На структурной схеме системы электроснабжения (рис.2) в упрощенном виде показаны источники электроэнергии и силовая распределительная сеть с частью коммутационной аппаратуры.
Рис.2 Структурная схема СЭС-148
Приведенным на схеме обозначениям соответствуют:
| АКК1, АКК2, АКК3 | - аккумуляторные батареи 20FP25H1CT-R; |
| Г1, Г2 | - генераторы ГТ30НЖЧ12 переменного трехфазного тока напряжением 115/200 В частотой 400 Гц, входящие в состав привод-генераторов ГП21; |
| ГВСУ | - генератор 30030-140 переменного трехфазного тока напряжением 115/200 В частотой 400 Гц с приводом от двигателя вспомогательной силовой установки; |
| ВУ1, ВУ2, ВУ3 | - выпрямительные устройства F11RB4140, преобразующие электроэнергию переменного трехфазного тока напряжением 200 В частотой 400 Гц в электроэнергию постоянного тока напряжением 27 В; |
| ПТав | - трехфазный статический преобразователь ПТС-800БМВ, преобразующий электроэнергию постоянного тока в электроэнергию переменного трехфазного тока напряжением 115/200 В частотой 400 Гц; |
| БРЗУ1, БРЗУ2 | - блоки регулирования, защиты и управления БРЗУ115ВО-2с основных генераторов; |
| БРЗУ3 | - блок регулирования, защиты и управления 2438-140 генератора ВСУ; |
| БТТ1, БТТ2 | - блоки трансформаторов тока БТТ30БТА (дифференциальная защита основных генераторов); |
| БТТ3 | - блок трансформаторов тока 20736-140 (дифференциальная защита генератора ВСУ); |
| БКНА | - блок контроля аэродромного источника БКНА115В; |
| АПШ1, АПШ2 | - аппараты АПШ-3Р-2с; |
| АПШ3 | - аппарат АПШ-3М; |
| АПП | - аппарат АПП-1М-5; |
| ДМР1, ДМР2, ДМР3 | - дифференциально-минимальные реле ДМР-200ВУ; |
| ЦРУ | - центральные распределительные устройства; |
| РУ | - распределительные устройства; |
| РАП | - разъем аэродромного питания 340с. |
3. Описание работы системы электроснабжения переменным током напряжением 115/200 В частотой 400 Гц.
Система электроснабжения переменным током напряжением 115/200 В частотой 400 Гц включает в себя генераторы Г1 и Г2, входящие в состав привод-генераторов ГП21 (установленных по одному на каждом двигателе силовой установки), с аппаратурой регулирования, защиты, управления и коммутации, а также генератор ГВСУ, установленный на двигателе ВСУ и работающий с аналогичной аппаратурой, является первичной, так как ее генераторы преобразуют механическую энергию двигателей непосредственно в электрическую. При этом генераторы Г1 и Г2 являются основными источниками, а генератор ВСУ - резервным. В системе предусмотрено питание потребителей от аэродромного источника переменного тока напряжением 115/200 В частотой 400 Гц, а также потребителей I категории от преобразователя ПТав.
Система переменным током 115/200В 400Гц состоит из двух независимых каналов - левого и правого. В каждый канал входит привод-генератор ГП21, установленный на двигателе Д436-148, а также аппаратура регулирования, защиты, управления и коммутации. Входящий в состав ГП21 генератор ГТ30НЖЧ12 представляет собой бесконтактную синхронную электрическую машину мощностью 30 кВА, частота вращения ротора которой поддерживается постоянной гидромеханическим приводом, независимо от частоты вращения ротора двигателя. В системе также предусмотрено электропитание всего бортового оборудования от генератора 30030-140 мощностью 40 кВА, установленного на двигателе ВСУ, или от аэродромного источника переменного тока. Потребители, подключенные к аварийным шинам 115/200В, при отказе (отключении) генераторов питаются от трехфазного статического преобразователя ПТС-800БМВ, мощность 800 ВА.
В системе автоматически обеспечивается:
- подсоединение шин Г1 ЦРУ 115/200В к работающему генератору Г1 через замыкающие контакты контактора201-К4, шин Г1-1 к шинам Г1 через замыкающие контакты контактора 201-К6; шин Г2 ЦРУ 115/200В к работающему генератору Г2 через замыкающие контакты контактора 202-К4 и шин Г2-1 к шинам Г2 через замыкающие контакты контактора 202-К6. При этом шины Г1 РУ 115/200В и соединенные с ними замкнутыми контактами контактора 201-К9 аварийные шины 115/200В замыкающими контактами контактора 201-К7 подсоединяются к шинам Г1 ЦРУ 115/200 В, шины Г2 РУ115/200В замыкающими контактами контактора 202-К7 - к шинам Г2 ЦРУ 115/200 В;
- подсоединение шин Г1 ЦРУ 115/200В отключенного генератора Г1 к шинам Г2 работающего генератора Г2 через замкнутые контакты контакторов 201-К4 и 201-К3. Шины Г1-1 при этом отключаются от шин Г1, шины Г2-1 - от шин Г2;
- подсоединение шин Г2 отключенного генератора Г2 к шинам Г1 работающего генератора Г1 через замкнутые контакты контакторов 202-К4 и 202-К3. Шины Г1-1 отключаются от шин Г1, шины Г2-1 - от шин Г2;
- подсоединение шин Г1 ЦРУ 115/200В к работающему генератору ВСУ через замыкающие контакты контактора 203-К2, замкнутые контакторы контактора 203-К3, замыкающие контакты контактора 201-К3 и замкнутые контакты контактора 201-К4 - если отключен генератор Г1; подсоединение шин Г2 к генератору ВСУ через замыкающие контакты контакторов 203-К2, 202-К3 и замкнутые контакторы контактора 202-К4 - если отключен генератор Г2. Шины Г1-1 отключаются от шин Г1, шины Г2-1 - от шин Г2;
- подсоединение шин Г1 ЦРУ 115/200В к аэродромному источнику через замыкающие контакты контакторов 203-К3, 201-К3 и замкнутые контакты контактора 201-К4 - если отключен генератор Г1; подсоединение шин Г2 к аэродромному источнику через замыкающие контакты контактора 203-К3, замкнутые контакты контактора 203-К2, замыкающие контакты контактора 202-К3 и замкнутые контакты контактора 202-К4 - если отключен генератор Г2. Если работают одновременно генератор ВСУ и аэродромный источник, ГВСУподключается на шины Г2, аэродромный источник - на шины Г1. Шины Г1-1 во всех этих случаях подключены к шинам Г1, шины Г2-1 - к шинам Г2;
- включение ПТ аварийного замыкающими контактами контактора 201-К11 и подключение его на АВШ 115/200В замыкающими контактами контактора 201-К9 при обесточивании по различным причинам (отказ генераторов, обрыв цепи и др.) шин Г1 РУ 115/200В - если переключатель
"ПТ АВАР" установлен в положение "АВТ";
- подключение аэродромного источника к выпрямительному устройству ВУ2 при заправке топливом (без включения источника на бортсеть) через замыкающие контакты контакторов 302-К8 и 302-К14. К шине заправки ВУ2 подключается непосредственно через автомат защиты.
Блоки управления и контроля, работающие в комплекте с источниками, обеспечивают необходимый контроль исправности каналов и - при положительных результатах этого контроля - включение источников в сеть.
В цепях системы установлены тепловые биметаллические автоматы защиты и плавкие вставки, обеспечивающие размыкание цепей при предельных токовых перегрузках и коротких замыканиях.
Система выполнена трехпроводной с использованием корпуса самолета в качестве нулевого провода, что позволяет питать от этой системы как трехфазные потребители напряжением 200В, так и однофазные напряжением 115 или 200 В подключением их на фазное или линейное напряжение.
Силовые шины, к которым подключаются потребители электроэнергии, установлены:
- в ЦРУ 115/200В - шины Г1, Г1-1, Г2;
- в РУ 115/200В - шины Г1, Г2, Г2-1, АВШ 115/200В (аварийные шины).
Аэродромное электропитание обеспечивается от аэродромного источника переменного трехфазного тока напряжением 115/200В частотой 400 Гц с заземленной нейтралью через разъем 340с. Правильность чередования фаз и качество электроэнергии аэродромного источника контролируются бортовым блоком БКНА115В.
4. Описание работы системы электроснабжения постоянным током напряжением 27В,
Система электроснабжения постоянным током напряжением 27В, включающая в себя выпрямительные устройства ВУ1, ВУ2, ВУ3, коммутирующую и защитную аппаратуру, является вторичной, преобразуя электроэнергию переменного трехфазного тока генераторов (или аэродромного источника) в электроэнергию постоянного тока напряжением 27 В. Аккумуляторные батареи АКК1, АКК2, АКК3, входящие в эту систему, являются аварийными источниками электроэнергии. Система состоит из двух независимых каналов - левого и правого бортов.
В канал левого борта входят:
- выпрямительное устройство F11RB4140 (ВУ1);
- дифференциально-минимальное реле ДМР-200ВУ (ДМР1);
- аккумуляторная батарея 20FP25H1CT-R (АКК1).
В канал правого борта входят:
- два выпрямительных устройства F11RB4140 (ВУ2 и ВУ3);
- два дифференциально-минимальных реле ДМР-200ВУ (ДМР2 и ДМР3);
- две аккумуляторные батареи 20FP25H1CT-R (АКК2 и АКК3).
Выпрямительные устройства F11RB4140 мощностью по 6 кВт каждое предназначены для преобразования переменного трехфазного тока напряжением 200В частотой 400Гц в постоянный ток напряжением 27В и питания им потребителей постоянного тока. Каждое выпрямительное устройство подключается к бортсети и отключается от нее ДМР-200ВУ.
Аккумуляторные батареи 20FP25H1CT-R емкостью 25 А·ч каждая являются электрохимическими источниками тока и предназначены для:
- питания ограниченного количества потребителей при проверках на земле если отсутствует аэродромный источник и не запущен двигатель ВСУ;
- запуска двигателя ВСУ (производится от аккумуляторных батарей № 2 и № 3);
- заправки топливом при отсутствии аэродромного источника и при неработающем двигателе ВСУ. В этом случае питание агрегатов заправки производится от аккумуляторной батареи № 3 без включения ее на бортсеть;
- питание потребителей I категории в полете при переходе на аварийное питание.
Аккумуляторные батареи применяются с устройством сигнализации о критическом состоянии батареи, связанном с ее нагревом выше заданной температуры. Измерение температуры производится датчиком, установленном на межэлементном соединении батареи.
В системе автоматически обеспечивается:
- подсоединение аккумуляторных батарей к аварийным шинам ЦРУ 27В - если переключатель аккумуляторных батарей установлен в положение "АКК НА АВАР ШИНЫ": батареи № 1 - через замыкающие контакты контактора 301-К2 к АВШ1, батареи № 2 - через замкнутые контакты контактора 301-К10 и замыкающие контакты контактора 301-К5 к АВШ2, батареи № 3 - через замкнутые контакты контактора 301-К10 и замыкающие контакты контактора 301-К8 к АВШ3. Аварийные шины АВШ1 ЦРУ 27 В замыкающими контактами контактора 302-К15 соединяются с АВШ2 и АВШ3. К АВШ1 левого РУ 27 В батарея № 1 подсоединяется замыкающими контактами контактора 302-К2. АВШ2 правого РУ 27 В замыкающими контактами контактора 302-К3 подсоединяется к АВШ2 ЦРУ 27 В;
- подсоединение аккумуляторных батарей на всю бортсеть постоянного тока - если переключатель батарей установлен в положение "АКК НА ОБЩ СЕТЬ". На аварийные шины аккумуляторные батареи подключаются так, как сказано выше. Основные шины - Ш1 и Ш2 ЦРУ 27 В - замыкающими контактами контакторов 302-К11 и 302-К20 подключаются к АВШ1 и АВШ3 соответственно. Ш1 и Ш2 в левом и правом РУ 27 В соединяются с Ш1 и Ш2 ЦРУ 27 В замыкающими контактами контакторов 302-К1 и 302-К4 соответственно;
- подсоединение (при запуске ВСУ) аккумуляторных батарей № 2 и 3 к шине запуска замыкающими контактами контактора 301-К10. При этом от АВШ2 и АВШ3 эти батареи отключаются, питание аварийных шин осуществляется от аккумуляторной батареи № 1;
- подсоединение ВУ1 и АКК1 к АВШ1 и Ш1 ЦРУ 27 В; ВУ2, ВУ3, АКК2, АКК3 - к АВШ2, АВШ3 и Ш2 этого ЦРУ (в нормальном режиме). К соответствующим шинам выпрямительные устройства подключаются ДМР. АВШ2 и АВШ3, соединенные автоматом защиты, функционально представляют собой единую шину;
- объединение бортов замыкающими контактами контактора 302-К15 при отказе любого ВУ, в результате чего все шины постоянного тока питаются от двух ВУ и трех АКК;
- питание аварийных шин от одного ВУ и трех АКК при отказе двух ВУ (без ограничения по времени);
- питание аварийных шин от аккумуляторных батарей при переходе на аварийное питание (в течение ограниченного времени);
- обеспечение заправки топливом от ВУ2 (при подсоединенном аэродромном источнике, без включения источника и ВУ2 на бортсеть);
- обеспечение заправки топливом от АКК3 (при этом должен быть включен только выключатель "ЗАПРАВКА ОТ АКК" на пульте предполетной подготовки).
В цепях системы установлены тепловые биметаллические автоматы защиты и плавкие предохранители, обеспечивающие размыкание цепей при предельных токовых нагрузках и коротких замыканиях.
Система выполнена однопроводной с использованием корпуса самолета в качестве нулевого провода.
Силовые шины, к которым подключаются потребители электроэнергии, установлены:
- в ЦРУ 27 В - АВШ1, АВШ2, АВШ3, Ш1, Ш2;
- в левом РУ 27 В - АВШ1, Ш1;
- в правом РУ 27 В - АВШ2, Ш2;
- в РУ 27 В аккумуляторов № 2, 3 - шина заправки, шина запуска ВСУ.
Лабораторная работа №1
По предмету: ФАСтКПС
Тема: Основы проведения и структура стендовых испытаний самолетного оборудования
(на основе системы электроснабжения самолета Ан-148).
Часть.
