GMA_Microprocess_systems_1

Автоматический пуск может быть отменен кнопкой «No diesel Start».

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

Если резервная мощность разрешает отключение нескольких установок, то остановка второй установки происходит после остановки первой установки через 60 с.

Автоматическая остановка может быть отменена кнопкой «No diesel stop».

При плавании в узкостях желательно иметь дополнительную резервную мощность, для этого персонал может потребовать пуск одного или всех, имеющихся в наличии дизелей, с помощью кнопки

«Сoastal traffic».

Желаемая резервная мощность задается соответствующим параметром.

Пусковая последовательность генераторных установок имеет следующий вид:

отключенная, но оставшаяся во вращении генераторная установ-

ка;

предварительно выбранные генераторные установки с определенным приоритетом;

другие генераторные установки.

Внутри приоритетной группы первой запускается генераторная установка с низшим номером. Пуск агрегатов происходит в автоматическом режиме и при отсутствии аварийных сигналов.

Если требуется запуск резервной установки, но нет в наличии резервного агрегата, то появляется аварийный сигнал «Preserv < min».

Последовательность остановки генераторных установок происходит с обратным приоритетом по сравнению с пусковой последовательностью:

первый приоритет при остановке имеют предварительно выбранные агрегаты;

останавливаются агрегаты с высшим номером.

231

Агрегаты в ручном режиме не останавливаются, если вычисление мощности требует остановки установки, но нет команды в автоматическом режиме или не нажата кнопка остановки дизеля, то появляется аварийный сигнал «DG underload».

В случае двух шин с разъединительным автоматом, каждая шина имеет собственную программу контроля нагрузки.

При соединении шин один модуль GMM10 работает как ведущий

(master), а второй как ведомый (slave).

Ведомый никогда не останавливает установку, но может ее пустить.

Это необходимо потому, что только он является ответственным за подключение программируемой нагрузки со своей стороны.

Модуль GMM10 «slave» становится активным при остановке в случае отсутствия модуля «master». В этот режим он переходит при отключении межсекционного автомата.

Блок GMM10 имеет программное обеспечение, которое при необходимости обеспечивает автоматическое ограничение числа параллельно работающих генераторных агрегатов.

При максимальном разрешенном числе установок дальнейшее подключение генераторов к сети не происходит, даже если резерв мощности недостаточен.

Максимальное разрешенное число генераторных агрегатов, подключенных к сети, определяется соответствующей уставкой.

2.3. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ ФИРМЫ NORCONTROL

Микропроцессорная система управления судовой электроэнергетической установкой (СЭЭУ) фирмы Norcontrol является распределенной системой. Каждый генераторный агрегат СЭЭУ снабжен микропроцессорным блоком управления GCU-8800. Все блоки управления генераторными агрегатами СЭЭУ объединены в локальную управляющую сеть с помощью интерфейса RS422, либо токовой петли.

232

Блоки управления GCU-8800 выполнены на базе 16-разрядного микропроцессора Intel 8086 с тактовой частотой 5 МГц.

Предусмотрена интеграция системы управления СЭЭУ в распределенную систему контроля и управления Datachief-7.

От блоков управления GCU в систему Datachief-7 подается информация о рабочем и аварийном состояниях генераторных агрегатов, нагрузке установки, состоянии мощных потребителей, пуск которых разрешается только при достаточном резерве мощности на шинах.

По линиям связи блоки GCU обмениваются между собой информацией о состоянии генераторных агрегатов, об общей нагрузке СЭЭУ, допустимой нагрузке генераторов, находящихся в работе, о запросах на пуск мощных потребителей, а также приоритет каждого резервного генератора.

Система управления может управлять СЭЭУ, включающей до 10 генераторных агрегатов (рис. 2.41).

Конструктивно блок GCU выполнен в виде шкафа со стойками. На передней части шкафа располагается рабочая панель.

Вблоке имеется постоянно действующая программа самоконтроля. При возникновении неисправности на панели GCU появляется индикация.

Вслучае критических неисправностей выходы GCU отключаются от генераторной установки.

Также имеется постоянный контроль за связью с другими GCU и

системой Datachief-7.

Вслучае неисправности коммуникацией на панели GCU появляется индикация. При нарушении связи между GCU прекращается управление распределением нагрузки.

Оператор может осуществлять шунтирование автоматических функций (за исключением обнаружения, индикации аварийных сигналов и синхронизации) и выполнять ручное управление с панели GCU.

При ручном управлении предусматриваются следующие операции: пуск/остановка дизель-генератора, подключение/отключение генератора, выбор вида топлива, симметричное или асимметричное распределение нагрузки.

233

Рис. 2.41

Ниже приводится описание функционирования устройства управления генераторной установкой GCU.

Пуск и остановка генераторных агрегатов в зависимости от нагрузки

Один из генераторных агрегатов в составе СЭЭУ выбирается в качестве ведущего, а остальные являются резервными. Ведущий генератор находится постоянно в работе, а его блок управления поддерживает постоянство частоты сети. Порядок нумерации резервных генераторных агрегатов определяет последовательность их пуска и остановки при изменении нагрузки на шинах.

Блок управления резервным генератором производит автоматический пуск, синхронизацию и подключение своего генератора, если он является очередным по приоритету и получает соответствующие команды:

234

запрос о включении мощного потребителя, если работающий генератор не обеспечивает достаточную мощность;

запрос о пуске с другой GCU, если ее генератор близок к перегрузке;

запрос о пуске с другой GCU, если ее генератор имеет неисправность и не может обеспечить свое распределение нагрузки.

Вслучае «Black-out» все резервные GCU, генераторы которых не вращаются, дают команды на их пуск. При уменьшении нагрузки на шинах ниже установленной величины, происходит автоматическая остановка резервного генератора.

Процесс пуска и остановки резервного генератора показан на рис. 2.42.

Параметр Р1 определяет нагрузку, при которой происходит пуск резервного генератора. При кратковременных перегрузках, время которых не превышает Т1, пуск не происходит.

Параметр Р2 определяет нагрузку, при которой происходит остановка резервного генератора. Нижняя часть рисунка показывает процессы пуска и остановки резервного генератора.

После пуска резервного генератора происходит распределение нагрузки. Если нагрузка становится меньше значения, задаваемого параметром Р2, то остановка резервного генератора произойдет после времени задержки Т2.

Типичные значения параметров времен задержки равны: Р1 = 80 % номинальной нагрузки; Р2 = 70 % номинальной нагрузки;

Т1 = 2 с, Т2 = 30 мин.

Временные задержки Т1 и Т2 позволяют устранить пуск и остановку резервного генератора при кратковременных возрастании и уменьшении нагрузки.

Врежиме блокировки остановки « Stop blocked» резервный генератор работает постоянно независимо от нагрузки. Этот режим обычно используется при запросе пуска мощного потребителя, например, подруливающего устройства, который может включиться в неопределенное время.

235

Рис. 2.42. Процесс пуска и остановки резервного генератора

Симметричное распределение нагрузки

При одновременной работе двух или более генераторов нагрузка между ними обычно распределяется равномерно в соответствии с их номинальными мощностями.

Например, при работе двух генераторов и нагрузке в 60 % общей мощности каждый генератор нагружается на 60 % собственной номинальной мощности.

Для генераторов разной мощности при одинаковых нагрузках в процентном отношении каждый будет иметь различную нагрузку в киловаттах.

236

Для предотвращения излишней реакции дизеля на небольшие изменения нагрузки в процесс ее распределения вводится гистерезис

(рис. 2.43).

Рис. 2.43. Гистерзис при распределении нагрузки

Асимметричное распределение нагрузки

Асимметричный режим работы применяется для уменьшения коксования дизельных двигателей в случае их длительной работы при нагрузке менее 50 %.

Коксование может возникнуть при симметричном распределении нагрузки, если два генератора не могут быть нагружены более чем на 50 %.

Асимметричный режим работы предварительно выбирается оператором для определенного генераторного агрегата.

В этом режиме один из генераторов работает с нагрузкой, близкой к оптимальной,другой–смалойнагрузкойналегкомтопливе.Этаработа продолжается в течение предварительно выбранного периода времени.

237

Вконце этого периода генераторные агрегаты меняются мес-

тами.

Эта последовательность асимметричного распределения нагрузки постоянно повторяется. На рис. 2.44 показан процесс асимметричного распределения нагрузки между двумя генераторными установками.

Втечение времени Т1 генератор А имеет большую нагрузку, а генератор В – малую нагрузку. Значение Р2 обычно равно 20 %. При росте суммарной нагрузки выше суммы значений Р1 и Р2 генератор

Внагружается, что характеризуется всплеском (горбом) на его характеристике. При уменьшении суммарной нагрузки генератор В разгружается только до значения, равного Р2.

Рис. 2.44. Ассиметричное распределение нагрузки

238

Вконце периода Т1 роли генераторов меняются. Нагрузка генератора В повышается до значения Р1, а нагрузка генератора А уменьшается.

При изменении нагрузок генераторов автоматически меняется вид топлива. Типичные значения параметров и периода равны: Р1 = 75 %,

Р2 = 20 %, Т1 = 120 мин.

Вслучае роста суммарной нагрузки, при которой требуется запуск резервного генератора, мощность генератора В обычно возрастает до 80 %, так как мощность генератора А не может быть больше Р1.

Контроль подключения мощных потребителей

Каждый GCU контролирует подключение двух групп мощных потребителей таким образом, чтобы не могло произойти обесточива-

ния (Black-out).

Если суммарная мощность работающих генераторов достаточна для подключения новой нагрузки, разрешение на ее подключение дается немедленно. При недостаточном значении мощности разрешение на подключение мощного потребителя дается только после подключения одного или нескольких резервных генераторов.

Предварительная смазка

Предварительная смазка резервного дизеля перед его пуском управляется GCU.

Она может быть непрерывной или с определенными интервалами (рис. 2.45). Все параметры смазки предварительно выбираются. К числу параметров относятся: время смазки Т1, период смазки Т2 и время кратковременной смазки непосредственно перед пуском Т3.

Типовые значения параметров: Т1 = 5 мин, Т2 = 30 мин, Т3 = 5 с.

Выбор вида топлива

Каждый GCU выбирает вид топлива для своего дизеля (легкое или смешанное). Выбор топлива зависит от рабочего состояния двигателя и нагрузки генератора. Процесс выбора топлива показан на рис. 2.46, где Т1 – время прогрева дизеля на легком топливе, Р1 – минимальное

239

Рис. 2.45. Предварительная смазка

Рис. 2.46. Выбор вида топлива

значение нагрузки, при которой дизель работает на смешанном топливе; Т2 – время очистки дизеля от остатков смешанного топлива.

240