Настоящие технические требования распространяются на систему управления, предназначенную для работы в составе электроагрегата, который состоит из основных элементов: дизельного двигателя и электрогенератора переменного тока, укомплектованного всеми необходимыми контрольно измерительными приборами и исполнительными механизмами надлежащей точности и быстродействия. Система управления в сочетании с другими элементами электроагрегата должна быть способна обеспечить выработку электрической энергии заданного качества при работе в продолжительном и кратковременном режимах работы по ГОСТ 8528-1, как в одиночном режиме, так и в параллель с сетью и однотипными электроагрегатами.
Панель управления предназначена для контроля основных параметров и управления электроагрегатом в двух основных режимах работ, ручном и автоматическом, в случае необходимости выполнять действия по его защите. Выполнять регистрацию данных в журнале событий о работе электроагрегата и его отказах. Передавать во внешнюю систему управления данные о состоянии электроагрегата в настоящий момент времени, вне зависимости от режимов его работы.
Режимы работы электроагрегата
Автоматический режим работы. В автоматическом режиме работы система управления должна производить запуск и останов электроагрегата по сигналу поступившему с дистанционного пульта управления. Органы управления, за исключением кнопки останова, как штатного так и экстренного, на местной панели управления электроагрегатом отключены.
Ручной режим работы. В ручном режиме работы система управления должна производить запуск и останов электроагрегата по сигналу поступившему с местного пульта управления. Команды поступившие с дистанционного пульта управления в систему управления игнарируются, за исключениям сигнала «Экстренный останов».
Параметры индикации, сигналы аварийно-предупредительной сигнализации (АПС) и защиты электроагрегата
Система управления должна в режиме реального времени проводить мониторинг состояния электроагрегата с выводом информации на лицевую панель системы управления и передачей ее на дистанцию, выполнять защиту электроагрегата и выдавать аварийно-предупредительную сигнализацию, при выходе параметров электроагрегата за допустимые значения.
Значение параметров, при которых активизируются защиты электроагрегата и формируются сигналы АПС
Предупредительная сигнализация
- «Низкое давления топлива» - минимальное давление топлива на входе в ТНВД при частоте вращения дизеля более 1300 об/мин;
- «Низкое давление масла» - давление масла в главной магистрали дизеля менее 4,5 кгс/см2 при частоте вращения дизеля более 1300 об/мин;
- «Маслофильтр засорен» - замыкании контакта датчика – реле разности давления маслофильтра дизеля при частоте вращения дизеля более 1300 об/мин с задержкой времени 30 сек.;
- «Высокая температура масла» - температура масла на выходе из дизеля более 95 °С;
- «Высокая температура ОЖ» - температура О.Ж. на выходе из дизеля более 100 °С;
Блокировка пуска двигателя и предупредительная сигнализаци
- «Низкая температура масла» - температура масла в поддоне дизеля менее 8 °С;
- «Низкий уровень масла» - минимальный уровень масла в поддоне дизеля;
- «Низкий уровень ОЖ» - минимальный уровень О.Ж. в расширительном бачке дизеля;
Блокировка включения электростартера и предупредительная сигнализация
- «Аварийное давление масла» – давление масла в главной магистрали дизеля менее 0,5 кгс/см2
- Отключение электростартера и блокировку его включения при частоте вращения дизеля более 250 об/мин;
Отключение генераторного выключателя и предупредительная сигнализация
- «Перегрузка» - ток в фазах генератора более 1,3 номинального на время более 3 с;
- «Короткое замыкание» - ток в фазах генератора превышает восьмикратный номинальный ток;
- «Низкое напряжение» - напряжение в фазах генератора менее 0,5 номинального;
- «Высокое напряжение» - напряжение в фазах генератора более 1,1 номинального;
- «Несимметрия фаз» - разница линейных напряжений AB, BC, CA генератора более 0,1 номинального на время более 0,04 с;
- «Обратная мощность» - обратная мощность генератора более 0,1 номинальной на время более 5 с;
- «Низкая частота тока» - частота тока в фазах генератора менее 0,8 номинальной;
- «Высокая частота тока» - частота тока в фазах генератора более 1,2 номинальной;
- «Высокая температура обмоток генератора» - превышение максимальной температуры обмоток генератора;
Аварийный останов двигателя и аварийная сигнализация
- «Аварийное давление масла» – давление масла в главной магистрали дизеля менее 0,5 кгс/см2 во время пуска при частоте вращения дизеля менее 500 об/мин;
- «Аварийное давление масла» - давление масла в главной магистрали дизеля менее 0,7 кгс/см2 при частоте вращения дизеля более 500 об/мин, но менее 1000 об/мин;
- «Аварийное давление масла» - давление масла в главной магистрали дизеля менее 1,8 кгс/см2 при частоте вращения дизеля более 1000 об/мин;
- «Аварийная температура масла» - температура масла на выходе из дизеля более 100 °С;
- «Аварийная температура ОЖ» - температура О.Ж. на выходе из дизеля более 105 °С;
- «Превышение частоты вращения» - частота вращения дизеля более 1650 об/мин;
- «Аварийное давление газов в картере дизеля» - давление газов в картере дизеля более 0,05 кгс/см2;
Требования материалам и комплектующим
- Сырье, материалы и покупные изделия, используемые для изготовления ДГУ и составных сборочных единиц, а также их маркировка и упаковка должны отвечать требованиям государственных стандартов и технических условий на них, законодательным актам РФ о сертификации и декларированию на соответствие продукции требованиям нормативной документации.
- Общие требования по применению покупных изделий для комплектации ДГУ по ГОСТ 2.124. Покупные изделия должны быть снабжены паспортами и сертификатами на соответствие их требованиям нормативной документации, а также проходить входной контроль.
- Сырье, материалы и покупные изделия, используемые для изготовления, а также технические жидкости, смазки, краски и другие материалы, разрешаемые к применению при эксплуатации и ремонте оборудования ДГУ должны отвечать климатическим условиям и категории размещения изделий при эксплуатации.
- Покупные изделия, сырье и материалы с ограниченным сроком хранения (годности, службы) должны применяться в составе ДГУ не позднее сроков, указанных в технической сопроводительной документации изготовителя этих изделий.
Маркировка
- Маркировка системы управления и её составных частей должна производиться в соответствии с ГОСТ 26363, настоящими техническими требованиями и техническими условиями на покупные изделия.
- На панели управления входящую в состав системы управления должна быть прикреплена маркировочная табличка. Место и способ крепления маркировочной таблички согласовывается с заказчиком.
- Маркировочная табличка должна содержать следующие надписи (индексы) и знаки маркировочных данных:
- наименование предприятия-изготовителя;
- наименование и обозначение изделия;
- Версия аппаратного оборудования;
- порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя;
- дата (месяц, год) изготовления;
- Наряду с основными маркировочными данными, наносимыми на табличку, на составные части и сборочные единицы системы управления, должны быть нанесены дополнительные данные по технологической маркировке для обеспечения правильного и безопасного обращения с ней в процессе транспортировки, монтажа, эксплуатации и ремонта, в том числе:
- обозначение входных и выходных выводов, назначение отдельных цепей, панелей и аппаратов;
- обозначение заземления по ГОСТ 21130;
- надписи, маркировка, расцветка, маркировка монтажных проводов, шин, жил кабелей и жгутов по ГОСТ 2.709 и гл.1.1 ПУЭ [1].
- Проводники и жилы многожильных кабелей, применяемые в качестве элементов электрических цепей оборудования и сборочных единиц системы управления должны иметь цветовую и цифровую маркировку (идентификацию) по ГОСТ 50462.
- Способы нанесения маркировки и надписей должны обеспечивать их сохранность во время транспортировки, хранения и эксплуатации в течение установленного срока службы (ресурса).
Комплектность
В комплект поставки системы управления должны входить следующие составные части, комплекты оборудования и документация:
- Все функциональные блоки необходимые для корректной работы электроагрегат;
- Комплект эксплуатационной документации в объеме, согласованном с заказчиком, но минимальным оговоренным требованиям ЕСКД и нормативными требованиями РФ. (в бумажном и электронном виде)
- комплект запасных частей и принадлежностей одиночный (ЗИП одиночный);
- Программное обеспечение на электронном носителе.
- Протоколы заводских испытаний первого образца
Методы контроля
Все составляющие элементы системы управления должны пройти цикл приемосдаточных испытаний на соответствие настоящему ТЗ.
Программа и методика испытаний разрабатывается фирмой изготовителем и согласовывается с заказчиком.
При невозможности проведения тех или иных видов испытаний на стендовом оборудовании завода изготовителя, допускается их проведение в составе электроагрегата по согласованию сторон. Ответственность в данном случаи, за выход из строя элементов электроагрегата по причине некорректной работы системы управления лежит на поставщике системы.
ПУСК В РУЧНОМ РЕЖИМЕ
Для запуска установки в ручном режиме необходимо перевести панель управление в ручной режим, нажав кнопку «Ручной» на передней панели, а затем, не позднее чем через 10 с, кнопку «Пуск». Если не нажать кнопку «Пуск» в течении этого времени, электроустановка перейдет в режим останова.
- Проверка электроагрегата
Во время запуска панель управления выполняет автоматическую проверку исправности всех защитных систем.
Запуск блокируется при следующих условиях:
- давление масла в двигателе ниже ХХ
- температура масла в двигателе ниже ХХ
- уровень масла в картере двигателя ниже минимального
- уровень ОЖ в расширительном баке ниже минимального
- уровень топлива ниже минимального
- напряжение АКБ ниже ХХ
- есть сигнал аварийного останова (с дистанции), или нажата кнопка аварийного останова
- есть сигнал о включенном положении АВГ/выключателя сети
- есть сигнал о защитном срабатывании АВГ/выключателя сети
- есть пользовательский сигнал об ошибке, запрограммированный на останов
Чтобы снять блокировку, необходимо устранить неисправность и сбросить сообщение об ошибке, нажав кнопку «Сброс»
- Предварительная смазка двигателя
Если включена функция предварительной смазки, по команде от панели управления включается маслозакачивающий насос. Насос выключается при выполнении одного из следующих условий.
- Истекает время предварительной смазки (настраиваемый параметр)
- Давление масла больше или равно уставке для предварительной смазки (настраиваемый параметр)
- Запуск двигателя
Затем панель управления подает команду стартеру на проворачивание двигателя. По умолчанию панель управления запрограммирована на три цикла запуска по 15 секунд проворота и 30 секунд перерыва каждый (число циклов запуска и время проворачивания и выстоя настраиваются программно)
Если двигатель не запускается, стартер отсоединяется и панель управления выведет сообщение об ошибке.
Если частота вращения двигателя при проворачивании превысит значение ХХ, стартер отсоединиться, двигатель переходит в режим прогрева на холостом ходу.
- Запуск регулятора частоты вращения двигателя
Команда на запуск регулятора подается при выполнении следующего условия
- Частота вращения двигателя достигает значения ХХ (настраиваемый параметр)
После включения, регулятор равномерно повышает частоту двигателя до частоты вращения холостого хода (если двигатель готов к прогреву в режиме холостого хода) или номинальной частоты вращения
- Прогрев в режиме холостого хода
Работа на частоте вращения холостого хода продолжается до тех пор, пока не будет выполнено одно из следующих условий
- Истекает время прогрева в режиме холостого хода (настраиваемый параметр)
- Температура ОЖ достигает значения ХХ (настраиваемый параметр)
- Разгон до номинальной частоты вращения
После прогрева на холостом ходу, в течении заданного времени (настраиваемый параметр) частота вращения двигателя возрастает до номинального значения
- Запуск автоматического регулятора напряжения (АРН)
Автоматический регуляторнапряжения включается при выполнении следующих условий
- В панели управления не выставлена блокировка на включение АРН
- Частота вращения двигателя достигает значения ХХ (настраиваемый параметр)
После включение АРН, в течении установленного времени (настраиваемый параметр), напряжение генератора равномерно возрастает до номинального значения
- Прогрев без этапа холостого хода
Эта процедура запускается в том случае, если задана соответствующая настройка в панели управления, или температура ОЖ на этапе запуск двигателя уже достигла значения ХХ (см. п. 5)
В этом случае из алгоритма пуска исключается этап прогрева двигателя на холостых оборотах (п. 5) и вместо разгона с холостого хода до номинальной частоты вращения (п. 6) происходит равномерное возрастание частоты вращения от значения при запуске до номинального в течении установленного времени (настраиваемый параметр). Все остальные этапы запуска не меняются.
- Переход в автоматический режим
Если после запуска в ручном режиме перевести панель управления в автоматический режим, электроагрегат продолжит работу при наличии сигнала дистанционного запуска. Если сигнал дистанционного запуска отсутствует, то установка перейдёт в режим останова.
ПУСК В АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ (ДИСТАНЦИОННЫЙ ЗАПУСК)
Для запуска установки в автоматическом режиме необходимо перевести панель управление в автоматический режим, нажав кнопку «Авто» на передней панели. Панель управления начнет процедуру запуска только после получения сигнала дистанционного запуска.
Для пуска в автоматическом режиме в панели управления можно выбрать два режима запуска, один для неаварийного запуска – штатный запуск, другой – для аварийного – экстренный запуск
- Штатный запуск
Эта процедура выполняет этапы с 1-го по 8-ой алгоритма пуска в ручном режиме.
Дополнительно появляется параметр «Задержка пуска»
- Проверка электроагрегата
(см. Пуск в ручном режиме; п. 1)
- Задержка пуска
Этот этап начинается одновременно с выполнением процедуры предварительной смазки двигателя (см. Пуск в ручном режиме; п. 2)
Задержка пуска (настраиваемый параметр) определяет время ожидания перед пуском электроагрегата.
- Экстренный запуск
При экстренном запуске, панель управления пропускает этап прогрева двигателя и выходит непосредственно на номинальную скорость и напряжение. Алгоритм экстренного запуска включает в себя следующие этапы
АВТОНОМНАЯ РАБОТА ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ
В системе этого типа установка не работает параллельно ни с другими электроустановками, ни с электросетью.
- Прием нагрузки
Для приема нагрузки при таком режиме, необходимо выполнить следующие этапы
- Запустить установку в ручном или автоматическом режиме
- Когда установка достигнет заданной скорости, замкнуть автоматический выключатель в ручном или автоматическом режиме
- Управление автоматическим выключателем
Панель управления должна иметь возможность управлять срабатыванием автоматического выключателя при возникновении неисправности, приводящей к выключению установки (с охлаждением или без охлаждения)
ТОЛЬКО ИЗОЛИРОВАННАЯ ШИНА
В системе этого типа электроустановка работает параллельно с другими установками, подключенными к изолированной шине.
После того как электроустановка перейдет в состояние готовности к подключению нагрузки, для выхода на шину должны быть выполнены следующие этапы
- Панель управления измеряет напряжение на шине
Если значения межфазных напряжений на шине меньше 20% номинального напряжения генераторной установки
- Панель управления выдает сигнал «первый на линии» остальным установкам. Этот сигнал препятствует замыканию других установок на шину без процесса синхронизации.
- Формируется команда на замыкание автоматического выключателя, если нет запросов или неисправностей, блокирующих замыкание выключателя
Если значения межфазных напряжений и частоты на шине находятся в диапазоне 60-110% от номинального напряжения и частоты генераторной установки, или получен сигнал «первый на линии» от другой установки
- Панель управления выполняет синхронизацию электроустановки с шиной
- Формируется команда на замыкание автоматического выключателя, если нет запросов или неисправностей, блокирующих замыкание выключателя
При параллельной работе нескольких установок на изолированную шину, панель управления должна обеспечивать точную пропорциональность доли нагрузки, подключенной к установке. Нагрузка электроустановки в процентах от номинального значения должна соответствовать нагрузке других электроустановок.
РАБОТА ОДНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПАРАЛЛЕЛЬНО С ЭЛЕКТРОСЕТЬЮ
В системе этого типа электроустановка может работать параллельно с сетью, переключать нагрузку на себя при пропадании сети, переключать нагрузку на сеть и отключаться, когда сеть снова доступна.
Панель управления должна контролировать автоматический выключатель установки и автоматический выключатель сети. После того как электроустановка переходит в состояние готовности к подключению нагрузки, последовательность операций, которые должна выполнять панель управления, зависит от текущего положения данных выключателей.
- Выключатель электроустановки и выключатель сети разомкнуты
- Панель управления выполняет проверку обесточенности шины
- Формируется команда на замыкание автоматического выключателя установки, если нет запросов или неисправностей, блокирующих замыкание выключателя
- Выключатель электроустановки разомкнут, выключатель сети замкнут
После того как электроустановка перейдет в состояние готовности к подключению нагрузки
- Панель управления выполняет синхронизацию с сетью
- Формируется команда на замыкание автоматического выключателя установки, если нет запросов или неисправностей, блокирующих замыкание выключателя
РАБОТА НЕСКОЛЬКИХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПАРАЛЛЕЛЬНО С ЭЛЕКТРОСЕТЬЮ
В системе этого типа электроустановка работает параллельно с другими установками; все установки работают параллельно с сетью.
После того как электроустановка переходит в состояние готовности к подключению нагрузки, последовательность операций, которые должна выполнять панель управления, зависит от текущего положения выключателей электроустановки и сети.
- Выключатель электроустановки разомкнут, выключатель сети разомкнут или замкнут
- Выполняются те же этапы, что и при работе в системе с изолированной шиной
- Выключатель электроустановки замкнут, выключатель сети разомкнут
- Выполняется режим параллельной работы нескольких установок с распределением нагрузки (см. систему изолированной шины)
- Выключатель электроустановки замкнут, выключатель сети замкнут
- Выполняется режим параллельной работы нескольких установок с сетью, с распределением и регулированием нагрузки
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
При параллельной работе электроустановок между собой и с сетью возможно выполнение разных способов переключения нагрузки с одного источника на другой.
- Переключение с размыканием цепи
Формируется команда на размыкание выключателя первого источника, затем по истечении задержки переключения (настраиваемый параметр), замыкается автоматический выключатель второго источника.
Такое переключение исключает возможность параллельной работы источников.
- Мгновенное переключение без размыкания цепи
Формируется команда на замыкание автоматического выключателя второго источника, затем сразу размыкается выключатель первого источника
- Переключение без размыкания цепи с задержкой
Формируется команда на замыкание автоматического выключателя второго источника, затем по истечении задержки времени (настраиваемый параметр) размыкается выключатель первого источника. Во время действия данной задержки времени, выполняется параллельная работа источников.
ОСТАНОВ С ПАНЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ АВТОНОМНОЙ РАБОТЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ
Если запуск электроагрегата выполнен в ручном режиме, то чтобы перевести установку в режим останова с циклом охлаждения необходимо нажать кнопку «Останов» один раз.
Чтобы немедленно остановить установку без цикла охлаждения, необходимо нажать кнопку «Останов» два раза.
Если запуск электроагрегата выполнен в автоматическом режиме, то при нажатии кнопки «Останов» на панели управления произойдёт немедленная остановка установки без цикла охлаждения
Режим останова с циклом охлаждения
- Охлаждение при номинальной частоте вращения
Электроустановка работает с номинальными значениями частоты вращения и напряжения в течении заданного времени (настраиваемый параметр)
- Задержка перехода с номинальной частоты на холостой ход
Этот этап активируется, если в панели управление значение задержки (настраиваемый параметр) установлено больше нуля
- Останов автоматического регулятора напряжения (АРН)
Одновременно с прекращением поддержки номинальной частоты вращения двигателя перестает поступать сигнал на включение АРН
- Замедление до холостого хода
В течении заданного времени (настраиваемый параметр) частота вращения двигателя равномерно убывает от номинального значения до холостого хода
- Охлаждение в режиме холостого хода
В течении заданного времени (настраиваемый параметр) двигатель работает с частотой вращения холостого хода
- Останов двигателя
Останов двигателя выполняется по завершении работы двигателя с частотой вращения холостого хода
- Охлаждение без этапа холостого хода
Эта процедура запускается в том случае, если задана соответствующая настройка в панели управления. В этом случае выполняются следующие этапы
ДИСТАНЦИОННЫЙ ОСТАНОВ В АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ ПРИ АВТОНОМНОЙ РАБОТЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ
Если при работе электроагрегата панель управления находится в автоматическом режиме, то по сигналу дистанционного останова установка выполняет процедуру нормального выключения с циклом охлаждения (сигнал дистанционного останова представляет собой прекращение подачи сигнала дистанционного пуска в панель управления)
Эта процедура выполняет этапы с 1-го по 7-ой алгоритма останова в ручном режиме.
Дополнительно появляется параметр «Задержка останова»
- Задержка останова
Этот этап начинается одновременно с выполнением процедуры охлаждения при номинальной частоте вращения (см. Останов с панели управления; п. 1)
Задержка останова (настраиваемый параметр) определяет время работы с номинальными значениями частоты вращения и напряжения перед началом цикла останова электроагрегата
УПРАВЛЯЕМОЕ ВЫКЛЮЧЕНИЕ
Эта процедура начинается если активизируется неисправность, приводящая к выключению с охлаждением. В этом случае выполняются все этапы алгоритма дистанционного останова, с добавлением этапа задержки для уведомлений
- Задержка для уведомлений
Электроустановка работает с номинальными значениями частоты вращения и напряжения в течении заданного времени (настраиваемый параметр). Эта задержка обеспечивает дополнительное время для уведомлений о неисправности
ВЫКЛЮЧЕНИЕ БЕЗ ОХЛАЖДЕНИЯ
При выполнении этой процедуры электроустановка сразу останавливается независимо от таймеров. Такой останов происходит при выполнении одного из следующих условий
- Активизируется неисправность, приводящая к выключению без охлаждения
- Кнопка «Останов» на панели управления нажата два раза подряд, при работе установки в ручном режиме
- Кнопка «Останов» на панели управления нажата один раза, при работе установки в автоматическом режиме
- Нажата кнопка «Локальный аварийный останов»
- Нажата кнопка «Дистанционный аварийный останов»