Обощенная структурная схема системы управления СЭЭС показана на рис. 7.1.

                   Рис. 7.1. Структурная схема системы управления СЭЭС

Построение СУ СЭЭС осуществляют по иерар­хическому принципу, в соответствии с которым более низкому уровню иерархии соответствует меньшее число однотипных решаемых задач или алгоритмов.

На структурной схеме подобной СУ СЭЭС ( рис. 7.1. ) можно выделить следую-

щие уровни иерархии:

верхний IV - уровень КСУ СТС, на котором обеспечивается управление судна в целом оператором (судоводителем). На этом уровне задается режим работы СЭЭС (ходовой, маневров и др.), от которого зависит количество используемых ГА, приоритет включения резервных ГА и мощных приемников электроэнергии и т. д. (в качестве АУУ КСУ СТС может использоваться общесудовая мини-ЭВМ);

групповой III - уровень отдельных технологических систем, одной из которых является СУ СЭЭС. На этом уровне выполняются следующие функции: изменение состава работающих ГА в соответствии с режимом работы судна, выбор очередности пуска резервных ГА и обеспечение программированного пуска мощных приемников, вывод судна из обесточенного состояния, защита СЗЗС от шкоь КЗ и др. В качестве АУУ СУ СЭЭС может использоваться специализированная микроЭВМ;

локальных СУ II, включающий системы управления отдель­ными ГА. На этом уровне обеспечиваются: управление приводными двигателями ГА (поддержание в состоянии резерва, пуск, остановка, контроль и защита) по сигналу от АУУ СУ СЭЭС или по команде опера­тора группового уровня III из ЦПУ, синхронизация и распределение нагрузки между параллельно работающими генераторами, регулирова­ние частоты;

локальных средств автоматизации /, включающий регуляторы частоты и напряжения, устройства защиты, блокировки и др.;

воздействий 0, включающий исполнительные органы (серво­двигатели топливных насосов и паровпускных клапанов ПД ), датчики (частоты вращения, температуры и др.) управляемых объектов (дизе­лей, турбин и генераторов), органы ручного управления и др.

Рациональной по структуре системой управления СЭЭС считается такая, которая в случае отказа обеспечивает работоспособность СЭЭУ при помощи локальных средств автоматизации.

На судах со знаком автоматизации А2 объем автоматизации СЭЭС соответствует совокупности функций звеньев трех нижних уровней (0, I и II), а со знаком А1 - всех пяти уровней.

       В качестве примера рассмотрим систему управления СЭЭС типа "Ижора-М".

1.3. Система управления СЭЭС типа "Ижора-М"

Система обеспечивает управление СЭЭС в следующем объеме:

1. автоматический пуск и оста­новка резервного ГА;

2. автоматическая синхронизация;

3. распределение нагрузки;

4. стабилизация напряжения и частоты ГА и др.

С помощью схемы ( рис. 7.2 ) определим последовательность некоторых автомати-

че­ских операций.

Рис. 7.2. Структурная схема автоматизированной СЭЭС типа «Ижора-М»

Предположим, что на шины ГРЩ включен базовый генератор G1, а в резерве нахо-

дится генератор G2. Выбор резервного генератора прово­дят путем установки переключа-

теля "Выбор резерва" на щите управле­ния ЭЭУ в ЦПУ в необходимое положение (на схе-

ме не показан).

Резервный ГА находится в режиме «горячего резерва», при котором обеспечивает

ся поддержание дизеля в предпусковой готовности посредством автома­тизированного по-

догрева масла в смазочной системе и охлаждающей воды.

При увеличении нагрузки на генераторе G1 до (0,85…0,90) Р  напряжение U  на одном из двух выходов блока измерителя активного тока БИАТ1, подключенного к генератору G1 при помощи трансформа­торов напряжения Т V4 и тока ТА2, становится достаточным для появ­ления на выходе 1 блока БКЗГ1 контроля загрузки генератора сигнала на включение резервного генератора.

Этот сигнал поступает в систему ДАУ2, которая обеспечивает автоматический пуск дизеля резервного ГА.

При достижении дизелем частоты вращения, близкой номинальной, автоматически включается блок БСГ синхронизации генераторов, который воздействует на серводвига-

тель М2 подачи топлива резервно­го ГА и подгоняет его частоту вращения к частоте враще

ния базового ГА.

Если разность частот и напряжений обоих генераторов находится в допустимых пределах, БСГ выдает сигнал на включение генераторно­го автоматического выключателя QF3, после чего отключается. Одно­временно выходы блоков БИАТ1 и БИАТ2 обоих генераторов с напря­жениями U и U  соединяются последовательно, результирующий сигнал в виде напряжения Δ U = U - U  определенной полярности поступает на вход блока БРНГ распределения нагрузок генераторов.

В зависимости от полярности напряжения на выходе блока БРНГ серво­двигатель М2 резервного ГА включается в направлении на увеличение или уменьшение подачи топлива. Тем самым обеспечивается пропор­циональное распределение активной нагрузки между параллельно работающими генераторами.

Система "Ижора-М" предусматривает включение резервного ГА не только при пе-

регрузке базового ГА, но и в других случаях: при обесточивании шин ГЭРЩ, снижении частоты вращения ГД или давления пара перед турбогенератором, по сигналу "Неисправ-

ность" из системы "Роса-М" работающего ДГ.

Если включение резерва мощности не предусмотрено, автоматическая разгрузка генераторов проводится путем отключения неответственных приемников. При увеличе-

нии нагрузки на любом из работающих генераторов до (1,0…1,1)Р  отключение проис

ходит в 2 ступени с выдержкой времени между ними. При нагрузке (1,3…1,5)Р  обе сту

пени отключаются без выдержки времени. Для этого используют выходы 3 блоков БКЗГ обоих генераторов.

       Система управления СЭС обеспечивает автоматическую блокировку пуска из ходо-

вой рубки мощных приемников в случаях, когда электростанция не имеет запаса мощно-

сти (при работе одного генера­тора, при работе двух генераторов с нагрузкой свыше 0,7 Р ). Для блокировки пуска используются выходы 2 блоков БКЗГ1 и БКЗГ2 и блок ББП блокировки пуска мощных приемников. При этом в ходовой рубке загорается световое табло "Пуск запрещен". При необходимости пуска мощных приемников необходимо пред

варительно провести пуск резервного ГА из ЦПУ со щита управления СЭС, после чего включать мощные приемники (пожарный насос и др.) из ходовой рубки с проме­жутками времени 0,8-3,8 с между пусками.

Пуск мощных приемников не блокируется в следующих режимах: при работе трех и более генера­торов, при работе двух генераторов с нагрузкой на каждом, не превы­шаю-

щей 70 % номинальной активной мощности.

При уменьшении нагрузки на каждом параллельно работающем генераторе до 30 % номинальной один из блоков БКЗГ (или оба одно­временно) выдает сигнал в ЦПУ на свето

вое табло "Нагрузка 30 %". Решение об отключении одного из генераторов принимает опе

ратор.

На судах с двумя электростанциями непрерывность электроснаб­жения ответствен-

ных приемников обеспечивается путем их переклю­чения с одной СЭС на другую при по-

мощи устройства типа УПП.

При электроснабжении судна с берега для защиты судовых прием­ников от обрыва фазы и сигнализации о снижении напряжения приме­няется устройство типа ЗОФН. При обрыве фазы ЗОФН выдает сигнал на отключение АВ питания с берега (QF1), а при сниже

нии напряжения до 85 % номинального включает световой и звуковой сигналы (Н L1 и НА1).

Система самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения СВАРН обеспечивает: в режиме холостого хода самовоз­буждение генератора при достижении час-

тоты вращения 90-95 % номинальной, в режиме нагрузки автоматическое регулирование напряжения.

При параллельной работе генераторов СВАРН дополни­тельно обеспечивает пропор

циональное распределение реактивной нагрузки.

Визуальный контроль мощности, напряжения и частоты генерато­ров осуществляют при помощи узкопрофильных электроизмеритель-ных приборов на лицевой части ГРЩ.

Щитовые вольтметр и частотомер при помощи общего переключателя поочередно могут подключаться к каждому генератору и шинам ГРЩ, что позволяет уменьшить коли

чест­во щитовых приборов. При отклонении напряжения и частоты генера­тора от заданных значений блок БКПГ контроля параметров генератора с выдержкой в несколько секунд включает световой Н L2 (Н LЗ) и звуковой НА2 (НАЗ) сигналы.