RU2682172C1

RU2682172C1 - Method for automatic unloading of concurrent operating generator units

Info

Publication number: RU2682172C1
Application number: RU2018109316A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Широков
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Форпик Стандарт Сервис"
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-03-15

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: use in the field of electrical engineering for the protection of ship and other autonomous electric power systems (SEES) with parallel operating GUs in case of failure of one or several of them. In the method of automatic load shedding of parallel operating generator units, which consists in disconnecting some electricity loads from the grid, the time moment when the load of at least one of the GUs exceeds the upper set value of the load, and the load of any other GU turns out to be less than the lower set value of the load, is determined, and a signal to disconnect part of the electricity loads is formed.EFFECT: reduction of the time of disconnection of part of electricity loads, which in turn excludes the possibility of grid overload and interruption of the power supply of the vessel.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты судовых электроэнергетических систем (СЭЭС) от перегрузки в аварийных ситуациях.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to protect ship electrical systems (SEES) from overload in emergency situations.

Известен способ автоматической разгрузки параллельно работающих генераторных агрегатов (ГА) (Способ автоматической разгрузки параллельно работающих генераторных агрегатов. Патент на изобретение N 2623106, 2017 г.) заключающийся в том, что непрерывно контролируют техническое состояние каждого ГА путем измерения параметра, характеризующего его рабочее состояние и сравнения измеренного параметра с критическим значением и при совпадении сравниваемых величин формируют сигнал на суммирование измеряемых активных нагрузок обоих ГА, при этом, если суммарная активная нагрузка ГА превышает допустимое значение нагрузки одного ГА, то до момента аварийного отключения неработоспособного ГА формируют сигнал на отключение потребителей электроэнергии.A known method of automatic unloading of parallel-running generator sets (GA) (Method of automatic unloading of parallel-running generator sets. Patent for invention N 2623106, 2017) consists in continuously monitoring the technical condition of each GA by measuring a parameter characterizing its operating state and comparing the measured parameter with a critical value, and when the compared values coincide, they form a signal for summing the measured active loads of both GAs, while and the total active load of the GA exceeds the permissible load value of one GA, then until the emergency shutdown of an inoperative GA generates a signal to turn off consumers of electricity.

Данный способ позволяет сформировать сигнал на отключение потребителей до момента отключения неработоспособного ГА и избежать перегрузки оставшегося работоспособным ГА. Однако он может эффективно применяться только в случае, когда изменение параметра, характеризующего техническое состояние ГА, не вызывает изменение нагрузки, принимаемой данным ГА, а именно: температуры охлаждающей жидкости, давления смазочного масла и т.д. В случае если дефект связан с отказом, например, системы подачи топлива или воздуха в первичный двигатель (например, в дизель), то данный ГА начинает стремительно разгружаться, его нагрузка перераспределяется между остальными ГА, продолжающими работать в генераторном режиме. Кроме того, перешедший в двигательный режим ГА начинает потреблять из сети мощность Робр. (обратную мощность), создавая дополнительную нагрузку на работающие в генераторном режиме агрегаты, что может вызвать их перегрузку и остановку, обесточивание судна и потерю его управляемости. Сигнал о том, что ГА неработоспособен от реле обратной мощности поступит слишком поздно, тем более, что защита от обратной мощности имеет выдержку времени в срабатывании, величина которой определяется, как правило, временем рекуперации энергии в сеть при работе судовых кранов, грузовых лебедок и другой подъемно-транспортной техники на борту судна и может достигать, согласно Правилам Российского Морского Регистра Судоходства, 10 секунд (Правила классификации и постройки морских судов, 2016 г., с 56, п. 8.2.4). Величина Робр. может достигать 20% и более от номинальной (Рном.) мощности ГА.This method allows you to generate a signal to turn off consumers before the shutdown of an inoperative GA and to avoid overloading the remaining operational GA. However, it can be effectively applied only when a change in the parameter characterizing the technical condition of the hydraulic fluid does not cause a change in the load accepted by the hydraulic fluid, namely: the temperature of the coolant, the pressure of the lubricating oil, etc. If the defect is associated with a failure, for example, of a fuel or air supply system to the prime mover (for example, to a diesel engine), then this GA starts to unload rapidly, its load is redistributed between other GAs that continue to work in the generator mode. In addition, the GA, which switched to motor mode, begins to consume Robr power from the network. (reverse power), creating an additional load on the units operating in the generator mode, which can cause them to overload and stop, turn off the power to the vessel and lose its controllability. The signal that the GA is inoperative from the reverse power relay will arrive too late, especially since the reverse power protection has a delay in response, the value of which is determined, as a rule, by the time of energy recovery into the network during the operation of ship cranes, cargo winches and other lifting and transport equipment on board the vessel and can reach, according to the Rules of the Russian Maritime Register of Shipping, 10 seconds (Rules for the classification and construction of sea vessels, 2016, p. 56, paragraph 8.2.4). Magnitude robr. can reach 20% or more of the nominal (Rnom.) power of the GA.

Наиболее близким к предлагаемому является способ автоматической разгрузки параллельно работающих генераторных агрегатов (ГА)Closest to the proposed is a method of automatic unloading of parallel-running generator sets (GA)

(А.П. Баранов. Судовые автоматизированные электроэнергетические системы: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / СПб.: Судостроение, 2005.-, 338 с, рис. 12.13а.), согласно которому измеряют активную нагрузку каждого из работающих генераторных агрегатов (ГА), сравнивают ее с допустимой величиной и, если нагрузка превышает допустимую, то через выдержку времени формируют сигнал на отключение группы потребителей электроэнергии.(A.P. Baranov. Ship Automated Electric Power Systems: Textbook for High Schools. 2nd ed., Revised and revised / SPb .: Shipbuilding, 2005.-, 338 s, Fig. 12.13a.), According to which measure the active load of each of the operating generating sets (GA), compare it with the permissible value and, if the load exceeds the permissible, then, after a time delay, a signal is generated to turn off the group of electricity consumers.

Наличие выдержки времени перед формированием сигнала на отключение потребителей является существенным и необходимым признаком данного способа. Это обусловлено тем, что при нормальном режиме эксплуатации СЭЭС при пуске мощных электроприводов возникают броски тока в 5-7 раз превышающие номинальное значение и, если не предусмотреть задержку при отключении, то указанные группы потребителей будут отключаться очень часто и тогда, когда в этом нет необходимости (Первичные двигатели ГА, например, дизели, допускают кратковременную перегрузку в 5-10%). С другой стороны, на судне достаточно много потребителей электроэнергии, работающих кратковременно и, чтобы их работа не вызывала частых отключений части потребителей в составе способа, принятого за прототип, предусмотрена задержка перед их отключением. Обычно задержка выбирается в районе 5-20 с, но иногда и более, до 90 с.The presence of a time delay before generating a signal to turn off consumers is an essential and necessary feature of this method. This is due to the fact that during normal operation of the SEES during the start-up of powerful electric drives, inrush currents occur 5-7 times higher than the nominal value and, if a delay is not foreseen during shutdown, then these consumer groups will shut down very often even when this is not necessary (GA primary engines, for example, diesel engines, allow short-term overload of 5-10%). On the other hand, there are quite a lot of electricity consumers on the vessel working for a short time and so that their work does not cause frequent outages of some consumers as part of the method adopted as a prototype, there is a delay before they are turned off. Typically, the delay is selected in the region of 5-20 s, but sometimes more, up to 90 s.

Данный способ позволяет защитить ГА от перегрузок за счет отключения части потребителей электроэнергии и снижения нагрузки. Но при этом в случае аварийного отключения одного или нескольких параллельно работающих ГА вся нагрузка в течение выдержки времени придется на оставшиеся в работе агрегаты, что может привести к их остановке или выходу из строя.This method allows you to protect the GA from overload due to disconnection of some consumers of electricity and reduce load. But at the same time, in the event of an emergency shutdown of one or several GA in parallel, the entire load during the time delay will be on the units remaining in operation, which can lead to their shutdown or failure.

Целью изобретения является сокращение времени отключения части потребителей электроэнергии в случае выхода из строя одного или нескольких ГА.The aim of the invention is to reduce the shutdown time of some consumers of electricity in the event of failure of one or more HA.

Для достижения указанного результата используется следующая совокупность отличительных признаков: в способе автоматической разгрузки параллельно работающих генераторных агрегатов, заключающемся в отключении части потребителей электроэнергии, в отличие от прототипа определяют момент времени, когда загрузка хотя бы одного из ГА превысит верхнее заданное значение нагрузки, а загрузка любого другого ГА окажется меньше нижнего заданного значения нагрузки и формируют сигнал на отключение части потребителей электроэнергии.To achieve this result, the following set of distinctive features is used: in the method of automatic unloading of parallel-running generator sets, which consists in turning off part of the consumers of electricity, in contrast to the prototype, the time is determined when the load of at least one of the GA exceeds the upper specified load value, and the load of any another GA will be less than the lower specified load value and form a signal to turn off part of the consumers of electricity.

Сущность изобретения заключается в том, что как и в прототипе отключение части потребителей электроэнергии происходит при перегрузке любого из ГА, то есть происходит сравнение загрузки работающих ГА с верхним заданным значением нагрузки (Рзад.в.), но дополнительно осуществляется сравнение и с нижним заданным значением нагрузки (Рзад.н.) и когда загрузка хотя бы одного из ГА превысит Рзад.в., и в то же время загрузка хотя бы одного ГА окажется меньше Рзад.н. нагрузки, то отключение части потребителей электроэнергии осуществляют без выдержки времени.The essence of the invention lies in the fact that, as in the prototype, part of the consumers of electricity is disconnected when any of the GAs is overloaded, that is, the load of the operating GAs is compared with the upper set load value (Rset.v.), but an additional comparison is also made with the lower set value load (Rzad.n.) and when the load of at least one of the GA exceeds Rzad.v., and at the same time, the load of at least one GA will be less than Rzad.n. load, the disconnection of part of the consumers of electricity is carried out without delay.

При этом верхнее заданное значение нагрузки целесообразно выбирать как можно ближе к номинальному значению нагрузки (Рзад.в.=Рном.), а нижнее заданное значение должно быть гарантированно меньше Рзад.в. на величину максимального расхождения нагрузок при параллельной работе ГА в переходных режимах, т.е. во многом определяется состоянием регуляторов первичных двигателей и допустимой точностью распределения активных нагрузок системы автоматизации. В целом запаса в 20% от Рном. обычно вполне достаточно (Рзад.н.=0,8Рзад.в), хотя способ будет работать и при Рзад.н.=0,5Рзад.в. и даже при Рзад.н=0 кВт, то есть тогда, когда неисправный ГА уже переходит в двигательный режим, но чем меньше интервал между Рзад.в и Рзад.н. тем эффективность способа выше.At the same time, it is advisable to choose the upper load setpoint as close as possible to the nominal load value (Rset.v. = Pnom.), And the lower set value should be guaranteed less than Rset.v. by the magnitude of the maximum discrepancy of loads during parallel operation of the GA in transient conditions, i.e. is largely determined by the state of the primary engine regulators and the permissible accuracy of the distribution of active loads of the automation system. In general, the stock is 20% of Rnom. usually quite enough (Rz.ad. = 0.8Rad.v), although the method will work with Rzad.n = 0.5Rad.v. and even with Rzad.n = 0 kW, that is, when the faulty GA already goes into motor mode, but the smaller the interval between Rzad.v and Rzad.n. the higher the efficiency of the method.

Сопоставление предлагаемого способа и прототипа показало, что поставленная задача - сокращение времени отключения части потребителей электроэнергии в случае выхода из строя одного или нескольких ГА решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».Comparison of the proposed method and the prototype showed that the task is to reduce the time off some of the consumers of electricity in the event of failure of one or more GA is solved as a result of a new set of features, which proves the compliance of the invention with the patentability criterion of "novelty".

В свою очередь, проведенный информационный поиск в области электроснабжения не выявил решений, содержащих отдельные отличительные признаки заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии способа критерию «изобретательский уровень».In turn, the information search in the field of power supply did not reveal solutions containing individual distinctive features of the claimed invention, which allows us to conclude that the method meets the criterion of "inventive step".

Сущность указанного способа поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ для случая параллельной работы т ГА. Устройство содержит по числу ГА: датчики активной нагрузки 1.1,1.2…1.n, первые пороговые блоки 2.1,2.2…2.n, вторые пороговые блоки 3.1,3.2…3.n; первый логический элемент «ИЛИ» 4 и второй логический элемент «ИЛИ» 5, логический элемент «И» 6, при этом выходы датчиков активной нагрузки 1.1,1.2…1.n соединены с входами соответствующих первых 2.1,2.2…2,n и вторых 3.1,3.2…3.n пороговых блоков, выходы первых пороговых блоков 2.1,2.2…2,n соединены с соответствующими входами первого логического элемента «ИЛИ» 4, выход которого соединен с первым входом логического элемента «И» 6, выходы вторых пороговых блоков 3.1,3.2…3.n соединены с соответствующими входами второго логического элемента «ИЛИ» 5, выход которого соединен со вторым входом логического элемента «И» 6.The essence of this method is illustrated by the drawing, which shows a functional diagram of a device that implements the proposed method for the case of parallel operation of t GA. The device contains, according to the number of GAs: active load sensors 1.1,1.2 ... 1.n, first threshold blocks 2.1,2.2 ... 2.n, second threshold blocks 3.1,3.2 ... 3.n; the first logical element "OR" 4 and the second logical element "OR" 5, the logical element "AND" 6, while the outputs of the sensors of the active load 1.1,1.2 ... 1.n are connected to the inputs of the corresponding first 2.1,2.2 ... 2, n and second 3.1,3.2 ... 3.n threshold blocks, the outputs of the first threshold blocks 2.1,2.2 ... 2, n are connected to the corresponding inputs of the first logical element "OR" 4, the output of which is connected to the first input of the logical element "AND" 6, the outputs of the second threshold blocks 3.1,3.2 ... 3.n connected to the corresponding inputs of the second logical element "OR" 5, the output of which connected to the second input of the logical element "AND" 6.

Датчики загрузки ГА 1.1,1.2…1.n - известные функциональные блоки, формирующие на своих выходах сигналы в виде напряжения постоянного тока, пропорционального величине мощности или тока для ГА постоянного тока и активной мощности или активного тока для ГА переменного тока; первые пороговые блоки 2.1,2.2…2.n - известные функциональные блоки, на выходе которых формируется сигнал логической «1» в случае, когда сигнал на их входе превышает пороговое значение (верхнее заданное значение нагрузки, Рзад.в.); вторые пороговые блоки 3.1,3.2…3.n - известные функциональные блоки, на выходе которых формируется сигнал логической «1» в случае, когда сигнал на их входе окажется меньше, чем пороговое значение (нижнее заданное значение нагрузки, Рзад.н.); первый и второй логические элементы «ИЛИ» 3, 4 - известные функциональные блоки, на выходе которых появляется сигнал логической «1» только в том случае, когда хотя бы на один вход каждого их которых поступает сигнал логической «1»; логический элемент «И» 6 - известный функциональный блок, на выходе которого формируются сигнал логической «1» только в случае, когда на всех его входах присутствуют сигналы логической «1»GA load sensors 1.1,1.2 ... 1.n - known functional units that generate signals at their outputs in the form of a DC voltage proportional to the value of power or current for a DC GA and active power or active current for a GA alternating current; the first threshold blocks 2.1,2.2 ... 2.n are known functional blocks at the output of which a logical “1” signal is generated in the case when the signal at their input exceeds a threshold value (upper set load value, R.sub.v.); second threshold blocks 3.1,3.2 ... 3.n - known functional blocks at the output of which a logical “1” signal is generated in the case when the signal at their input is less than the threshold value (lower set load value, R.s.d.); the first and second logical elements "OR" 3, 4 - known functional blocks, the output of which appears a logical signal "1" only if at least one input of each of which receives a logical signal "1"; logical element “AND” 6 is a well-known functional block, at the output of which a logical “1” signal is formed only when all its inputs contain logical “1” signals

Устройство, реализующее способ автоматической разгрузки параллельно работающих ГА работает следующим образом. Допустим, что во время работы один из ГА, например, i-ый, вышел из строя в результате отказа системы подачи топлива. При этом i-ый ГА начнет стремительно снижать нагрузку, которая будет перераспределяться между остальными ГА, их нагрузка будет возрастать. В этом случае нагрузка хотя бы одного из них, например к-го, может превысить допустимое значение Рдоп. и на выходе первого порогового блока 2к появится сигнал логической «1» и поступит на к-ый вход первого логического элемента «ИЛИ» 4, на выходе которого появится сигнал логической «1» и поступит на первый вход логического элемента «И» 6. Так как нагрузка i-го ГА продолжает снижаться, то она опускается ниже минимально допустимого значения и на выходе второго порогового блока 3i появляется сигнал логической «1», поступает на i-ый вход второго логического элемента «ИЛИ» 5, на выходе которого появляется сигнал логической «1» и поступает на второй вход логического элемента «И» 6. Так как на первый и второй входы логического элемента «И» 6 поступили сигналы логической «1», то на его выходе формируется сигнал логической «1», происходит отключение части потребителей без выдержки времени.A device that implements a method of automatic unloading of parallel-operating GAs works as follows. Suppose that during operation one of the main engines, for example, the i-th one, has failed as a result of a failure of the fuel supply system. In this case, the i-th GA will begin to rapidly reduce the load, which will be redistributed between the remaining GA, their load will increase. In this case, the load of at least one of them, for example, of the th, may exceed the permissible value of Rdop. and at the output of the first threshold block 2k a logical “1” signal will appear and will go to the k-th input of the first logical element “OR” 4, at the output of which a logical “1” signal will appear and will go to the first input of the logical element “AND” 6. So as the load of the i-th GA continues to decrease, then it falls below the minimum acceptable value and a logical “1” signal appears at the output of the second threshold block 3i, goes to the i-th input of the second logical element “OR” 5, at the output of which a logical signal "1" and goes to the second input d of the logical element "AND" 6. Since the logical and "1" signals were received at the first and second inputs of the logical element "And" 6, a logical "1" signal is generated at its output, some consumers are disconnected without time delay.

Если потери работоспособности какого-либо из ГА не происходит, а нагрузка в сети возрастает в результате, например, пуска мощного насоса, то возрастает нагрузка на все ГА, работающие параллельно и не на одном из выходов вторых пороговых блоков сигнал логической «1» не появляется, на выходе второго логического элемента «ИЛИ» 5 сохраняется сигнал логического «0», на втором входе логического элемента «И» 6 - сигнал логического «0», на его выходе сигнал логического «0», отключения потребителей без выдержки времени не произойдет.If the performance loss of any of the GAs does not occur, and the load in the network increases as a result of, for example, starting a powerful pump, then the load on all GAs operating in parallel and not on one of the outputs of the second threshold blocks increases, the logical 1 signal does not appear , at the output of the second logical element “OR” 5, the logic signal “0” is stored, at the second input of the logic element “AND” 6, the signal is logical “0”, at its output, the signal is logical “0”, consumers will not be disconnected without time delay.

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

В качестве примера применения способа рассмотрим работу СЭЭС в составе двух ГА в качестве которых выступают дизель генераторы ДГ1 и ДГ2 с номинальной мощностью (Рном.) по 100 кВт каждый. Допустимая точность распределения активных нагрузок (Рраспр.) - наибольшая величина отклонения в нагрузках между параллельно работающими ДГ, составляет 5% от номинальной мощности ДГ, то есть Рраспр.=5 кВт в данном случае. При переходе ДГ в двигательный режим из сети потребляется мощность (обратная мощность) (Робр.), идущая на погашение потерь в ДГ. Пусть для данного типа ДГ она составит 18% от Рном., то есть Робр.=18 кВт. Предположим, что перегрузочная способность рассматриваемых ДГ (Рперегр.) - наибольшая величина нагрузки, которую может принять на себя данный агрегат и продолжать работать, соответствует 130% от Рном., то есть Рперег=130 кВт. Рассмотрим режим, при котором нагрузка ДГ1 будет 62 кВт, а нагрузка ДГ2 составит 57 кВт, мощность работающих в данном режиме отключаемых потребителей Ротк. составит 40 кВт. Выберем верхнее заданное значение Рзад.в. равным номинальному значению ДГ, т.е. Рзад.в.=100 кВт в данном случае, а нижнее заданное значение пусть установим на уровне 60 кВт, т.е. Рзад.н.=60 кВт. Пусть в результате неисправности в блоке управления произошло не санкционированное срабатывания воздушной захлопки и воздух перестал поступать в дизель ДГ1, тогда, ДГ1 начнет быстро разгружаться и его нагрузка окажется меньше, чем нижнее заданное значение Рзад.н.=60 кВт, при этом в устройстве (чертеж) сработает второй пороговый блок 2.2 и на его выходе появится сигнал логической «1», который поступит на второй вход второго логического элемента «ИЛИ» 5, с выхода которого сигнал логической «1» поступит на второй вход логического элемента «И» 6. В то же время нагрузка ДГ2 продолжит расти и превысит верхнее заданное значение Рзад.в.=100 кВт. При этом в устройстве (чертеж) сработает первый пороговый блок 2.1 и на его выходе появится сигнал логической «1», который поступит на первый вход первого логического элемента «ИЛИ» 4, с выхода которого сигнал логической «1» поступит на первый вход логического элемента «И» 6. Так как на оба входа логического элемента «И» 6 поступил сигнал логической «1», то и на его выходе появляется сигнал логической «1», происходит отключение части потребителей без выдержки времени, нагрузка ДГ2 снизится на 40 кВт (Ротк.=40 кВт) и составит 60 кВт. Дальнейший перевод нагрузки с ДГ1 на ДГ2 приведет к тому, что в момент перехода ДГ1 в двигательный режим нагрузка ДГ2 составит 79 кВт. После того как ДГ1 нагрузит сеть обратной мощностью (Робр.=18 кВт) нагрузка ДГ2 составит 97 кВт. Перегрузки ДГ2 не произойдет.As an example of the application of the method, we consider the operation of the SEES as part of two gas generators, which are diesel generators DG1 and DG2 with a rated power (Rnom.) Of 100 kW each. Permissible accuracy of the distribution of active loads (Distrib.) - the largest deviation in the loads between parallel DGs, is 5% of the nominal power of the DG, that is, Distribution = 5 kW in this case. When DG switches to motor mode from the network, power is consumed (reverse power) (Rob.), Which goes to pay off losses in the DG. Let for this type of DW it be 18% of Pnom., That is, Robr. = 18 kW. Suppose that the overload capacity of the considered diesel engines (Rperegr.) - the largest load that this unit can take on and continue to work, corresponds to 130% of Pnom., That is, Rpereg = 130 kW. Consider a mode in which the DG1 load will be 62 kW, and the DG2 load will be 57 kW, the power of the disconnected Rotk consumers working in this mode. will be 40 kW. Choose the upper setpoint Rzad.v. equal to the nominal value of the DW, i.e. PWR = 100 kW in this case, and let the lower set value be set at 60 kW, i.e. Res.n. = 60 kW. Suppose that as a result of a malfunction in the control unit there was an unauthorized actuation of the air shut-off and the air stopped flowing into the DG1 diesel, then DG1 will start to unload quickly and its load will be less than the lower preset value of Raz.n. = 60 kW, while in the device ( drawing) the second threshold block 2.2 will work and a logical 1 signal will appear at its output, which will go to the second input of the second OR logic element 5, from the output of which a logical 1 signal will go to the second input of the AND logical element 6. AT at the same time, the load of DG2 will continue to grow and will exceed the upper specified value of Pset.v. = 100 kW. In this case, the first threshold block 2.1 will work in the device (drawing) and the logic signal “1” will appear on its output, which will go to the first input of the first logical element “OR” 4, from the output of which the logic signal “1” will go to the first input of the logic element “I” 6. Since a logical “1” signal was received at both inputs of the logical element “AND” 6, a logical “1” signal also appears at its output, some consumers are disconnected without time delay, the load of DG2 will decrease by 40 kW ( Rotk. = 40 kW) and will be 60 kW. Further transfer of the load from DG1 to DG2 will result in a load of 79 kW at the moment DG1 enters the motor mode. After DG1 loads the network with reverse power (Rob. = 18 kW), the load of DG2 is 97 kW. DG2 overload will not occur.

Пусть в устройстве, реализующем способ, принятый за прототип допустимое значение нагрузки Рдоп=105 кВт, а время задержки в срабатывании составляет 10 с. Тогда в рассматриваемом режиме при отказе ДГ1 вся нагрузка придется на ДГ2 и составит 119 кВт. Так как процесс перевода нагрузки происходит за время меньшее, чем время задержки, в данном случае в пределах 1 с, то отключение части потребителей не произойдет. При этом ДГ1 перейдет в двигательный режим и начнет нагружать сеть на величину Робр.=18 кВт. (Защита от обратной мощности имеет задержку времени, величина которой определяется, как правило, временем рекуперации энергии в сеть при работе судовых кранов, грузовых лебедок и другой подъемно-транспортной техники на борту судна и согласно Правилам Российского Морского Регистра Судоходства, 10 секунд (Правила классификации и постройки морских судов, 2016 г., с. 56, п. 8.2.4)). Общая нагрузка на ДГ2 составит 137 кВт, что больше перегрузочной способности, ДГ2 остановится и произойдет обесточивание судна и потеря его управляемости.Suppose that in a device that implements the method adopted as a prototype, the permissible load value Rdop = 105 kW, and the delay time in operation is 10 s. Then, in the considered mode, when DG1 fails, the whole load will fall on DG2 and amount to 119 kW. Since the process of transferring the load takes place in a time shorter than the delay time, in this case within 1 second, some consumers will not be disconnected. In this case, DG1 will go into motor mode and begin to load the network by the value of Rob. = 18 kW. (Protection against reverse power has a time delay, the value of which is determined, as a rule, by the time of energy recovery into the network during the operation of ship cranes, cargo winches and other lifting and transport equipment on board the vessel and in accordance with the Rules of the Russian Maritime Register of Shipping, 10 seconds (Classification Rules and the construction of marine vessels, 2016, p. 56, paragraph 8.2.4)). The total load on DG2 will be 137 kW, which is more than the overload capacity, DG2 will stop and the vessel will be de-energized and its controllability will be lost.

Предлагаемое изобретение было создано в процессе разработки опытного образца блока защиты от перегрузки СЭЭС, проводимой ООО «Форпик Стандарт Сервис». Были произведены расчеты и изготовлена действующая модель устройства, реализующего заявляемый способ, лабораторные испытания которой показали возможность использования данного способа в судовых электроэнергетических системах, что с учетом выше изложенного позволяет сделать вывод о возможности его промышленного применения.The present invention was created in the process of developing a prototype unit for protection against overload SEES conducted by LLC “Forpik Standard Service”. Calculations were made and a working model of the device that implements the inventive method was manufactured, laboratory tests of which showed the possibility of using this method in ship electric power systems, which, given the above, allows us to conclude that it can be used industrially.

Claims

A method of automatically unloading parallel-running generator sets (GA), which consists in turning off part of the consumers of electricity, characterized in that they determine the point in time when the load of at least one of the GA exceeds the upper set load value, and the load of any other GA is less than the lower set load value , and form a signal to turn off part of the consumers of electricity.