Краткие технические характеристики силовых электрических станций

В дорожных войсках широко применяется станция ЭСД-50-ВС. Она предназначена для питания привода лесопильной рамы ЛРВ, бе-тоносмесителей, камнедробилок, дробильно-сортировочных установок, инструмента и других объектов, для освещения. Поэтому силовые электростанции будут рассмотрены на примере этой станции.

В состав станции входят: унифицированный дизель-электрический агрегат АД-50-Т/230, автомобильный прицеп 2-ПН-4, кабельная сеть, запасные баки для топлива и масла, комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей.

Унифицированный дизель-электрический агрегат состоит из двигателя, генератора, распределительного устройства, вспомогательных конструкций (рамы, каркаса, распределительного устройства и др.).

Таблица 14.6

Технические характеристики силовых электростанций

Двигатель - шестицилиндровый четырехтактный дизель У1Д6-100АД (табл. 14.7) соединен с генератором в единый блок, укрепленный в трех точках на раме. Вращение от двигателя к генератору передается при помощи соединительной зубчатой муфты. Частота вращения двигателя и генератора 1500 об/мин.

Синхронный генератор ДГС-92-4ЩФ2 состоит из статора, ротора, подшипниковых щитов и возбудителя.

Статор состоитиз чугунной станины и сердечника, набранного из листовой стали, в пазах которого установлена трехфазная обмотка, соединенная звездой. Ротор генератора имеет четыре явно выраженных полюса, образованных установленным на валу сердечником, набраннымиз отдельных листов стали, и обмоткой возбуждения. Выводы обмоток возбуждения присоединяются к двум контактным кольцам, к которым при помощи щеток подводится от возбудителя постоянный ток.

В качестве возбудителя применена четырехполюсная машина постоянного тока с параллельным возбуждением, якорь которой установлен на валу генератора.

Таблица 14.7

Основные технические характеристики двигателя У1Д6-100АД

Распределительное устройство включает щит управления, блок регулирования напряжения, блок главной линии и коробку выводов.

Щит управления служит для управления агрегатом и контроля за его работой. На нем расположены контрольно-измерительные, регулирующие, защитные и отключающие приборы и аппараты. Щит закрыт панелью, состоящейиз двух частей - верхней и нижней. На верхней панели смонтированы: частотометр, три амперметра для каждой фазы, киловаттметр, вольтметр, измеряющий линейное напряжение, реостат ручной регулировки напряжения, переключатель режимов регулирования напряжения, лампа синхроноскопа для определения момента включения агрегатов на параллельную работу и лампы освещения.

На нижней панели установлены защитная аппаратура агрегата и приборы контроля за работой двигателя.

Блок регулирования напряжения служит для автоматического регулирования напряжения генератора. Основными элементами его являются: угольный регулятор напряжения, стабилизирующий трансформатор, селеновый выпрямитель, компенсирующее сопротивление, трансформатор регулятора напряжения.

Основным элементом угольного регулятора напряжения является угольный столб, состоящий из отдельных шайб, прижимаемых друг к другу пружиной. Электромагнит, питаемый от силовой цепи, противодействует пружине. Чем больше прижатие, тем меньше сопротивление угольного столба.

При автоматическом регулировании снижение напряжения генератора при увеличении нагрузки уменьшает силу тока в электромагните, что вызывает увеличение усилия прижима угольного столба от действия пружин. Вследствие этого сопротивление угольного столба уменьшается, а ток в обмотке возбуждения возбудителя увеличивается. Это ведет к увеличению напряжения возбудителя, увеличению тока в обмотке возбуждения и увеличению напряжения на зажимах генератора.

Блок главной линии предназначен для отбора мощности агрегата, защиты генератора от короткого замыкания и подключения агрегата на параллельную работу.

Коробка выводов служит для подключения потребителей электрической энергии и имеет три штепсельных гнезда; верхнее гнездо резервное, а среднее и нижнее служат для отбора мощности.

Войсковые электростанции изготавливаются с учетом предъявляемых к ним военно-технических требований. В частности, номинальную мощность они должны развивать при работе на открытом воздухе и температуре окружающей среды 50⁰ С, относительной влажности до 70% или при температуре +25⁰ С и влажности до 98%, допускать в течение одного часа 10% перегрузку и транспортирование любым видом транспорта. Одним из необходимых условий их работы является наличие устройства для подавления радиопомех. Войсковые электростанции после консервации должны обеспечивать следующие сроки хранения: на открытой площадке - не менее 3 лет, под навесом - 10 лет, в неотапливаемых и отапливаемых помещениях соответственно 12 и 20 лет. Источники электропитания мощностью до 30 кВт должны работать надежно в движении по пересеченной местности с наклоном к горизонтальной поверхности до 28,5°. Промышленность постоянно работает над повышением надежности источников электроэнергии, которая характеризуется, прежде всего, ресурсом и наработкой на отказ. Для современных электростанций мощностью до 100 кВт, широко используемых в войсках, ресурс до капитального ремонта составляет 30-40 тыс. часов, а наработка на отказ 3-4 тыс. часов.

В качестве одного из перспективных типов двигателей рассматриваются газотурбинные.

Повышению эффективности и безопасности использования электроагрегатов служат ГОСТы: ГОСТ 21671-76 для бензиновых; ГОСТ 10032 -69, ГОСТ 13822-76 и ГОСТ 21670-76 для дизельных агрегатов. Всего предусматриваются три степени автоматизации; в зависимости от мощности электроустановки, ее назначения и конкретных условий, в которых она должна работать, использованию подлежат электроустановки большей или меньшей степени автоматизации. При автоматизации первой степени предусматривают автоматическое поддержание номинального режима работы в течение 4 ч без обслуживания, а также аварийно-предупредитель-

ную сигнализацию и защиту.

Система автоматизации обеспечивает поддержание частоты вращения и температуры охлаждающей воды и масла. Необходимым условием является возможность отключения аварийно-предупредительной сигнализации и защиты. Основными отличиями электростанций, имеющих вторую степень автоматизации, являются: возможность их работы без обслуживания не менее 16 ч; пуск в работу, прием нагрузки, остановка и синхронизация их параллельной работы в автоматическом режиме.

Полностью автоматизированной считают такую установку, которая имеет автоматический пуск и остановку, снабжена автоматически действующей защитой от аварий, обеспечивает при работе номинальные характеристики электрического тока и работает непрерывно или с остановками без присутствия обслуживающего персонала в течение 150 ч и более, включая пополнение топливных, масляных, водных расходных баков и воздушных баллонов.

В современных системах автоматизации электроагрегатов и электростанций может быть предусмотрен контроль следующих рабочих параметров: температуры (воды в системе охлаждения и масла в системе смазки двигателя; воздуха в кузове прицепа или автомобиля, в котором находится электростанция); давления (масла в системе смазки двигателя, воздуха в пусковых баллонах); уровня (воды в системе охлаждения и масла в картере двигателя, топлива в расходных баках); частоты вращения коленчатого вала двигателя и ротора генератора; напряжения на зажимах аккумуляторных батарей (стартерных и питания системы автоматизации); параметров электроэнергии, вырабатываемой генератором агрегата. В этом случае обслуживающий персонал необходим для осуществления периодических осмотров, технических обслуживаний и ремонта, настройки средств автоматизации и для обслуживания вспомогательных устройств. Такое положение особенно важно при работе электростанций на удаленных объектах, при ограничениях на количество личного состава, занятого в непроизводительной сфере, что характерно для дорожных войск.

По условиям безопасности электроустановки разделяются на установки напряжением до 1000 В включительно и установки напряжением больше 1000 В.

Опасным для обслуживающего персонала считается напряжение, превышающее 24 В в установках переменного тока и 50 В в установках постоянного тока. В войсковых передвижных электроустановках нейтраль источника питания заземлять запрещается. Четвертый (нулевой) провод электроустановок трехфазного тока должен быть изолирован от корпуса (земли).

При отсутствии на агрегате устройства для постоянного контроля исправности изоляции корпус агрегата перед пуском должен быть заземлен. В качестве заземлителей должны быть использованы заземлители, входящие в комплект электростанции. Они должны забиваться в почву на всю длину.

На поверхности заземлителей и болтовых соединений для крепления заземляющих проводников не должно быть ржавчины, краски и смазки. Величина сопротивления растеканию защитного заземления должна быть не более 25 Ом. Измерение сопротивления защитного заземления производится измерителямизаземления (М-11003, МС-07). Металлические корпуса электрифицированных инструментов, кабельных разъемов и распределительных коробок должны иметь надежную металлическую связь с заземляющими устройствами.

Минимально допустимое сопротивление изоляции передвижной электроустановки относительно земли зависит от напряжения, частоты и рода тока. Измерение сопротивления изоляции производится по отдельным элементам станции (по агрегату, кабельной сети, электроинструменту). Сопротивление изоляции измеряется между фазами и между каждой фазой и корпусом. Сопротивление изоляции измеряется при неработающем агрегате мегомметром, развивающим напряжение 500 В.

Запрещается производить ремонт электрооборудования при работающем агрегате и работать со снятой шторкой блока аппаратуры. При работе агрегата запрещается касаться зажимов и токоведущих проводников как снаружи агрегата, так и внутри блоков аппаратуры и приборов.

Запрещается производить свертывание, развертывание, изменение длины кабельной сети, находящейся под напряжением, без диэлектрических перчаток. При невозможности снятия напряжения в передвижных электроустановках допускается производство работ под напряжением. При этом необходимо работать в диэлектрических перчатках, стоя на изолирующем основании, и пользоваться исправным монтерским инструментом с изолированными рукоятками. Работа под напряжением должна производиться не менее чем двумя лицами, при этом один из них в работе не участвует, а является наблюдающим.