Раздел: Документация
0 ... 43 44 45 46 47 48 49 допуск к работе на следующий период эксплуатации полностью исправные устройства, имеющие заданные показатели надежности. Силовые электронные устройства часто входят в состав автономных систем электроснабжения, которые эксплуатируются в труднодоступных местах. При этом на квалификацию обслуживающего персонала и время проведения ремонтно-восстановительных работ налагаются различные ограничения. В таких случаях ремонтно-восстановительные работы проводят путем замены конструктивно законченных, легко съемных блоков и узлов, в которых возникли неисправности, на исправные блоки и узлы. В связи с этим нахождение узла, отказавшего в процессе эксплуатации, может быть произведено при значительно меньшей глубине диагностики, чем в случае • технологического контроля. При этом недоступные в период эксплуатации внутренние / и внешние связи преобразователя, прошедшего технологический контроль с учетом пусконаладоч-ных работ, можно считать заведомо исправными. Поэтому объем проверок при диагностике преобразователя в процессе эксплуатации может быть существенно меньшим, чем при его технологическом контроле. Преобразователи со звеном повышенной частоты обычно выполняются в блочной конструкции, поэтому диагностика неисправностей проводится с точностью до одного-двух конструктивно законченных блоков. Необходимость обеспечения объективности, скорости и качества контроля обусловливают необходимость разработки и применения для эксплуатационного контроля автоматизированных средств технического диагностирования с использованием в отдельных случаях дистанционного управления. В качестве примера рассмотрим методы диагностики преобразователя переменного тока в постоянный с транзисторным импульсным регулятором в процессе его эксплуатации. Структурная схема преобразователя представлена на рис. 6.6. Основными функциональными узлами преобразователя являются неуправляемый выпрямитель В, сборка силовых транзисторов, работающих в ключевом режиме, Кл, реактивные фильтры Фх и Ф2, а также СУ. Конструктивно аппаратура преобразователя размещена в конструкции, имеющей два выдвижных съемных блока, в одном из которых расположен силовой транзисторный регулирующий элемент, в другом—остальные функциональные узлы. Силовое оборудование — трансформаторно-реакторное, конденсаторное, тиристорный мост — размещено непосредственно в стойке и не является легкосъемным. Опыт эксплуатации и статистика отказов преобразователей этого типа показали высокую надежность таких элементов силового оборудования, как трансформаторы и реакторы, 278 СУ
—1 I 1 Рис. 6.6. Структурная схема преобразователя с ключевым стабилизатором конденсаторы фильтров, диоды и др. Это позволяет сделать вывод о том, что выход из строя преобразователя из-за неисправности указанного силового оборудования маловероятен и из эксплуатационных проверок оно может быть исключено. Следует, однако, отметить, что иногда конденсаторы подключаются к общим шинам через предохранители с плавкими вставками. В этих случаях состояние предохранителей подлежит проверке. Исходя из сказанного выше, диагностика преобразователя в процессе его эксплуатации должна обеспечить возможность нахождения неисправностей двух конструктивно съемных бло-, ков, а также контроль всех функциональных узлов с целью устранения при их дальнейшей эксплуатации возможной ошибки. Опыт эксплуатации и статистика отказов с достаточной для практики точностью позволяет свести эксплуатационный контроль преобразователя только к проверке исправности основных функциональных узлов. Проверка исправности функциональных узлов источника оперативного «питания (ИОП), устройства контроля ИОП и выходных параметров преобразователя, блока контроля входной сети, блока контроля импульсов СУ сводится к имитации на "них входных сигналов, обеспечивающих функционирование проверяемых узлов, и анализу их реакции на внешнее воздействие. Имитация таких входных сигналов обеспечивается специальными элементами, входящими в состав проверяемых узлов, которые по командам системы контроля (встроенной или выполненной в виде отдельного конструктивно законченного изделия) видоизменяют входные цепи, имитируют пропадание сигнала на их входе, подключают входные цепи к эталонным источникам, выполняют другие операции. В рассматриваемом преобразователе проверка СУ ключевого элемента также сводится к ее проверке на функционирование путем подключения к ее выходному каналу блока контроля параметров импульсов (их амплитуды, длительности и частоты следования), работоспособность которого подтверждена предыдущими проверками. Устройства 279 t релейной автоматики проверяются по штатным алгоритмам их работы, которые реализуются в процессе контроля функциональных устройств, при прохождении команд на включение и выключение преобразователя. Следует отметить, что эти проверки проводятся при обесточенной силовой части. Состояние же силового транзисторного ключа определяется при проверке функционирования преобразователя в целом. При этом срабатывание любой защиты, исправность которой подтверждена предшествующими проверками, однозначно свидетельствует о выходе его из строя. Из сказанного выше следует, что диагностика преобразователей подобного типа с достаточной для практики точностью может быть сведена к тестовым проверкам, которые заключаются в подаче на проверяемый объект необходимого набора стимулирующих воздействий и в съеме и обработке однобитной информации о реакции объекта на поданные воздействия. Описанные выше виды проверок преобразовательных устройств, входящих в состав сложных систем электроснабжения, могут быть реализованы, например, с помощью дистанционной автоматической специализироЁанной системы контроля, выполненной, в частности, на основе микропроцессорного комплекта. В сложных электротехнических системах функции управления и контроля часто возлагаются на единую подсистему управления и контроля с единым цифровым вычислительным комплексом (ЦВК). Эта подсистема должна осуществлять непрерывный или периодический контроль нормального функционирования других подсистем и при необходимости осуществлять поиск неисправного модуля или другой функционально и конструктивно законченной единицы. Рассмотрим более подрббно реализацию такого принципа контроля на примере подсистемы, состоящей из и параллельно работающих модулей преобразователей постоянного тока: пх...п„ (рис. 6.7). При нормальном функционировании каждый из преобразовательных модулей берет на себя часть общей нагрузки в соответствии с заданным уровнем ограничения его выходного тока. Минимальный и максимальный допустимые уровни выходного напряжения модуля (до развязывающего диода) контролируются встроенным в модуль датчиком напряжения. При возникновении неисправности, вызывающей отклонение значения выходного напряжения за пределы заданного .диапазона, этот датчик выдает сигнал на отключение неисправного модуля. При необходимости или с определенной заданной периодичностью проводится контроль состояния всех модулей. Централизованная подсистема контроля функционирует следующим образом. По команде «Опрос», поступающей с ЦВК 280 От ЦВК DC к цвк MS ПотреВитель Рис. 6.7. Структурная схема системы контроля модулей преобразователей в виде параллельного кода на входной регистр блока автоматики (БА), поступают соответствующие сигналы. Входной регистр преобразует уровень поступающих кодовых команд определенного разряда в уровень логических сигналов. Эти сигналы поступают далее на дешифратор, который производит дешифрацию кода команды запроса, усиление сигналов и выдачу в регистр состояний подсистемы контроля. Сигналы с дешифратора поступают также на селектор-мультиплексор данных, включенных в канал передачи информации от контролируемой подсистемы к ЦВК. Регистр состояний БА осуществляет преобразование Поступающих команд из логического уровня в уровень релейного типа и запоминает состояния, установленные ранее поступившими командами, до получения новых кодовых команд ■ от ЦВК. Информация о состоянии проверяемых модулей поступает через селектор-мультиплексор на выходной регистр БА и далее в кодовом виде в ЦВК. Результат кодообмена «запрос—-донесение» обрабатывается ЦВК с выдачей данных на печагь после окончания проверок. В -результате проверки определяется исправность каждого модуля в системе параллельно работающих преобразователей. При проведении периодических проверок осуществляется контроль функционирования цепей защиты каждого модуля. Для этого по соответствующим командам от ЦВК через БА дается возмущение, например на датчик контроля выходного напряжения, и оценивается конечный результат такого воздействия. Надежность подсистемы контроля обеспечивается введением в нее необходимого числа резервных каналов. 281 19 № 3658 6.5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ Обеспечение параллельной работы преобразователей на общие шины в системе электропитания позволяет наращивать ее общую выходную мощность, а также повышать надежность за счет «глубины» резервирования отдельных преобразователей. Поэтому технические возможности для параллельной работы являются существенной и важной характеристикой преобразователей, особенно при использовании их в системах электропитания. Следует отметить, что для преобразователей постоянного тока параллельная работа организуется значительно проще, чем для преобразователей переменного тока, поскольку ее обеспечение связано с регулированием одного (реже двух) параметров среднего значения выходного напряжения (при необходимости выходного тока). Поэтому в настоящем разделе большее внимание уделено параллельной работе преобразователей постоянного тока в переменный. В зависимости от поставленной задачи требования, предъявляемые к параллельно работающим преобразователям, различны. Так, при полном резервировании (один из двух) достаточно обеспечить устойчивую работу двух преобразователей на общие шины без каких-либо ограничений на распределение между ними мощности нагрузки. Это вытекает из принципа полного резервирования, когда максимальная мощность потребителя не превышает максимально допустимой мощности одного агрегата. В зависимости от категории потребителя структура с параллельной работой агрегатов в целях резервирования может быть заменена структурой с коммутируемыми по специальной команде выходными шинами одного из агрегатов, работающего в «холодном» или «горячем» резерве. При частичном резервировании (например, два из трех) или модульном агрегатировании в целях наращивания мощности распределение последней между параллельно работающими на общие шины преобразователями не должно приводить к перегрузке одного преобразователя. В общем случае можно выделить следующие виды параллельной работы: а)работа на общие шины с произвольным распределением мощности (для переменного тока ее активной составляющей) между отдельными преобразователями при условии, что мощность нагрузки не превышает номинальную мощность отдельного преобразователя (иногда такую работу называют не параллельной, а совместной); б)работа на общие шины с распределением мощности нагрузки пропорционально номинальной мощности каждого 282  В) \ДТ1 \АГ, г S) Рис 6.8. Параллельная работа преобразователей постоянного тока: а—схема с диодной развязкой, б—схема с обратными связями по току нагрузки, в—внешняя характеристика преобразователей преобразователя. При одинаковых мощностях преобразователей распределение нагрузки между ними будет равномерным; в) работа на общие шины с произвольным распределением мощности нагрузки между отдельными преобразователями, но с ограничением загрузки каждого из них на уровне номинальной (или допустимой) перегрузочной мощности. Параллельная работа преобразователей переменного тока связана с рядом дополнительных специфических условий, которые будут рассмотрены отдельно, так же как и организация трехфазных систем из однофазных модулей. Первый вид параллельной работы для преобразователей постоянного тока реализуется наиболее просто: включением их на общие шины через разделительные. диоды (рис. 6.8, а). Последние выполняют преимущественно функции защитных элементов выходных шин от внутренних коротких замыканий в отдельном преобразователе. При идентичности выходных параметров и точной подстройке каналов регулирования выходного напряжения может быть достигнуто сравнительно равномерное распределение нагрузки между отдельными 283 0 ... 43 44 45 46 47 48 49
|
