Make your own free website on Tripod.com

Автоматизация систем автономного, резервного и аварийного электроснабжения

Иван Зубов, Сергей Александров ОАО "Мобильность плюс" Санкт-Петербург

Рассматривается разработанное семейство автоматизированных щитов MP1000 - систем автоматического и дистанционного управления дизельными электростанциями, предназначенных для систем автономного, резервного и аварийного электроснабжения

В настоящее время большую актуальность приобретают системы автономного, резервного и аварийного энергоснабжения на базе дизельных электростанций.

Постановка задачи

Общие технические требования к электроагрегатам и электростанциям с двигателями внутреннего сгорания регламентируют ГОСТ 23377-84, соответствующий Публикации МЭК 34-1 и международному стандарту ISO 3046/1. Технические требования к автоматизации дизельных электростанций регламентируют ГОСТ 14228-80, ГОСТ 10032-80.

В соответствии с ГОСТ 23377-84 автоматизация электроагрегатов и электростанций должна обеспечивать выполнение задач, приведенных в табл. 1. Технические требования к автоматизации обусловлены ГОСТ-10032-80.

Перед нами стояла задача разработать достаточно универсальную систему автоматического управления дизель-электростанцией, соответствующую требованиям нормативных документов, пригодную для эксплуатации в том числе и в полевых условиях на разных типах дизель-электростанций. Требовалось создать надежную и недорогую систему, применение которой целесообразно и на электрстанциях малой мощности от 20 до 100 кВт.

Для опытной автоматизации была выбрана дизель-электростанция мощностью 200 кВт (250 кВА) производства АО "Барнаултрансмаш" с первичным двигателем 1Д12КС (12-цилиндровый V-образный дизель 300 л.с.) и генератором ГСФ 200 производства АО "Электросила".

Было решено конструировать систему с максимально высокой степенью автоматизации, в контуре управления которой присутствует IBM PC- совместимый компьютер.

Для сбора данных использованы модули УСО Advantech серии 4000. Это модули аналогового и дискретного ввода вывода 4017,4050,4080, 4021 и интерфейсная плата РСL -745В. Нами также разработаны платы-преобразователи выходных сигналов датчиков в форматы, пригодные для обработки модулями УСО.

Решение

Структурная схема системы показана на рис. 1. Кабель управления КУпр состоит из 26 проводов соединенных с ДГ и устройством связи с объектом (УСО)разъемами СШР48П26ЭГ3.

По кабелю КУпр контролируются следующие параметры ДГ:

Тарирование датчиков

Датчики температуры, давления, установленные на дизеле требуют предварительных измерений для установления взаимооднозначного соответствия между полученным с АЦП численным параметром и измеряемой величиной. Мы применяем полупроводниковые терморезисторы (ПТР), зависимость сопротивления которых от температуры описывается формулой R=A*exp(B/T), где A,B - постоянные коэффициенты, T- абсолютная температура. Если для применяемого ПТР неизвестны коэффициенты A и B ,то проведя два измерения сопротивления при различной температуре эти коэффициенты легко получить, решив построенную систему уравнений.

Программа управления дизель-электростанцией легко настраивается на новые значения постоянных датчика при его замене.

Диодная защита

Для защиты модулей от тока размыкания через обмотки реле применена диодная защита. Для использованных реле типа OMRON MY4 24 VDC использованы диоды Д104А.

При диодной защите силовых реле возможна работа автоматики от стартерных батарей.

Управление по радиоканалу

В некоторых случаях удобно, а порой и необходимо управлять дизель-электростанцией по радиоканалу.

Для этого могут быть использованы радиомодемы ADAM 4550.

Функции системы

Функции, осуществляемые автоматизированными щитами серии MP1000:

Систему несложно дополнить датчиками, контролирующими качество масляного, топливного и воздушного фильтров, целостность топливопроводов, температуру в выпускном коллекторе, разрежение в картере двигателя.

Технические характеристики автоматизированного щита

Поскольку основными элементами щита являются модули ADAM 4000, щит имеет

Описание возможностей и характеристики управляющей программы

управляющая программа написана на языке Borland C++ и работает в среде DOS 3.3 и выше. В программе используются штатные графические средства системы C++. Разработанное ПО позволяет использовать и интеллектуальные контроллеры Advantech 5010 и контроллеры Octagon MicroPC

.

Таблица 1

Уровень сложности задач

Объем автоматизации

Степень автоматизации электроагрегатов и электростанций

Первый

Стабилизация выходных электрических параметров.

Защита электрических цепей.

0

Второй

Стабилизация выходных электрических параметров.

Аварийно-предупредительная сигнализация и аварийная защита.

Автоматическое поддержание нормальной работы после пуска и включения нагрузки, в том числе без обслуживания и наблюдения, в течение 4 или 8 ч.

1

Третий

Стабилизация выходных электрических параметров.

Аварийно-предупредительная сигнализация и аварийная защита.

Дистанционное и (или) автоматическое управление при пуске, работе и остановке со сроком необслуживаемой работы в течение 16 или 24 ч.

2

Четвертый

Стабилизация выходных электрических параметров.

Аварийно-предупредительная сигнализация и аварийная защита.

Дистанционное и автоматическое или только автоматическое управление всеми технологическими процессами, в том числе при параллельной работе, со сроком необслуживаемой работы в течение 150 или 240 ч.

3

Выход