3.1 Автоматическая система управления электроприводом воздушного компрессора. 

Схема, пока­занная на рис 3.1., предназначена для автоматического или дистанционного пус­ка и остановки электропривода компрессора пускового воздуха с целью поддержания в заданных пределах давления в воздушных пусковых баллонах.

Схема выполнена на базе типовых логических элементов.. Питание логических элементов осуществляется постоянным током на­пряжением ± 48 В, ± 24 В, ±. 12 В.

Система обеспечивает:

· автоматический пуск компрессора при понижении давления в баллоне до 18 кг/см²  и автоматическую остановку при повышении давления до 30 кг/см²;

· открытие клапана охлаждающей воды при пуске компрессора и закрытии его с в. после остановки компрессора с выдержкой времени 30сек;

· открытие клапанов продувки первой и второй .ступеней компрессора и кла­пана продувки водомаслоотделителя на 5сек. при пуске, периодически во время работы с интервалом в 3 минуты и за 5сек. до остановки.

Последовательность работы схемы:

1. Замыкание контактов реле низкого давления воздуха (РНДВ).

3. Запуск компрессора.

4.Одновременно с запуском компрессора открытие клапана водяного охлаждения зарубашечного пространства компрессора и клапанов продувки воздуха.

5. Закрытие клапанов продувки через пять секунд после пуска компрессора.

6. Во время работы компрессора через каждые три минуты открытие клапанов продувки на 5 секунд.

7. Замыкание контактов реле высокого давления воздуха (РВДВ).

8. Открытие клапанов продувки воздуха.

9. Через 5 секунд после открытия клапанов продувки остановка компрессора.

10.Через 30 секунд после остановки компрессора закрытие клапана охлаждения компрессора.

Принцип работы:

Схема работы электропривода воздушного компрессора предусматривает три режима с помощью переключателя ПП1: ручной, полуавтоматический и автоматический.

Ручной пуск производится с местного поста управления после ремонта компрессора или снятия механических параметров нажатием кнопки «Пуск» КП1 при нахождении переключателя ПП1 в положении «Р». Открытие клапана системы водяного охлаждения и клапанов продувки производится вручную. Система сигнализации и защиты работает во всех режимах.

Рассмотрим схему запуска, остановки и работы электропривода воздушного компрессора в автоматическом режиме. Переключатель ПП1 устанавливается в ЦПУ в положение «А». При замыкании контакта РНДВ (давление в пусковых баллонах опускается до 18 кг/см²) элемент памяти пуска компрессора ( DD1.1 - DD1.2) и элемент памяти открытия электромагнитных клапанов продувки воздуха ( DD1.3 – DD1.4) запоминают логическую «1». Получает питание катушка реле пуска компрессора (РПК) по цепи: + 12В – контакт реле низкого давления воздуха  (РНДВ) – элемент памяти DD1.1 - DD1.2 – контакт реле времени RW1,размыкающийся с выдержкой по времени, - элемент «И» DD2.1 – усилитель U1 – катушка реле РПК. Блок-контакт данного реле РПК1 подает питание на катушку реле Р1, которое своим блок-контактом Р1.2 подает питание на катушку контактора К. Электропривод компрессора включается, но через 3сек. контакт реле времени RW1 размыкается и цепь питания реле РПК пройдет через контакт реле низкого давления масла копрессора (НДМ1), которое обеспечивает защиту копрессора от падения давления масла.

       Одновременно с запуском компрессора включаются эл. магнитные клапана нижней и верхней ступеней продувки компрессора по цепи: выход 5 элемента памяти DD1.1 - DD1.2   – элемент памяти DD1.3- DD1.4 - элемент «ИЛИ» DD3.1 – усилитель U2 -  катушки эл. магнитных клапанов ПК1 и ПК2.    По истечению пяти секунд реле времени RW2, контакт которого работает на замыкание по истечению выдержки времени, пропускает логическую «1» на вход 4 элемента DD1.4, что приводит к «обнулению» элемента памяти DD1.3- DD1.4 и обесточиванию КП1 и КП2. Эл. магнитные клапана продувки воздуха закрываются и компрессор начинает нагнетать воздух в пусковые баллоны.

Одновременно с запуском компрессора включаются эл. магнитный клапан водяного охлаждения компрессора (КОВ1) по цепи: выход 5 элемента памяти DD1.1 - DD1.2   – элемент памяти DD1.7- DD1.8 – элемент «И» DD2.2 - усилитель U3 – катушка электромагнитного клапана КОВ1.

При появлении логической «1» на выходе 5 элемента DD1.2 элемент памяти DD1.5 – DD1.6 запоминает логическую «1» и через каждые три минуты включает эл. магнитные клапана продувки через реле времени RW3, элемент «ИЛИ» DD3.1 (вход 7), усилитель U2. По истечению 5 сек. элемент памяти DD1.5- DD1.6 через реле времени RW4 «обнуляется», отключает эл. магнитные клапана и снова запоминает «1» после появления на выходе 7 реле времени RW3 логического «0».

При замыкании контакта реле высокого давления воздуха (РВДВ) (давление воздуха в пусковых баллонах достигает 30 кг/см²) получают питание эл. магнитные клапана продувки воздуха по цепи : +12В – контакт РВДВ - вход 2 элемента памяти DD1.9 – DD1.10 – элемент «ИЛИ» DD3.1(вход 8) - усилитель U2 (вход 10) – катушки эл. магнитных клапанов продувки ПК1 и ПК2. Через 5 сек. через реле времени RW5 «обнуляются» элементы памяти DD1.1- DD1.2, DD1.9 – DD1.10 и компрессор останавливается, продувочные клапана закрываются. По истечению 30 сек. замыкается контакт реле времени RW6 и «обнуляет» элемент памяти DD1.7- DD1.8, что приводит к закрытию электромагнитного

Рисунок 3.1 - Схема автоматической работы воздушного компрессора

клапана КОВ1. Полуавтоматический пуск и остановка компрессора производится с помощью кнопок «Пуск» КП2 и «Стоп» КС2 с аналогичной работой схемы.

       Защита воздушного компрессора от падения давления смазочного масла осуществляется реле НДМ. При понижении давления масла до минимального предела блок-контакт НДМ1 реле размыкается и обесточивается реле РПК, после чего электропривод компрессора отключается от сети. Одновременно замыкается контакт НДМ2  и через 3сек. срабатывает реле аварийной сигнализации РАС, подающее питание на ревун Рв и загорается сигнальная красная лампа  ЛК2, расположенная на панели сигнализации в ЦПУ.

       По высокой температуре масла и высокой температуре воды осуществляется сигнализация с помощью реле ВТМ и ВТВ. При достижении температуры масла или воды предельного значения замыкаются контакты реле ВТМ или ВТВ и логическая единица подается на элемент»ИЛИ» DD 3.2, проходит через него и поступает на вход 8 элемента DD 2.3 (на входе 7 уже имеется логическая «1»), после чего срабатывает реле РАС  и включается звуковая сигнализация. Одновременно загораются сигнальные лампы ЛК3 или ЛК4. Для отключения звуковой сигнализации нажимается кнопка квитирования звукового сигнала КЗС и реле РАС обесточивается. Сигнальные лампы продолжают гореть до снятия неисправности.

       Защита от обрыва фазы осуществляется с помощью реле РН1, РН2 и РН3. При обрыве одной из фаз реле, питающееся от этой фазы, теряет питание и размыкает свой контакт в цепи управления электроприводом. Теряют питание катушка реле Р1, катушка контактора К, выпрямительный блок ВБ1 и электропривод отключается от сети.

3.2 Принципиальная схема блока пуска ДАУ ДГ «Роса – М»

Системы ДАУ ДГ предназначены для автоматизации процессов пуска, остановки, контроля и защиты дизелей, входящих в состав ГА. Объем автоматизации системы "Роса-М" обеспечивает следующие операции:

· автоматическое поддержание дизеля в состоянии резерва;

· автоматический пуск и вывод дизеля на номинальную частоту вращения при появлении сигнала из блока устройства включения резерва об увеличении нагрузки на базовом генераторе;

· дистанционный пуск и автоматический вывод дизеля на номиналь­ную частоту вращения, а также дистанционную остановку по сигналу оператора с основного или выносного пульта управления;

· аварийную остановку дизеля при превышении допускаемой температуры воды в системе охлаждения, масла в смазочной системе и частоты вращения;

· аварийную остановку дизеля при снижении давления воды в системе охлаждения и масла в смазочной системе;

· аварийную и предупредительную сигнализацию;

· встроенный функциональный контроль исправности системы.

    Система ДАУ "Роса-М" имеют смешанную элементную базу, причем блоки управления первой из них выполнены в основном. на диодно-транзисторной логике, а второй - на электромагнитных реле. Система является унифицированной и обеспечивают управление генераторами постоянного и переменного тока мощностью 100 - 1000 кВт по одной из пяти программ (в соответствии с типом дизеля).       

   В принципиальной схеме пуска (рис.3.2) системы ДАУ «Роса–М» можно выделить три основные части: задающую, логическую и исполнительную. Задающая часть образована контактами первичныx датчиков и органов управле­ния, по командам которых обеспечивается необходимая технологиче­ская последовательность операций при пуске .дизеля с помощью воздуха;

SB1 - замыкающие контакты кнопки "Пуск" на посту управления;

KV 4 - замыкающие контакты блока БКЗГ, замыкаются при повышении нагрузки на базовом генераторе до (0,85+0,90) Р ном;

ДСВ1 - замыкающие контакты 1-го датчика частоты вращения дизеля, замыкаются при частоте вращения 165-185 об/мин;

КВН - замыкающие контакты конечного выключателя нижнего положения рейки топливного насоса, которому соответствует минимальная подача топлива;

ДДМП - размыкающие контакты датчика минимального давления масла, размыкаются при давлении масла Р ≥ 4,9 ·10 ⁴ Па;

БКВ - сигнал «1» из блока контроля времени, появляется через 35с после начала пуска дизеля с помощью воздуха;

 КВВ1 - замыкающие контакты конечного выключателя верхнего положения рейки топливного насоса, замыкаются при подходе рейки к верхнему положению, соответствующему максимальной подаче топ­лива;

 ДТММ - размыкающие контакты датчика минимальной температу­ры масла, размыкаются при увеличении температуры до 30^ОС;

 КВВ2 - вторая пара контактов конечного выключателя верхнего положения рейки топливного насоса, размыкаются при подходе рейки к верхнему положению;

 ДСВ2 - замыкающие контакты датчика подсинхронной частоты вращения, замыкаются при частоте вращения около 500 об/мин.

БЗ - сигнал «1» из блока аварийных защит, поступает в БП при аварийной температуре воды (85^ОС), температуре масла 75⁰С или аварийном увеличении частоты вращения дизеля до 575 об/мин;

SB2 - замыкающие контакты кнопки "Стоп" на посту управления;

БКАГ - вспомогательные контакты генераторного АВ, замыкаются при включении генератора на шины ГРЩ.

Логическая часть построена на логических элементах DD1.1- DD1.12 (ИЛИ- НЕ), DD2.1- DD2.4 (НЕ) и DDЗ.1- DDЗ.5 (ИЛИ). При этом на эле­ментах DD1.1- DD 1.2, DD 1.7 - DD 1.8 - D 1.9, DD 1-10, DD 1.11 - DD 1.12 построены триггеры  "Память пуска" , "Память включения электростанции" и «Память сигнализации»

Исполнительная часть схемы блока включает усилители А1-А10, реле: насоса прокачивания масла РНПМ, соленоид пускового клапана ПКВ, соленоид топливный малых оборотов ТКМО, соленоид топливный полных оборотов ТКПО, реле включения электростанции РВЭ и реле аварийной сигнализации РАС.

В состав блока пуска входит только логическая часть, элементы задающей и исполнительной частей подключаются к упомянутому блоку посредством разъемных соединений.

При включении переключателя ПП1 в положение «А»   триггеры памяти при помощи конденсаторов С1, С2, С3 и С4 автоматически приводятся в исходное состояние, на выходах которых формируются логические «0». Но через 5сек. после срабатывает  реле времени RW 2 и включается реле РАС, загорается сигнальная лампа ЛК2 – «Низкое давление масла».  Звуковой сигнал квитируется кнопкой КЗС, но лампа ЛК2 продолжает гореть, ожидая пуска эл.двигателя масляного насоса.

Процесс пуска начинается после замыкания контактов KV 4 или при нажатии кнопки SB1. При этом на вход 7 элемента DD1.1 подается сигнал «1» в виде потенциала - 12 В. Триггер "Память пуска" опрокиды­вается, поэтому на выходе 12 элемента DD1.2 - сигнал «1», поступающий на вход 6 элемента DD2.1, с выхода

Рисунок 3.2.- Принципиальная схема блока пуска ДАУ «Роса-М»

которого сигнал «0» поступает на вход 6 элемента DD1.3. Вследствие того, что контакты датчиков ДСВ1 и КВН разомкнуты, на обоих входах элемента DD3.1 будут сигналы «0», на его выходе 12 также «0», поступающий на вход 7 элемента DD1.3. Таким образом, на обоих входах элемента DD1.3 сигналы «0», а на его выходе «1», поступающая на вход усилителя А1. На выходе усилителя сигнал «1», поэтому включается реле РНПМ. Пуск не состоится, если контакты ДСВ1 или КВН в исходном состоянии замкнуты.

При увеличении давления масла до Р ≥ 4,9 ·10⁴ Па размыкаются контакты ДДМП, поэтому на входах 1, 2 и 3 элемента DD3.2 сигналы «0», на его выходе также «0». Теперь на входах 6 и 7 элемента DD1.4 сигналы «0», на его выходе «1», вследствие чего включается соленоид пускового воздуха ПКВ и начинается пуск дизеля с помощью воздуха.

       При достижении дизелем частоты вращения 165-185 об/мин замы­каются контакты ДСВ1, сигнал «1» поступает на входы элементов DD3.1, DD3.2 и DD2.2, в результате отключаются реле РНПМ (теперь дизель поддерживает давление масла своим навешенным насосом) и включается соленоидный топливный клапан малых оборотов ТКМО через замкнутый контакт датчика давления масла ДДМ,. а на выходе элемента DD2.2 устанавливается сигнал «0».

       Время разгона дизеля до указанной частоты вращения контролируется при помощи реле контроля времени RW 1. Если за 15сек. дизель не сможет достичь частоты вращения 165-185 об/мин, реле времени RW 1 размыкает свой контакт, вследствие чего отключается соленоидный клапан ПКВ и  пуск прерывается.

       При достижении температуры масла до 30^ОС, размыкается контакт ДТМ1. Теперь на обоих входах элемента DD3.3 сигналы «0», на его выходе тоже «0», поступающий на вход 7 элемента DD1.5. На входе 6 этого элемента также «0» с выхода элемента DD2.2. Поэтому на выходе элемента DD1.5 будет сигнал «1», вследствие чего включается соленоидный топливный клапан полных оборотов ТКПО. Серводвигатель начинает перемещать рейку топливного насоса в верхнее положение.

При достижении частоты вращения около 500 об/мин замыкаются контакты ДСВ2 и КВВ1 и размыкаются контакты КВВ2. При замыкании КВВ1 отключается ТКПО и  серводвигатель останавливается.

После размыкания КВВ2 и замыкания ДСВ2 на всех входах элемента DD1.6 сигналы «0», на его выходе «1», в результате опрокидывается триггер "Память включения электростанции". На выходе 12 элемента DD1.7 сигнал «0», на выходе элемента DD2.4 сигнал «1», включается реле РВЭ. Через контакты РВЭ включается световое табло "Готов к приему нагрузки" на посту управления (на схеме не показано)  и передается команда в систему "ИЖОРА-М" на включение синхронизатора УСГ-35.

После синхронизации и включения генераторного АВ замыкается вспомогательный контакт БКАГ, возвращающий триггеры "Память пуска" и "Память включения электростанции" в исходное состояние, при этом отключается реле РВЭ. Таким образом, схема блока пуска возвращается в исходное состояние.

В аварийных случаях пуск прекращается при поступлении сигнала «1» из блока защиты через элемент DDЗ.4 на вход 7 элемента DD 1.2 триггера "Память пуска". Подобным же образом прекращается процесс при нажатии на кнопку SB2 "Стоп".

Защита по предельным параметрам сводится к включению соленоидного стопорного топливного клапана СТК