GMA_Microprocess_systems_1

Рис. 2.27. Схема отключения неответственных потребителей

Эти три реле (К100, К1 и К3) расположены на ГРЩ.

При возникновении аварийных сигналов, которые могут привести

костановке дизеля, также происходит отключение неответственных потребителей. Ниже приведен перечень сигналов, которые приводят

котключению неответственных потребителей:

сигналы о низком давлении смазочного масла; сигналы о низком давлении охлаждающей воды; сигналы о большом значении частоты вращения дизеля; сигналы о механической перегрузке (108 %);

аварийные сигналы от блока LSG 821 о недопустимых изменениях значений напряжения и частоты.

Отключение неответственных потребителей происходит при включенном автомате генератора.

Защиту генератора от обратной мощности определяют параметры

7h и 8h.

Параметр 7h задает время выдержки, в секундах: 1 ≤ t ≤ 10. Параметр 8h определяет значение обратной мощности, при кото-

ром происходит срабатывание защиты: 0,01Рн ≤ Р ≤ 0,10Рн.

Защита генератора от недопустимых изменений напряжения и частоты связана с параметрами 9h и 1d.

Параметр 9h задает время выдержки в секундах: 0,5 ≤ t ≤ 2. Параметр Id определяет значение минимального напряжения, при

котором происходит срабатывание защиты – 0,35Uн ≤ U ≤ 0,99Uн. Защиту от повышения напряжения характеризуют параметры

2d и 3d.

181

Параметр 2d задает время выдержки, в секундах: 1 ≤ t ≤ 5. Параметр 3d характеризует значение максимального напряжения,

при котором происходит срабатывание защиты: 1,1Uн ≤ U ≤ 1,5Uн. Защита от понижения частоты связана с параметрами 1n и 2n. Параметр 1n задает время выдержки, в секундах: 0,5 ≤ t ≤ 2,0.

Параметр 2n определяет значения минимальной частоты, при которых происходит срабатывание защиты: 0,7ƒн ≤ ƒ ≤ 0,92ƒн.

Защита генератора от несимметричного режима работы основана на определении разности между наибольшим и наименьшим значениями токов в фазах генератора. Характеризуют эту защиту параметры 4d и 5d.

Параметр 4d задает время выдержки, в секундах: 2 ≤ t ≤ 49,5. Параметр 5d характеризует значения разности между наиболь-

шим и наименьшим значениями токов, при которых происходит срабатывание защиты:

0,1Iн ≤ I ≤ 0,6Iн.

Выбранный критерий оценки несимметрии режима работы весьма приближенный.Оннеотражаетреальныхфизическихпроцессов,которые происходят при возникновении несимметричного режима работы.

При срабатывании всех указанных выше систем защиты происходит появление соответствующей индикации.

Как было сказано выше, защита генераторов также осуществляется с помощью сигналов от блока LSG 821. Аварийные сигналы, поступающие от блока LSG 821, определены параметрами 3F…8F.

Параметр 3F определяет возможность отключения генератора и остановки дизеля. Этот параметр принимает одно из двух возможных значений: 0 и 1. Отключение происходит в том случае, когда значение параметра равно 1.

Параметры 6F, 7F и 8F задают время выдержки отключения генератора и остановки дизеля.

Параметры 4F и 5F задают время выдержки при подаче только аварийных сигналов.

Параметр 4F определяет время выдержки при изменении напряжения сети на ±5 %, в секундах: 0 ≤ t ≤ 30.

182

Параметр 5F определяет время выдержки при изменении частоты генератора на ±5 %, в секундах: 0 ≤ t ≤ 30.

Одиночный режим работы

В некоторых случаях возникает необходимость в том, чтобы дизель работал, не испытывая влияния других агрегатов электроэнергетической установки.

Подобный режим работы можно осуществить, используя параметр 3Н.

Параметр3Нможетприниматьдвазначения:0и1.ПриZ=0происходит блокирование подключения пускового реле – после неудавшегося пуска или повреждении дизеля. Одновременно с этим в телеграфной связи стирается команда «Автоматика готова к пуску». Это приводит к тому, что исчезает возможность запуска дизеля через телеграфную связь – по команде от микроЭВМ (включая и микроЭВМ LSG 821).

Запуск дизеля также не произойдет при обесточивании

(«Blackout»).

Осуществление остановки дизеля возможно по команде от микроЭВМ LSG 821, но только в автоматическом режиме. В ручном режиме работы происходит блокирование команды блока LSG 821 об остановке дизеля.

Телеграфная связь между блоками управления

Телеграфная (взаимная) связь служит для передачи информации от каждого из блоков ко всем остальным. Благодаря наличию этой связи, в любой момент времени каждый блок обладает информацией об остальных.

Для создания телеграфной связи использованы приемо-передат- чики – микросхемы D27, D28 и D29 (см. рис. 2.4,в). Все они расположены на микропроцессорной плате.

На микросхему D27 поступают сигналы «+Е» и «-Е». С выхода микросхемы D28 снимаются два сигнала: «+S» и «-S».

Обозначение этих сигналов связано с названиями микросхем на немецком языке. Микросхема D27 – это «Empfanger» («Приемник»). Микросхема D28 – «Sender» («Передатчик»).

183

184

В системе предусмотрена аварийная телеграфная связь между микроЭВМ DSG 822.1…DSG 822.4.

Аварийная связь осуществлена с помощью кабеля, подключенного к клеммам Х12: 4,5,6 периферийных соединительных плат РАР 402 (см. рис. 2.3). К этим же клеммам поступают сигналы с бесконтактных ключей на операционных усилителях D21-D23 (рис. 2.29).

Рис. 2.29. Схема бесконтактных ключей, используемых для аварийной связи между микроЭВМ

Эти усилители расположены на плате ввода и вывода ЕА 402. Бесконтактными ключами управляют буферные регистры D10. На входы этих регистров поступают сигналы D0-D7 с шины данных. Бесконтактные ключи в данном случае выступают в качестве передатчиков.

В качестве приемников служат бесконтактные ключи на операционных усилителях DA8. Этими ключами управляют регистры D11,

на входы которых также поступают сигналы D0-D7 с шины данных.

––– –––

Регистрами D10, D11 управляют соответственно сигналы S3, S7 поступающие с дешифратора D1 (см. рис. 2.8).

185

2.1.4. Функциональное описание работы блока управления

LSG 821

Назначение блока LSG 821

БлокLSG821служитдляосуществленияконтролязанагрузкойсудовой электростанции. При помощи линии связи этот блок постоянно получает информацию о нагрузке каждого работающего генератора.

Помимо контроля за нагрузкой судовой электростанции блок LSG 821 может обеспечивать включение шести наиболее мощных установок, имеющих контакторные станции.

На дисплее блока предусмотрена индикация восьми рабочих величин, а также кодов и параметров заданных величин и аварийных сигналов. Светодиоды блока позволяют контролировать включение кнопок управленияигенераторныхавтоматов,наблюдатьзасостояниемдизелей и генераторов, а также следить за работой подруливающего устройства.

Ниже приведены описания различных операций, которые осуществляет блок LSG 821.

Индикация рабочих величин, аварийных сигналов и параметров заданных величин

Рабочие величины. На дисплее может осуществляться индикация восьми рабочих величин. Индикацию каждой конкретной рабочей величины определяет параметр bА.

В обычных условиях на дисплее показана индикация резервной мощности – «Power reserve». Индикация той или иной рабочей величины происходит при нормальных условиях в соответствии с выбором. В случае возникновения аварийного сигнала индикация рабочей величины исчезает. Ее появление снова происходит только после того, как аварийный сигнал исчезает и будет квитирован.

Аварийный сигнал можно подавить на какое-то время при помощи параметра SU, причем 0 ≤ t ≤ 127,5 мин.

Аварийныесигналы.БлокLSG821контролируетисправностьмикропроцессорной платы ZK 408, платы ввода-вывода ЕА 401 и периферийной соединительной платы РАР 402. При возникновении неисправности на дисплее появляются соответствующие аварийные сигналы.

186

Всеаварийныесигналызакодированыивозникаютнадисплееввиде мигающей индикации, указывающей тот или иной код. После исчезновения аварийных сигналов их индикация прекращается. После квитирования мигание прекращается, но сохраняется постоянное свечение.

Индикация и изменение параметров заданных величин. Физические величины, значения которых можно изменять в заданных пределах, имеют свои коды. Для упрощения изложения код величины далее будет называться параметром.

Для получения доступа в программную секцию, позволяющую осуществлять индикацию параметров, а также их изменение, исполь-

зуют кнопку S6 («Setting value») (см. рис. 2.12).

При использовании этой кнопки на дисплее появится тот параметр, который был установлен последним. Если не было выставлено еще ни одного параметра, то на дисплее будет показан первый параметр – SU.

Высвечиваемая индикация имеет вид ХХYY, где ХХ представляет собой код заданной величины, а YY – значение параметра. При каждом нажатии на кнопку S6 («Setting value») происходит смена одного параметра другим, следующим за ним. За последним параметром вновь появляется первый.

Удерживая кнопку «Setting value» в нажатом положении, можно переключать параметры с помощью кнопок S9, S10. Кнопка S9 («+») позволяет переключать параметры в прямом направлении, а кнопка

S10 («-») – в обратном.

При появлении желаемого параметра можно уменьшать или увеличивать его значение в заданных пределах с помощью тех же кнопок

«+» и «-».

При кратковременном нажатии на кнопки (S9, S10) происходит изменение существующего значения параметра на одну единицу в соответствующем направлении. При длительном удерживании кнопки в нажатом состоянии происходит непрерывное изменение выставленного значения параметра.

Установку параметра можно прекратить путем нажатия на кнопку

S1 («Lamp test») (см. рис. 2.12).

Изменение значений параметров выполняется в ОЗУ (RAM). Это приводит к возникновению различий между содержанием ОЗУ

187

и содержанием ПЗУ (EPROM). Возникшее различие вызывает появление мигающей индикации, демонстрирующей новое значение параметра. Это новое значение должно быть квитировано. Сигнал квитирования переносит новое значение параметра в ПЗУ. В результате переноса происходит изменение контрольной сумы. Это приводит к тому, что появляется мигающая индикация, указывающая новое значение контрольной суммы, которое также необходимо квитировать.

После завершения установки заданных значений параметров снова появляется ранее выбранная индикация.

Пуск резервного дизеля и подключение генератора

В качестве критерия пуска используют значения активной или полной мощностей. Для каждого вида резервной мощности предусмотрены две ступени. Они отличаются заданными уровнями и временем задержки при пуске.

Так, для первой ступени полной мощности время задержки, кото-

рое определяет параметр 0U (t1 = Z × 0,5, c), можно изменять в пределах от 0 до 45,5 с. Заданное время t1 = 10 с.

Для второй ступени полной мощности время задержки, опреде-

ляемое параметром 1U (t2 = Z × 0,5, с), также можно изменять в пределах от 0 до 45,5 с. Заданное время t2 = 5 с.

Для ступеней активной мощности предусмотрены такие же диапазоны изменения времени задержки пуска, т. е. от 0 до 45,5 с.

Для первой ступени активной мощности (параметр задержки времени U) заданное значение времени t1 = 10 с.

Для второй ступени активной мощности (параметр задержки времени 3U) заданное значение t2 = 5 с.

Для нормальной работы необходимо иметь минимум одну ступень резервной мощности. При Z = 0 можно исключить те или иные ступени. Если все ступени отключены (Z=0), то на цифровом дисплее появляется соответствующая индикация.

При пуске резервного дизеля и подключении соответствующего генератора используют одно из двух значений резервной мощности: абсолютное или относительное.

188

Абсолютное значение резервной мощности Ра равно разности между суммой номинальных значений мощностей работающих генераторов и суммой их действительных текущих значений:

где Рa – текущее значение абсолютной резервной мощности;

∑Pni – сумма номинальных значений мощностей работающих генераторов;

∑Pi – сумма текущих действительных значений мощностей этих же генераторов.

Происходит сравнение Ра с заданным минимальным значением резервной мощности Рmin e. Пуск резервного дизеля происходит при выполнении условия:

Ра ≤ Рmin e.

Относительное значение резервной мощности Pr равно отношению абсолютной резервной мощности Ра к сумме номинальных значений мощности работающих генераторов:

минимальным значением Pmin e. Пуск резервного дизеля происходит при соблюдении условия: Pr ≤ Pmin e. Можно считать, что при пуске дизеля справедливо следующее утверждение: Pa=Pmin e ∑Pn .

Таким образом, в случае выбора относительной резервнойi мощности значение абсолютной резервной мощности, при котором происходит пускдизеля,зависитотсуммыноминальныхзначениймощностейработающих генераторов. Заданное минимальное значение относительной резервной мощности Pmin e определяет часть суммы номинальных мощностей работающих генераторов, при которой происходит пуск дизеля.

Мощность каждого генератора выражена в относительных единицах. В качестве базового значения выбирают мощность наиболее мощного генератора или электропривода.

189

Значение минимальной резервной мощности для абсолютной резервной мощности выражено в относительных единицах:

Pmin e

Z = ––––– Z1,

Pni

где Pn – базовая мощность,

Z1i – параметр базовой мощности;

Z – параметр минимальной резервной мощности.

Таким образом, минимальная резервная мощность для абсолютной резервной мощности представляет собой часть мощности базовой установки (одного генератора или мощного электропривода).

Значения Pmin e для каждой ступени задают параметры 2Р, 4Р, 5Р и 7Р. Эти значения могут находиться в диапазоне от Z=0 до Z=99.

Перед пуском дизеля присутствует свечение светодиодов «Power reserve too small» и «No power reserve». После удачного пуска возни-

кает индикация «Start effected». Эта индикация продолжается в течение 5 мин. Устранить ее можно квитированием.

Текущее значение мощностей можно выразить через их номинальные значения, используя коэффициент нагрузки λi:

Pi = λi × Pni.

При параллельной работе генераторов распределение активных мощностей происходит пропорционально их номинальным значениям, поэтому значения коэффициентов нагрузки генераторов равны: λ1=λ2=…=λi=…=λn=λ≤1.

При постоянстве коэффициента мощности cosφ эти же значения сохраняются и для полной мощности.

Учитывая изложенное выше, найдем значения коэффициентов нагрузки для наиболее общего случая – когда электроэнергетическая установка состоит из четырех генераторов различной мощности.

Используя выражение (2.1), определим коэффициент нагрузки при пуске дизеля:

190