|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕСтр 1 из 6Следующая ⇒
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам № 1÷ 5 по дисциплинам СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЯ и СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ для студентов и магистрантов специальностей 7.092201, 8.092201 - Электрические системы и комплексы транспортных средств 7.092203, 8.092203 - Электромеханические системы автоматики и электропривод
всех форм обучения
Севастополь УДК 629.12.03(07) М545
Методические указания к лабораторным работам №1÷ 5 по дисциплинам «Судовые электроэнергетические системы и их эксплуатация» и «Судовые электроэнергетические системы» для студентов специальностей 7.092201, 7.092203 и магистрантов специальностей 8.092201, 8.092203 всех форм обучения /Разраб. С.А. Конева. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2006. -32 с. Цель методических указаний: оказать помощь студентам всех форм обучения при выполнении лабораторных работ по дисциплинам «Судовые электроэнергетические системы и их эксплуатация», «Судовые электроэнергетические системы »
Методические указания утверждены на заседании кафедры «Судовые и промышленные электромеханические системы», протокол № 7 от 17 марта 2006 г.
Допущено учебно - методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.
Рецензент: канд. техн., наук, доцент Шоцкий А.Н.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Методическое указание предназначено в качестве учебного пособия для выполнения лабораторных работ по курсу «Судовые электроэнергетические системы». Содержание лабораторных работ включает вопросы, связанные с изучением режимов работы судовых генераторов переменного и постоянного тока и их систем автоматического регулирования; исследование влияния параметров генераторов, систем возбуждения и асинхронной нагрузки при их параллельной работе, изучение современных способов испытания электрооборудования и автоматики судовых электростанций (СЭС). Выполнение лабораторных работ должно закрепить знания, полученные при изучении теоретического курса, развить навыки экспериментального исследования, дать представления о методах наладки, настройки и эксплуатации электрооборудования судовой электростанции Лабораторные работы выполняются бригадой студентов не более 3-4 человек. До выполнения лабораторных работ, проводится контрольная проверка подготовки студентов с использованием технических средств обучения. Задание на лабораторную работу включает, помимо вопросов, входящих в обязательную программу, вопросы, связанные с подготовкой и проведением самостоятельного исследования отдельных режимов работы электрооборудования СЭС. По окончании каждой лабораторной работы оформляется отчет в виде протокола испытаний. Защита лабораторных работ производится бригадой, выполнявшей работы, с индивидуальным опросом каждого студента. Лабораторная работа № 1 ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ СТАБИЛИЗАЦИИ Лабораторная работа № 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ТИРИСТОРНОЙ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА
1. Цель работы Целью лабораторной работы является исследование автоматической системы стабилизации напряжения ГПТ с тиристорным регулятором напряжения.
При работе генератора постоянного тока на переменную нагрузку судовой сети, напряжение на их зажимах изменяется. В установившихся режимах, при статическом изменении нагрузки, напряжение ГПТ изменяется незначительно, а в переходных режимах, при динамическом изменении нагрузки - значительно. С целью поддержания напряжения СЭЭС с заданной точностью, при всех нагрузках ГПТ, как правило, снабжаются той или иной системой стабилизации напряжения. В данной работе исследуется тиристорная система. На рисунке 2.1 изображена принципиальная схема физической модели электростанции и тиристорного регулятора напряжения. На электростанции установлены: генераторный агрегат, нагрузочное устройство и щит управления. Агрегат состоит из генератора постоянного тока типа П-51 Рн=5кВт, п=1450 об/мин. и приводного асинхронного двигателя АМ52-4М Рн=6кВт, U=220 В, п =1425 об/мин. Нагрузочное устройство представляет набор резисторов и реостатов. Тиристорная система включает выпрямительный мост VD1-VD4, тиристорный регулятор VS1-Ск-LLк-VS2 и блок управления тиристорами БУТ. Выпрямительный мост применен для определения полярности на зажимах якоря генератора, напряжение ко-
 торого подается на тиристорный регулятор. Последний представляет собой триггер, состоящий из двух тиристоров: основного VS1 и вспомогательного VS2, а также коммутирующего конденсатора Ск, насыщенного дросселя LLк и зарядного сопротивления R. БУТ включает в себя задающий генератор - симметричный мультивибратор (транзисторы VТ1-VТ1/, конденсаторы С1-С1 / ) и усилители- формирователи импульсов управления (УФ - повторитель на транзисторах VТ2 и VТ2/, которые подключены к выходам задающего генератора через дифференцирующие цепочки С2-R3 и С2/-R3/). Импульсы на основной VS1 подаются прямо через транзистор VТ2, а на VS2 с VТ2 через ключ транзистор VТ3, который в свою очередь управляет VТ4. Последний, является элементом сравнения напряжения, снимаемого с органа- делителя R10-R11, включенного на напряжение генератора, и опорного напряжения- напряжения стабилитронов VS11-VS12. Изменение уставки по напряжению обеспечивается потенциометром R10. Принцип работы тиристорной системы: - открывая, и закрывая тиристор VS1, можно изменить ток в обмотке возбуждения ГПТ и, тем самым, регулировать напряжение генератора. В частности, при подаче управляющего сигнала на VS1, последний открывается и ток в ОВ будет определяться приложенным напряжением. Конденсатор Ск будет заряжаться. При подаче управляющего сигнала на VS2, последний откроется и подключит Ск к тиристору. Так как Ск будет иметь обратную полярность, то VS1 закроется, а конденсатор Ск перезаряжается. В результате, VS1 открывается, а VS2 закрывается. Изменяя время открытия VS1, можно регулировать силу тока возбуждения и, следовательно, стабилизировать напряжение генератора. 3. Программа работы Изучение физической модели электростанции и тиристорным регулятором напряжения. Экспериментальное исследование тиристорной ССН. Обработка результатов и оформление отчета.
4. Порядок выполнения работы 1. Составить структурную схему электростанции и изучить оперативные коммутации для набора рабочих схем при различных системах возбуждения. 2. Снять внешние характеристики генератора при независимом и параллельном возбуждении и установить отклонение напряжения от первоначального значения. Примечание - Первоначальное напряжение задается преподавателем. 2. Снять регулировочные характеристики при независимом и параллельном возбуждении генератора. 3. Снять внешние характеристики генератора с включенной системой стабилизации напряжения.
5. Обработка результатов исследования Результаты исследования приводится в отчете, который должен содержать: 1. Структурную схему установки и системы стабилизации напряжения. 2. Технические данные генератора, регистрирующих приборов и аппаратов. 3. Таблицы, осциллограммы, характеристики, полученные при выполнении исследований. 4. Сравнительный анализ работы ГПТ в различных режимах работы по точности регулирования напряжения, сложности и надежности ССН, быстродействию. Выполнение и оформление результатов лабораторной работы рассчитано на 4 часа. Лабораторная работа № 3 ГЕНЕРАТОРА
1. Цель работы Целью лабораторной работы является исследование системы автоматического регулирования синхронного генератора.
2. Теоретическая часть
При работе основной СЭС, как правило, происходит непрерывное изменение нагрузки на генераторы. Эти изменения вызывают отклонения напряжения синхронного генератора (СГ), что ведёт к ухудшению качества вырабатываемой электроэнергии СЭС. Особенно резко проявляются колебания напряжения СГ при динамических и аварийных режимах работы: набросе и сбросе нагрузки, внезапном отключении одного из параллельно работающих СГ, коротком замыкании в отдельных звеньях системы. Для восстановления напряжения в системе после его снижения в любых режимах, необходимо произвести изменение возбуждения СГ. В данной СЭС это изменение осуществляется модернизированной системой фазового компаундирования. На неё возлагаются следующие функции: а) поддержание заданного уровня напряжения на зажимах СГ при изменении нагрузки от холостого до номинальной; б) увеличение (форсировка) возбуждения генераторного агрегата (ГА) при к.з. и аварийных снижениях напряжения, а также для повышения статистической и динамической устойчивости системы; в) облегчение пуска короткозамкнутого АД мощностью, соизмеримой с мощностью ГА. На рисунке 3.1 изображена схема физической модели судовой электроэнергетической системы. В состав системы входят: генераторный агрегат СГ-ТГ-ПД, нагрузочный агрегат АД-ГПТ-Rн, система фазового компаундирования ОВГ-ТФК-ТV1-ТA2, комплекс коммутационной, пусковой, защитной и измерительной аппаратуры. Нагрузочный агрегат состоит из приводного асинхронного двигателя АД Рн=2, 2кВт, U=380/220B, n=1480об/мин и ГПТ Рн=2, 2кВт, Uн=220В, nн = 1450 об/мин. Нагрузкой ГПТ является система резисторов Rн.
3. Программа работы Ознакомление с экспериментальной установкой. Экспериментальное исследование САРН в эксплутационных режимах работы ГА. Обработка результатов исследования и оформление отчёта.
4.Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с физической моделью электроэнергетической системы и составить её принципиальную схему. 2. Изучить назначение и работу всех звеньев системы, отработать оперативные коммутации для набора схем при различных режимах работы электроэнергетической системы. Подготовить систему к работе, для чего необходимо поставить: 2.1. Аппараты - 1ПП, 2ПП, 3ПП, 4ПП, А, А1-А4 в положение " Выкл"; П2 в положение " СГ"; реостат Rп - против часовой стрелки до упора, остальные аппараты в нерабочем состоянии. 2.2. На ГРЩ включить соответствующие автоматы (6А и 7А), чтобы на стенде горели указатели " ~220В" и " =220В". 3.Снять внешнюю характеристику синхронного генератора без САРН, для чего: 3.1. Пустить в ход агрегат ПД–СГ; нажав кнопку " Пуск ПД". С помощью реостата Rп установить номинальную частоту вращения СГ. Затем, поставить ПП2 в положение " НВ" и с помощью импульсного включателя ИВ и реостата Rвсг возбудить СГ. Развить напряжение до U=225В, поддерживая частоту напряжения f=52Hz и записать эти параметры холостого хода. 3.2. Замкнуть автомат АН, поставить П2 в положение " Сеть", запустить АД, нажав кнопку " Y", и, восстановив частоту f=52 Hz, снять параметры (U, I) СГ. После этого перевести переключение АД " в треугольник", нажав кнопку " D", и, установив реостатом Rп частоту f=52 Hz, снять значения напряжения и тока CГ. Далее, поставив 1ПП в положение " НВ", возбудить ГПТ и, поочередно замыкая автоматы 1А¸ 4А и каждый раз устанавливая реостатом Rп частоту f=52Hz, снять параметры напряжения и тока СГ. Измерения внести в таблицу. 4. Снять нагрузку с СГ путем последовательного размыкания автоматов 1А¸ 4А и отключения АД, нажав кнопку " Стоп". После этого разомкнуть автомат АН, а 1ПП поставить в нейтральное положение. 5. Снять внешнюю характеристику СГ при подключенной САРН. Для этого 2ПП поставить в положение " СВ", 3ПП - в положение " ТФК" и замкнуть 4ПП.
Затем установить напряжение СГ U=225В и его частоту f=52 Hz, записав значения в таблицу. После этого все операции выполнить согласно п.3.2. Если после снятия характеристики U=f(I) без САРН был остановлен агрегат ПД–СГ, то для снятия U=f(I) с включенной САРН надо все операции выполнить согласно пунктам 3.1 и 3.2. После пуска агрегата, 2ПП поставить в положение " СВ", 3ПП в положение " ТФК" и замкнуть 4ПП. И в этом случае все измерения внести в таблицу.
5. Обработка результатов
Обработка результатов исследования приводится в отчете, который должен содержать: 1. Принципиальную схему модели СЭЭС с системой стабилизации напряжения. 2. Основные параметры машин и аппаратов. 3. Таблицы измерений и внешние характеристики генераторов, построенные по данным эксперимента. 4. Сравнительный анализ работы системы по качеству электроэнергии, вырабатываемой установкой и выводы по работе. Выполнение и оформление результатов лабораторной работы рассчитано на 4 часа.
Лабораторная работа № 4 Лабораторная работа № 5 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам № 1÷ 5 по дисциплинам СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЯ и Популярное: |
Последнее изменение этой страницы: 2016-05-03; Просмотров: 740; Нарушение авторского права страницы
