Автоматизированные устройства включения резерва

Автоматизированные устройства включения резерва типа УВР предназначены для выдачи сигналов в следующих случаях: при увеличении нагрузки на базовом генераторе до (0,85-0,90)Р_ном (по сигналу устройства происходит пуск резервного ГА с последующим включением резервного СГ на шины); при уменьшении нагрузки на каждом из параллельно работающих генераторов до (0.3+0,4)Р_НОМ (включаются световая и звуковая сигнализации, а решение об отключении резервного генератора принимает оператор). Таким образом, применение подобных устройств обеспечивает практически бесперебойное и экономичное производство электроэнергии на судах.

Конструктивно устройства могут выполняться в виде отдельного унифицированного устройства (например УВР-1) или входить в состав устройств с расширенными функциональными возможностями (БКЗГ).

Блок контроля загрузки генераторов БКЗГ.

Предназначен для формирования сигналов при увеличении (уменьшении) активной мощности генератора до заданного значения на вход блока БКЗГ подается напряжение с выхода первого канала блока БИАТ. Этот вход образован параллельно

Рисунок 17 - Принципиальная схема канала контроля загрузки генератора с уставкой 0,9

включенными входами шести каналов контроля загрузки генератора: первый из каналов срабатывает при снижении активной мощности генератора до 0,ЗР_Н остальные - при повышении активной мощности до 0,7; 0,7 (0,8); 0,9 (1,0); 1,0 (1,1) и 1,3 (1,5)Р_ном.

Рассмотрим работу канала повышения нагрузки до 0,9 (1,0)Р_НОМ (рисунок 17). Канал построен на интегральных операционных усилителях DA 1 и DA 2 типа К1УТ401Б и транзисторной матрице DD 1 типа К1НТ251. Каждый ОУ имеет два входа 9 и 10 и один выход 5. Входы ОУ, обозначенные знаками "+" и "-", называются соответственно прямым (10) и инвертирующим (9). Если напряжение сигнала поступает на прямой вход, то полярность (фаза) напряжений на входе и выходе ОУ совпадает. При использовании инвертирующего входа полярность (фаза) напряжений на входе и выходе противоположна. Чтобы выходное напряжение ОУ могло иметь ту или иную полярность (фазу), в схеме предусмотрены 2- источника питания: с, положительным +12,6 В и отрицательным -12,6 В напряжениями относительно заземленной общей точки схемы. Транзисторная матрица DD 1 использована для построения триггера Шмитта на транзисторах VT 1, VT 2 и выходного усилителя на транзисторе VT 3, в цепь коллектора которого включено реле напряжения KV 4.

Принцип действия канала основан на сравнении двух напряжений: входного U_вх, пропорционального активной мощности генератора, и опорного U_on, задающего уставку канала по активной мощности. Для получения указанных напряжений в схеме использованы делители напряжения R 7, R 14 и Rl, R 15, R 20 при уставке 0,9 Р_НОМ, а также R 1, R 16, R 20 при уставке 1,0 Р_НОМ. Выбор уставки проводят путем установки переключателя SA 3 в соответствующее положение. Напряжения U_вх и U_on имеют одинаковую - положительную - относительно корпуса полярность. Поэтому между входами 9 к 10 усилителя DA 1 приложено так называемое дифференциальное напряжение: D U = U_вх - U_on.

При активной мощности генератора, меньшей 0,9Р_ном, напряжение U_вх< U_on. Поскольку из этих напряжений большее приложено к прямому входу 10, полярность напряжения на выходе усилителя DA 1 повторяет полярность напряжения U_on, т. е. на выводе 5 имеется положительный потенциал относительно корпуса. Напряжение с выхода усилителя DA 1 при помощи делителя напряжения R 31, R 35 и цепочек VD 14- R 45 K VD 22 (VD 18)- R 49 последовательно уменьшается до необходимого значения на входе усилителя DA 2. Протекающий при этом через R 31, VD 14, VD 22 и R 49 ток создает на VD 22 небольшое прямое падение напряжения, приложенное «плюсом» к инвертирующему 9 и «минусом» к прямому 10 входам. Таким образом, полярность напряжения на входе усилителя DA 2 противоположна полярности напряжения на входе усилителя DA 1. Поэтому на выходе 5 усилителя DA 2 имеется отрицательный потенциал. Через R 85, VD 80 и R 53 протекает ток, создающий на R 85 и VD 80 падение напряжения, запирающее транзистор V Т1. Триггер Шмитта находится в исходном состоянии, напряжение на выходе открытого VT 2 невелико и недостаточно для пробоя стабилитрона VD 26. Поэтому закрыт транзистор VT 3, реле KV 4 обесточено. Конденсатор С4 через R 31 и VD 14 заряжен до напряжения 12 В (полярность обозначена на схеме) с момента подачи напряжений питания на схему блока.

При увеличении мощности генератора более 0,9Р_ном напряжение U_вх > U_on, поэтому полярность напряжения DU на входе усилителя DA 1 изменится на обратную, а на выходе устанавливается отрицательный потенциал. Ток, протекающий через R 49, VD 18, R 41, R 31, создает на диоде VD 18 прямое падение напряжения, приложенное плюсом к входу 10 и минусом к входу 9 усилителя DA 2. Вследствие этого на выходе усилителя DA 2 устанавливается положительный потенциал, и через R 53, переход база - эмиттер транзистора VT 1, R 89 потечет ток базы транзистора VT 1. Последний откроется, закроется VT 2, напряжение на выходе которого увеличится до 12 В. Поэтому пробивается стабилитрон VD 26, через него и резисторы R 73, R 77 потечет ток. Возникающее при этом падение напряжения на R 77 отпирает транзистор VT 3. Включается реле KV 4, выдающее сигнал в систему «Роса-М» на пуск резервного ГА. Одновременно загорается светодиод VD 30 «90%».

Конденсатор С4 исключает ложное включение реле KV 4 при кратковременном увеличении мощности более 0,9Р_ном. В этом случае «опрокидывание» усилителя DA 1 происходит мгновенно, вследствие чего начинается разряд С4 через R 41- R 35 и одновременно через R 22, R 49, VD 80, R 53. Разрядный ток конденсатора С4 в течение 2,0-2,4 с удерживает на диоде VD 22 напряжение, препятствующее «опрокидыванию» усилителя DA 2. Необходимую уставку времени получают изменением номинального сопротивления резистора R 41.

Для проверки исправности канала служит переключатель SA 2 с двумя положениями – «Работа» и «Проверка». На схеме состояние контактов переключателя SA 2 соответствует положению «Работа». В положении «Проверка» через контакты 1, 5 переключателя SA 2 образуется цепь делителя напряжения R 3, R 14, при помощи которой на R 14 получают напряжение U_вх > U_on. Тем самым имитируется увеличение активной нагрузки генератора до 0,9Р_ном. Размыкающие контакты 2, 4 переключателя SA 2 отключают реле KV 4. Если канал исправен, загорается светодиод VD 30.

Схема канала контроля понижения мощности до 0,ЗР_ном построена на аналогичных элементах, но имеет обратный порядок срабатывания. При этом включается звуковой сигнал и загорается световое табло «Нагрузка 30 % номинальной».