GMA_Microprocess_systems_1

Рис. 2.38-2. Принциальная схема платы трансформаторов тока SLE-401 (продолжение)

221

Операционный усилитель N2.2 и стабилизатор U1 используются для создания опорных напряжений 2,5 В; 5,0 В.

Из-за смещения выходных сигналов операционных усилителей N11.1, N1.2, N2.1 на половину измерительного диапазона (2,5 В) имеются только их положительные значения.

ФНЧ и компараторы служат для генерирования импульсов в точках перехода напряжений генератора через нулевые значения, что может быть использовано для измерения частоты.

В стандартной конфигурации частота определяется с помощью итерации мгновенных значений напряжения.

Контроллер D1 имеет АЦП на 8 каналов. Реализация 256 бит соответствует напряжению от 0 до 5 В. Контроллер D1 работает с внутренней памятью RAM емкостью 1К.

Программа находится в микросхеме памяти D2 емкостью 64К. При сканировании мгновенных значений токов и напряжений кон-

троллер D1 определяет следующие величины: действующие значения токов генератора – I1, I2, I3;

действующие значения напряжений генератора – U1, U2, U3; действующие значения напряжения сети – Uc;

активную мощность – Ра; полную мощность – Р; cos φ;

сдвиг по фазе между напряжением сети и генератора – α; частоту генератора – ƒr и частоту сети – ƒc.

Точность преобразования вышеуказанных действующих значений

– 1,5 %.

Точность измерения частоты – 0,1 %.

Измеренные величины передаются в центральный контроллер на плате ZKG-403 синхронным последовательным интерфейсом.

Счетчик D3 генерирует частоту программирования ƒ =3 МГц/n ( n = 2…255) от генератора контроллера (3 МГц).

Плата трансформаторов напряжения SWK-401

Платаимееттритрансформаторанапряжения(рис.2.39).Трансформаторы генератора Т1 и Т2 имеют общую точку на первичной стороне.

222

Рис. 2.39. Принциальная схема платы трансформаторов напряжения SWK-401

223

Третий трансформатор Т3 является трансформатором сети. Все три трансформатора имеют общую точку со вторичной стороны.

На плате имеются реле К1 – К4:

К1 – реле катушки пониженного напряжения; К2 – реле цепи выключения автомата; К3 – реле неисправности цепи автомата;

К4 – реле включения генераторного автомата.

Напряжение питания реле 24 В. Реле управляются через оптопары U1 – U3, которые обеспечивают гальваническую развязку силовой и управляющей цепей.

Реле К4 управляется от двух последовательно соединенных оптопар, обеспечивающих безопасную блокировку при включенном автомате генератора.

Панель управления и индикации ВАТ-407

Панель состоит из следующих органов управления и индикации

(рис. 2.40):

12 буквенноцифровых дисплеев на трех устройствах отображения информации – D4, D5, D6;

2 светодиодов – Н1, Н2;

8 кнопок:

S1 – Parametr – ; S2 – Parametr + ; S3 – Display+; S4 – Display–; S5 – P1, S6 – P2; S7 – Test; S8 – Quit.

Описание назначения кнопок приводится ниже.

Панель не имеет собственного вычислительного устройства. Дисплеи управляются двумя сдвиговыми регистрами D2 и D3.

Кнопки считываются через сдвиговый регистр D1. Сдвиговые регистры подсоединяются прямо к шине SPI через контроллер МС68СН11F1 центральной платы.

Панель управления и индикации служит для индикации рабочих величин, аварийных сигналов, изменения параметров величин судовой электроэнергетической установки и испытаний.

Измеряемые рабочие величины индицируются на дисплее. Кнопки Display «+» и Display «–» используются для вызова на

дисплей измеряемых величин.

224

Рис. 2.40. Принциальная схема платы управления и индикации BAT-407

Кнопка «Parameter» позволяет подавить аварийный сигнал на 15 минут.

Кнопкой «Quit» можно устранить подачу аварийного сигнала.

225

На дисплей вызываются следующие рабочие величины: токи фаз генератора; напряжение генератора; напряжение сети; коэффициент мощности; активная, реактивная и полная мощности; частоты генератора и сети, частота вращения дизеля и т. д.

Индикация аварийных сигналов

При возникновении аварийного сигнала его индикация заменяет индикацию рабочих величин.

Для восстановления индикации измеряемых величин аварийная индикация должна быть квитирована кнопкой «Quit».

При наличии нескольких аварийных сигналов кнопки «+» и «-» используются для их перемещения на дисплее.

При квитировании аварийный сигнал стирается. Квитируется только аварийный сигнал, показанный на дисплее.

Для того чтобы квитировать несколько аварийных сигналов, кнопку «Quit» необходимо нажать несколько раз.

Индикация и изменение уставок

Параметрический режим используется для индикации и изменения предельных значений, выдержек времени и параметров управления с помощью программного обеспечения. Для изменения уставки потенциометры не используются.

Выбор и изменение параметров происходит с помощью дисплея и кнопок, расположенных на фронтальной панели. Значения запоминаются в EPROM. В случае неисправности модуля, происходит автоматическое детектирование ошибки контрольной суммы.

Ошибка EPROM индицируется и должна быть квитирована. Параметрический режим наступает при нажатии кнопок Р1 и Р2 в

течение 3 секунд.

Название и значение параметра показывается на дисплее. Кнопки «+» и «–» можно использовать для перемещения по дисплею других параметров.

Уставки параметров можно изменять только в том случае, если первый параметр «Change Code» будет иметь уставку, равную

«91».

226

Эта блокировка предохраняет изменение параметров неквалифицированным персоналом.

Используя кнопки Р1, Р2 можно выбрать первый параметр последующей группы (Р2) или предыдущей группы (Р1).

Кнопки параметров можно использовать для изменения значений параметров внутри определенных пределов. Десятки, сотни и тысячи цифровых значений заданных величин можно получить при постоянном нажатии регулирующих кнопок.

При одновременном нажатии двух кнопок происходит уставка заданного значения.

Параметрический режим исчезает автоматически, если кнопки не нажимаются в течение 10 минут. Это можно сделать немедленно при нажатии кнопки «Quit».

Группы параметров.

Группа 1 Конфигурация аппаратного обеспечения. Группа 2 Номинальные значения и шкала.

Группа 3 Уставки срабатывания и выдержки времени. Группа 4 Расширение функционирования.

Группа 5 Управление характеристиками активной нагрузки и контроллером синхронизации.

Группа 6 Электронный регулятор дизеля.

Группа 6А Регулирование для двух главных операций, специальные функции.

Группа 7 Расширение управления дизелем модуль DMU10 (исполнительный двигатель).

Группа 8 Монитор нагрузки с ZDM 401.

Индикация при испытаниях

Индикация в режиме испытаний появляется при нажатии кнопки

«Test».

Кнопки «+» и «–» используются для перемещения по дисплею испытательных функций. В режиме испытаний аварийные сигналы подавляются.

Режим испытаний отключается кнопкой «Quit». При кратковременном нажатии кнопки «Quit» аварийная индикация не анулиру-

227

ется. Кнопки «Parameter +» и «Parameter –» во время режима испытаний используются для введения мнимой резервной активной мощности, что позволяет запустить или остановить резервный дизель-генератор.

В режиме испытаний проверяется функционирование управляющего модуля GMM10.

Плата поддержания питания катушки пониженного напряже-

ния USS402

Система поддержки питания катушки пониженного напряжения используется для предотвращения преждевременного срабатывания автомата генератора во время выдержки времени защиты от короткого замыкания.

Если в случае короткого замыкания электронная система модуля GMM10 становится неработоспособной, то автомат генератора тем не менее отключится после истечения выдержки времени.

Цепь питания катушки пониженного напряжения защищена от короткого замыкания.

При мощности катушки 15 Вт и емкости конденсатора 150 μF продолжительность поддержания питания катушки равна 500 м сек в случае падения напряжения питания до 50 %.

Для другой мощности катушки или другой продолжительности поддержания питания используется конденсатор большей емкости.

Плата питания NEG-437

Плата NEG-437 служит для питания управляющего модуля

GMM10.

Питание к плате может подаваться от трехфазного источника или батареи. Трехфазный источник питания 3×24 В. Допускается изменение напряжения питания в диапазоне (0,5 – 1,3) Uн.

Напряжение батареи 24 В. Допускается изменение напряжения от

18 до 30 В.

Плата имеет несколько выходов:

нестабилизированное напряжение 24 В без гальванической развязки;

228

стабилизированные напряжения с гальванической развязкой и защитой от короткого замыкания;

напряжение +5,1 В, с током нагрузки 700 мА; напряжение ± 15 В, с током нагрузки 70 мА.

Последовательные интерфейсы

Все модули GMM10, используемые в системе управления, соединяются между собой с помощью последовательного интерфейса.

Эта передача данных используется для распределения активной нагрузки, предотвращения от одновременного подключения генераторов в случае «Black out», для контроля главных функций, для контроля функций нагрузки и контроля возбуждения (передаются данные: об активной мощности, полной мощности, реактивной мощности, частоте, токах, пусковых командах, о возможности синхронизации).

Вся информация от модулей CMM10 может быть передана через интерфейс RS 485 к системе высшего уровня – системе контроля дизеля или к системе регистрации данных. Расширители входов и выходов для особых систем могут также подсоединяться к этому интерфейсу (Данные относительно неисправностей дизеля, сигналы пуска и остановки).

Функциональное описание работы модуля CMM10

Программа синхронизации генераторных агрегатов активизируется через 2 сек после достижения напряжением синхронизируемого генератора значения, равного Uмин=0,8 Uн. При синхронизации ди- зель-генератора с сетью, частоты напряжения генератора и сети уравниваются путем воздействия на регулятор частоты вращения приводного двигателя. При синхронизации валогенератора с сетью, частоты уравниваются путем воздействия на регулятор частоты главного источника питания. Сигнал на включение автоматического выключателя генератора формируется при условии: Uген – Uсет < 0,1 Uн; разность частот – 0,15/+0,35 Гц; разность фаз равна 200; сигнал на включение автоматического выключателя выдается в течение 100 м сек.

Система распределения активной нагрузки выполняет следующие функции:

229

симметричное распределение нагрузки между дизель-генерато- рами;

асимметричное распределение нагрузки между валогенераторами и турбогенераторами, минимизация мощности дизель-генераторов при параллельной работе с валогенератором;

регулирование частоты для поддержания номинального значения;

распределение нагрузки в соответствии с частотной характеристикой установки с синхронным валогенератором;

уменьшение нагрузки генератора перед его отключением; параллельная работа с использованием статической характерис-

тики в случае неисправности последовательного канала коммуникации.

При высоких динамических требованиях рекомендуется электронный регулятор дизеля. Для работы с электронным регулятором дизеля GМM10 дополнительно снабжается платой управления EDR 401.

В случае «Black out» или неисправностей эта система запускает дизель-генератор с наивысшим приоритетом, если приоритет не выбран предварительно. Генераторная установка с низшим номером имеет наивысший приоритет.

Предварительным условием для пуска является автоматический режим.

Программа интегрированного контроля нагрузки на шинах электростанции осуществляет:

пуск и остановку генераторных установок в соответствии с уставками максимальной и минимальной нагрузок генераторных агрегатов;

подключение одиночной нагрузки большой мощности после оценки резервной мощности.

Пуск резервного дизеля происходит в том случае, если требуемая резервная мощность меньше заданного значения после регулируемой выдержки времени.

Различные значения мощности для пуска резерва определяются уставкой соответствующих параметров.

230