Файл: Методика поиска неисправностей в мпсу микропроцессорная система управления судовой электростанцией.doc

• 
  — назначение приоритета пуска резервного генераторного агрегата;
  
• 
  — формирование команды на пуск резервного генераторного агрегата при плановой остановке работающего;
  
• 
  — формирование команды на пуск другого резервного генераторного агрегата в случае отказа при подключении планируемого;
  
• 
  — формирование команды на пуск двух генераторных агрегатов при обнаруженном обесточивании электростанции;
  
• 
  — формирование команды на симметричное или асимметричное распределение нагрузки между генераторными агрегатами;
  
• 
  — отключение неответственных потребителей в две очереди;
  

• 
  — контроль за подключением мощных потребителей с фиксированной или переменной нагрузкой;
  
• 
  — доступ к командам управления генераторными агрегатами и всей системой, доступ к уставкам и таймерам, обмен измеренными и рассчитанными величинами, передачу сигналов состояния системы.
  

Перечисленные функции доступны либо через пульт управления, расположенный на панели каждого генераторного агрегата, либо посредством шлюза через компьютер оператора. Шлюзы позволяют создавать иерархические интегрированные системы управления. На верхнем уровне иерархии расположена система диспетчерского уровня.

Электростанция может работать в двух режимах: автоматического и ручного управления (с панелей ГРЩ). Выбор режима осуществляется с помощью переключателей 51, расположенных на генераторных панелях ГРЩ. Для ручного управления здесь же расположены кнопки 82 («Больше» — «Меньше») регулирования подачи топлива в дизель и ручки регулирования напряжения генератора 83 (см. рис. 13.6).

Режим автоматического управления. При управлении электростанцией с помощью ПО возможно задание следующих режимов: полуавтоматического, автоматического и безопасного (маневренного). Режимы задаются либо кнопками с пульта БУЭ, либо командами с компьютера оператора.

Полуавтоматический режим. В данном режиме все автоматические функции (последовательности) выполняются только после команд диспетчера, задаваемых посредством кнопок, расположенных на панели управления генератора ПУ-1 или ПУ-2 или на клавиатуре пульта управления на мостике. ПО обеспечивает следующие автоматические функции:

• 
  — автоматическая последовательность операций запуска и остановки ДГ;
  
• 
  — автоматическая последовательность включения генераторного автомата с синхронизацией;
  
• 
  — автоматическая последовательность выключения генераторного автомата.
  

---

Автоматический режим. Все генераторы работают под контролем ПО. Производится автоматическое управление частотой и распределением нагрузки. Нагрузка распределяется между работающими генераторами в зависимости от выбранного режима симметрично или асимметрично.

Автоматический пуск и остановка генераторов в зависимости от нагрузки электростанции выполняются в соответствии с заданными параметрами и в порядке заданной очереди. Учитываются заданные ограничения на количество работающих/остановленных генераторов и возможные неисправности в процессе пуска и синхронизации. Эти неисправности приводят к замещению неисправного ДГ следующим в очереди.

Безопасный режим работы. Этот режим позволяет иметь на шинах достаточный резерв мощности, чтобы внезапное отключение любого из генераторов не привело к обесточиванию электростанции. В этом режиме предел, при котором осуществляется запуск/ остановка очередного ДГ, установлен равным номинальной мощности самого мощного генератора. В остальном режим соответствует автоматическому.

Режим ручного управления. Дизель-генератор выводится из режима автоматического управления кнопками Б1 на панелях ГРЩ. В режиме ручного управления для управления приводными двигателями генераторов в каждой генераторной секции установлены кнопки и электронные потенциометры задания частоты вращения и уставки напряжения генератора (51 и 52).

Функции БУГ. БУГ обеспечивает следующие функции:

• 
  — внутренний контроль системы;
  
• 
  — контроль параметров дизеля;
  
• 
  — контроль параметров шин ГРЩ;
  
• 
  — защиту дизеля;
  
• 
  — защиту от короткого замыкания;
  
• 
  — отключение неответственных потребителей при перегрузке ДГ.
  

Пульт управления (ПУ) снабжен дисплеем, кнопками управления генератором и кнопками программирования уставок и таймеров. Для управления дисплеем имеются отдельные кнопки. ПУ осуществляет обмен информацией с БУГ посредством сети по командам. Обычно ПУ имеет раздельное питание с БУГ, чтобы в случае выхода ПУ из строя система управления могла продолжать работу.

Функции панели управления БУГ следующие:

• 
  1) доступ к уставкам параметров и таймерам и возможность их изменения в режиме программирования;
  
• 
  2) индикация измеренных и вычисленных параметров генератора;
  
• 
  3) индикация параметров берегового подключения:
  
  • 
    — линейного напряжения береговой сети,
    
  • 
    — фазного тока береговой сети,
    
  • 
    — частоты береговой сети,
    
  • 
    — активной мощности, потребляемой от береговой сети;
    
• 
  4) индикация общих параметров:
  
  • 
    — напряжения на шинах ГРЩ,
    
  • 
    — частоты на шинах ГРЩ,
    
  • 
    — резерва мощности на шинах ГРЩ,
    
  • 
    — потребляемой мощности на шинах ГРЩ;
    

---

• 
  5) индикация состояния системы;
  
• 
  6) индикация сигналов неисправностей;
  
• 
  7) регистрация тревог: световой сигнал, сообщение на дисплее и активизация функции защиты.
  

Функции защиты в электростанции с микропроцессорной системой управления

Обычно предусматриваются следующие функции защиты, исполняемые автоматически при появлении соответствующих сигналов тревог:

• 
  — предупредительная сигнализация;
  
• 
  — блокировка включения генераторного агрегата;
  
• 
  — остановка генераторного агрегата;
  
• 
  — аварийное отключение генераторного автомата;
  
• 
  — аварийная остановка дизеля.
  

Целью предупредительной сигнализации является только информирование оператора о произошедшем событии с помощью звуковой сигнализации, сообщений на дисплее. С помощью кнопки оператор может выключить звуковую сигнализацию.

Цель функции блокировки генераторного агрегата — блокирование автоматического подключения генератора к шинам ГРЩ в случае неисправности ДГ. При выполнении этой функции происходит следующее:

• 
  — срабатывает предупредительная сигнализация;
  
• 
  — блокируются все автоматические функции, приводящие к подключению ДГ к ГРЩ;
  
• 
  — блокируется генераторный автомат неисправного ДГ (отключение автомата не производится, если он был предварительно замкнут);
  
• 
  — программным обеспечением электростанции формируется команда на запуск следующего в очереди ДГ.
  

Целью функции остановки генераторного агрегата является отключение генераторного агрегата от шин ГРЩ и его остановка. Это необходимо для предотвращения дальнейшего развития неисправности ДГ и для бесперебойного питания ГРЩ. Перед остановкой неисправного ДГ производится запуск и подключение к шинам следующего в очереди ДГ. Неисправный ДГ отключается, когда резерв мощности на ГРЩ достаточен. Эта функция исполняется следующим образом:

• 
  — срабатывает предупредительная сигнализация;
  
• 
  — программным обеспечением электростанции формируется команда на запуск и подключение к ГРЩ следующего в очереди ДГ;
  
• 
  — на дисплей ПУ неисправного ДГ выводится сообщение типа «Безопасная остановка»;
  
• 
  — производятся отключение и остановка неисправного ДГ;
  

• 
  — отключенный ДГ выводится из очереди на запуск;
  
• 
  — производится блокировка ДГ;
  
• 
  — включается постоянный красный световой сигнал «Безопасная остановка» на ПУ соответствующего ДГ.
  

---

Функция аварийного отключения генераторного автомата защищает генератор от коротких замыканий в районе ГРЩ либо на шинах ГРЩ, а также при неисправностях генератора (отказы в системе АРН) Появление данной функции приводит:

• 
  — к быстрому отключению генераторного автомата;
  
• 
  — отключению групп неответственных потребителей;
  
• 
  — срабатыванию предупредительной сигнализации;
  
• 
  — формированию команды на запуск следующего ДГ;
  
• 
  — блокировке неисправного ДГ от повторного включения на ГРЩ, пока не сквитирована данная тревога.
  

Отключенный генераторный агрегат продолжает работать в режиме холостого хода, на ПУ неисправного ДГ горит красный световой сигнал «Аварийное отключение генераторного автомата»

Функция аварийной остановки дизеля выполняется при возникновении критических неисправностей в дизеле и включает следующие последовательные действия:

• 
  — быстрое отключение генераторного автомата;
  
• 
  — немедленную остановку дизеля сразу после отключения генераторного автомата;
  
• 
  — отключение групп неответственных потребителей;
  
• 
  — срабатывание предупредительной сигнализации;
  
• 
  — формирование команды на запуск следующего ДГ;
  
• 
  — блокировку неисправного ДГ от повторного включения на ГРЩ, пока не сквитирована данная тревога.
  

На ПУ соответствующего ДГ загорается красный сигнал «Аварийная остановка дизеля».

Сигналы тревог. Сигналы тревог, связанные с аварией определенного ДГ, появляются на ПУ БУГ данного генератора. Сигналы тревог, связанные с управлением электростанцией, появляются только на ПУЭ. Все тревоги делятся на квитированные и неквитированные. Наличие неквитированной тревоги определяется по миганию красного сигнала «Внимание, тревога. Смотри дисплей». Квитирование сигнала тревоги осуществляется кнопкой «Запрос неисправности» на ПУ. Активная тревога — тревога, причины которой еще не устранены. Квитирование такой тревоги приводит лишь к изменению ее статуса, т. е. перехода в разряд квитированных. После устранения причин сообщение о ней удаляется из стека тревог без уведомлений оператора. Неактивная тревога — тревога, причины которой устранены до квитирования данного сигнала. Квитирование такой тревоги приводит к удалению ее из списка тревог. В случае отсутствия несквитированных и активных тревог гаснет световой сигнал «Внимание, тревога. Смотри дисплей» и переключение дисплея в режим индикации стека тревог становиться невозможным.

---

Поиск неисправности

• 
  Операция наладки — «поиск неисправности» — занимает от 40 до 70% времени настройки аппаратуры и систем и является самой сложной из всех операций.
  
• 
  Найти неисправность — значит найти отказавший элемент, ошибку монтажа или элемент, параметры которого не соответствуют техническим требованиям.
  
• 
  Вероятность возникновения неисправности во многом определяется надежностью изделия, т.е. его способностью выполнять заданные функции в течение установленного промежутка времени.
  
• 
  Современная аппаратура и системы автоматики содержат значительное количество разнообразных элементов, связанных между собой различным образом, поэтому для быстрого обнаружения неисправности требуется высокая квалификация настройщика, хорошее знание им функциональной и принципиальной схем настраиваемой аппаратуры и систем, методики поиска неисправностей, технологических приемов, применяемых для выполнения этой операции.
  
• 
  Все неисправности, которые возникают в системах и аппаратуре, могут быть механическими или электрическими.
  
• 
  К механическим относятся следующие: неисправности в креплении элементов, в системах передач от серводвигателей к органам управления, в приводах исполнительных механизмов, в подвижных системах контакторов и реле и т. д.
  
• 
  К электрическим неисправностям относятся: нарушение контактов, короткое замыкание, дефекты изоляции, обрывы электрических цепей, ошибки в схемах соединения элементов и блоков.
  

• 
  Операция «поиск неисправности» выполняется с помощью следующих технологических приемов:
  
• 
  а) визуального контроля;
  
• 
  б) замены отдельных элементов (или блоков при блочной конструкции аппаратуры) заведомо исправными;
  
• 
  в) исключения элемента или блока из схемы;
  
• 
  г) сравнения;
  
• 
  д) промежуточных измерений;
  
• 
  е) введения дополнительной неисправности.
  

Исключение элемента из схемы.

Технологически прием заключается в том, что проверяемый элемент отключают от основной схемы или шунтируют.

---