|
|||||||||||||||||||||
|
В тусклом свете заполярного дня по заснеженной тундре пунктирной линией ползет колонна гусеничного транспорта: бронетранспортеры охраны, вездеходы с персоналом, цистерны с топливом и… четыре загадочные машины внушительных размеров, похожие на могучие железные гробы. Наверное, так или почти так выглядело бы путешествие мобильной атомной электростанции к Н-скому военному объекту, который стережет страну от вероятного противника в самом сердце ледяной пустыни…
Корни этой истории уходят, разумеется, в эпоху атомной романтики - в середину 1950-х. В 1955 году Ефим Павлович Славский - один из корифеев атомной промышленности СССР, будущий глава Минсредмаша, прослуживший на этом посту от Никиты Сергеевича до Михаила Сергеевича, - посетил ленинградский Кировский завод. Именно в беседе с директором ЛКЗ И.М. Синевым впервые прозвучало предложение о разработке мобильной атомной электростанции, которая могла бы питать электроэнергией гражданские и военные объекты, расположенные в отдаленных районах Крайнего Севера и Сибири.
Эскизный проект станции появился в 1957 году, а уже два года спустя было произведено специальное оборудование для постройки опытных образцов ТЭС-3 (транспортируемой электростанции).
Одним из главных факторов, которые приходилось учитывать авторам проекта при выборе тех или иных инженерных решений, была, разумеется, безопасность. С этой точки зрения оптимальной была признана схема малогабаритного двухконтурного водо-водяного реактора. Вырабатываемое реактором тепло отбиралось водой под давлением 130 атм при температуре на входе в реактор 275°С и на выходе - 300°С. Через теплообменник тепло передавалось рабочему телу, в качестве которого также выступала вода. Образовавшийся пар приводил в движение турбину генератора.
Активная зона реактора была спроектирована в виде цилиндра высотой 600 и диаметром 660 мм. Внутри помещались 74 тепловыделяющие сборки. В качестве топливной композиции решили применить интерметаллид (химическое соединение металлов) UAl3, залитый силумином (SiAl). Сборки представляли собой два коаксиальных кольца с этой топливной композицией. Подобная схема была разработана специально для ТЭС-3.
В 1960 году созданное энергетическое оборудование смонтировали на гусеничном шасси, позаимствованном у последнего советского тяжелого танка Т-10, который производился с середины 1950-х до середины 1960-х годов. Правда, для ПАЭС базу пришлось удлинить, так что энергосамоход (так стали называть вездеходы, перевозящие атомную электростанцию) имел десять катков против семи у танка.
Мощность турбогенератора станции 1,5 тыс. кВт, однако три ее парогенератора могут давать пар давлением 20 ат и температурой 285°С в количестве, достаточном для получения мощности на валу турбины до 2 тыс. кВт. Конечно же как и любой ядерный реактор — реактор «ТЭС-3» «производил» огромное количество радиоактивного излучения, поэтому во время работы станции вокруг первых двух самоходов сооружался земляной вал, который защищал персонал от излучения.
В августе 1960 года собранную ПАЭС доставили в Обнинск, на испытательную площадку Физико-энергетического института. Меньше чем через год, 7 июня 1961 года, реактор достиг критичности, а 13 октября состоялся энергетический пуск станции.
Испытания продолжались до 1965 года, когда реактор отработал свою первую кампанию. Однако на этом история советской мобильной АЭС фактически закончилась. Дело в том, что параллельно знаменитый обнинский институт разрабатывал еще один проект в области малой атомной энергетики. Им стала плавучая АЭС «Север» с аналогичным реактором. Как и ТЭС-3, «Север» проектировался преимущественно для нужд энергообеспечения военных объектов. И вот в начале 1967 года Министерство обороны СССР решило отказаться от плавучей атомной станции. Заодно были остановлены работы и по наземной мобильной энергоустановке: ПАЭС была переведена в стояночный режим. В конце 1960-х появилась надежда на то, что детищу обнинских ученых все-таки найдется практическое применение. Предполагалось, что атомная станция могла бы использоваться в нефтедобыче в тех случаях, когда в нефтеносные слои требуется закачать большое количество горячей воды, чтобы поднять ископаемое сырье ближе к поверхности.
Рассматривали, к примеру, возможность такого использования ПАЭС на скважинах в районе города Грозного. Но даже послужить кипятильником для нужд чеченских нефтяников станции не удалось. Хозяйственная эксплуатация ТЭС-3 была признана нецелесообразной, и в 1969 году энергоустановку пол-ностью законсервировали. Навсегда.
Как это ни удивительно, но с кончиной обнинской ПАЭС история советских мобильных атомных электростанций не прекратилась. Другой проект, о котором несомненно стоит рассказать, представляет собой весьма курьезный пример советского энергетического долгостроя. Начало ему было положено еще в начале 1960-х, но некий осязаемый результат он принес лишь в горбачевскую эпоху и вскоре был «убит» резко усилившейся после чернобыльской катастрофы радиофобией. Речь идет о белорусском проекте «Памир 630Д».
Мобильная АЭС «Памир» предназначалась для военных нужд — электроснабжения радаров ПВО в условиях, когда штатные системы питания будут уничтожены ракетным нападением. (Впрочем, как и большинство военной продукции, «Памир» имел второе — гражданское — назначение: использование в районах стихийных бедствий).
Поэтому при относительно небольшой мощности реактора (0,6 МВт (эл.)) предъявлялись высокие требования к его компактности и — особенно — к надёжной системе охлаждения.
После многолетних изысканий конструкторы создали для «Памира» уникальный газоохлаждаемый реактор на основе четырёхокиси азота, работающий по одноконтурной схеме. На одной загрузке топлива он мог работать до пяти лет.
За экспериментами и испытаниями шли годы, и те, кто задумывал «Памир» в начале 1960-х годов, смогли увидеть свое детище в металле лишь в первой половине 1980-х.
Как и в случае с ТЭС-3, белорусским конструкторам понадобилось несколько машин для размещения на них своей ПАЭС. Реакторный блок монтировался на трехосном полуприцепе МАЗ-9994 грузоподъемностью 65 т, в роли тягача для которого выступал МАЗ-796. Кроме реактора с биозащитой в этом блоке размещались система аварийного расхолаживания, шкаф распределительного устройства собственных нужд и два автономных дизель-генератора по 16 кВт. Такая же связка МАЗ-767 - МАЗ-994 везла на себе и турбогенераторный блок с оборудованием электростанции.
Дополнительно в кузовах КРАЗов передвигались элементы системы автоматизированного управления защиты и контроля. Еще один такой грузовик перевозил вспомогательный энергоблок с двумя стокиловаттными дизель-генераторами. Итого пять машин.
«Памир-630Д», как и ТЭС-3, был рассчитан на стационарную работу. По прибытии на место дислокации монтажные бригады устанавливали рядом реакторный и турбогенераторный блоки и соединяли их трубопроводами с герметичными сочленениями. Блоки управления и резервная энергоустановка ставились не ближе 150 м от реактора, чтобы обеспечить радиационную безопасность персонала. С реакторного и турбогенераторного блока снимали колеса (прицепы устанавливались на домкратах) и отвозили их в безопасную зону. Все это, конечно, в проекте, ибо реальность оказалась иной.
Для увеличения нажмите на картинку
Станция успешно прошла заводские испытания, и к 1986 году было изготовлено уже две АЭС «Памир». Но они не успели отправиться к местам службы. После Чернобыльской аварии, на волне антиядерных настроений в Белоруссии, проект был закрыт, а все восемь готовых трейлеров с оборудованием пошли «под нож».
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Электроэнергетическое обеспечение имеет целью обеспечение войсковых потребителей электроэнергией требуемого количества и качества в мирное и военное время. Задачами электроэнергетического обеспечения являются: электроснабжение пунктов управления, медицинских пунктов, полевых фортификационных сооружений, питание инженерных электротехнических средств, устройство электризуемых заграждений, электроснабжение войсковых объектов бытового и хозяйственного назначения.
Для решения задач электроэнергетического обеспечения используются табельные войсковые электротехнические средства, а также местные электрические сети и источники электроэнергии.
Войсковые источники электроэнергии подразделяют на электроагрегаты и электростанции.
Электроагрегат - это автономный источник электроэнергии, состоящий из смонтированных на общей раме двигателя внутреннего сгорания и генератора и укомплектованный щитом управления и вспомогательным оборудованием. Бензиновые и дизельные электроагрегаты выпускаются в различных исполнениях по роду тока, частоте и напряжению. Они нашли широкое применение е качестве основных и резервных источников электроэнергии для питания комплексов вооружения и военной техники, силового электропривода инженерной техники, механизмов и инструмента, освещения и других целей.
Электростанции подразделяют по назначению на типы: зарядные, осветительные, механизации работ (инженерные) и силовые.
Войсковые зарядные электростанции предназначены для заряда и проведения контрольно-тренировочных циклов щелочных и кислотных аккумуляторных батарей различного назначения в полевых и стационарных условиях. Зарядные электростанции выпускаются на мощности 0,5, 2, 4, 8, 16 и 30 кВт. В состав зарядных электростанций входят: электроагрегат постоянного тока; универсальное зарядно-распределительное устройство; комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей, обеспечивающих проведение заряда и разряда аккумуляторов, приготовление и заливку электролита; комплект расходных материалов; транспортное средство или комплект укупорки.
Войсковые осветительные электростанции предназначены для освещения позиций войск и военных объектов, а также для питания различных потребителей переменным током напряжением 220В, частотой 50 Гц. Осветительные электростанции выпускаются на мощности 0,5, 2, 4, 8, 16 и 30 кВт. В состав осветительной электростанции входят: унифицированный электроагрегат (бензиновый или дизельный) переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц; комплект осветительных средств; комплект кабельной сети; комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей; транспортное средство (прицеп или кузов-фургон на автомобиле).
Электростанции механизации работ (инженерные электростанции) предназначены для обеспечения выполнения военно-инженерных работ по разработке грунтов, заготовке деревянных конструкций, резке и сварке металлов, проведении спасательных работ. Инженерные электростанции выпускаются на мощность 16 кВт, ранее выпускались на мощность 8 кВт. В состав электростанции входят: транспортное средство (автомобиль), источник электроэнергии переменного тока (генератор отбора мощности от двигателя базового автомобиля или унифицированный бензоэлектрический агрегат); комплект электрифицированного инструмента и оборудования; комплект кабельной сети; комплект осветительных средств; комплект контрольно-измерительных приборов; комплект запасных частей, инструментов и принадлежностей.
Силовые электростанции предназначены для питания различных потребителей переменным трехфазным током напряжением 220 или 380 В, частотой 50 или 400 Гц и используются в качестве основных или резервных источников электроэнергии для электроснабжения передвижных и стационарных военных объектов. Силовые электростанции выпускаются на мощности 8, 16, 30, 60, 100, 200 и 500 кВт. В состав электростанции входят: электроагрегат, кабель для подключения нагрузки; автоприцеп.
Основные меры и мероприятия, направленные на сохранение и повышение устойчивости функционирования объектов
Устойчивость функционирования объекта в чрезвычайных ситуациях — это способность объекта выполнять свои функции (планы, программы) в условиях возникновения чрез-
вычайных ситуаций, применения противником средств поражения, террористических актов и восстанавливать нарушенное производство в минимально короткие сроки.Основные меры, осуществляемые в целях сохранения объектов
Мероприятия гражданской обороны по повышению устойчивости функционирования объектов экономики
Факторы, влияющие на устойчивость функционирования объекта экономики
Устойчивость управления объектом
Расстановка сил;
. состояние пунктов управления;
. надёжность узлов связи;
. источники пополнения рабочей силы;
. возможности взаимозаменяемости руководящего состава объекта.Устойчивость защиты производственного персонала объекта
Количество сооружений, которые могут быть использованы для укрытия и их защитные свойства;
. вместимость защитных сооружений (ЗС) с учётом возможного переуплотнения;
. максимальное количество работников, которых потребуется укрыть;
. количество недостающих мест в ЗС и других укрытиях;
. наличие помещений в верхних этажах для укрытия от АХОВ, которые тяжелее воздуха (типа хлора);
. возможность быстро вывести людей из цехов и других рабочих помещений в случае аварии на объекте или соседнем предприятии, а также по сигналу «Воздушная тревога!»;
. коэффициенты ослабления радиации различными зданиями и сооружениями, в которых будут находится работники;
. обеспеченность персонала и членов его семей средствами индивидуальной защиты;
. состояние системы питьевого водоснабжения и возможности обеспечения продовольствием в чрезвычайных ситуациях;
. наличие средств для оказания первой помощи пострадавшим;
. готовность объекта к размещению и защите отдыхающих смен в загородной зоне.Устойчивость технологических процессов
Специфика производства на время чрезвычайной ситуации (изменение технологии);
. частичное прекращение производства (переключение на производство новой продукции и т.п.);
. возможность замены энергоносителей;
. возможность автономной работы отдельных станков, установок и цехов объекта;
. запасы и места расположения АХОВ, легковоспламеняющихся жидкостей и горючих веществ;
. способы безаварийной остановки производства в условиях чрезвычайной ситуации;
. состояние систем газоснабжения.Устойчивость материально-технического обеспечения
Устойчивость внешних и внутренних источников энергии;
. устойчивость работы поставщиков сырья, комплектующих изделий;
. наличие резервных, дублирующих и альтернативных источников снабжения.Устойчивость ремонтно-восстановительной службы объекта
Наличие проектно-технической документации по вариантам восстановления;
. обеспеченность рабочей силой и материальными ресурсами.
Основные меры, осуществляемые в целях сохранения объектов экономики
Основными мерами по сохранению объектов, существенно необходимых для устойчивого функционирования экономики и выживания населения в военное время, которые осуществля-ются в мирное время, являются: раз-работка научно-методических основ повышения устойчивости функциони-рования объектов экономики и инфра-структуры, обеспечивающих жизнедея-тельность населения в военное время; осуществление градостроительной де-ятельности размещение и застройка объектов экономики и инфраструктуры с соблюдением требований строитель-ных норм и правил и других утверждён-ных в установленном порядке норма-тивных актов по гражданской обороне и защите от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характе-ра; заблаговременное выполнение комплекса организационных, инже-нерно-технических и других специаль-ных мероприятий, обеспечивающих своевременный перевод объектов на работу в условиях военного времени; обеспечение бесперебойного функ-ционирования лечебных учреждений и безаварийной остановки предприя-тий сигналами гражданской обороны; разработка и подготовка к реализации мероприятий по комплексной (свето-вой и другим видам) маскировке объ-ектов; разработка и проведение об-условленных особенностями объектов подготовительных работ (включая со-здание и оснащение необходимых фор-мирований гражданской обороны и их обучение) по обеспечению ликвидации по следствий поражения объектов сов-ременными средствами нападения и восстановление функционирования объектов; осуществление мероприятий по повышению устойчивости энерго- и водоснабжения, материально-техни-ческого и транспортного обеспечения объектов в военное время; осущест-вление мероприятий по инженерной и другим видам защиты персонала объ-ектов и его жизнеобеспечению.
Мероприятия по световой и другим видам маскировки
Световая маскировка городских и сель-ских поселений и объектов, входящих в зону светомаскировки, а также желез-нодорожного, воздушного, морского, автомобильного и речного транспорта производится в соответствии с требо-ваниями действующих норм проектиро-вания световой маскировки городских и сельских поселений, объектов эконо-мики и инфраструктуры, а также ведом-ственных инструкций по световой ма-скировке, разрабатываемых с учетом особенностей работы соответствующих видов транспорта и утверждаемых ми-нистерствами и ведомствами по согла-сованию с МЧС России. К мероприятиям по другим видам маскировки относятся: применение объектовых защитных комплексов, аэрозольных завес, ложных белей (ла-зерных, тепловых, радиолокационных), радиоэлектронных помех, зеленых на-саждений, маскировочных сетей.
Мероприятия по защите систем и источников водоснабжения
Вновь проектируемые и реконструируе-мые системы водоснабжения, питающие отдельные категорированные города или несколько городов, в числе которых имеются категорированные города и объекты особой важности, должны со-ответствовать требованиям действую-щих норм проектировании инженерно- технических мероприятий гражданской обороны. При этом указанные системы водоснабжения должны базировать-ся не менее чем на двух независимых источниках водоснабжения, один из которых следует предусматривать под-земным. При невозможности обеспече-ния питания системы водоснабжения от двух независимых источников допуска-ется снабжение водой из одного источ-ника с устройством двух групп головных сооружений, одна из которых должна располагаться вне зон возможных силь-ных разрушений. Для гарантированного обеспечения питьевой водой населения в случае выхода из строя всех головных сооружений или заражения источников водоснабжения следует иметь резерву-ары, обеспечивающие создание в них не менее 3-суточного запаса питьевой воды по норме не менее 10 литров в сут-ки на одного человека. Все существующие водозаборные скважины для водоснабжения город-ских и сельских поселений и промыш-ленных предприятий, включая вре-менно законсервированные, а также предназначенные для полива сельско-хозяйственных угодий, должны быть взяты на учет органами управления по делам гражданской обороны и чрез-вычайным ситуациям с одновремен-ным принятием мер по оборудованию их приспособлениями, позволяющими подавать воду на хозяйственно-питье-вые нужды путем разлива в передвиж-ную тару, а скважины с дебитом 5 л/с и более должны иметь, кроме того, устройства для забора воды из них по-жарными автомобилями.
Повышение устойчивости систем энергоснабжения и газо-, теплоснабжения
Основными мероприятиями по повы-шению устойчивости систем энерго-снабжения являются: строительство и эксплуатация электроэнергетических сооружений, линий электропередачи и подстанций в соответствии с требова-ниями нормативных актов по граждан-ской обороне; создание резервных ав-тономных источников электроэнергии широкого диапазона мощностей, которые в мирное время будут работать в районных электросистемах при пи-ковых режимах; создание на электро-станциях необходимого запаса топлива и подготовка тепловых электростанций для работы на резервных видах топли-ва; подготовка к приему в портовых городах электроэнергии от судовых электроустановок и подготовка берего-вых устройств для обеспечения приёма электроэнергии и передачи её транзи-том; учёт всех имеющихся дополнитель-ных (автономных) источников электро-снабжения (объектовые, резервные районные, пиковые и т.п.) в целях обеспечения участков производств, работа на которых по технологическим условиям не может быть прекращена при нарушении централизованного электроснабжения, а также объектов первоочередного жизнеобеспечения пострадавшего населения: изготов-ление необходимого оборудования и приспособлений для подключения ука-занных источников к сетям объектов; закольцевание распределительной электрической сети и прокладка линий электропередачи по различным трас-сам с подключением сети к нескольким источникам электроснабжения.
Мероприятия по защите продовольствия, пищевого сырья и фуража, сельскохозяйственных животных и растений
К мероприятиям по защите продоволь ствия, сырья и фуража относятся:
. организация хранения запасов сырья, продовольствия и фуража на складах, элеваторах, хранилищах с повышенной герметизацией, обеспечивающей их защиту от радиоактивных и химических веществ и биотоксикантов;
. разработка и внедрение тары и тароупаковочных материалов, не оказывающих токсическое воздействие на продукты питания;
. создание и совершенствование специальных транспортных средств, защищающих продовольствие, сырье и фураж при перевозках в условиях загрязнения окружающей среды радиоактивными и химическими веществами в военное время;
. использование подземных соляных выработок для длительного хранения продовольствия и фуража;
. создание запасов консервантов и материалов для первичной обработки и консервирования мясопродуктов в условиях военного времени;
. обеспечение предприятий мясо-молочной промышленности оборудованием для упаковки мясопродуктов, в том числе вакуумной упаковки.К основным мероприятиям по защите сельскохозяйственных животных и ра стений относятся:
Развитие сети ветеринарных и агрохимических лабораторий, станций защиты растений и животных, а также других специализированных учреждений и подготовка их к работе в условиях военного времени;
. проведение профилактических ветеринарно-санитарных, агрохимических и других мероприятий, разработка и внедрение биологических методов борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений;
. накопление средств обеззараживания для обработки сельскохозяйственных растений и препаратов для экстренной профилактики и лечения сельскохозяйственных животных;
. разработка и внедрение усовершенствованных методов массовой иммунизации сельскохозяйственных животных;
. оборудование специальных площадок на фермах и комплексах для проведения ветеринарной обработки заражённых (загрязнённых) животных;
. подготовка к массовому убою поражённых животных и обеззараживанию полученной при этом продукции, а также к утилизации и захоронению пораженных сельскохозяйственных животных;
. оборудование защищённых водозаборов на фермах и комплексах для обеспечения животных водой;
. приспособление сельскохозяйственной техники для обработки поражённых животных, растений и готовой продукции, а также для обеззараживания территорий и сооружений. При
радиоактивном загрязнении местности животноводческие помещения должны обеспечивать непрерывное пребывание в них животных в течение не менее двух суток. На этот период необходимо иметь защищённые запасы кормов и воды.Мероприятия по обеспечению устойчивости систем материально-технического снабжения
Обеспечение устойчивости систем ма териально-технического снабжения до стигается :
. заблаговременной отработкой взаимно согласованных действий всех участников процесса снабжения в целях подготовки перехода в военое время к единой схеме деятельности снабженческо-сбытовых организаций, расположенных на данной территории;
. кооперацией поставок и взаимодействием отраслевых и территориальных систем материально-технического снабжения; развитием межрегиональных кооперационных
связей и сокращением дальних перевозок;
. разработкой резервных и дублирующих вариантов материально-технического снабжения по кооперированию производства на случай нарушении существующих вариантов;
. созданием в организациях запасов материально-технических ресурсов, установлением оптимальных объемов их хранения, рациональным размещением и надёжным хранением;
. ограничением в особый период подвоза материальных ресурсов в категорированные города и ускоренной
отгрузкой из этих городов готовой продукции, а так же переадресовкой находящихся в пути грузов с учётом обстановки после нападения противника;
. защитой сырья, материалов и готовой продукции, разработкой и внедрением тары, обеспечивающей их защиту от заражения, а также средств и способов обеззораживания;
. накоплением запасов материальных средств производственно-технического назначения для восстановительных работ;
. освоением загородной зоны для развертывания в военное время баз, складов, хранилищ.Подготовка транспорта к устойчивому функционированию в военное время
Подготовка транспортной системы страны к устойчивому функционирова-нию в военное время осуществляется с целью обеспечения воинских, эваку-ационных и хозяйственных перевозок при комплексном использовании всех видов транспорта.
Обеспечение устойчивого функционирования всех видов транспорта в военное время достигается:
. подготовкой к дублированию перевозок и широкому маневру видами транспорта;
. развитием и совершенствованием транспортных коммуникаций и важнейших сооружений на них в целях устранения узких мест и повышения их пропускной и провозной способности;
. строительством соединительных линий и обходов категорированных городов, промышленных центров и наиболее важных транспортных узлов для преодоления очагов разрушений и зон заражений;
. подготовкой к созданию дублирующих мостовых переходов и организации переправ через крупные водные преграды и зоны затопления;
. надёжным обеспечением транспортных средств и объектов транспорта электроэнергией, топливом, водой и другими необходимыми средствами и материалами;
. подготовкой к проведению погрузочно-разгрузочных работ в пунктах стыковки различных видов транспорта, а также к развертыванию временных перегрузочных районов вблизи вероятных участков нарушения коммуникаций;
. заблаговременной подготовкой к восстановлению объектов транспорта, особенно основных объектов железнодорожных станций, морских и речных портов, причалов, мостов, туннелей, путепроводов, а также к восполнению потерь в транспортных средствах и обслуживающем персонале;
. микрофильмированием и сохранением плановой, технической и технологической документации на выпуск подлежащих дублированию изделий;
. заблаговременной подготовкой и накоплением необходимого оснащения и соответствующих кадров для организации производства на новых местах.Мероприятия по дублированию производства важнейшей продукции и жизненно важных схем, по усилению межотраслевой кооперации учитываются в планах мероприятий гражданской обороны в составе мобилизационных планов субъектов Российской Федерации.
Внимание! Данный комментарий не является официальным обращением заявителя!
n1.doc
политехнический университет
ФАКУЛЬТЕТ ВОЕННОГО ОБУЧЕНИЯ
Завацкий А.В., Полозов П.Ю.
Системы энергообеспечения
специальных объектов
Санкт-Петербург
Санкт-Петербургский государственный
политехнический университет
_____________
ФАКУЛЬТЕТ ВОЕННОГО ОБУЧЕНИЯ
__________________________________________
Завацкий А.В., Полозов П.Ю.
Системы энергообеспечения
специальных объектов
Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины
курса “Эксплуатация военных передвижных энергоустановок”
Санкт-Петербург
Издательство
Дизель-генератор ДГМ-100. Назначение, устройство и принцип работы. Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины курса «Эксплуатация военных передвижных энергоустановок» /А.В. Завацкий, П.Ю. Полозов. СПб.: Изд-во « », 2005. 138 с.
В методических рекомендациях рассматривается вопросы изучения дисциплины «Дизель-генераторные установки», входящей в курс « Военно-техническая подготовка», раскрываются вопросы устройства и эксплуатации дизельных двигателей и генераторов.
Предназначено для студентов, обучающихся в высших учебных заведениях России по программам подготовки офицеров запаса.
© Факультет военного обучения СПб ГПУ, 2005
Глава 1. 8
1.1. Назначение, классификация и область применения ДВС. Этапы развития. 8
1.1.1. История развития ДВС и область применения. 8
1.1.2. Классификация двигателей внутреннего сгорания. 14
1.1.3. Маркировка двигателей внутреннего сгорания. 15
1.2. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания. 16
1.2.1. Принцип работы 4-х тактного двигателя. 16
1.2.2. Принцип работы 2-х тактного дизеля. 21
1.3. Назначение, состав, технические данные дизель-генератора ДГМ-100-Т/400А и его устройство. 23
1.3.1. Назначение дизель-генератора. 23
1.3.2. Состав дизель-генератора. 23
1.3.3. Технические данные дизель-генератора. 24
1.3.4. Технические данные дизеля 1Д20. 25
1.3.5. Состав дизеля 1Д20. 26
1.3.6. Устройство дизеля 1Д20. 26
1.4. Блок-картер и кривошипно-шатунный механизм дизеля 1Д20. 29
1.4.1. Блок-картер дизеля 1Д20. 29
1.4.2. Назначение КШМ и коленчатого вала. 30
1.4.3. Назначение и устройство шатунной группы. 31
1.4.4. Назначение и устройство поршневой группы. 32
1.4.5. Уравновешивающий механизм. 33
1.5. Механизмы газораспределения и передачи. 33
1.5.1. Головка блока цилиндров. 33
1.5.2. Механизмы газораспределения. 35
1.5.3. Механизм передач. 38
1.6. Система питания топливом. 39
1.6.1. Назначение, состав и принцип работы системы топливопитания. 39
1.6.2. Назначение, состав и устройство составных частей системы топливопитания. 40
1.7. Система смазки. 49
1.7.1. Назначение, состав и схема работы. 49
1.7.2. Устройство составных частей. 51
1.8. Система охлаждения и подогрева. 58
1.8.1. Назначение, состав и принцип работы системы охлаждения. 58
1.8.2. Устройство составных частей системы охлаждения. 59
1.8.3. Система подогрева. 63
1.9. Система воздухопуска, воздухопитания и низковольтного оборудования. 68
1.9.1. Система воздухопуска. 68
1.9.2. Система воздухопитания. 69
1.9.3. Система низковольтного оборудования. 70
1.10. Система управления дизелем. 75
1.10.1. Виды и состав системы управления. 75
1.10.2. Механизм дистанционного управления. 76
1.10.3. Блок микропереключателей. 78
1.10.4. Контрольно-измерительные приборы и датчики. 79
1.11. Порядок подготовки к пуску и пуск дизеля в различных случаях. 80
1.11.1. Порядок подготовки дизель-генератора к пуску. 80
1.11.2. Пуск дизель-генератора с местного щитка управления. 81
1.11.3. Пуск дизеля в экстренных случаях. 82
1.11.4. Пуск дизеля при низких температурах окружающего воздуха. 82
1.12. Работа в автоматическом режиме, контроль за работой и остановка дизель-генератора. 84
1.12.1. Работа дизель-генератора в автоматическом режиме. 84
1.12.2. Контроль за работой дизель-генератора. 84
1.12.3. Остановка дизель-генератора. 86
2.1.1. Назначение генератора ГСМ-100. 88
2.1.2.Технические данные генератора. 88
2.1.3. Состав и устройство генератора. 90
2.2. Принцип действия генератора. 94
2.2.1. Принцип действия генератора. 94
2.2.2. Назначение, устройство системы возбуждения и её состав. 94
2.2.3. Принцип работы статической системы возбуждения. 94
2.2.4. Назначение и устройство корректора напряжения. 96
2.2.5. Параллельная работа генераторов. 97
2.3. Подготовка к работе и порядок работы генератора ГСМ 100. 97
2.3.1. Подготовка к работе генератора. 97
2.3.2. Пуск, работа и остановка. 98
2.3.3. Меры безопасности при работе. 100
2.4. Характерные неисправности генератора и методы их устранения. 100
Плохое качество смазки. 100
Глава 3. 106
3.1. Техническое обслуживание дизеля 1Д20. 106
3.1.1. Виды технического обслуживания. 106
3.1.2. Перечень операций, выполняемых при ТО-1 и ТО-2. 106
3.1.3. Сезонное техническое обслуживание. 110
3.1.4. Техническое освидетельствование после окончания гарантийной наработки. 111
3.1.5. Уход за масляным и водяным радиаторами. 112
3.1.6. Зарядка баллона сжатым воздухом. 112
3.1.7. Указания по уходу за электрооборудованием. 113
3.2. Возможные неисправности, их причины и способы устранения. 114
3.3. Обслуживание аккумуляторных батарей. 123
3.3.1. Характеристики аккумуляторных батарей. 123
3.3.2. Приведение аккумуляторных батарей в рабочее состояние. 126
3.3.3. Эксплуатация и обслуживание АКБ. 128
Глава 4. 132
4.1. Горюче-смазочные материалы. 132
4.1.1. Топлива для ДВС. 132
4.1.2. Смазки для ДВС. 133
4.2. Охлаждающие жидкости для ДВС. 135
4.2.1. Требования к охлаждающим жидкостям. 135
4.2.2. Вода и водные растворы. 136
4.2.3. Низкозамерзающие жидкости. 138
Глава 5. ДИЗЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 5И57А 140
Назначение 142
Контроль уровня масла 154
ВАРИАНТЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЕЙ 167
5.18.2 Работа блока. 178
5.29 Работа блока синхронизации 194
5.30 Настройка и подрегулировка БС 195
24.4.1 Канал токовой защиты 197
25.1.1 Канал распределения активной мощности 202
25.1.2 Канал распределения реактивной мощности 202
25.1.3 Канал контроля обратной мощности 203
25.2.1 Алгоритм распределения активной мощности между агрегатами 203
25.2.2 Алгоритм распределения реактивной мощности между агрегатами 203
25.2.3 Алгоритм контроля обратной активной мощности на агрегате 203
25.1. Назначение и устройство блока 205
Канал контроля напряжения 206
Канал контроля частоты 206
Канал контроля системы возбуждения 207
Алгоритм управления восстановлением напряжения 207
Алгоритм управления восстановлением частоты 207
Алгоритм контроля возбуждения генератора 208
ГЛАВА 26. КОМБИНИРОВАННОЕ РЕЛЕ РК-10М. 211
26.2. Работа изделия 213
Реле температуры 214
ГЛАВА 27. ПОДГОТОВКА ДЭС К РАБОТЕ. 215
Заправка ДЭС топливом 215
Для ДЭС должно применяться дизельное топливо только тех марок, которые указаны в тех. документации на дизель-генератор (ДЛ, ДЗ, ДА). Заправку ДЭС топливом можно производить при неработающей ДЭС, а также во время ее работы. 215
Заправка ДЭС маслом 216
Заправка ДЭС охлаждающей жидкостью 217
Проверка состояния ДЭС 217
ГЛАВА 28. ИСХОДНЫЕ УСТАНОВКИ И КОНТРОЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ. 218
28.1. Исходные установки аппаратуры управления 218
Глава 1. Сокращения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Глава 2.Назначение, технические данные ДЭС 5И57А. . . . . . . . . . . . . 5
Глава 3. Условия работы ДЭС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Глава 4. Состав оборудования и назначение его элементов. . . . . . . . . . 7
Глава 5. Структурная схема ДЭС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Глава 6. Команды и сигналы системы автоматики. . . . . . . . . . . . . . . 14
Глава 7. Функции выполняемые системой автоматики. . . . . . . . . . . . . 18
Глава 8. Варианты управления ДЭС. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 19
Глава 9. Местное управление. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Глава 10. Местное ручное управление. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Глава 11.Состояние главных силовых цепей ДЭС при МУ. . . . . . . . . . . 21
Глава 12. Алгоритмы управления ДЭС при МУ. . .. . . . . . . . . . . . . . 23
Глава 13. Дистанционное управление. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Глава 14. Варианты работы ДЭС в автоматическом режиме. .. . . . . . . . . 27
Глава 15. Состояние главных силовых цепей ДЭС при ДУ. . .. . . . . . . . 29
Глава 16. Щит шин агрегата. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Глава 17. Щит шин ДЭС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Глава 18. Щит оперативного питания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Глава 19. Щит управления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Глава 20. Пульт управления. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Глава 21. Блок управления ДЭС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Глава 22. Блок синхронизации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Глава 23. Блок регулирования и токовой защиты. . . . . . . . . . . . . . . . 46
Глава 24. Блок распределения мощности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Глава 25. Блок контроля напряжения и частоты. . . . . . . . . . . . . . . . 52
Глава 26. Реле комбинированное РК-10М. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Глава 27. Подготовка ДЭС к работе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Глава 28. Исходные установки и контроль функционирования. . . . . . . 62
Глава 29. Порядок развертывания и свертывания ДЭС. . . . . . . . . . . . 66
Глава 30. Характерные неисправности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Глава 31. Техническое обслуживание ДЭС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Совокупность источников электрической энергии ракетного комплекса (РК), силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий электропередачи, распределительных устройств, преобразователей тока и напряжения, средств защиты и управления, вспомогательных устройств и других технических средств, предназначенная для обеспечения потребителей командных пунктов (КП) и пусковых установок ракеты (ПУ) электроэнергией в необходимом количестве требуемого качества при несении боевого дежурства, регламентированного технического обслуживания, при подготовке и в ходе ведения боевых действий.
Системы электроснабжения классифицируют по следующим признакам: по иерархической структуре последовательной цепи передачи электроэнергии потребителям РК (внешнего, внутреннего и автономного электроснабжения); по назначению (основные, обеспечивающие); по подвижности (стационарные, подвижные); по глубине заложения (наземные, подземные); по автономности (автономные, неавтономные); по защищенности (защищенные, незащищенные); по размещению электро-энергооборудования (в специальном помещении, шахтном сооружении, транспортном средстве); по режиму нейтрали источников питания (глухозаземленная, незаземленная); по роду тока (постоянного, переменного, смешанного) и по ряду других признаков.
Системы автономного электроснабжения являются элементами командных пунктов и пусковых установок ракет стационарных и подвижных РК. Применяются в качестве основных автономных систем в централизованном и децентрализованном электроснабжении (при отказе систем внешнего и внутреннего электроснабжения) пусковых установок и командных пунктов. Система автономного электроснабжения представляет собой совокупность автономных источников электроэнергии, средств приема электроэнергии, ее преобразования и распределения по потребителям командного пункта, пусковой установки, скомпонованных по блочно-модульному принципу построения, которая обеспечивает: бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей системы управления и связи, системы боевого управления командных пунктов, пусковых установок, при несении боевого дежурства, при подготовке и в ходе ведения боевых действий; надежное электроснабжение других технологических и технических средств; электромагнитную совместимость с параметрами электроэнергии системы внутреннего электроснабжения.
Системы внутреннего электроснабжения являются элементами позиционных районов (ПР) ракетных полков. Применяются как основные неавтономные системы в централизованном электроснабжении элементов ПР ракетного полка. Система внутреннего электроснабжения представляет собой совокупность средств приема, преобразования, получения и распределения электроэнергии промышленной частоты по потребителям, устройств релейной защиты и автоматики и др. средств, которая обеспечивает: надежное электроснабжение потребителей технологического оборудования и технических систем КП, ПУ через системы автономного электроснабжения в режимах боевого дежурства и регламентированного технического обслуживания; повышение качества электроэнергии (напряжения), поступающей от системы внешнего электроснабжения.
Системы внешнего электроснабжения являются элементами ПР ракетных дивизий. Применяются как вспомогательные системы в централизованном электроснабжении элементов ПР ракетных дивизий от энергосистем. Система внешнего электроснабжения представляет собой совокупность главных и сетевых понизительных подстанций, воздушных линий электропередачи, распределительных устройств, средств защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений, устройств релейной защиты, автоматики и связи, которая обеспечивает: надежное питание систем внутреннего электроснабжения от энергосистем в режиме боевого дежурства с целью сохранения энергоресурса резервных источников питания систем внутреннего электроснабжения и автономных источников питания систем автономного электроснабжения командных пунктов и пусковых установок.
Бесперебойность электроснабжения потребителей РК, свойство процесса электроснабжения обеспечивать требуемый уровень питания потребителей без разрыва синусоиды питающего напряжения или напряжения постоянного тока при аварийных повреждениях и (или) коммутационных переключениях в системе электроснабжения.
Надежность электроснабжения потребителей РК, свойство процесса электроснабжения обеспечивать требуемый уровень непрерывного питания потребителей. По условиям обеспечения надежности электроснабжения электроприемники подразделяются на три категории (I, II, III). Ответственные электроприемники РК категории I не допускают перерывов питания (I A), или допускают перерыв на время автоматического включения независимого источника питания (I Б), на время автоматического запуска и приема нагрузки резервными (автономными) источниками питания (I B). Менее ответственные потребители (II и III категорий) допускают более длительные перерывы.
Электроснабжение, обеспечение потребителей РК электрической энергией требуемого качества в установленном количестве.
Качество электроэнергии, совокупность свойств электрической энергии, отражающая степень соответствия установленным значениям параметров электрической энергии, количественно характеризующих свойства электрической энергии (частоту, напряжение, форму кривой напряжения), является мерой электромагнитного воздействия системы электроснабжения на приборы, аппараты, средства управления и связи и др., проявляющегося в виде кондуктивных электромагнитных помех. Снижение качества электроэнергии в С.Э. РК может привести к заметным изменениям режимов работы электроприемников и в результате – к ухудшению качества сигналов АСБУ, сокращению срока службы электрооборудования, повышению вероятностей аварий и т.п. В реальных С.Э. РК поддержание качества электроэнергии в заданных пределах обеспечивается автоматическим регулированием отдельных показателей качества.
Показатель качества электроэнергии, характеристика качества электроэнергии по одному или нескольким ее параметрам: отклонение частоты, установившееся отклонение напряжения, коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения, коэффициент несимметрии напряжения по обратной и нулевой последовательности, длительность провала напряжения и др.
Режим нейтрали, состояние нейтрали – общей точки обмотки генератора, силового трансформатора или электродвигателя в зависимости от способа соединения с заземляющей конструкцией электроустановки: глухозаземленная, изолированная или компенсированная нейтраль. В С.Э. РК стационарного базирования используется режим глухозаземленной нейтрали для упрощения локализации неисправного участка и обеспечения безопасности личного состава. Агрегаты мобильных РК выполняются с изолированной нейтралью для повышения надежности электроснабжения, при условии допустимости замыкания одной из фаз на землю или корпус агрегата в процессе электроснабжения потребителей.
