Передвижная электростанция

Передвижная электростанция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к автономным источникам питания различной аппаратуры, приборов и комплексов связи, требующих для своей работы электрической энергии. Оно может быть использовано в автоматике, системах связи и других отраслях народного хозяйства для электроснабжения переменным трехфазным напряжением 400 В, частотой 50 Гц полевых объектов при отсутствии или выходе из строя проводной электросети.

Известны передвижные электростанции, имеющие в своем составе один или два электроагрегата с генераторным оборудованием, обеспечивающим получение напряжения трехфазного переменного тока различной мощности, смонтированные в кузове-фургоне, установленном на шасси типового автомобиля или на шасси двухосного прицепа [1, 2].

Недостатком таких электростанций является недостаточная надежность работы, в их работе появляются перебои в электроснабжении потребителей при изменениях нагрузки и не исключены случаи возникновения аварийных ситуаций.

Из известных электростанций наиболее близкой по технической сущности является электростанция типа «Толуол-30», описанная в [3].

Эта электростанция содержит два электоагрегата, каждый из которых состоит из силовой установки, включающей в себя двигатель, функциональные технологические системы и блок коррекции частоты, блок датчиков и блок исполнительных устройств, генераторного комплекса в составе генератора переменного тока, блока коррекции напряжения и регулятора напряжения, щита управления агрегатом.

Такая электростанция является автономным источником электроснабжения потребителей, расположенных вдали от основных электросетей, и обеспечивает питание потребителей по двум сетям.

Основным недостатком данной электростанции является низкая надежность работы и возможные перебои в работе за счет появления непредвиденных аварийных ситуаций в процессе постоянного ее функционирования.

Целью изобретения является повышение надежности обеспечения питанием потребителей за счет увеличения ресурса безотказности работы электростанции в условиях резких изменений нагрузки и предупреждение возникновения различных аварийных ситуаций при работе электростанции.

Поставленная цель достигается тем, что в передвижную электростанцию, содержащую два электоагрегата, каждый из которых состоит из силовой установки, включающей в себя двигатель, функциональные технологические системы и блок коррекции частоты, блок датчиков и блок исполнительных устройств, генераторного комплекса в составе генератора переменного тока, блока коррекции напряжения и регулятора напряжения, щита управления агрегатом, первые и вторые цепи управления которого соединены соответственно с управляющими цепями двигателя и генератора переменного тока, устройство коммутации в составе первого, второго и третьего коммутаторов, блок шин в составе первой и второй силовой шины, блок контроля сети и блок ввода цепей, к которому подключены первая и вторая линии питания потребителей электроэнергии и линия питания от внешнего источника электроэнергии, при этом первые и вторые выходы функциональных технологических систем каждого электроагрегата подключены соответственно ко входам двигателя силовой установки и блока датчиков, а управляющие входы функциональных технологических систем подключены к управляющим выходам блока исполнительных устройств, выход силовой цепи генератора переменного тока первого электроагрегата подключен ко входу регулятора напряжения, выход которого соединен со входом первого коммутатора устройства коммутации, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому входу первой силовой шины и к первому входу второй силовой шины, выход первой силовой шины соединен с первым входом блока ввода цепей, второй вход которого соединен с выходом второй силовой шины, выход блока ввода цепей подключен параллельно ко входу третьего коммутатора устройства коммутации и ко входу блока контроля сети, управляющий выход которого соединен с управляющим входом третьего коммутатора устройства коммутации, первый и второй выходы которого подключены к третьим входам соответственно первой и второй силовых шин блока шин, информационный выход регулятора напряжения генераторного комплекса первого электроагрегата соединен с входом блока коррекции частоты, управляющий выход которого соединен с входом блока исполнительных устройств первого электроагрегата, а выход силовой цепи генератора переменного тока второго электроагрегата подключен ко входу регулятора напряжения, выход которого соединен с входом второго коммутатора устройства коммутации, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко второму входу второй силовой шины и ко второму входу первой силовой шины, информационный выход регулятора напряжения генераторного комплекса второго электроагрегата соединен с входом блока коррекции частоты, управляющий выход которого соединен с входом блока исполнительных устройств второго электроагрегата, введены система автоматизированного противоаварийного управления, включающая в себя блок сбора и обработки информации, блок управления станцией, вычислительный комплекс и блок передачи данных, к которому подключены линии связи от вышестоящей системы управления, а в состав силовой установки каждого электроагрегата введен блок контроля параметров, при этом информационные выходы блока датчиков силовой установки первого электроагрегата соединены с первыми входами блока сбора и обработки информации, ко вторым входам которого подключены выходы блока датчиков силовой установки второго электроагрегата, входы-выходы блока сбора и обработки информации подключены к первым входам-выходам блока управления станцией, вторые и третьи входы-выходы которого подключены соответственно к входам-выходам блоков контроля параметров силовых установок электроагрегатов, входы которых соединены с третьими выходами функциональных технологических систем соответственно первого и второго электроагрегатов, входы-выходы вычислительного комплекса соединены с четвертыми входами-выходами блока управления станцией, пятые входы-выходы которого соединены с входами-выходами блока передачи данных, первые, вторые и третьи управляющие выходы блока управления станцией подключены соответственно к дополнительным входам блока исполнительных устройств, блока коррекции напряжения первого электроагрегата и первого коммутатора устройства коммутации, а четвертые, пятые, шестые и седьмые управляющие выходы блока управления станцией подключены соответственно к дополнительным входам блока исполнительных устройств, блока коррекции напряжения второго электроагрегата, второго и третьего коммутаторов устройства коммутации, дополнительный выход регулятора напряжения первого генераторного комплекса соединен с третьим входом блока сбора и обработки информации, четвертый вход которого подключен к дополнительному выходу регулятора напряжения второго генераторного комплекса.

Поставленная цель достигается тем, что функциональные технологические системы каждого электроагрегата станции включают в себя, по меньшей мере, шесть функциональных технологических систем, в том числе систему охлаждения двигателя, систему смазки, систему питания топливом, систему питания воздухом, систему предпускового подогрева и систему запуска, при этом первые выходы каждой из указанных функциональных технологических систем подключены к соответствующим входам двигателя, вторые выходы каждой из указанных функциональных систем подключены соответственно ко входам соответствующих датчиков блока датчиков, третьи выходы каждой из указанных функциональных технологических систем подключены к соответствующим входам блока контроля параметров, входы каждой из указанных функциональных систем соответственно подключены к соответствующим выходам блока исполнительных устройств.

Поставленная цель достигается тем, что генератор переменного тока генераторного комплекса каждого электроагрегата, являющийся источником питания потребителей напряжением трехфазного переменного тока, содержит статор и ротор, вал которого через муфту механически соединен с коленчатым валом кривошипно-шатунного механизма двигателя, осуществляет преобразование механической энергии вращения коленчатого вала двигателя в электрическую энергию, при этом напряжение с выхода статора генератора переменного тока через регулятор напряжения поступает на вход первого коммутатора устройства коммутации для первого генераторного комплекса, а с выхода статора генератора переменного тока второго электроагрегата на вход второго коммутатора устройства коммутации станции.

Поставленная цель достигается тем, что блок управления станцией содержит системный блок в составе микропроцессора, синхронизатора, программного устройства, устройства идентификации, системной шины и выходной схемы, соединенных между собой посредством системной шины, и блок формирования команд управления, который подключен к системной шине, при этом первые, вторые, третьи, четвертые, пятые, шестые и седьмые выходы блока формирования команд управления являются соответственно первыми, вторыми, третьими, четвертыми, пятыми, шестыми и седьмыми выходами блока управления станцией, а первые, вторые, третьи, четвертые и пятые входы-выходы выходной схемы являются соответственно первыми, вторыми, третьими, четвертыми и пятыми входами-выходами блока управления станцией.

Поставленная цель достигается тем, что вычислительный комплекс системы автоматизированного противоаварийного управления содержит системный блок в составе микропроцессорного блока, связанного с программным запоминающим устройством и оперативным запоминающим устройством, системной шиной и контроллерами для подключения дисплея и стандартной клавиатуры для реализации функции обмена цифровой информацией с блоком управления станцией, при этом взаимодействие между вычислительным комплексом и блоком управления станцией осуществляется по интерфейсу RS-232.

Поставленная цель достигается также тем, что система автоматизированного противоаварийного управления, включая и вычислительный комплекс, оснащена специальным программным обеспечением для управления блоками преобразования электрических сигналов датчиков и формирования единого информационного потока, а также ввода в память вычислительного комплекса всего потока информации по управлению станцией и поддержания через блок передачи данных связи с верхним уровнем управления путем передачи информации с электростанции и приема команд дистанционного управления станцией от вышестоящей системы. При этом блок-схема указанного специального программного обеспечения системы автоматизированного противоаварийного управления включает пользовательский интерфейс, блок программ экспертной системы, блок системных программ, драйвер ввода информации, драйвер ввода-вывода команд управления, базу данных и архив, при этом вход пользовательского интерфейса соединен с первым выходом блока программ экспертной системы, соединенного с выходом базы данных, выход пользовательского интерфейса соединен с входом блока системных программ, первый выход которого подключен к драйверу ввода информации, соединенного параллельно со входом базы данных и с первым входом архива, второй вход которого соединен со вторым выходом блока системных программ, третий выход которого подключен к драйверу ввода-вывода команд управления, соединенному с выходом блока экспертных систем, причем основой специального программного обеспечения системы автоматизированного противоаварийного управления является блок программ экспертной системы и блок системных программ, который состоит из модуля инициализации, который инициализирует те или иные программы и обеспечивает их диспетчеризацию с использованием событий и сообщений, обработку прерываний от внешних устройств и команд, причем первой инициализируется программа пользовательского интерфейса управления вычислительным процессом, в которой через меню задаются режим и тип работы, включая автоматический, полуавтоматический, архив данных и тест.

Кроме того, передвижная электростанция, с целью перемещения станции своим ходом или транспортирования ее за автомобилем, размещена в установленном на шасси автомобиля или на шасси двухосного прицепа кузове-фургоне, имеющем по меньшей мере два отсека, включая отсек оператора и агрегатный отсек с задней входной дверью, причем в агрегатном отсеке вдоль одной боковой стенки размещен первый электроагрегат со своими функциональными технологическими системами, генераторным комплексом и щитом управления агрегатом, а вдоль второй боковой стенки расположен второй электроагрегат со своими функциональными технологическими системами, генераторным комплексом и щитом управления агрегатом, а вход в отсек оператора осуществляется через боковую дверь.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая передвижная электростанция отличается наличием новых блоков: системы автоматизированного противоаварийного управления электростанцией, включающей в себя блок сбора и обработки информации, блок управления станцией, вычислительный комплекс и блок передачи данных, к которому подключены линии связи от вышестоящей системы управления, блока контроля параметров в составе силовой установки каждого электроагрегата, а также их связями с остальными элементами схемы.

Таким образом, заявляемая передвижная электростанция соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь введенные в предлагаемую электростанцию блоки реализуемы, хорошо известны специалистам в данной области техники и дополнительного творчества, учитывая приведенные ниже пояснения, для их воспроизведения не требуется.

Данное решение существенно отличается от известных в данной области техники. Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

Заявляемое решение может быть реализовано с использованием существующих аппаратуры, приборов и устройств, используемых в электротехнике, и является промышленно применимым.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемой передвижной электростанции; на фиг.2, 3, 4 и 5 приведены структурные схемы соответственно функциональных технологических систем 2, генератора переменного тока 7 из состава генераторного комплекса каждого электроагрегата, блока 32 управления станцией из состава системы автоматизированного противоаварийного управления (САПАУ), вычислительного комплекса 33, а на фиг.6 показана блок-схема специального программного обеспечения системы автоматизированного противоаварийного управления; на фиг.7 приведен вариант схемы размещения оборудования передвижной электростанции в кузове-фургоне, установленном на шасси автомобиля.

Передвижная электростанция (см. фиг.1) содержит первый электроагрегат в составе силовой установки, включающей в себя двигатель 1, функциональные технологические системы 2, блок 3 датчиков, блок 4 исполнительных устройств, блок 5 контроля параметров и блок 6 коррекции частоты, генераторного комплекса в составе генератора 7 переменного тока, регулятора 8 напряжения и блока 9 коррекции напряжения, щита 10 управления агрегатом, устройства коммутации в составе первого 11, второго 12 и третьего 13 коммутаторов, блока шин в составе первой 14 и второй 15 силовой шин, блока 16 ввода цепей, первой 17 и второй 18 линий питания потребителей электроэнергии, линии 19 питания от внешней электросети, блока 20 контроля сети, второй электроагрегат в составе силовой установки, включающей в себя двигатель 21, функциональные технологические системы 22, блок 23 датчиков, блок 24 исполнительных устройств, блок 25 контроля параметров и блок 26 коррекции частоты, генераторного комплекса в составе генератора 27 переменного тока, регулятора 28 напряжения и блока 29 коррекции напряжения, щита 30 управления агрегатом, систему автоматизированного противоаварийного управления в составе блока 31 сбора и обработки информации, блока 32 управления станцией, вычислительного комплекса 33, блока 34 передачи данных и линии связи 35 от вышестоящей системы управления.

Функциональные технологические системы 2 первого электроагрегата (см. фиг.2) включают в себя систему охлаждения 36 двигателя, систему смазки 37 двигателя, систему питания 38 топливом двигателя, систему питания воздухом 39, систему предпускового подогрева 40 и систему запуска 41 двигателя, датчик состояния 42 системы охлаждения 36 двигателя, датчик 43 состояния системы смазки 37 двигателя, датчик состояния 44 системы питания топливом 38, датчик состояния 45 системы питания воздухом 39, датчик состояния 46 системы предпускового подогрева 40 двигателя и датчик состояния 47 системы запуска 41 двигателя, а функциональные технологические системы 22 второго электроагрегата содержат систему охлаждения 48 двигателя, систему смазки 49 двигателя, систему питания 50 топливом двигателя, систему питания воздухом 51, систему предпускового подогрева 52 и систему запуска 53 двигателя, датчик состояния 54 системы охлаждения 48 двигателя, датчик 55 состояния системы смазки 49 двигателя, датчик состояния 56 системы питания топливом 50, датчик состояния 57 системы питания воздухом 51, датчик состояния 58 системы предпускового подогрева 52 двигателя и датчик состояния 59 системы запуска 53 двигателя.

Генератор 7 переменного тока (см. фиг.3) генераторного комплекса первого электроагрегата включает в себя статор 60, ротор 61, вал 62 ротора и муфту 63, которая соединена с коленчатым валом 64 кривошипно-шатунного механизма двигателя 1, а генератор 27 переменного тока генераторного комплекса второго электроагрегата включает в себя статор 65, ротор 66, вал 67 ротора и муфту 68, которая соединена с коленчатым валом 69 кривошипно-шатунного механизма двигателя 21.

Блок управления 32 станцией (см. фиг.4) системы автоматизированного противоаварийного управления содержит системный блок 70, состоящий из микропроцессорного блока 71, синхронизатора 72, программного устройства 73, устройства 74 идентификации, системной шины 75 и выходной схемы 76, и блок формирования команд 77.

Вычислительный комплекс 33 (см. фиг.5) системы автоматизированного противоаварийного управления содержит системный блок 78, состоящий из центрального процессора 79 (микропроцессорного блока), синхронизатора 80, блока 81 прямого доступа к памяти, программного постоянного запоминающего устройства 82, оперативного запоминающего устройства 83, системной шины 84, контроллера 85 дисков, жесткого диска 86, дисковода 87, адаптера 88 монитора, контроллера 89 клавиатуры и адаптера 90 портов, а также содержит монитор 91 и стандартную клавиатуру 92.

Блок-схема специального программного обеспечения системы автоматизированного противоаварийного управления (см. фиг.6) включает в себя пользовательский интерфейс 93, блок 94 программ экспертной системы, блок 95 системных программ, драйвер 96 ввода информации, драйвер 97 ввода-вывода команд управления, базу данных 98 и архив 99.

На фиг.7 приведен вариант схемы размещения оборудования передвижной станции в кузове-фургоне 100, установленном на шасси 101 автомобиля и имеющем два отсека: отсек оператора 102 и агрегатный отсек 103, в котором расположены вдоль боковых стенок первый электроагрегат в составе двигателя 1, функциональных технологических систем (ФТС) 2, блока 3 датчиков, блока 4 исполнительных устройств, блока 5 контроля параметров, блока 6 коррекции частоты и генератора 7 переменного тока генераторного комплекса, а также второй электроагрегат в составе двигателя 21, функциональных технологических систем (ФТС) 22, блока 23 датчиков, блока 24 исполнительных устройств, блока 25 контроля параметров, блока 26 коррекции частоты и генератора 27 переменного тока генераторного комплекса второго электроагрегата.

В отсеке оператора 102 размещены щиты управления агрегатами 10 и 30, устройство коммутации в составе первого 11, второго 12 и третьего 13 коммутаторов, блок 16 ввода цепей, линии 17 и 18 питания, линия 19 от внешней сети, блок 20 контроля сети, система автоматизированного противоаварийного управления в составе блока 31 сбора и обработки информации, блока 32 управления станцией, вычислительный комплекс 33, блок 34 передачи данных и линии связи 35 от вышестоящей системы управления.

Передвижная электростанция содержит первый электроагрегат в составе силовой установки, включающей в себя двигатель 1, входы которого соединены с первыми выходами функциональных технологических систем 2, вторые и третьи выходы которых подключены соответственно к входам блока 3 датчиков и блока 5 контроля параметров, а управляющие входы функциональных технологических систем 2 соединены с управляющими выходами блока 4 исполнительных устройств, управляющий вход которого соединен с управляющим выходом блока 6 коррекции частоты. Генераторный комплекс первого электроагрегата включает в себя генератор 7 переменного тока, выход силовой цепи которого подключен ко входу регулятора напряжения 8, соединенного с выходом блока 9 коррекции напряжения, а информационный выход регулятора напряжения 8 генераторного комплекса первого электроагрегата соединен с входом блока 6 коррекции частоты.

Первые и вторые цепи управления щита 10 управления агрегатом соединены соответственно с управляющими цепями двигателя 1 силовой установки и генератора 7 переменного тока, соединенного с двигателем 1. Выход регулятора напряжения 8 соединен со входом первого 11 коммутатора устройства коммутации электростанции, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому входу первой 14 силовой шины и к первому входу второй 15 силовой шины. Первый и второй выходы второго 12 коммутатора устройства подключены соответственно ко второму входу второй 15 силовой шины и ко второму входу первой 14 силовой шины блока шин. Выход первой 14 силовой шины соединен с первым входом блока 16 ввода цепей, второй вход которого соединен с выходом второй 15 силовой шины. К блоку 16 ввода цепей подключены первая 17 и вторая 18 линии питания потребителей электроэнергии и линия питания 19 от внешнего источника электроэнергии. Выход блока 16 ввода цепей подключен параллельно ко входу третьего 13 коммутатора устройства коммутации и ко входу блока 20 контроля сети, управляющий выход которого соединен с управляющим входом третьего 13 коммутатора устройства коммутации, первый и второй выходы которого подключены к третьим входам соответственно первой 14 и второй 15 силовых шин блока шин.

Входы двигателя 21 силовой установки второго электроагрегата соединены с первыми выходами функциональных технологических систем 22, вторые и третьи выходы которых подключены соответственно ко входам блока 23 датчиков и блока 25 контроля параметров, а управляющие входы функциональных технологических систем 22 соединены с управляющими выходами блока 24 исполнительных устройств, управляющий вход которого соединен с управляющим выходом блока 26 коррекции частоты. Генераторный комплекс второго электроагрегата включает в себя генератор 27 переменного тока, выход силовой цепи которого подключен ко входу регулятора напряжения 28, соединенного с выходом блока 29 коррекции частоты, а информационный выход регулятора напряжения 28 генераторного комплекса второго электроагрегата соединен с входом блока 26 коррекции частоты.

Первые и вторые цепи управления щита 30 управления вторым электроагрегатом соединены соответственно с управляющими цепями двигателя 21 силовой установки и генератора 27 переменного тока, соединенного с двигателем 21, а выход регулятора напряжения 28 соединен с входом второго 12 коммутатора устройства коммутации.

Информационные выходы блока 3 датчиков силовой установки первого электроагрегата соединены с первыми входами блока 31 сбора и обработки информации, ко вторым входам которого подключены информационные выходы блока 23 датчиков силовой установки второго электроагрегата, входы-выходы блока 31 сбора и обработки информации подключены к первым входам-выходам блока 32 управления станцией, вторые и третьи входы-выходы которого подключены соответственно к входам-выходам блоков 5 и 25 контроля параметров силовых установок электроагрегатов, входы которых соединены с третьими выходами функциональных технологических систем соответственно первого 2 и второго 22 электроагрегатов, входы-выходы вычислительного комплекса 33 соединены с четвертыми входами-выходами блока 32 управления станцией, пятые входы-выходы которого соединены с входами-выходами блока 34 передачи данных, к которому подключены линии связи 35 от вышестоящей системы управления, первые, вторые и третьи управляющие выходы блока 32 управления станцией подключены соответственно к дополнительным входам блока 4 исполнительных устройств, блока 9 коррекции напряжения первого электроагрегата и первого 11 коммутатора устройства коммутации, а четвертые, пятые, шестые и седьмые управляющие выходы блока 32 управления станцией подключены соответственно к дополнительным входам 24 блока исполнительных устройств, блока 29 коррекции напряжения второго электроагрегата, второго 12 и третьего 13 коммутатора устройства коммутации, дополнительный выход регулятора напряжения 8 генераторного комплекса первого электроагрегата соединен с третьим входом блока 31 сбора и обработки информации, четвертый вход которого подключен к дополнительному выходу регулятора напряжения 28 генераторного комплекса второго электроагрегата.

Первые выходы системы охлаждения 36 двигателя 1, системы смазки 37, системы питания топливом 38, системы питания воздухом 39, системы предпускового подогрева 40 и системы запуска 41 функциональных технологических систем 2 первого электроагрегата подключены соответственно к соответствующим входам двигателя 1, вторые выходы каждой из указанных систем 36, 37, 38, 39, 40 и 41 подключены соответственно ко входам соответствующих датчиков 42, 43, 44, 45, 46 и 47 блока 3 датчиков, а третьи выходы каждой из указанных систем 36, 37, 38, 39, 40 и 41 подключены к соответствующим входам блока 5 контроля параметров, входы каждой из указанных систем 36, 37, 38, 39, 40 и 41 подключены соответственно к выходам соответствующих исполнительных устройств блока 4 исполнительных устройств первого электроагрегата, а выходы каждого из указанных датчиков 42, 43, 44, 45, 46 и 47 блока 3 датчиков подключены соответственно к первым входам блока 31 сбора и обработки информации системы автоматизированного противоаварийного управления.

Первые выходы системы охлаждения 48 двигателя 21, системы смазки 49, системы питания топливом 50, системы питания воздухом 51, системы предпускового подогрева 52 и системы запуска 53 функциональных технологических систем 22 второго электроагрегата подключены соответственно к соответствующим входам двигателя 21, вторые выходы каждой из указанных систем 48, 49, 50, 51, 52 и 53 подключены соответственно ко входам соответствующих датчиков 54, 55, 56, 57, 58 и 59 блока 23 датчиков, а третьи выходы каждой из указанных систем 48, 49, 50, 51, 52 и 53 подключены к соответствующим входам блока 25 контроля параметров, входы каждой из указанных систем 48, 49, 50, 51, 52 и 53 подключены соответственно к выходам соответствующих исполнительных устройств блока 24 исполнительных устройств первого электроагрегата, а выходы каждого из указанных датчиков 54, 55, 56, 57, 58 и 59 блока 23 датчиков подключены соответственно ко вторым входам блока 31 сбора и обработки информации системы автоматизированного противоаварийного управления.

Генератор 7 переменного тока генераторного комплекса первого электроагрегата содержит статор 60 и ротор 61, вал 62 которого через муфту 63 механически соединен с коленчатым валом 64 кривошипно-шатунного механизма двигателя 1, осуществляет преобразование механической энергии вращения коленчатого вала 64 двигателя 1 в электрическую энергию, при этом напряжение с выхода статора 60 генератора 7 переменного тока через регулятор напряжения 8 поступает на вход первого 11 коммутатора устройства коммутации для первого генераторного комплекса.

Генератор 27 переменного тока генераторного комплекса второго электроагрегата содержит статор 65 и ротор 66, вал 67 которого через муфту 68 механически соединен с коленчатым валом 69 кривошипно-шатунного механизма двигателя 21, осуществляет преобразование механической энергии вращения коленчатого вала 69 двигателя 21 в электрическую энергию, при этом напряжение с выхода статора 65 генератора 27 переменного тока через регулятор напряжения 28 поступает на вход второго 12 коммутатора устройства коммутации станции.

Блок 32 управления станцией системы автоматизированного противоаварийного управления содержит системный блок 70 в составе микропроцессора 71, синхронизатора 72, программного устройства 73, устройства идентификации 74, системной шины 75 и выходной схемы 76, соединенных между собой посредством системной шины 75, и блок 77 формирования команд управления, который подключен к системной шине 75, при этом первые, вторые, третьи, четвертые, пятые, шестые и седьмые выходы блока 77 формирования команд управления являются соответственно первыми, вторыми, третьими, четвертыми, пятыми, шестыми и седьмыми выходами блока 32 управления станцией, а первые, вторые, третьи, четвертые и пятые входы-выходы выходной схемы 76 являются соответственно первыми, вторыми, третьими, четвертыми и пятыми входами-выходами блока 32 управления станцией.

Вычислительный комплекс 33 системы автоматизированного противоаварийного управления электростанции содержит системный блок 78, состоящий из центрального процессора 79 (микропроцессорного блока), синхронизатора 80, блока 81 прямого доступа к памяти, программного постоянного запоминающего устройства 82, оперативного запоминающего устройства 83, системной шины 84, контроллера 85 дисков, жесткого диска 86, дисковода 87, адаптера 88 монитора, контроллера 89 клавиатуры и адаптера 90 портов, а также содержит монитор 91 и стандартную клавиатуру 92 для реализации функции обмена цифровой информацией с блоком управления станцией, при этом центральный процессор 79 соединен через системную шину 84 с синхронизатором 80, блоком 81 прямого доступа к памяти, программным постоянным запоминающим устройством 82, оперативным запоминающим устройством 83, а взаимодействие между вычислительным комплексом 33 и блоком 32 управления электростанцией осуществляется по интерфейсу RS-232.

Вход пользовательского интерфейса 93 соединен с первым выходом блока 94 программ экспертной системы, соединенного с выходом базы данных 98, выход пользовательского интерфейса 93 соединен с входом блока 95 системных программ, первый выход которого подключен к драйверу 96 ввода информации, соединенному параллельно со входом базы данных 98 и с первым входом архива 99, второй вход которого соединен со вторым выходом блока 95 системных программ, третий выход которого подключен к драйверу 96 ввода-вывода команд управления, соединенному со вторым выходом блока 94 программ экспертной системы, при этом основой специального программного обеспечения системы автоматизированного противоаварийного управления является блок 94 программ экспертной системы и блок 95 системных программ, который состоит из модуля инициализации, который инициализирует те или иные программы и обеспечивает их диспетчеризацию с использованием событий и сообщений, обработку прерываний от внешних устройств и команд, причем первой инициализируется программа пользовательского интерфейса 93 управления вычислительным процессом, в которой через меню задаются режим и тип работы, включая автоматический, полуавтоматический, архив данных и тест.

Двигатель 1 и генератор 7 первого электроагрегата соединены между собой в единый блок (двигатель-генератор) через соединительную муфту 63.

Регулирование напряжения генератора 7 производится автоматически блоком 9 коррекции напряжения.

Двигатель 21 и генератор 27 второго электроагрегата соединены между собой в единый блок (двигатель-генератор) через соединительную муфту 68.

Регулирование напряжения генератора 27 производится автоматически блоком 29 коррекции напряжения.

Источником электрической энергии в электроагрегатах являются синхронные генераторы 7 и 27, в качестве которого может быть использован известный генератор серии ГС-8.

При переходных процессах в генераторах, особенно при резких изменениях нагрузки и коротких замыканиях, на зажимах обмотки возбуждения возникают значительные перенапряжения. Чтобы предохранить угольный столб регуляторов напряжения 8 и 28 от подгара при перенапряжениях, параллельно обмотке возбуждения генератора включен селеновый выпрямитель, через который разряжается возникающая в шунтовой обмотке возбудителя электродвижущая сила самоиндукции. При установившемся режиме работы генератора ток через указанный выпрямитель не протекает. Этим обеспечивается защита генератора от перегрузок и тем самым исключается возможность сбоев в его работе, что также способствует повышению надежности работы электроагрегатов и станции в целом.

Контроль параметров в функциональных технологических системах 2 и 22 первого и второго электроагрегатов обеспечивается датчиками блоков 3 и 23 датчиков, сигналы с выхода которых поступают на входы блока 31 сбора и обработки информации системы САПАУ. В указанной САПАУ производится анализ полученных сигналов и на основе полученных данных формируются команды управления системами 2 и 22 электроагрегатов, обеспечивается защита и сигнализация при недопустимом отклонении параметров от нормы.

Контроль параметров силовых цепей электроагрегатов обеспечивается с помощью блоков 5 и 25 контроля параметров, датчиков состояния блоков 3 и 23 датчиков, блока 31 сбора и обработки информации, блока 32 управления станцией системы автоматизированного противоаварийного управления. Система САПАУ производит анализ значений параметров и обеспечивает сигнализацию и защиту при недопустимом отклонении параметров от нормы, а также производит регулирование напряжения и частоты электроагрегатов, воздействуя на блоки коррекции 9 и 29 напряжения, блоки 6 и 26 коррекции частоты.

Работа системы САПАУ основана на том, что датчики блоков 3 и 23, контролируя параметры узлов силовых установок и генераторов, преобразуют физические параметры в электрические сигналы, которые поступают на входы блока 31 сбора и обработки информации. Электрические сигналы датчиков и сигналы с блоков 5 и 25 контроля параметров в цифровом виде через блок 32 управления станцией поступают в вычислительный комплекс 33, который обрабатывает их, вырабатывает рекомендации оператору станции и команды управления узлами и системами электростанции.

Блоки 6 и 26 коррекции частоты вращения вала двигателей 1 и 21 первого и второго электроагрегатов предназначены для поддержания с заданной точностью частоты переменного напряжения, вырабатываемого соответственно генераторами 7 и 27 генераторных комплексов первого и второго электроагрегатов. Блоки 6 и 26 осуществляют измерение частоты контролируемого напряжения, сравнение ее с эталонной частотой, выделение сигнала рассогласования и подачу команды на подгонку частоты в блоки управления двигателями 1 и 21, если отклонение частоты от нормы сохраняется дольше заданного времени.

Щиты 10 и 30 предназначены для управления соответственно первым и вторым электроагрегатами. В щите управления смонтированы индикаторное устройство, индикаторы, выключатели, предохранители, блоки преобразования сигнала и счетчик времени наработки. При этом управление электроагрегатом обеспечивается посредством воздействия на механизм регулирования оборотов коленчатого вала двигателя.

Для обеспечения постоянного контроля сопротивления изоляции при работе электроагрегата в составе щита управления агрегатом имеется блок контроля изоляции, состоящий из релейного устройства и индикаторного устройства. Релейное устройство срабатывает и замыкает свои выходные контакты при недопустимом снижении сопротивления изоляции силовых цепей.