Система управления, защиты и автоматики ДЭС.

ТЕМА.Система управления, защиты и автоматики ДЭС.

Занятие 1. Состав оборудования щита управления ДЭС .

Вопрос 1. Функции, выполняемые системой автоматики.

Система автоматического и ручного управления обеспечивает:

-местное и дистанционное управление 5И57А;

-пуск и остановку агрегата;

-включение и отключение контакторов ввода сети;

-перевод питания с агрегатов на сеть без перерыва питания с последующим автоматической остановкой агрегатов;

-перевод питания с сети на агрегаты, без перерыва в снабжении электроэнергией с последующим автоматическим отключением контакторов ввода сети;

-параллельную работу агрегатов с резервом мощности;

-автоматическую синхронизацию агрегатов между собой и промышленной сетью;

-автоматическое распределение активной и реактивной мощностей между параллельно работающими агрегатами;

-автоматический пуск агрегатов при аварийном отключением сети;

-автоматическое управление контактором параллельной работы;

-автоматическое поддерживание дизеля неработающего агрегата в режиме прогретого состояния;

-автоматическое и ручное управление электроприводом люков забора и выброса воздуха;

-защиту агрегатов и оборудования при возникновении неисправности и аварийных режимах;

-автоматический подзаряд АКБ;

-автоматическое пополнение топливных баков;

-формирование сигналов о состоянии 5И57А при работе в режиме ДУ.

Вопрос 2. Состав оборудования ЩУ.

Щит управления ( ЩУ ДЭС ) предназначен для управления дизельной электростанцией, визуального контроля за состоянием силовых цепей и агрегатов, а также для размещения блоков:

• синхронизации;

• контроля напряжения и частоты;

• распределения мощности;

• регулировки и токовой защиты;

• реле агрегатов;

• автоматического управления;

• ручного управления;

• управления ДЭС.

БС1	ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ			БС2
БКН1	БРУ1	БРУ2	БКН2
БРМ1	БАУ1	БАУ2	БРМ2
БТЗ1	БР1	БУ ДЭС	БТЗ2
	БР2

Фото 7.1.1.Щит управления ДЭС и схема размещения блоков.

Фото 7.1.2.Щит управления ДЭС, размещение в кунге.

Блоки с индексом 1 относятся к первому агрегату, а с индексом 2 - ко второму агрегату.

Щит управления состоит из:
- пульта управления.

- двух блоков синхронизации (БС 1, БС2);

- двух блоков контроля мощностей и частоты (БКН 1, БКН 2);

- двух блоков распределения мощностей (БРМ1, БРМ2);

- двух блоков регулирования и токовой защиты (БТЗ1, БТЗ2);

- блоков реле агрегатов (БР1, БР2);

- двух блоков автоматического управления (БАУ1, БАУ2);

- двух блоков ручного управления (БРУ1, БРУ2);

- блока управления ДЭС;
Блок синхронизации предназначен автоматической подгонки напряжения и частоты под напряжению и частоту на фидере, а также выбора момента включения агрегата или ввода сети.
Блок контроля напряжения и частоты предназначен для поддержания номинальных значений напряжения и частоты агрегата при автоматическом управлении, а также контроля системы возбуждения генератора и выдачи неисправности в БАУ агрегатом.
Блок распределения мощностей предназначен для распределения активной и реактивной мощности при параллельной работе агрегатов, а также контроля обратной мощности на агрегате и выдачи сигнала неисправности в БАУ. Блок работает только на ведомом агрегате.
Блок регулирования и токовой защиты предназначен для формирования сигналов управления двигателем топливной рейки и двигателем сопротивления установки напряжения (СУН) агрегата, а также для защиты оборудовании ДЭС при коротком замыкании по сети или по агрегату и формирования сигнала недогруза или перегруза агрегата.
Блок автоматического управления предназначен для автоматического управления агрегатом и контактором ввода сети, а также включения и выключения БРМ и БКН при работе от агрегатов.
Блок ручного управления предназначен для ручного управления собственными нуждами агрегата и ручного управления фидером .
Блок реле агрегата предназначен для передачи исполнительных команд в системе автоматики ДЭС.
Блок управления ДЭС предназначен для управления очередностью запуска агрегатов, контактором параллельной работы , а также формирования сигнала "агрегат ведущий".

Фото 7.1.3.Щит управления ДЭС. Общий вид.

Вопрос 3. Варианты управления ДЭС.

Таблица 7.1.1. Варианты управления электростанцией

	ВАРИАНТЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЕЙ
	МЕСТНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ФИДЕРОМ 1, 2				ДИСТАНЦИОННОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ФИДЕРОМ 1, 2
РАБОТАЮЩИЕ БЛОКИ В ЩУ	БУ ДЭС; БАУ1,2; БТЗ1,2; БР1,2	БУ ДЭС; БАУ1,2; БТЗ1,2; БР1,2	БКН1, (2); БРМ (1),2; БТЗ1,2 БР1,2; БАУ1,2; БУ ДЭС; БРУ1,2	БКН1,2; БТЗ1,2БУ ДЭС; БАУ1,2; БРУ1,2; БР1,2	БУ ДЭС; БАУ1,2; БТЗ1,2; БР1,2	БКН1; БТЗ1,2; БАУ1,2; БРУ1;БУ ДЭС; БР1,2	БКН2; БТЗ1,2; БАУ1,2; БРУ2; БУ ДЭС; БР1,2	БКН1, (2); БТЗ1,2 БРМ (1),2; БР1,2; БАУ1,2; БУ ДЭС; БРУ1,2	БКН1,2; БТЗ1,2; БАУ1,2; БУ ДЭС; БРУ1,2; БР1,2
ВКЛЮЧЕННЫЕ КОНТАКТОРЫ И АГРЕГАТЫ	К3, К4, К5	К3, К4	АГР.1,2; К1, К2, К5	АГР.1,2; К1, К2	К3, К4, К5	АГР.1; К1, К5	АГР.2; К2, К5	АГР.1; АГР.2; К1, К2, К5	АГР.1; АГР.2; К1, К2
	К4, К5	К4	АГР.2; К2, К5	АГР.2; К2
	К3, К5	К3	АГР.1; К1, К5	АГР.1; К1
РЕЖИМ РАБОТЫ	ОТ СЕТИ , ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ	ОТ СЕТИ, РАЗДЕЛЬНАЯ	ОТ АГРЕГАТОВ, ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ	ОТ АГРЕГАТОВ, РАЗДЕЛЬНАЯ	ОТ СЕТИ, ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ	АГРЕГАТ 1 НА ДВА ФИДЕРА	АГРЕГАТ 2 НА ДВА ФИДЕРА	ОТ ДВУХ АГРЕГАТОВ, ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ	ОТ ДВУХ АГРЕГАТОВ, РАЗДЕЛЬНАЯ

Вопрос 4. Пульт управления (ПУ).

Пульт управления (ПУ) предназначен для выбора режимов работы ДЭС и перехода с одного режима работы в другой (рис. 7.2.2).

На передней панели ПУ расположены приборы контроля за параметрами ДЭС - вольтметр, частотомер, два амперметра, два ваттметра, два счетчика моточасов агрегатов, мнемосхема силовых цепей (рис. 7.2.1) электростанции и органы управления.


Рис.7.2.1. Однолинейная мнемоническая схема ДЭС.

Рис. 7.2.2. Пульт управления.

Над мнемосхемой на ПУ расположены четыре тумблера.
Первый тумблер предназначен для выбора варианта управления ДЭС (местный или дистанционный).
Второй тумблер - выбор источников питания : от сети или от агрегатов.
Третий тумблер - раздельная или параллельная работа от сети или от агрегатов.
Четвертый тумблер - работа ДЭС с резервом или без резерва.
На мнемосхеме с помощью светодиодов отображается состояние силовых цепей электростанции
1) светодиоды зеленого цвета:
- К1, К2, КЗ, К4, К5 - сигнализирует о включенном состоянии контакторов.
- АГРЕГАТ 1,2 - сигнализирует о готовности агрегата к приему нагрузки.
- ФИДЕР 1,2 - сигнализирует о наличии напряжения на фидерах.
- СЕТЬ - о наличии напряжения на вводе ДЭС.
2) светодиоды красного цвета:
- АГРЕГАТ 1,2 - сигнализируют о появлении неисправности на агрегате или по собственным нуждам (обобщенный сигнал неисправности).
- СЕТЬ - сигнализирует о пропадании напряжения сети.
ФИДЕР 1,2 - сигнализирует о коротком замыкании по фидерам.
Под мнемосхемой расположены кнопки "ФИДЕР 1,2 ВКЛ. ОТКЛ.".
С помощью этих кнопок включается и отключается тот источник питания, который задан режимным тумблером "ОТ СЕТИ, ОТ АГРЕГАТА".

Вопрос 5. Блок автоматического управления (БАУ).

БАУ предназначен для управления агрегатом, контактором ввода сети и БРМ.

Конструктивно БАУ оформлен в виде выдвижного блока и имеет номер 6ДК.402402.Э3. (рис. 7.2.1).



Фото 7.2.1.Внешний вид БАУ.

БАУ предназначен для реализации алгоритмов:

• пуска агрегата;

• остановки агрегата;

• запоминания неисправности агрегата;

• управления контакторами агрегата и ввода сети;

• управления БРМ.

В состав блока входят девять плат.

Плата П1 (6ДК.415684.Э3). В состав платы входят:

1. Светодиоды, сигнализирующие о возникновении неисправностей:

• обратная мощность;

• неисправность возбуждения генератора;

• разнос (обороты больше 1800 ^об/_мин);

• незавершённый пуск-останов;

• перегрев масла и охлаждающей жидкости;

• низкое давление масла;

• низкий уровень воды;

• перегрузка агрегата.

1. Кнопка “сброс” для сброса памяти неисправностей

Плата П2 (6ДК.415682.Э3) имеет органы управления:

• кнопка “ПРОВЕРКА” – для проверки работоспособности реле времени участвующих в технологии пуска, останова и контроля цепей. После загорания светодиода 20, 36 секунд дополнительно высвечивается светодиод “НЕЗАВЕРШЁННЫЙ ПУСК-ОСТАНОВ)”;

• кнопка ”ПОПЫТКА ПУСКА” – для проверки работы мультивибратора, формирующего временные интервалы попыток пуска и пауз между ними;

• потенциометры настройки питания – для установки напряжения питания цепей БАУ “-1,2В”, “+10В”.

Плата П3 предназначена для:

• формирования сигнала на остановку агрегата;

• формирования сигнала на отключение контактора ввода сети;

• запоминания сигнала “ПЕРЕГРУЗ ПО МОЩНОСТИ”;

• запоминания сигнала “НЕИСПРАВНОСТЬ СЕТИ”.

Плата П4 предназначена для:

• запоминания сигнала “ПУСК АГРЕГАТА”;

• формирования сигнала на включение стартера;

• формирования сигнала на вывод рейки в максимум, минимум;

• формирования сигнала на включение насоса прокачки масла.

Плата П5 предназначена для:

• формирования сигнала на отключение контактора агрегата;

• формирования сигнала “НЕЗАВЕРШЁННЫЙ ПУСК-ОСТАНОВ”;

• запоминания сигнала на остановку агрегата.

Плата П6 предназначена для:

• формирования сигнала (обобщённого) “НЕИСПРАВНОСТЬ АГРЕГАТА”;

• формирования сигнала “ГОТОВНОСТЬ АГРЕГАТА”.

Плата П7 предназначена для:

• запоминания сигнала “РАЗНОС”;

• запоминания сигнала “НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ МАСЛА”;

• запоминания сигнала “НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ”.

Плата П8 предназначена для:

• формирования сигнала на включение БРМ;

• формирования сигнала (обобщённого) “ПУСК АГРЕГАТА”;

• запоминания сигнала “К3 НА ФИДЕРЕ”.

Плата П9 предназначена для:

• формирования сигнала на включение контактора агрегата;

• формирования сигнала на включение контактора ввода сети;

• запоминания сигнала “НЕИСПРАВНОСТЬ ВОЗБУЖДЕНИЯ”;

• запоминания сигнала “ОБРАТНАЯ МОЩНОСТЬ”.

Вопрос 6. Блок ручного управления( БРУ).

Блок ручного управления БРУ (6ДК406.006.Э3) (Фото 7.2.2) предназначен для ручного управления агрегатом, ручного и автоматического управления люками и собственными нуждами.

Фото 7.2.2.Внешний вид БРУ.

БРУ осуществляет управление:

1. Электронагревателями.

2. Насосами закачки топлива и масла.

3. Люками забора и выброса воздуха.

4. Двигателями топливной рейки.

5. Двигателем уставки напряжения.

6. Включение и отключение контактора агрегата.

7. Включение и отключение контакторов ввода сети.

8. Полуавтоматический запуск и остановка агрегата.

9. Включение начального возбуждения генератора ГСМ-100.

Конструктивно БРУ выполнен в виде выдвижного блока. В состав БРУ входят 6 плат.

На плате П1 (6ДК415.346.Э3) расположены органы управления и контроля канала собственных нужд.

На плате П2 (6ДК415.347.Э3) размещены органы управления канала управлением фидера.

На платах П3, П4 (6ДК415.364.Э3) размещены каналы автоматической закачки масла и топлива.

На платах П5 (6ДК415.366.Э3), П6 (6ДК415.365.Э3) размещены элементы схемы автоматического управления люками.

Вопрос 7. Блок управления ДЭС (БУ ДЭС).

Блок управления ДЭС предназначен для:

1. формирования сигнала «ВЕДУЩИЙ АГРЕГАТ»

2. управления контактором параллельной работы К5

3. формирования сигнала на включение контакторов ввода сети

4. преобразования системы команд , поступающих в электростанцию с ПДУ в систему команд МАУ электростанцией

5. преобразования системы сигналов , поступающих из электростанции на ПДУ

6. трансляции сигналов связи между двумя электростанциями

7. трансляции сигналов , не требующих преобразования из электростанции на ПДУ

Конструктивно блок управления оформлен в виде выдвижного блока и состоит из 6-и плат:

1. П4-схема формирования сигнала «АГРЕГАТ ВЕДУЩИЙ»

2. П5-схема управления КПР (К5)

3. П6-схема управления контакторами ввода сети

4. П3-схема формирования сигналов «РЕЖИМ ИСПОЛНЯЕТСЯ», «РЕЖИМ ИСПОЛНЕН» , «НЕИСПРАВНОСТЬ ДЭС»

5. П2-схема формирования сигнала «РАБОТА С РЕЗЕРВОМ»

Работа блока.

Из ПДУ в БУ ДЭС поступают 7 команд («РАБОТА ОТ СЕТИ» , «РАБОТА ОТ АГРЕГАТА 1» , «РАБОТА ОТ АГРЕГАТА 2» , «ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА 2х АГРЕГАТОВ» , «РАЗДЕЛЬНАЯ РАБОТА 2х АГРЕГАТОВ» , «ОТКЛЮЧИТЬ РЕЖИМ» , «БЛОКИРОВКА ЗАЩИТЫ»), которые переводят электростанцию в одно из 6-и состояний .

Команда на включение соответствующего режима поступает по отдельному проводу и представляет собой одиночный импульс длительностью 0.5-1.5 сек, кроме команды «БЛОКИРОВКА ЗАЩИТЫ» представляющей собой потенциал напряжением +24В. Время действия этой команды определяется временем наличия напряжения.

Команды могут подаваться в любой последовательности. После приема команды на перевод электростанции в любой из режимов формируется сигнал «РЕЖИМ ИСПОЛНЯЕТСЯ».

Во время исполнения команды (наличие сигнала «РЕЖИМ ИСПОЛНЯЕТСЯ») подача новой команды, кроме команды «ОТКЛЮЧИТЬ РЕЖИМ» не допускается. После окончания исполнения команды сигнал «РЕЖИМ ИСПОЛНЯЕТСЯ» снимается и формируется сигнал «РЕЖИМ ИСПОЛНЕН » поступающий на ПДУ.

Сигнал «НЕИСПРАВНОСТЬ ДЭС» , поступающий на ПДУ формируется при наличии любого из сигналов: “НЕИСПРАВНОСТЬ АГРЕГАТА 1” , «НЕИСПРАВНОСТЬ АГРЕГАТА 2» , «НЕИСПРАВНОСТЬ СЕТИ » , «НЕИСПРАВНОСТЬ СОБСТВЕННЫХ НУЖД» .

При наличии команды «БЛОКИРОВКА ЗАЩИТЫ» и возникновения сигнала «НЕИСПРАВНОСТЬ СЕТИ » происходит автоматический запуск агрегатов (по числу включенных фидеров).
Алгоритм формирования сигнала «ВЕДУЩИЙ АГРЕГАТ».

Сигнал «ВЕДУЩИЙ АГРЕГАТ» необходим при параллельной работе двух агрегатов и предназначен для:

1. распределения активной и реактивной нагрузки

2. контроля частоты и напряжения

3. управление очередностью пуска и останова агрегатов при меняющейся нагрузке

4. подключения прибора ПКИ

5. предотвращения несинхронного включения нескольких агрегатов на общие шины при одновременном пуске