
|
...... |
, |
||
§ 5. Элементы системы |
автоматизации электроагрегатов |
69 |
||||||
на |
полупроводниковых |
приборах |
.................................. |
|
||||
§6. Исполнительные устройства и управляющие элементы 101
§7. Устройства и аппараты для защиты персонала от по
|
ражения |
электрическим |
током |
.................................. |
|
105 |
||||
§ 8. Электрические схемы систем автоматизации электро |
117 |
|||||||||
|
агрегатов |
|
. |
.................................................................... |
||||||
§ 9. Электрические схемы систем автоматизации, |
выпол |
131 |
||||||||
|
ненных на полупроводниковых элементах . |
|
||||||||
Г л а ва III. Количественные |
характеристики |
надежности |
элек |
134 |
||||||
|
|
троагрегатов |
* |
..................................................................... |
|
|
|
|||
§ 10. Общие |
п о л о ж е н и я |
........................................................ |
|
|
134 |
|||||
§11. Основные |
понятия |
надежности электроагрегатов и |
136 |
|||||||
|
их |
оистем |
автоматизации ................................................ |
|
|
|||||
§ 12. Структурные схемы устройства электроагрегатов при |
139 |
|||||||||
|
исследовании |
их |
надежности ......................................... |
|
|
|||||
§ 13. Эксплуатационное состояние электроагрегатов с точ |
148 |
|||||||||
§ |
ки зрения их |
н а д е ж н о с т и ............................................... |
|
|
||||||
14. Методы |
исследования |
надежности |
электроагрегатов 150 |
|||||||
§ |
15. Критерии |
|
надежности |
электроагрегатоп |
|
159 |
||||
§ 16. Методика сбора эксплуатационных данных для ана |
164 |
|||||||||
|
лиза |
надежности |
электроагрегатов . . . |
. . |
||||||
§ 17. Обработка эксплуатационных данных при исследова |
167 |
|||||||||
|
нии |
надежности электроагрегатов .................................. |
|
|
||||||
295
Глава IV. Значения характеристик эксплуатационной надеж ности электроагрегатов и их систем автоматическо го регулирования, управления, контроля и защиты 194
§ 18. Эксплуатационная |
надежность |
некоторых типов |
|
электроагрегатов .................................................................... |
|
|
194 |
§ 19. Надежность основных комплектующих изделий и уз |
|||
лов электроагрегатов ........................................................ |
в электроагрегатах |
199 |
|
§ 20. Анализ отказов, |
возникающих |
и |
|
системах их автоматизации.................................................. |
|
207 |
|
§ 21. Надежность работы некоторых узлов дизелей |
. 212 |
||
§ 22. Надежность работы некоторых узлов генераторов |
. 218 |
||
§ 23. Надежность работы щитов управления и систем ав |
|||
томатизации электроагрегатов ......................................... |
|
222 |
|
Гл ава V. Основы расчета надежности систем автоматического регулирования, управления, контроля и защиты
электроагрегатов........................................................... |
|
|
229 |
|
§ 24. Основные расчетные модели |
систем |
автоматизации |
||
электроагрегатов |
.................................................................... |
|
|
229 |
§ 25. Характер расчетов надежности систем автоматизации |
||||
электроагрегатов |
на различных |
этапах |
их разработки 232 |
|
Гл ава VI. Надежность электроснабжения потребителей |
. 252 |
|||
§ 26. Мероприятия для ускорения пуска и приема нагруз |
||||
ки резервными и |
аварийными электроагрегатамн . |
. 252 |
||
§ 27. Резервирование |
источников |
электропитания |
. 255 |
|
§ 28. Применение специальных электроагрегатов гаранти |
||||
рованного питания .............................................................. |
|
|
275 |
|
Л итератур а................................................................... |
|
|
, |
294' |
В л а д и м и р А л е к с а н д р о в и ч А н д р е й к о в ,
|
|
И в а н А л е к с а н д р о в и ч Е м е л ь я н о в |
|
|
|
|
|||||
|
Н А Д Е Ж Н О С Т Ь Д И З Е Л Ь - Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Х А Г Р Е Г А Т О В |
|
|
||||||||
|
|
И И Х С И С Т Е М А В Т О М А Т И З А Ц И И |
|
|
|
|
|||||
Р е д а к т о р и з д а т е л ь с т в а |
О . |
Д . Горчакова |
Т е х н и ч е с к и й |
р е д а к т о р |
В. Д . Э льки н а |
||||||
К о р р е к т о р Ж . |
Л . С уходолова |
П е р е п л е т х у д о ж н и к а |
Е. В. Бекетова |
||||||||
С д а н о в |
п р о и зв о д с т в о |
13/11 1969 г . |
П о д п и с а н о |
к |
п е ч а т и I 1 /X II |
1969 |
г. |
||||
T -I579I |
Т и р а ж 2500 |
э к з . |
П е ч . л . 15,54 |
Б у м . л . 4,63 |
У ч .- и з д . |
л . 15,5 |
|||||
Ф о р м а т |
8 4 x 1 0 8 '/]] |
|
Ц е н а |
1 р . 65 |
к . |
|
|
З а к . |
№ |
102 |
|
И з д а т е л ь с т в о |
« М А Ш И Н О С Т Р О Е Н И Е » , |
М о с к в а , Б -66, |
I -й |
Б а с м а н н ы й |
п е р ., |
3. |
|||||
|
|
М о с к о в с к а я т и п о г р а ф и я № 6 Г л а в п о л и г р а ф п р о м а |
|
|
|
||||||
|
|
К о м и т е т а п о п е ч а т и п р и С о в е т е М и н и с т р о в С С С Р |
|
|
|||||||
|
|
М о с к в а , |
Ж -8 8 , 1-й Ю ж н о - п о р т о в ы й п р ., |
17. |
|
|
|
||||