RU2695644C1 - Method for automatic unloading of generator sets - Google Patents

Method for automatic unloading of generator sets Download PDF

Info

Publication number
RU2695644C1
RU2695644C1 RU2019100602A RU2019100602A RU2695644C1 RU 2695644 C1 RU2695644 C1 RU 2695644C1 RU 2019100602 A RU2019100602 A RU 2019100602A RU 2019100602 A RU2019100602 A RU 2019100602A RU 2695644 C1 RU2695644 C1 RU 2695644C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
consumers
logical
inputs
outputs
signal
Prior art date
Application number
RU2019100602A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Викторович Широков
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Форпик Стандарт Сервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Форпик Стандарт Сервис" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Форпик Стандарт Сервис"
Priority to RU2019100602A priority Critical patent/RU2695644C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2695644C1 publication Critical patent/RU2695644C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

FIELD: electrical equipment; shipbuilding.SUBSTANCE: use: in the field of electric engineering protection of marine power plants against overload in emergency situations. Method consists in determination of the moment of failure of one or several working GS and disconnection of a part of consumers of electric energy till disconnection of inoperative (inoperative) GS.EFFECT: technical result is higher reliability of EPS protection with parallel-running generator sets (GS) from overload at one or more GS outage.2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты судовых электростанций от перегрузки в аварийных ситуациях.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to protect marine power plants from overload in emergency situations.

Известен способ автоматической разгрузки генераторных агрегатов (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 отключают заранее выбранные группы потребителей электроэнергии.A known method of automatic unloading of generator assemblies (A.P. Baranov. Ship automated electric power systems: Textbook for universities. 2nd ed., Rev. And add. / SPb .: Sudostroenie, 2005.-, 338 s, Fig. 12.13 A.), according to which the active load of each of the operating generating sets (GA) is measured, it is compared with the permissible value and, if the load exceeds the permissible, then pre-selected groups of electricity consumers are turned off after a time delay.

Данный способ позволяет защитить ГА от перегрузки за счет отключения группы 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 a group of 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.

Известен способ, реализованный устройством для автоматической разгрузки генераторов по AC SU 1365241, МПК H02J 3/24, опубл. 1988. Способ заключается в том, что при параллельной работе ГА контролируют активную нагрузку и напряжение каждого из них и в случае аварийного отключения одного из ГА от сети и при условии, что напряжение неработоспособного ГА в норме и активная нагрузка оставшегося в работе генератора выше заданного значения отключают заранее выбранные потребители электроэнергии.The known method implemented by the device for automatic unloading of generators according to AC SU 1365241, IPC H02J 3/24, publ. 1988. The method consists in the fact that in parallel operation of the GA, the active load and voltage of each of them are controlled in the event of an emergency disconnection of one of the GA from the network and provided that the voltage of the inoperative GA is normal and the active load of the generator remaining in operation is higher than the specified value disconnect pre-selected consumers of electricity.

Недостатком указанного способа является то, что сигнал на отключение потребителей подается только после отключения неработоспособного ГА. При этом нагрузка на работающий агрегат возрастает практически в два раза, что во многих случаях приводит к его остановке и перерыву в подаче электроэнергии.The disadvantage of this method is that the signal to turn off consumers is given only after turning off an inoperative GA. In this case, the load on the running unit increases almost twice, which in many cases leads to its stop and interruption in the supply of electricity.

Наиболее близким к предложенному является способ автоматической разгрузки электроэнергетической системы (ЭЭС) с параллельно работающими генераторными агрегатами (ГА) по патенту RU 2653361 С1, 10.07.2017, заключающийся в том, что при выходе из строя одного или нескольких ГА измеряют активную нагрузку каждого ГА (Pi), вычисляют величину суммарной активной нагрузки всей ЭЭС (Рсум.i), вычисляют величину суммарной допустимой активной нагрузки ЭЭС (Рсум.доп.откл.) для случаев отключения неработоспособного или неработоспособных ГА, сравнивают вычисленную величину Рсумм.i с допустимой величиной Рсумм.доп.откл. и при Рсумм.i>Рсумм.доп.откл. формируют сигнал на отключение выбранных потребителей электрической энергии до момента отключения неработоспособных ГА.Closest to the proposed one is a method of automatic unloading of an electric power system (EES) with parallel-running generating units (GA) according to patent RU 2653361 C1, 07/10/2017, which consists in the fact that in the event of failure of one or more GAs, the active load of each GA ( Pi), calculate the value of the total active load of the entire EPS (Psum.i), calculate the value of the total permissible active load of the EPS (Psum.dop.off.) For cases of shutdown of inoperative or inoperative GA, compare the calculated elichinu Rsumm.i a permissible value Rsumm.dop.otkl. and at Rsumm.i> Rsumm.dop.otkl. form a signal to turn off the selected consumers of electric energy until the time of disconnecting inoperative GA.

Данный способ позволяет сформировать сигнал на отключение части потребителей до момента отключения неработоспособного ГА и избежать перегрузки оставшихся работоспособными агрегатов.This method allows you to generate a signal to turn off part of the consumers until the shutdown of an inoperative GA and to avoid overloading the remaining operational units.

Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:

сложность реализации, связанная с необходимостью выполнения вычислительных операций с величинами активных нагрузок ГА;the complexity of implementation associated with the need to perform computational operations with the values of the active loads of the GA;

неизменность нагрузки неисправного ГА на время проведения вычислительных операций, что не способствует замедлению процесса изменения параметров, вышедших за пределы допуска, до их критических значений.the unchanged load of the faulty GA during the computational operations, which does not slow down the process of changing parameters that are outside the tolerance to their critical values.

Целью изобретения является упрощение реализации способа и замедление процесса изменения параметров, вышедших за пределы допуска, до их критических значений.The aim of the invention is to simplify the implementation of the method and slow down the process of changing parameters that go beyond tolerance to their critical values.

Для достижения указанного технического результата используется следующая совокупность существенных признаков: в способе автоматической разгрузки генераторных агрегатов определяют момент выхода из строя одного или нескольких работающих ГА и отключают часть потребителей электрической энергии до момента отключения неработоспособного (неработоспособных) ГА.To achieve the specified technical result, the following set of essential features is used: in the method of automatic unloading of the generating sets, the moment of failure of one or more working GAs is determined and some of the consumers of electric energy are disconnected until the disabled (unworkable) GA is turned off.

Сущность изобретения заключается в том, что как и в прототипе отключение потребителей электроэнергии происходит в случае выхода из строя одного или нескольких ГА и до аварийного отключения агрегата, однако при этом число операций, осуществляемых для реализации предлагаемого способа, существенно снижается - не требуется измерения величин активных нагрузок ГА и проведения вычислительных операций с ними. При этом за счет более быстрого отключения части потребителей и снижения нагрузки на неисправный ГА процесс изменения параметров, вышедших за пределы допуска, до их критических значений происходит более медленно, что может позволить предоставить время для запуска резервного ГА.The essence of the invention lies in the fact that, as in the prototype, the disconnection of electricity consumers occurs in the event of failure of one or more power generators and before the emergency shutdown of the unit, however, the number of operations carried out to implement the proposed method is significantly reduced - no measurement of active GA loads and computational operations with them. At the same time, due to a faster disconnection of some consumers and a decrease in the load on a faulty GA, the process of changing parameters that fall outside the tolerance to their critical values occurs more slowly, which may allow time to start the backup GA.

Сопоставление предлагаемого способа и прототипа показало, что поставленная задача - упрощение способа и замедление процесса изменения параметров, вышедших за пределы допуска, до их критических значений - 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 - to simplify the method and slow down the process of changing parameters that went beyond tolerance to their critical values - is solved as a result of a new set of features, which proves that the proposed invention meets 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, где:The essence of this method is illustrated in the drawing, where:

на фиг. представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на примере параллельной работы n ГА.in FIG. presents a functional diagram of a device that implements the proposed method, by the example of parallel operation of n GA.

Устройство (фиг.) содержит генераторные агрегаты (ГА) 1.1, 1.2 … 1.n входящие в состав ЭЭС (например, дизель-генераторные агрегаты, турбогенераторные агрегаты и т.д.), 2.1,2.2 … 2.n - блоки определения технического состояния соответствующего ГА, 3.1, 3.2 … 3.n - блоки контроля работы соответствующего ГА, 4.1, 4.2 … 4.n - логические элементы «И», 5-логический элемент «ИЛИ», 6-блок отключения части потребителей; причем первые выходы ГА 1.1, 1.2 … 1.n соединены с входами блоков контроля технического состояния соответствующих ГА 2.1, 2.2 … 2.n, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих логических элементов «И» 4.1, 4.2 ... 4.n, вторые выходы ГА 1.1, 1.2 … 1.n соединены с входами блоков контроля работы соответствующего ГА 3.1, 3.2 … 3.n, выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих логических элементов «И» 4.1, 4.2 … 4.n, выходы логических элементов «И» соединены с соответствующими входами логического элемента «ИЛИ» 5, выход которого соединен с входом блока отключения части потребителей 6.The device (Fig.) Contains generator units (GA) 1.1, 1.2 ... 1.n included in the EPS (for example, diesel generator units, turbo-generator units, etc.), 2.1,2.2 ... 2.n - technical definition blocks the state of the corresponding GA, 3.1, 3.2 ... 3.n - control units of the operation of the corresponding GA, 4.1, 4.2 ... 4.n - logical elements "AND", 5-logical element "OR", 6-block disconnection of some consumers; moreover, the first outputs of GA 1.1, 1.2 ... 1.n are connected to the inputs of the technical state control units of the corresponding GA 2.1, 2.2 ... 2.n, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding logical elements "AND" 4.1, 4.2 ... 4.n, the second outputs of the GA 1.1, 1.2 ... 1.n are connected to the inputs of the control units of the corresponding GA 3.1, 3.2 ... 3.n, the outputs of which are connected to the second inputs of the corresponding logical elements "AND" 4.1, 4.2 ... 4.n, the outputs of the logical elements " AND ”are connected to the corresponding inputs of the logical element“ OR ”5, the output of which is connected to I the house of the disconnection unit of a part of consumers 6.

Блоки определения технического состояния соответствующего ГА -2.1, 2.2 … 2.n - известные функциональные блоки, на выходе которых формируется сигнал логической «1», если хотя бы один их контролируемых параметров (температуры охлаждающей воды или смазочного масла дизеля и т.д.) вышел за пределы допуска и свидетельствует о неработоспособном состоянии ГА и сигнал логического «0», если все контролируемые параметры - в норме. В качестве блока контроля технического состояния может быть использована схема, аналогичная той, которая формирует на судне обобщающий сигнал аварийно-предупредительной сигнализации (АПС) при превышении температуры охлаждающей воды или смазочного масла дизеля.Blocks for determining the technical condition of the corresponding GA -2.1, 2.2 ... 2.n are known functional blocks at the output of which a logical “1” signal is generated, if at least one of their controlled parameters (temperature of cooling water or diesel lubricating oil, etc.) went beyond the tolerance and indicates an inoperative state of the GA and the logical signal “0”, if all the monitored parameters are normal. As a unit for monitoring the technical condition, a circuit similar to that which generates a generalized alarm signaling signaling device (APS) on a vessel when the temperature of cooling water or diesel lubricating oil is exceeded can be used.

Блоки контроля работы соответствующего ГА 3.1, 3.2 … 3.n - известные функциональные блоки, на выходе которых формируется сигнал логической «1», если соответствующий ГА работает и сигнал логического «0», если соответствующий ГА в данный момент времени не работает в составе ЭЭС. В качестве этих блоков могут быть использованы блок контакты генераторных автоматических выключателей или датчики оборотов вала соответствующего двигателя.The operation control blocks of the corresponding GA 3.1, 3.2 ... 3.n are known functional blocks at the output of which a logical “1” signal is generated if the corresponding GA is working and a logical “0” signal if the corresponding GA is not working as part of the EPS . As these blocks, the contact block of the generator circuit breakers or the shaft speed sensors of the corresponding motor can be used.

Логические элементы «И» 4.1, 4.2 … 4.n - известные функциональные блоки, на выходах каждого из которых формируется сигнал логической «1» только в том случае, когда на все его входы поступил сигнал логической «1».Logic elements “I” 4.1, 4.2 ... 4.n are known functional blocks, at the outputs of each of which a logical “1” signal is generated only when a logical “1” signal has arrived at all its inputs.

Логический элемент «ИЛИ» 5 - известный функциональный блок, на выходе которого формируется сигнал логической «1», если хотя бы на один из его входов поступил сигнал логической «1».Logic element “OR” 5 is a well-known functional block, at the output of which a logical “1” signal is generated, if at least one of its inputs received a logical “1” signal.

Блок отключения части потребителей 6-известный функциональный блок, осуществляющий отключение части потребителей при поступлении сигнала логической «1» на его вход. В качестве блока 6 может быть использовано электромагнитное реле с размыкающимся контактом, последовательно включенным в цепь минимального расцепителя автоматического выключателя, при помощи которого отключаемые потребители электроэнергии подключаются к шинам главного распределительного щита, а катушка подключена одним концом к нулевой шине, а другим - к входу блока.Block disconnecting part of consumers 6-known functional block that disconnects part of consumers upon receipt of a logical “1” signal at its input. As block 6, an electromagnetic relay can be used with an open contact, sequentially connected to the circuit breaker minimum trip, by which disconnected consumers of electricity are connected to the buses of the main switchboard, and the coil is connected at one end to the zero bus, and the other to the input of the block .

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Предположим, что в данный момент в составе ЭЭС работает m ГА, тогда на выходах m блоков контроля работы соответствующего ГА 3.1, 3.2 … 3.m формируется сигнал логической «1» и поступает на вторые входы соответствующих логических элементов «И» 4.1, 4.2 … 4.m, но на их выходах сигнал логического «0», так как на их первые входы поступают сигналы логического «0» с выходов блоков определения технического состояния соответствующего ГА -2.1, 2.2 … 2.m., на выходе логического элемента «ИЛИ» 5 сигнал логического «0», отключения потребителей не происходит.Если же при этом хотя бы один из работающих ГА, например i-ый, перешел в неработоспособное состояние, то на выходе блока определения технического состояния соответствующего ГА 2.i появится сигнал логической «1» и поступит на первый вход логического элемента «И» 4.i. Так как на первый и второй входы логического элемента «И» 4.i поступил сигнал логической «1», то на его выходе - тоже сигнал логической «1», который поступает на i-ый вход логического элемента «ИЛИ» 5, на выходе которого формируется сигнал логической «1» и поступает на вход блока отключения части потребителей 6, который отключает часть потребителей до момента перегрузки работающих ГА. Снижение нагрузки на перешедший в неработоспособное состояние ГА приведет к облегчению режима его работы и замедлению процесса изменения параметра, вышедшего за пределы допуска в сторону его критического значения.Suppose that at the moment m GA is operating as part of the EES, then at the outputs of m control units of the corresponding GA 3.1, 3.2 ... 3.m a logical “1” signal is generated and goes to the second inputs of the corresponding logical elements “AND” 4.1, 4.2 ... 4.m, but the logic “0” signal at their outputs, since the logical “0” signals from the outputs of the units for determining the technical condition of the corresponding GA -2.1, 2.2 ... 2.m., at the output of the logic gate “OR "5 is a logical" 0 "signal, consumers are not disconnected. If, however, If at least one of the operating GAs, for example, the i-th one, has passed into an inoperative state, then a logical “1” signal will appear at the output of the unit for determining the technical state of the corresponding GA 2.i and will go to the first input of the logical element “AND” 4.i. Since the logical “1” signal was received at the first and second inputs of the logic element “AND” 4.i, then its output also contains the logic signal “1”, which is fed to the i-th input of the logical element “OR” 5, at the output of which a logical “1” signal is generated and is fed to the input of the shutdown unit of a part of consumers 6, which disconnects a part of consumers until the working GA is overloaded. Reducing the load on the GA turned into an inoperative state will facilitate its operation mode and slow down the process of changing a parameter that has gone beyond the tolerance towards its critical value.

Предлагаемый подход существенно уступает прототипу в надежности защиты, так как отключение части потребителей будет происходить и в ситуации, когда оставшиеся работоспособными агрегаты смогли бы безболезненно взять на себя всю нагрузку после отключения неработоспособного агрегата. Указанный недостаток оказывается не существенным в сравнительно простых ЭЭС, когда число отключаемых малоответственных потребителей не велико и обслуживающему персоналу не составляет большого труда включить их вновь. Преимуществом настоящего изобретения является простота в реализации и улучшение режима работы вышедшего из строя агрегата до его отключения.The proposed approach is significantly inferior to the prototype in the reliability of protection, since part of the consumers will also be disconnected in a situation where the remaining functioning units could safely take on the entire load after turning off the inoperative unit. The indicated drawback turns out to be insignificant in relatively simple EPSs, when the number of disconnected low-responsible consumers is not large and it is not difficult for service personnel to turn them on again. An advantage of the present invention is the ease of implementation and the improvement of the operating mode of a failed unit before it is turned off.

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

В качестве примера применения способа приведена работа судовой электростанции пассажирского судна. В состав электростанции входят три включенных параллельных дизель-генераторных агрегата мощностью по 50 кВт каждый. В ходовом режиме работают следующие приемники электроэнергии:As an example of the application of the method, the operation of the ship power plant of a passenger ship is given. The power plant consists of three included parallel diesel-generator units with a capacity of 50 kW each. In running mode, the following power receivers operate:

1. Электродвигатель (ЭД) рулевого устройства - 6 кВт;1. The electric motor (ED) of the steering device - 6 kW;

2. Распределительный щит (РЩ) потребителей, обеспечивающих работу главных двигателей - 4 кВт;2. Distribution board (RC) of consumers providing the operation of the main engines - 4 kW;

3. ЭД пожарного насоса - 10 кВт;3. ED of the fire pump - 10 kW;

4. ЭД балластно-осушительного насоса - 10 кВт;4. ED ballast-drainage pump - 10 kW;

5. РЩ радиорубки - 1,0 кВт;5. RC radio cabin - 1.0 kW;

6. РЩ станции оповещения о пожаре - 0,2 кВт;6. The switchboard of the fire warning station - 0.2 kW;

7. РЩ станции сигнально-отличительных фонарей - 0,6 кВт;7. The switchgear station signal-distinctive lights - 0.6 kW;

8. РЩ станции аварийно-предупредительной сигнализации судна - 0,4 кВт;8. The control room of the ship's emergency warning system - 0.4 kW;

9. РЩ аварийного освещения - 0,8 кВт;9. RC emergency lighting - 0.8 kW;

10. РЩ вентиляции МО - 6 кВт;10. MO ventilation duct - 6 kW;

11. РЩ камбуза - 16 кВт;11. The switchboard of the galley - 16 kW;

12. РЩ потребителей бытовых нужд - 4 кВт;12. RC of consumers of domestic needs - 4 kW;

13. РЩ системы кондиционирования воздуха - 8 кВт;13. RC air conditioning system - 8 kW;

14. ЭД фекального насоса - 6 кВт;14. ED of the fecal pump - 6 kW;

15. ЭД санитарного насоса - 3 кВт;15. ED of the sanitary pump - 3 kW;

16. ЭД гидрофора пресной воды - 2,5 кВт;16. ED hydrophore of fresh water - 2.5 kW;

17. РЩ основного освещения по судну - 2,5 кВт.17. RC of the main lighting on the vessel - 2.5 kW.

Общая нагрузка электростанции составляет 81 кВт. При этом в обычном режиме работают два агрегата, а третий - находится в резерве. Потребители, от которых зависит безопасность судна (с п. 1 по п. 10) получают питание непосредственно от Главного распределительного щита, к которому подключены ГА1 и ГА2, (1.1 и 1.2 на фиг. 1). Их суммарная нагрузка составляет 39 кВт. Остальные потребители электроэнергии (с п. 11 по п. 17) получают питание от Главного распределительного щита через автоматический выключатель, в цепь минимального расцепителя которого включен блок отключения части нагрузки 6. Их суммарная нагрузка составляет 42 кВт. Пусть ГА1 принял на себя нагрузку 40кВт, а ГА2 - 41 кВт.The total load of the power plant is 81 kW. At the same time, two units operate in normal mode, and the third is in reserve. Consumers on whom the safety of the vessel depends (from clause 1 to clause 10) receive power directly from the Main switchboard, to which GA1 and GA2 are connected, (1.1 and 1.2 in Fig. 1). Their total load is 39 kW. The remaining consumers of electricity (from clause 11 to clause 17) receive power from the Main switchboard through a circuit breaker, in the circuit of the minimum release of which the unit for disconnecting part of load 6 is included. Their total load is 42 kW. Let GA1 take over a load of 40 kW, and GA2 - 41 kW.

Рассмотрим случай, когда у ГА2 вышел из строя насос забортной воды, служащий для подачи холодной воды в холодильник дизеля. При этом проходящая по холодильнику пресная вода внутреннего контура системы охлаждения дизеля перестанет отдавать свое тепло и начнет стремительно нагреваться. При превышении температуры охлаждающей воды допустимого значения (95°С) сработает датчик температуры, входящий в блок контроля технического состояния генераторных агрегатов 2.2, на его выходе сформируется сигнал логической единицы, который поступит на первый вход логического элемента «И» 4.2. Так как ГА1 и ГА2 работают и их автоматические выключатели замкнуты, то на выходах блоков контроля работы соответствующего ГА 3.1 и 3.2 - сигналы логической «1», которые поступают на вторые входы логических элементов «И» 4.1 и 4.2. При этом на выходе логического элемента «И» 4.2 появится сигнал логической «1» и поступит на второй вход блока 5, на выходе которого появится сигнал логической «1» и поступит на вход блока отключения части потребителей 6, при этом потребители с п. 11 по п. 17 отключатся от сети, нагрузка ЭЭС уменьшится до 39 кВт, которые сможет принять на себя ГА1 после остановки ГА2. При этом нагрузка на ГА2 до отключения снизится вдвое, что замедлит процесс перегрева до критического значения (98°С), а в отдельных случаях сможет полностью остановить. Отметим, что на стоящем в резерве третьем ГА давление смазочного масла ниже допустимого значения, но так как он не запущен, то на выходе блока контроля работы третьего агрегата 3.3 - сигнал логического «0», а значит и на выходе третьего логического элемента «И» 4.3 - тоже сигнал логического «0», что не влияет на отключение потребителей.Consider the case when a GA2 outboard water pump, which serves to supply cold water to a diesel refrigerator, is out of order. At the same time, the fresh water of the internal circuit of the diesel cooling system passing through the refrigerator will cease to give off its heat and will begin to rapidly heat up. When the cooling water temperature exceeds the permissible value (95 ° C), the temperature sensor will be activated, which is included in the unit for monitoring the technical condition of the generating units 2.2, a logic unit signal will be generated at its output, which will be transmitted to the first input of the logical element “AND” 4.2. Since GA1 and GA2 operate and their circuit breakers are closed, the outputs of the control units for the operation of the corresponding GA 3.1 and 3.2 are logic “1” signals, which are fed to the second inputs of logic elements “AND” 4.1 and 4.2. At the same time, the logical 1 signal will appear at the output of the logical element “AND” 4.2 and will go to the second input of block 5, the output of which will display a logical “1” signal and will go to the input of the shutdown block of some consumers 6, while consumers will be charged with item 11 according to p. 17 they will be disconnected from the network, the load of the EPS will be reduced to 39 kW, which GA1 will be able to take upon itself after stopping GA2. In this case, the load on the GA2 will be halved before shutdown, which will slow down the overheating process to a critical value (98 ° C), and in some cases it can completely stop. Note that, in the third GA in reserve, the lubricating oil pressure is below the permissible value, but since it is not running, the output of the control unit for the operation of the third unit 3.3 is a logical “0” signal, and therefore the output of the third logical element “AND” 4.3 - also a logical “0” signal, which does not affect the disconnection of consumers.

Предлагаемое изобретение было создано в процессе разработки опытного образца блока автоматической разгрузки генераторных агрегатов, проводимой ООО «Форпик Стандарт Сервис». Были проведены расчеты и изготовлена действующая модель устройства, реализующего заявляемый способ, лабораторные испытания которой показали возможность использования данного способа в судовых электроэнергетических системах, что позволяет сделать вывод о возможности его промышленного применения.The present invention was created in the process of developing a prototype unit for automatic unloading of generator sets, conducted by Forpik Standard Service LLC. Calculations were made and a working model of a 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 allows us to conclude that it can be used industrially.

Claims (2)

1. Способ автоматической разгрузки генераторных агрегатов (ГА), согласно которому определяют момент выхода из строя одного или нескольких работающих ГА и отключают часть потребителей электрической энергии до момента отключения неработоспособного (неработоспособных) ГА.1. The method of automatic unloading of generator assemblies (GA), according to which the moment of failure of one or several working GAs is determined and some consumers of electric energy are turned off until the disconnected (inoperative) GA is turned off. 2. Способ по п. 1, заключающийся в том, что для его осуществления используется устройство, содержащее ГА, входящие в состав электроэнергетической системы, по числу ГА: блоки определения технического состояния соответствующего ГА, блоки контроля работы соответствующего ГА, логические элементы «И», а также логический элемент «ИЛИ» и блок отключения части потребителей; причем первые выходы ГА соединены с входами блоков контроля технического состояния соответствующих ГА, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих логических элементов «И», вторые выходы ГА соединены с входами блоков контроля работы соответствующего ГА, выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих логических элементов «И», выходы логических элементов «И» соединены с соответствующими входами логического элемента «ИЛИ», выход которого соединен с входом блока отключения части потребителей.2. The method according to p. 1, which consists in the fact that for its implementation a device is used containing GA, which are part of the electric power system, according to the number of GAs: blocks for determining the technical condition of the corresponding GAs, control units for the operation of the corresponding GAs, logical elements “AND” , as well as the logical element "OR" and block disconnection of some consumers; moreover, the first outputs of the GA are connected to the inputs of the control units of the technical condition of the corresponding GA, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding logical elements "AND", the second outputs of the GA are connected to the inputs of the control units of operation of the corresponding GA, the outputs of which are connected to the second inputs of the corresponding logical elements "AND ", The outputs of the logical elements" AND "are connected to the corresponding inputs of the logical element" OR ", the output of which is connected to the input of the shutdown unit of some consumers.
RU2019100602A 2019-01-10 2019-01-10 Method for automatic unloading of generator sets RU2695644C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100602A RU2695644C1 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Method for automatic unloading of generator sets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100602A RU2695644C1 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Method for automatic unloading of generator sets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2695644C1 true RU2695644C1 (en) 2019-07-25

Family

ID=67512173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019100602A RU2695644C1 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Method for automatic unloading of generator sets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2695644C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6496757B1 (en) * 1999-07-30 2002-12-17 Illinois Institute Of Technology Nonlinear contingency screening for voltage collapse
RU2623106C1 (en) * 2016-05-16 2017-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Method of automatic unloading of parallelly operating generator units
RU2653361C1 (en) * 2017-07-10 2018-05-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форпик Стандарт Сервис" Method of automatic discharge of the electric power system with parallely operating generator units
RU2672580C1 (en) * 2017-12-19 2018-11-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Method for automatic unloading of concurrent operating generator units

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6496757B1 (en) * 1999-07-30 2002-12-17 Illinois Institute Of Technology Nonlinear contingency screening for voltage collapse
RU2623106C1 (en) * 2016-05-16 2017-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Method of automatic unloading of parallelly operating generator units
RU2653361C1 (en) * 2017-07-10 2018-05-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форпик Стандарт Сервис" Method of automatic discharge of the electric power system with parallely operating generator units
RU2672580C1 (en) * 2017-12-19 2018-11-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Method for automatic unloading of concurrent operating generator units

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2623106C1 (en) Method of automatic unloading of parallelly operating generator units
RU2653361C1 (en) Method of automatic discharge of the electric power system with parallely operating generator units
US9413164B2 (en) Protection system for electrical power distribution system using directional current detection and logic within protective relays
AU2018227610B2 (en) Extending black-start availability using energy storage systems
KR102129177B1 (en) Ship having cross feeding system of dc distribution with spdt
US20110264276A1 (en) Interconnected electrical network and building management system and method of operation
CN104917278A (en) Redundant uninterruptible power supply systems
CN106655475B (en) Automatic switching and delay shutdown circuit of ship emergency generator set
Abdali et al. Fast fault detection and isolation in low-voltage DC microgrids using fuzzy inference system
CN109088395A (en) Protection equipment for generator based on closed loop Ship Electrical Power System
WO2015028621A1 (en) Power plant protection
RU2672580C1 (en) Method for automatic unloading of concurrent operating generator units
RU2695644C1 (en) Method for automatic unloading of generator sets
JP2007097316A (en) Bus bar switching device
CN110838724B (en) Control method and system for preventing wind power plant from operating in isolated island mode
RU2731756C1 (en) Method for preventive control of generator unit switching off
RU2681940C1 (en) Method of protection of the ship electric power system
CN104377648A (en) Last breaker backup protection method based on evidence theory
RU2739364C1 (en) Method for preventive control of ship electric power system
RU2702730C1 (en) Method for automatic unloading of parallel operating generators
CN109428334A (en) The method for quickly limiting bearing power by detecting network of ship frequency
CN210199212U (en) Load unit protection device in load box
RU2736880C1 (en) Method for preventive unloading of independent electric power system
RU2653706C1 (en) Method for protecting mains of stand-alone power plant
RU2687290C1 (en) Method of protecting an autonomous power plant network