Способ обеспечения работоспособности автономной энергетической установки

(51) 5 Н 9 06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к энергетике и в автономных Цель - повышеой энергетичеют параметры вой и электромент, ние и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Дмитриева А.М. и др. Опыт эксплуатации автоматизированной электростанции судна с валогенератором, В/О Мортехинформреклама 1986, В 15 (635), с, 17 - 23.Епифанов Н.А. и др. Электроснабжение ответственных потребителей на атомных судах, - Судостроение, 1982, гв 3, с, 31-32.(54) СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПО СОБНОСТИ АВТОНОМНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕ СКОЙ УО АНОВКИ(57) Изобретение относитсяможет быть использованоэнергетическихустановках.ние надежности. В автономнской установке контролируосновных источников тепло Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в автономных энергетических установках (ЭУ).Цель - повышение надежности, На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства, реализирующего данный способ; на фиг. 2 а, б, в, г, д - графики изменения параметров основных источников электрической и тепловой энергии, а также нагрузки.Период нормальной эксплуатации энергоустановки(ЭУ) показан до момента То, при котором происходит срабатывание аварийно-предупредительной сигнализации (АПС), Период дальнейшего ухудшения параметэнергии. При превышении ими уставок аварийно-предупредительной сигнализации (АПС) в момент Т 0 запускают резервные источники. тепловой и электрической энергии, отключают второстепенные потребители основных источников тепловой энергии, Контролируют параметры резервных источников энергии и при превышении ими уставок, соответствующих эксплуатационному и маневренному режимам, в момент Т 5 включают их параллельную работу с основными источниками, В течение периода времени Т 4 - Т 5 переводят ответственную нагрузку с основных на резервные источники и отключают основные источники с прекращением подачи тепловой энергии на основные источники электроэнергии (момент Т 4). После этого подключают резервные источники тепловой энергии к основной нагрузке (период Т 4-Тз). Момент Тз - мои котором еще возмо.но управленевр энергоустановки. 2 ил. Я ров основных источников тепловой энергии показан от момента Т до момента Т 1, при котором происходит срабатывание аварийной защиты (АЗ). Период аварийного снижения частоты основных источников электроэнергии до выхода из эоны допустимых значений эксплуатационного режима (1 мин) показан до момента Т 2 (на фиг. 2 а), после которого нормальная продолжительная эксплуатация невозможна; Тз - момент, до которого возможны управление и маневр за счет остаточной производительности, Т 4 - момент прекращения подачи тепловой энергии на основные источники электроэнергии. Моментом ТБ определяется конец5 10 15 20 25 30 40 45 50 период запуска и включения резервных источников электроэнергии на кратковременную параллельную работу с основными источниками электроэнергии. Период ТоТв не должен превышать периода ТТ 2, так как после момента Т 2 возможно аварийное обесточивание основных потребителей ЗУ.Т 4-Тб - период перевода оставшейся ответственной нагрузки на резервные источники электроэнергии и вывод из работы основных источников электроэнергии,На фиг. 2 б представлен график изменения нагрузки основных источников тепловой энергии до установки маневренного режима Р ман.реж. (например, снижение давления пара перед входом в турбину гребной установки) в период ТоТ 1, а также процесс запуска и подготовки ввода резервных источников тепловой энергии в период ТоТ 4 (например, повышение давления пара Р от вспомогательного ППУ до давления, необходимого для миневренного режима судна),На фиг. 2 в показан график изменения суммарной активной нагрузки (мощности) Рпт электропотребителей при отключении второстепенных (неответственных) злектропотребителей в период То - Т 1. Оставшаяся нагрузка состоит из потребляемой мощности работающих ответственных потребителей Рт, электроснабжение которых обеспечивается как основными источниками электроэнергии (за счет остаточной паропроизводительности или инерционности ЗУ), так и введенными в работу резервными источниками электроэнергии в течение аварийного режима работы ЗУ до ввода в рабату вспомогательных источников тепловой энергии (движителей), то есть в период Т-Хз.На фиг. 2 г представлен график изменения тепловой энергии энергоносителя перед основными источниками электроэнергии (например, давления пара Ртг перед работающим основным источником электроэнергии - турбогенератором (от момента То до момента Т 4), при котором прекращают подачу тепловой энергии на основные источники электроэнергии ТГ),Подключение резервных источников тепловой энергии к основной нагрузке (например на турбину гребной установки) проводят при достижении их параметрами минимальных установок маневренного режима ЗУ после прекращения подачи тепловой энергии на основные источники электроэнергии в период Т 4-Тз, при котором еще возможны управление и маневр энергоустановки (фиг. 2 б),На фиг. 2 д на примере судовой энерго- установки показан период возможного управления и маневра за счет остаточной паропроизводительности или инерционности до момента Тз, при котором скорость хода судна уменьшается до 8-7 узлов.Указанные на фиг. 2 а, б, в, г, д временные диаграммы переходных процессов основных параметров автономной (паротурбинной) энергетической установки зависят от динамики развития аварийных процессов конкретных энергетических установок.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего данный способ. Устройство состоит из блока 1 контроля параметров основных источников электроэнергии, в котором измеряют параметры и сравнивают их с минимальными уставками эксплуатационного режима (1 ин), результаты сравнения поступают на первый выход, результаты измерения - на второй выход; блока 2 контроля параметров основных источников тепловой энергии, в котором измеряют параметры; блока 3 контроля параметров основных потребителей тепловой энергии, в котором параметры измеряют и сравнивают с установкой маневренного режима (Рман.ре,), результаты измерения поступают на первый выход,а результаты сравнения - на второй выход; блока 4 контроля управления, в котором поступающие в него параметры сравнивают с уставками аварийно-предупредительной сигнализации (АПС), при превышении уставок формируют сигналы управления и звуковые (световые) сигналы; блока 5 запуска и контроля параметров резервных источников электроэнергии, в котором запускают резервные источники, их параметры сравнивают с минимальными уставками эксплуатационного режима блока 6 запуска и контроля параметров резервных источников тепловой энергии, в котором запускают резервные источники, их параметры сравниваютсуставками маневренного режима; блока 7 отключения второстепенных потребителей электроэнергии; блока 8 снижения нагрузки основных источников тепловой энергии (основных потребителей); элементов И 9, 10, блока 11 автоматической синхронизации резервного и основного источников электроэнергии; блока 12 включения резервных источников; блока 13 перевода ответственной нагрузки на резервные источники электроэнергии; блока 14 отключения основных источников электроэнергии; блока 15 прекращения подачи тепловой энергии на основные источники электроэнергии(типа быстрозапорного клапана); элемента И 16, блока 17 подключения25 30 35 40 45 50 55 резервных источников тепловой энергии и основной нагрузки (типа регулирующего клапана).Устройство работает следующим образом,При отклонении контролируемых блоками 1 - 3 параметров работающих основных источников электрической и тепловой энергии от уставок аварийно-предупредительной сигнализации (АПС), выявляемом в блоке 4, формируют звуковой (световой) сигнал, сигнал на запуск резервных источников электрической и тепловой энергии, поступающие в блоки 5 и 6, сигнал на отключение второстепенных потребителей электрической и тепловой энергии (через блок 7), сигнал на снижение нагрузки основных источников тепловой энергии (через блок 8).Блок 5 запуска и контроля параметров резервных источников электрической энергии (типа ДАУ - СДГ - Т) осуществляет сравнение параметров резервных источников электроэнергии с минимальными уставками эксплуатационного режима (1 мин), блок 6 запуска и контроля параметров резервных источников тепловой энергии (типа РЗГС - КВ - 35/25) также осуществляет контроль параметров и производит их сравнение с уставками маневренного режима (Рман,реж.). При достижении контролируемыми параметрами резервных источников электроэнергии минимальных уставок эксплуатационного режима (мин) блок 5 выдает сигнал, который поступает на вход элемента И 9, при величине контролируемых параметров электроэнергии, превышающих минимальные уставки эксплуатационного режима (1 мин), блок 1 выдает сигнал на второй вход элемента И 9, при наличии факта отключения второстепенных потребителей электроэнергии, поступающем в виде сигнала на третий вход элемента И 9, элемент И 9 выдает сигнал на вход блока 11, который обеспечивает автоматическую синхронизацию резервных источников электроэнергии с основными источниками. Сигнал с блока 11 поступает в блок 12, который выдает сигнал на включение резервных источников электроэнергии на кратковременную параллельную работу с основными источниками на вход блока 13, который осуществляет перевод оставшейся ответственной нагрузки на резервные источники электроэнергии и выдает сигнал в блок 14, который производит отключение основных источников электроэнергии и выдает сигнал в блок 15, который прекращает подачу тепловой энергии на основные источники электроэнергии 5 10 15 20 и выдает сигнал на первый вход элемента И 16.При достижении параметрами резервных источников тепловой энергии минимальных уставок маневренного режима блок 6 выдает сигнал на первый вход элемента И 10. На второй вход элемента И 10 поступает сигнал от блока 3 при величине нагрузки основных источников тепловой. энергии, равной уставке маневренного режима, При наличии сигналов на.двух входах элемент И 10 выдает сигнал, который поступает на втооой вход элемента И 16, который при наличии сигнала на первом входе от блока 15 выдает сигнал на подключение резервных источников тепловой энергии к основной нагрузке энергоустановки посредством блока 17 (типа регулирующего клапана),Ввод резервного источника тепловой энергии(например, вспомогательного котла КВ - 35/25) на основную нагрузку (турбину ГТЗА) осуществляют, например, посредством автоматического регулирующего отсечного клапана (блок 17) в течение периода Т 4 - Тз, при котором еще возможны управление и маневр энергоустановки. Для судовых энергетических установок этот период не должен превышать момента Тз, при котором скорость хода судна снижается менее 8-7 узлов. Формула изобретения Способ обеспечения работоспособности автономной энергетической установки,состоящей из источников тепловой и злектрической энергии, в аварийных условиях за счет остаточной паропроизводительности, при котором контролируют параметры основных источников тепловой и электрической энергии, при достижении ими уставок защиты отключают второстепенные потребители и запускают резервные источники тепловой и электроэнергии, контролируют их параметры, при достижении ими минимальных уставок эксплуатационного режима подключают основные потребители соответственно тепловой и электрической энергии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, отключение второстепенных потребителей и запуск резервных источников тепловой и электрической энергии производят при достижении контролируемыми параметрами уставок аварийно-предупредительной сигнализации, допускающих некоторое время эксплуатацию основных источников тепловой и электрической энергии, одновременно снижают нагрузку основных источников тепло3642549 Включение12,оюерВ- ны истоцоБж 4 оиэ Отключение Второстепенных лир- У бцтелейэлектр эзаргии Отключение асна 8 ных ис- тачникоВ электроэн ргии Снижение нагрцзкц 6 аснодных источникаб яелла 8 ай энергииЭВунодай9 ВетойкЧ Сигнал Орекращенце лааачцяепдаваи энерг ццна асноВные ис.очники злекгпраэнр.гиц реяерРжа никодтеллаВойжергци вой энергии до уставок маневренного режима, при достижении контролируемыми параметрами резервных источников электроэнергии минимальных уставок эксплуатационного режима, при величине контролируемых параметров основных источников электроэнергии, превышающих минимальные уставки эксплуатационного режима и по Факту отключения Ьторостепенных потребителей электроэнергии включают резервные источники на параллельную работу с основными источниками электроэнергии, затем переводят ответственную нагрузку на резервные источники электроэнергии, отключают основные ис точники электроэнергии, затем прекращаютподачу тепловой энергии на основные .источники электроэнергии, а основные потребители тепловой нагрузки подключают к резервным источникам тепловой энергии 10 при величине нагрузки больше уставки маневренного режима. Лередо атаетстаенной никоВэлекнярчзкинарезе Вные ис- лчаоэнерхистни- тачйики электгии ергии энергии01642549 бю ицн0 фкод ,ОМСоставитель Н. ПантелееваРедактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор Н Ревска Заказ 1151 Тираж 335 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г113035, Москва, Ж, Раушскэя нэб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101