عملية التحويل التلقائي للاستعلام عن الأحمال الثقيلة والأحمال الحرجة

أولاً: نظرة عامة على وظيفة إعادة تحميل الاستفسار

على متن السفن الحديثة، تنتشر على متن السفن الحديثة أحمال الطاقة الكبيرة التي تبلغ قدرتها الواحدة مئات الكيلووات أو حتى آلاف الكيلووات، مثل أجهزة الدفع، وأجهزة الدفع الجانبي، وآلات الجنوح الكبيرة، ومضخات الحريق الكبيرة، وبعض أحمال الطاقة ذات الأغراض الخاصة على السفن الهندسية، والتي يمكن مقارنة قدرتها حتى بقدرة الوحدة الواحدة للمولد. لبدء تشغيل مثل هذه الأحمال الكبيرة، من الضروري معرفة ما إذا كان احتياطي الطاقة الموجود في محطة طاقة السفينة يمكنه تلبية متطلبات بدء تشغيل الأحمال الكبيرة وتشغيلها. إذا لم يكن من الممكن تلبية متطلبات بدء تشغيل الحمل الكبير وتشغيله، فيجب تشغيل الوحدة الاحتياطية أولاً، ويجب التأكد من أن احتياطي الطاقة كافٍ قبل السماح بتوصيل الحمل الكبير بشبكة الطاقة. هذه هي وظيفة الاستعلام عن الحمل الثقيل.

لغرض وظيفة استجواب الأحمال الثقيلة، لا يتم إرسال الإشارة من زر “بدء التشغيل” على صندوق بدء تشغيل الأحمال عالية الطاقة إلى دوائر التحكم في صندوق التحكم، ولكن إلى نظام إدارة المحطة الأوتوماتيكي، الذي يحدد ما إذا كان من الضروري بدء تشغيل الوحدة الاحتياطية أم لا. فقط عندما يكون هناك احتياطي طاقة كافٍ في الشبكة، يرسل نظام الإدارة أمر بدء تشغيل الأحمال عالية الطاقة ويضعها قيد التشغيل.

تظهر دائرة استجواب البدء في الشكل 2-9. يضاف تلامس “بدء التشغيل المسموح به” إلى دائرة بدء التشغيل الأصلية. يمكن توفير هذا الزوج من جهات الاتصال مباشرة بواسطة نظام التحكم الآلي أو يمكن تمديده بواسطة مرحل. بالنظر إلى أن نظام التحكم الأوتوماتيكي العام يقوم بإخراج زوج واحد فقط من جهات الاتصال، يتم توفير مرحل تمديد K₂ في بادئ التشغيل. يحتوي زر بدء التشغيل S₂ على زوجين من جهات الاتصال المفتوحة عادة، أحدهما لبدء التشغيل والآخر لبدء الاستفسار. عندما يتم ضبط مفتاح محدد الاستفسار S₃ في وضع “الاستفسار” ويتم الضغط على S₂، لن يتم تنشيط خط بدء التشغيل لأن ملف K₂ غير مفعل؛ وعندما يتم تشغيل خط الاستفسار، سيتم إرسال استفسار بدء التشغيل إلى نظام التحكم الآلي. عندما يُسمح ببدء التشغيل، سيتم إغلاق جهة اتصال الإخراج المقابلة لنظام التحكم الآلي، وسيتم تنشيط ملف K₂ وسيتم تنشيط ملف K₂ وسيضيء ضوء المؤشر، مما يشير إلى إمكانية بدء التشغيل، ثم اضغط على زر البدء S₂ مرة أخرى، وسيتم تنشيط ملف K₁ وسيبدأ المحرك في التشغيل. في نفس الوقت، سيتم تنشيط جهة الاتصال الإضافية المغلقة عادةً لملف K₁ لفصل خط الاستفسار، وذلك لتجنب الاستفسار مرة أخرى في حالة التشغيل.

ثانيا - عرض توضيحي لوظيفة الاستعلام عن إعادة التحميل

تكون عملية إظهار الاستعلام المثقل على جهاز المحاكاة كما يلي:

(1) إعداد الحالة 1: محطة الطاقة في الحالة الأوتوماتيكية، تعمل بشكل مستقل، قريبة من حمولة 60%.

اضغط على زر الاستفسار عن الحمل الثقيل للحمل التماثلي، واحتياطي الطاقة للشبكة غير كافٍ، يومض ضوء المؤشر الأصفر في انتظار دمج محطة الطاقة؛ راقب بدء التشغيل التلقائي للوحدة، والدمج التلقائي والنقل التلقائي للحمل؛ ثم ينطفئ ضوء المؤشر الأصفر، ويتم تشغيل الحمل تلقائيًا، ويضيء ضوء المؤشر الأخضر، في هذه العملية، راقب بعناية عملية تغيير حمل الشبكة في لحظة إدخال الحمل.

(2) إعداد الحالة 2: محطة الطاقة في الحالة الأوتوماتيكية، مع وجود ماكينتين متصلتين على التوازي، تحمل كل منهما أقل من 501 تيرابايت 3 تيرابايت.

اضغط على زر الاستجواب الثقيل للحمل التماثلي، تكون طاقة الشبكة الاحتياطية كافية لبدء تشغيل الحمل مباشرةً ويضيء ضوء المؤشر الأخضر.

ثالثًا: التبديل التلقائي للأحمال الثقيلة

يجب ضمان تشغيل الأنظمة المهمة جدًا على متن السفينة، مثل نظام تشحيم المحرك الرئيسي ونظام مياه البحر الرئيسي، دون انقطاع في ظل ظروف العمل المناسبة. بالإضافة إلى مجموعتين من معدات الطاقة، يجب أن تكون معدات الطاقة لهذه الأنظمة مجهزة أيضًا بوظيفة التبديل التلقائي، بحيث يمكن تشغيل مجموعة أخرى من المعدات تلقائيًا عند تعطل معدات التشغيل لتلبية احتياجات تشغيل السفينة. خذ الآن التبديل التلقائي لمضخة زيت المحرك الرئيسي كمثال.

1 . تكوين النظام وسير العمل

يتكون نظام التحويل الأوتوماتيكي لمضخة الزيت المنزلقة للمحرك الرئيسي للسفينة بشكل أساسي من جزأين رئيسيين: مضخة الزيت المنزلقة ومكون التحكم، كما هو موضح في الشكل 2-10. من بينها، يجب تركيب مفتاح ضغط في خط أنابيب المضخة، ويتضمن مكون التحكم دائرة كهربائية للتحكم للأغراض العامة PLC.

يظهر مخطط دائرة التحكم في التبديل التلقائي لمضخة الزيت الرئيسية في الشكل 2-11. سير العمل هو: بدء تشغيل مضخة التزييت رقم 1 يدوياً، مضخة التزييت رقم 2 لتحديد الحالة التلقائية. 1 مضخة التزييت للمضخة الرئيسية، مضخة التزييت رقم 2 للمضخة الاحتياطية، فقط بعد تشغيل المضخة الرئيسية، يمكن أن تكون المضخة الاحتياطية في حالة الاستعداد (في هذا الوقت، المضخة الاحتياطية لتحديد الحالة التلقائية).

الوظيفة 1: بعد بدء تشغيل المضخة الرئيسية، تختار المضخة الاحتياطية الحالة التلقائية، وعندما يكتشف المجلس التشريعي الفلسطيني إشارة تشغيل المضخة الرئيسية، تشير المضخة الاحتياطية إلى خرج “الاستعداد”. عندما تستمر إشارة الضغط المنخفض لمفتاح الضغط لمدة 10 ثوانٍ، يتم بدء تشغيل المضخة الاحتياطية ويتم إيقاف المضخة الرئيسية (تبلغ المضخة الرئيسية عن وجود عطل).

الوظيفة 2: عندما تكون أي مضخة قيد التشغيل ويتم إلغاء تنشيط عمود التوصيل بلوحة المفاتيح، فإن التشغيل التالي سيعيد المضخة إلى حالة ما قبل التفريغ في غضون 20 ثانية (لا تتأثر هذه الوظيفة بمفتاح الضغط أو الوضع التلقائي).

2 - مبدأ مفتاح الضغط وتعديله

عادةً ما يتم التبديل التلقائي لمضخة الزيت الرئيسية باستخدام مفتاح ضغط كإشارة تشغيل.

فيما يلي مثال على منظم الضغط من الطراز YT-1226. ويبين الشكل 2-12 هيكل منظم الضغط من الطراز YT-1226. يتم توصيل إشارة الدخل المقيسة، الضغط P، بحجرة القياس، وتحويلها إلى إشارة قوة بواسطة منفاخ، واستخدامها كرافعة مقارنة لإنتاج عزم الدوران المقيس. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تشغيل الرافعة بعزم دوران معين من نابض بقيمة معينة وعزم دوران تفاضلي من نابض مقدار.

عندما يكون ضغط الدخل P عند حد الضغط الأدنى، تكون ذراع المقارنة في الوضع الأفقي. عند هذه النقطة، يترك الملامس المتحرك الملامس الساكن 1 ويغلق فوق الملامس الساكن 2. عند هذه النقطة، توجد فجوة بين برغي الحركة وقرص نابض السعة، ولا يعمل نابض السعة على الرافعة. مع زيادة الضغط P، تدور الرافعة المقارنة عكس اتجاه عقارب الساعة حول نقطة الارتكاز، مما يحرك الحافة السفلية لنابض السعة إلى اليسار بواسطة الذراع المحوري، ويضغط النابض بواسطة الورقة، مما يؤدي إلى تخزين الطاقة المرنة. في الوقت نفسه، تختفي تدريجيًا الفجوة بين برغي الحركة وقرص نابض السعة تدريجيًا، ومع استمرار دوران ذراع المقارنة لا يتعين عليه التغلب على عزم الدوران المعطى فحسب، بل أيضًا على عزم دوران السعة. عندما تدور الرافعة المقارنة بزاوية معينة، أي عندما يصل الضغط P المقيس إلى قيمة الحد الأعلى، يكون لسان القصبة في نفس المستوى تمامًا مع القصبة ويكون لدى النابض الفرصة لتحرير الطاقة، ويخرج القصبة بسرعة، بحيث يترك الملامس المتحرك الملامس الثابت 2 ويغلق مع الملامس الثابت 1. عندما ينخفض الضغط P، تدور الرافعة المقارنة في اتجاه عقارب الساعة حول النقطة المحورية، وعندما تعود الرافعة المقارنة إلى الوضع الأفقي، تكون قصبة اللسان في نفس مستوى القصبة ويفتح الزنبرك المتعثر قصبة اللسان مرة أخرى ويغلق الملامس المتحرك مع الملامس الثابت 2 بعيدًا عن الملامس الثابت 1. عندما يختلف الضغط P بين قيمتي الحد الأعلى والأدنى، يظل النابض دون تغيير، أي يظل خرج المنظم دون تغيير.

يتم ضبط قيمة الحد الأدنى لمفتاح الضغط بواسطة زنبرك القيمة المحددة، ويُشار إليه ب P₁. يُستخدم مقبض ضبط فرق السعة لضبط فرق السعة ΔP. قيمة الحد الأعلى لمفتاح الضغط، Pa، تساوي قيمة الحد الأدنى، P₁، زائد فرق السعة، ΔP، أي PH = P₁ + ΔP. وبالتالي يتم ضبط قيمة الحد الأعلى لمفتاح الضغط عن طريق ضبط فرق السعة.

نطاق المؤشر لمفتاح الضغط YT-1226 هو P₁ = 0 ~ 0.2 ميجا باسكال، ومقبض ضبط فرق السعة محدد بكتلة 10 درجات، وهو ما يتوافق مع نطاق فرق السعة △P = 0.07 ~ 0.25 ميجا باسكال. يمكن تقدير عدد الدرجات X التي سيتم ضبطها بواسطة مقبض ضبط فرق السعة وفقًا للصيغة التالية. ومع ذلك، نظرًا للدقة المنخفضة نسبيًا للمقياس، يجب اختباره أو تعديله في الموقع أثناء الاستخدام الفعلي.