книги / Надежность дизель-электрических агрегатов и их систем автоматизации

безотказной работы могут быть определены в соответ­ ствии с [8, 9] из рассмотрения схемы, изображенной на рис. 69,6 (простой Марковский процесс).

Для определения вероятности отказа Qc(£) и вероят­ ности безотказной работы Pc(t) такой системы можно пользоваться приближенными формулами:

Ар — интенсивность отказов ре­ зервного электроагрегата;

До — то же основного электроаг­ регата.

Среднее время безотказной работы системы электро­ агрегатов при этом будет равно, как и в случае холод­ ного резерва, сумме наработок на отказ основного и ре­ зервных электроагрегатов.

Сравнивая значение вероятности безотказной работы системы Pc(t), определенное по формуле (67), с соот­ ветствующими значениями Рс(t), полученными по фор­ мулам (60) и (65), можно установить, что величина Pc(t) в случае теплого резерва больше, чем при горя­ чем резерве, и меньше, чем при холодном. Используя полученные соотношения и применяя количественные характеристики надежности дизель-электрических агре­ гатов, найденные по результатам их эксплуатации, рас­ считываем надежность системы некоторых типов элек­ троагрегатов при различных видах их резервирования (табл. 30). Для получения сопоставимых данных расчет выполнен за время непрерывной работы системы t —72 ч.

Как следует из табл. 30, уже при двух резервных электроагрегатах (т = 2) обеспечивается весьма высо­

261

262

^аллельную работу с основным Источником при получе­ нии сигнала о его перегрузке или сигнала от програм­ много устройства, выполняющего замену отработавшего заданное время электроагрегата другим, «дежурным» агрегатом.

Рис. 70. Принципиальная схема блока ввода сети электроагрегатов АСДА

Примеры резервирования источников электропита­ ния. Автоматическое включение резервных электроагре­ гатов на нагрузку при выходе из строя основного источ­ ника (электроагрегата или местной электрической сети) предусмотрено на всех современных автоматизирован­ ных электростанциях.

Рассмотрим способы резервирования основного источ­ ника на электростанциях с автоматизированными элек­ троагрегатами АСДА. Схема автоматики электроагрега­ тов АСДА (мощностью 5, 12, 20, 50 кет) предусматри­ вает автоматический пуск резервного электроагрегата при исчезновении напряжения на сборных шинах элек­ тростанции или снижении его на 15—20% в течение вре-

263

Мени, превышающего 6 сек. По приведенной классифи­ кации это является теплым резервом.

Принципиальная схема блока ввода сети агрегатов АСДА и схема автоматики ввода резервного электроаг­ регата приведены на рис. 70 и 71. Напряжение от вво­ да сети подается на входные зажимы выключателя вво­ да ВВ (рис. 70). От выходных зажимов выключателя ВВ напряжение поступает в фидерный блок ввода и через автомат АВ — к шинам. Шины фидерных блоков гене­ ратора и ввода соединены между собой перемычками в сборные шины РУ распределительного устройства. От шин фидерного блока ввода через автоматы АФЗ и АФ4 отходят два фидера для питания потребителей.

При исчезновении или понижении напряжения (хотя бы одной из фаз со стороны ввода на 15—20%) отпада­ ет реле контроля напряжения ввода РКВ и своим раз­ мыкающим контактом включает реле времени РВ, кото­ рое через 5 сек своим проскальзывающим контактом включает реле отключения ввода РОВ. Последнее через реле РПВ отключает выключатель ввода ВВ. Одновре­ менно с отключением выключателя ввода ВВ при исчез­ новении или понижении напряжения на шинах РУ при помощи размыкающих контактов реле контроля напря­ жения шин РНШ (в цепи 3) (см. рис. 71) подается импульс на реле пуска РП в цепи 2 и реле свеч подогре­ ва РСП в цепи 4 резервного электроагрегата, блокирую­ щихся через замыкающий контакт реле РП в цепи /. При этом через замыкающий контакт РП в цепи 9 включается реле PH.

Реле РСП своим замыкающим контактом замыкает цепь свечей подогрева, а РП своим замыкающим кон­ тактом в цепи 18 включает систему, состоящую из счет­

которое через 6 сек своим проскальзывающим контактом в цепи ,14 замыкает цепь обмотки реле РВС. Последнее срабатывает, самоблокируется через свой замыкающий контакт в цепи 15 и замыкающим контактом в цепи 3 подает питание реле ПРС, включающему стартер. Еще через 9 сек реле РВ своим замыкающим контактом в цепи 24 включает реле РК, которое своим размыкаю-

264

щим контактом в цепи 13 отключает обмотку реле ПРВ. Якорь реле РВ, отпадая, разрывает цепи 14 и 24 пита­ ния обмоток реле РВС и РК. Стартер останавливается. С отпаданием якоря реле РК цепь питания реле РВ вос­

питание через контакт РК в цепи 20, самоблокируется своим замыкающим контактом в цепи 21 и своим раз­ мыкающим контактом разрывает цепь 19 питания ре­ ле РС2. В конце цикла III снова срабатывает реле РС1 и самоблокируется. В начале цикла IV срабатывает и самоблокируется реле РС2.

Вслучае несостоявшегося запуска в течение цикла IV вместе со срабатыванием конечного реле РК по це­ пи 21 поступает импульс на включение реле незавер­ шенного пуска и останова РНП. Это реле самоблоки­ руется своим замыкающим контактом в цепи 23, а сво­ им замыкающим контактом в цепи 27 подает импульс на останов через реле РОА и РВЗ и включает лампу ЛС-2 (незавершенный пуск — останов) в цепи 33.

Вслучае удачного запуска контактом ПНГ в цепи 2 разблокируется реле РП, которое своим замыкающим

266

контактом в цепи 18 возвращает счетную цепочку в ис­ ходное положение, а своим замыкающим контактом в цепи 9 разрывает цепь питания реле PH. Через 30 сек после отпадания якоря реле PH контактом реле РСЗ в цепи 11 включается и самоблокируется реле РЗ, кото­ рое своими контактами в цепях 29 и 31 вводит в дейст­ вие защиту от минимального давления масла и от по­ нижения напряжения генератора, чем и завершается процесс пуска и включения нагрузки.

Если на электростанции имеется не один, а два ре­ зервных электроагрегата, то при исчезновении напряже­ ния на шинах обоим электроагрегатам подается команда на автоматический пуск. Электроагрегат, первым достиг­ ший номинальной скорости вращения и самовозбуднвшийся, подключается к шинами распределительного устройства и восстанавливает на них напряжение. Вто­ рой электроагрегат через контакты ПВГ в цепи 6 повто­ рителя выключателя генератора, не успевшего вклю­ читься, и замыкающий контакт реле контроля напряже­ ния шин РНШ в той же цепи, включившегося ввиду по­ явления напряжения на шинах, получает импульс на останов.

Импульс на автоматический пуск резервных электро­ агрегатов подается с выдержкой времени, регулируемой в пределах до 6 сек. Эта выдержка необходима для от­ стройки от кратковременных провалов напряжения, вы­ зываемых пуском асинхронных электродвигателей с ко­ роткозамкнутым ротором, или кратковременных случай­ ных перегрузок.

Практически электроагрегаты, находящиеся в про­ гретом состоянии, запускаются с первого включения

Предусмотрен также автоматический останов резерв­ ного электроагрегата при восстановлении напряжения основного источника электропитания. При этом перевод питания потребителей с резервного электроагрегата на шины основного источника происходит без перерыва электроснабжения. С появлением напряжения на шинах

щпи контакт РПВ получает питание реле РВ и с вы­ держкой 20 сек замыкает свой контакт в цепи реле РПВ.

Одновременно с появлением напряжения на вводе начинает работать синхронизатор. С наступлением мо­ мента синхронизма отпадает якорь реле РКС и вклю­ чает свой размыкающий контакт в той же цепи. Реле РПВ срабатывает, самоблокируется, включает выключа­ тель ввода ВВ, размыкающим контактом размыкает цепь реле РВ и одновременно через замыкающие кон­ такты реле РПВ в цепи 5 (см. рис. 71) подает импульс на остановку резервного электроагрегата. Срабатывает реле нормального останова РИО в цепи 6, самоблоки­ руется своим замыкающим контактом в цепи 8 и от­ ключает выключатель генератора резервного электро­ агрегата. После снятия нагрузки и снижения температу­ ры охлаждающей воды ниже +80°С срабатывает реле, включающее цепь соленоида останова, действующего на прекращение подачи топлива. При этом одновременно получает питание счетная цепочка через замыкающий контакт реле РНО в цепи 13. Счетная цепочка начинает счет времени остановки.

Со срабатыванием реле включения стартера РВС за­ пуска стартера не происходит, так как цепь стартера разомкнута размыкающим контактом датчика оборо­ тов ДО в цепи 3. При нормальном процессе остановки контактом РНО в цепи 10 размыкается цепь питания ре­ ле РЗ, которое, отключившись, своими контактами в це­ пях 29 и 31 отключает реле РДМ и РНГ (защиты от понижения давления масла и напряжения генератора).

С понижением напряжения генератора и давления масла контакты реле ПНГ в цепи 21 и ДДМ в цепи 22 размыкают цепь питания реле РНП, что исключает по­ явление сигнала незавершенного останова. Через 30 сек контактом РСЗ в цепи 8 разблокируется реле РНО, которое своим контактом в цепи 13 прекращает питание счетной цепочки и соленоида останова. На этом процесс нормального останова заканчивается.

Автоматическая синхронизация электроагрегата с вводом сети (или двух электроагрегатов) происходит следующим образом. При наличии напряжения на ши­ нах РУ (от резервного электроагрегата) на выпрями­ тельном мосте синхронизатора (см. рис. 70) имеется на­ пряжение, и реле синхронизации РКС срабатывает.

268

троагрегат, находящийся в режиме Резерв, автоматиче­ ски запускается и принимает нагрузку.

Принципиальная схема автоматического резервиро? вания основного источника, выполненная для электро­ агрегатов или ПЭС мощностью 20П кет, приведена на рис. 74. Схема предусматривает автоматическое отклю­ чение сетевого автомата АВС и автоматический пуск электроагрегата из состояния Резерв при исчезновении или снижении напряжения основного источника на вре­ мя более 6 сек.

При наличии напряжения на шипах электроагрегата или ПЭС от основного источника включены реле конт­ роля напряжения шин РНШ (см. рис. 73) и промежу­ точное реле РПЗ (рис. 74) через замыкающий контакт автомата АВС в цепи 4, включенного в этом режиме. При исчезновении или снижении напряжения на шинах электроагрегата отпадает реле РНШ, а реле РПЗ оста­ ется включенным, получая питание через замыкающий контакт самоблокировки в цепи 2.

Через замкнувшийся размыкающий контакт РНШ, размыкающий контакт ПАВГ, замыкающий контакт РПЗ в цепи 2, диод Д4 и размыкающий контакт РОА в

цепи 9 включается |блок времени. Блок времени вклю­ чает в себя реле времени РВ, работающее в пульс-паре с промежуточным реле РП2, промежуточное реле РП1, служащее для выделения четных и нечетных временных импульсов, и четыре счетных реле PCI, РС2, PCS, РС4. Сочетанием контактов счетных реле выделяются отсче­ ты 6, 12, 18, 24, 30, 36 сек, кратные уставке реле РВ (6 сек) и необходимые для обеспечения различных вре­ менных операций.

размыкающий контакт в цепи 3. По цепи: размыкающий контакт РНШ, размыкающий контакт ПАВГ, замыкаю­ щие контакты РПЗ, PCI в цепи 2 и диод ДЗ в цепи 5 срабатывает реле отключения сетевого автомата РОАС. При этом отпадание якоря реле РПЗ происходит с за­ держкой, обеспечиваемой конденсатором С/. Реле РОАС включает двигатель ДАВС в цепи 39 отключения ав­ томата сети АВС.

Одновременно через замкнутый в режиме Резерв

270