คู่มือปฏิบัติสำหรับการใช้งานระบบความดันสูงบนเรืออย่างปลอดภัย

ระบบบริหารจัดการความปลอดภัยสำหรับแรงดันสูง (HV)

I. โครงสร้างของแผงจ่ายไฟฟ้าหลักแรงสูง

1. การวิเคราะห์แผนผังวงจรไฟฟ้าแบบเส้นเดียวของระบบไฟฟ้าแรงสูงบนเรือ

ใช้ซอฟต์แวร์จำลองเพื่อดูแผนผังระบบไฟฟ้าแรงสูงแบบเส้นเดียว และทำความคุ้นเคยกับโครงสร้างและอุปกรณ์หลักของระบบดังกล่าว เปรียบเทียบกับแผงสวิตช์แรงสูงที่จำลองขึ้น เพื่อเข้าใจการจัดวางของอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ รูป 11-1 แสดงแผนผังระบบไฟฟ้าแรงสูงแบบเส้นเดียวของเรือ

รูป 11-1: แผนผังระบบไฟฟ้าแรงสูงของเรือแบบเส้นเดียว

(1) การระบุอุปกรณ์หลัก:อ่านแผนผังวงจรแบบเส้นเดียวและระบุอุปกรณ์แรงดันสูงหลัก เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงดันสูง สวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูง สวิตช์แยกแรงดันสูง สวิตช์ต่อลงดินแรงดันสูง บัสบาร์แรงดันสูง และหม้อแปลงแรงดันสูง

(2) การระบุโหลด:ในแผนผังวงจรแบบเส้นเดียว ให้ระบุโหลดหลักที่มีแรงดันสูง

(3) การเชื่อมต่อระบบ:ในแผนผังวงจรแบบเส้นเดียว ให้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างระบบไฟฟ้าแรงสูงและระบบไฟฟ้าแรงต่ำ

การวิเคราะห์เชิงตรรกะ:ดังที่แสดงในรูป 11-1 บัสบาร์แรงสูงถูกแบ่งออกเป็นส่วนทางซ้ายและส่วนทางขวา โดยใช้เบรกเกอร์วงจรเชื่อมต่อบัสบาร์แรงสูงสองตัว คือ HBUS TIE1 และ HBUS TIE2; เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลักสองเครื่องต่อโดยตรงกับบัสบาร์แรงสูงด้านซ้าย (HBBA) ส่วนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลักอีกสองเครื่องต่อโดยตรงกับบัสบาร์แรงสูงด้านขวา (HBBB) โครงสร้างบัสบาร์หลักของระบบผลิตไฟฟ้าแรงสูงบนเรือเป็นระบบบัสบาร์เดียวที่แบ่งเป็นส่วนๆ

บัสบาร์แรงสูงด้านซ้าย (HBBA) และบัสบาร์แรงสูงด้านขวา (HBBB) แปลงแรงสูง 6,600 V เป็นแรงต่ำ 400 V ผ่านเครื่องแปลงแรงสูง TR1 และ TR2 ตามลำดับ เพื่อจ่ายพลังงานไปยังบัสบาร์แรงต่ำ 400 V (MBB) บัสบาร์แรงดันสูงด้านซ้าย (HBBA) และบัสบาร์แรงดันสูงด้านขวา (HBBB) ส่งกำลังไฟฟ้าไปยังหม้อแปลงแรงดันสูงสำหรับระบบขับเคลื่อน (PTR1) หนึ่งตัวด้านซ้าย และหนึ่งตัวด้านขวา ตามลำดับ; PTR1 และ PTR2 จะส่งกำลังไฟฟ้าไปยังมอเตอร์ขับเคลื่อนหลักของเรือ

2. การระบุส่วนประกอบในแผงสวิตช์แรงสูงบนเรือ

ระบบไฟฟ้าแรงสูงบนเรือโดยทั่วไปใช้หม้อแปลงแรงสูงเพื่อลดแรงดันจากแรงสูงลงเป็นแรงต่ำ เพื่อจ่ายไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระบบไฟฟ้าแรงต่ำของเรือ นอกจากแผงควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แผงควบคุมการซิงโครไนซ์ และแผงควบคุมโหลดแล้ว ยังมีแผงหม้อแปลงลดแรงดันและแผงเชื่อมต่อบัสบาร์อีกด้วย

ความแตกต่างหลักระหว่างแผงสวิตช์แรงดันสูงและแรงดันต่ำ:

(1) การแยกโครงสร้าง:แต่ละแผงมีวงจรเพียงหนึ่งวงจรเท่านั้น; ภายในแผงนั้นแบ่งออกเป็นช่องต่าง ๆ ที่ทำงานแยกกัน เช่น ช่องสวิตช์ ช่องสายเคเบิล และช่องแรงดันต่ำ
(2) ระบบล็อคแบบห้าจุด:มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เชื่อมโยงกันอย่างเคร่งครัดสำหรับการดำเนินงาน ซึ่งมักเรียกว่า “มาตรการป้องกัน 5 ข้อ”
(3) ช่องปล่อยอาร์ค:ส่วนบนของเครื่องได้รับการติดตั้งช่องปล่อยอาร์คและแผ่นระบายความดัน ซึ่งมีหน้าที่ระบายก๊าซอันตรายและไอออนโลหะออกอย่างปลอดภัย ในกรณีที่เกิดอาร์คภายในเครื่อง
(4) ประเภทเบรกเกอร์วงจร:ส่วนใหญ่ใช้เบรกเกอร์สุญญากาศแบบถอดได้ เบรกเกอร์ SF₆ และอุปกรณ์ประเภทอื่น ๆ ที่คล้ายกัน
(5) การแบ่งส่วนบัสบาร์:ตามข้อกำหนดของ CCS ต้องแบ่งออกเป็นอย่างน้อยสองส่วนที่ทำงานอย่างอิสระกัน แผงบูสเตอร์ (หรือแผงสวิตช์บัสไท) เป็นรูปแบบการจัดวางแผงที่เฉพาะเจาะจงสำหรับแผงสวิตช์แรงสูง
(6) ระบบป้องกันด้วยรีเลย์:ฟังก์ชันการป้องกันเฉพาะสำหรับระบบแรงดันสูง เช่น การป้องกันความต่างศักย์ตามแนวแกน การป้องกันลำดับศูนย์ และการป้องกันการต่อดินของโรเตอร์ ถูกนำไปใช้ผ่านรีเลย์ดิจิทัลมัลติฟังก์ชันที่ทำงานอย่างอิสระ

รูป 11-2: ภาพถ่ายของแผงสวิตช์แรงสูง

[

รูป 11-3: แผนผังโครงสร้างภายในของตู้สวิตช์บอร์ดแรงสูง ซึ่งแสดงส่วนติดตั้งเบรกเกอร์ ส่วนติดตั้งบัสบาร์ และส่วนอื่น ๆ

เนื่องจากจุดเปิดของเบรกเกอร์วงจรไม่สามารถมองเห็นได้จากด้านนอก เพื่อรับประกันความปลอดภัยของเจ้าหน้าที่บำรุงรักษา จึงได้ติดตั้งอุปกรณ์ต่อไปนี้ในแบบต่ออนุกรมระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลัก สวิตช์แยกบัสบาร์ เบรกเกอร์วงจรของหม้อแปลง และบัสบาร์:สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อ. ในเวลาเดียวกัน ได้มีการติดตั้งอุปกรณ์หลายชนิดบนสายส่งและสายจ่ายไฟฟ้าสวิตช์ต่อดิน, โดยต้องแน่ใจว่าสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้าได้ถูกตัดกระแสแล้ว

II. การทดสอบไฟฟ้าแรงสูง

ตรวจสอบสถานะของเครื่องแสดงสถานะสายไฟแรงสูงที่มีกระแสไฟฟ้าสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าและที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าเครื่องแสดงสถานะสายไฟแรงสูงที่มีกระแสไฟฟ้านี่เป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยที่ออกแบบมาเพื่อส่งสัญญาณเตือน ซึ่งติดตั้งโดยตรงบนอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง ค่าแรงดันไฟฟ้าแรงสูงถูกแบ่งออกเป็นระดับดังต่อไปนี้: 3 kV, 6 kV, 10 kV, 27.5 kV และ 35 kV.

ดังที่แสดงในรูป 11-4 ไฟแสดงสถานะจะกระพริบเมื่ออุปกรณ์มีกระแสไฟฟ้า อุปกรณ์นี้ถูกออกแบบมาเพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดทางไฟฟ้า อุปกรณ์แสดงสถานะแรงดันสูงประกอบด้วยเซ็นเซอร์ สายต่อ และหน่วยแสดงผลที่ติดตั้งไฟ LEDขั้นตอนการปฏิบัติงาน:กดปุ่มทดสอบอัตโนมัติบนหน้าจอเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่อเครื่องกำลังไม่ทำงาน; ไฟแสดงสถานะล็อกจะสว่างขึ้น และหลังจากไม่กี่วินาทีจะดับลง ซึ่งถือเป็นเรื่องปกติ

เมื่อชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังทำงาน สามารถอ่านค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกำลังไฟฟ้า ได้จากแผงควบคุม (ดังที่แสดงในรูป 11-5)

รูป 11-4 ปุ่มแสดงสถานะและทดสอบระบบไฟฟ้าแรงสูง

รูป 11-5: หน้าจอมอนิเตอร์บนแผงควบคุมของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูงระหว่างการทำงาน

III. กฎระเบียบหลักสำหรับ “มาตรการป้องกัน 5 ประการ” ในระบบไฟฟ้าแรงสูง

รายละเอียดเฉพาะของ “มาตรการป้องกัน 5 ข้อ” สำหรับอุปกรณ์สวิตช์เกียร์แรงสูงบนเรือ:

(1) การป้องกันการเปิดและปิดตัวตัดวงจรไฟฟ้าแรงสูงโดยไม่ได้ตั้งใจ:ควรจัดให้มีมาตรการป้องกันสำหรับปุ่มต่างๆ เพื่อป้องกันการกดปุ่มโดยไม่ได้ตั้งใจระหว่างการใช้งานปกติ

(2) ห้ามเปิดและปิดสวิตช์ตัดวงจรขณะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน:ระบบล็อคกันทางกล/ไฟฟ้าจะปลดล็อคได้ก็ต่อเมื่อเบรกเกอร์วงจรถูกตัดแล้วเท่านั้น

(3) การป้องกันการปิดสวิตช์ต่อดินในขณะที่ระบบมีไฟฟ้า:สามารถปิดเบรกเกอร์ได้เฉพาะเมื่อเบรกเกอร์อยู่ในตำแหน่งทดสอบเท่านั้น

(4) ป้องกันไม่ให้สวิตช์ตัดวงจรถูกเปิดในขณะที่สายดินยังต่ออยู่:สวิตช์ต่อดินต้องอยู่ในตำแหน่งเปิด ก่อนที่จะสามารถย้ายเบรกเกอร์วงจรไปยังตำแหน่งทำงานได้

(5) ป้องกันการเข้าไปในพื้นที่ที่มีไฟฟ้าอยู่โดยไม่ตั้งใจ:เมื่อสวิตช์ต่อดินอยู่ในตำแหน่งเปิด ประตูด้านล่างและประตูด้านหลังของตู้สวิตช์เกียร์จะไม่สามารถเปิดได้

IV. ด้านปฏิบัติในการดำเนินงานและการบริหารจัดการแผงสวิตช์แรงสูง

ด้านหลักของการบริหารจัดการการดำเนินงาน ได้แก่: การตรวจสอบคำสั่ง, การตรวจสอบหลอดทดสอบ, การทดสอบความฉนวน, การทดสอบหลอดดินและหลอดก๊าซ, การบันทึกค่าพารามิเตอร์ และการทดสอบฟังก์ชันสัญญาณเตือนของระบบ รวมถึงด้านอื่น ๆ อีกด้วย

ข้อที่ 2: รายละเอียดเกี่ยวกับการใช้งานแผงควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล

● ตัวชี้วัดสถานะ:“ไฟสีแดง ”ES OFF“ แสดงว่าสวิตช์ต่อดินอยู่ในสถานะเปิด ส่วนไฟสีเขียว ”ES ON’ แสดงว่าสวิตช์ต่อดินอยู่ในสถานะปิด

● การคุ้มครองอย่างครบถ้วน:หน่วย HIMAP-BC มีหน้าที่ในการวัด ควบคุม และป้องกัน รวมถึงปิดระบบลงเมื่อเกิดข้อผิดพลาด

● การสลับการควบคุม:สวิตช์หมุนมีฟังก์ชันควบคุมสำหรับการเลือกโหมดการทำงาน การควบคุมเบรกเกอร์ และการเปิด-ปิดระบบจุดสำคัญ:เมื่อดึงสวิตช์แยกออกสู่ตำแหน่งทดสอบ สวิตช์จะเปิด; เมื่อดันสวิตช์กลับเข้าสู่ตำแหน่งทำงาน สวิตช์จะปิด

รูป 11-6 แผงควบคุมสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลหมายเลข 2

รูป 11-7 แผงควบคุมข้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมายเลข 2

การตรวจสอบตู้เครื่องแปลงแรงดันลง

ดังที่แสดงในรูป 11-8 ให้ตรวจสอบค่าแรงดันและกระแสไฟฟ้า รวมถึงสถานะของเบรกเกอร์วงจร ให้หมุนสวิตช์เพื่อควบคุมโหมดการทำงาน และเพื่อปิดหรือเปิดเบรกเกอร์วงจร ให้สังเกตไฟแสดงสถานะ ES เพื่อยืนยันสถานะการต่อดิน

รูป 11-8: แผงควบคุมสำหรับหม้อแปลงลดแรงดันหมายเลข 1

การทดสอบหลอดไฟและการทดสอบความฉนวน

ดังที่แสดงในรูป 11-9 ให้กดปุ่มทดสอบหลอดไฟเพื่อตรวจสอบว่าไฟแสดงสถานะทั่วไปทำงานอย่างถูกต้อง กดปุ่มทดสอบฉนวนและสังเกตเข็มชี้บนมิเตอร์วัดความต้านทานบนแผงจ่ายไฟเคลื่อนที่ไปยัง 0 เพื่อยืนยันว่าฟังก์ชันนี้ทำงานได้