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柴油發(fā)電機的控制系統(tǒng)原理如何分析
6BT型柴油機中冷型采用的是水對空中冷類型。它由中冷器殼及中冷器芯等組成。中冷器殼由鋁板模壓而成。中冷器殼分為中冷器蓋和中冷器體兩部分。中冷器蓋通過進氣岐管與空氣壓縮機相連,中冷器還進氣岐管與氣缸蓋進氣口相連。中冷卻芯由銅合金管子組成。發(fā)電機冷卻液從中冷器后端的進水街頭進入中冷器芯中,然后由前端出口流向節(jié)溫器??諝庥稍鰤浩鲏核偷街欣淦鳎鬟^中冷器受到冷卻液的冷卻,降溫后而進入氣缸?,F(xiàn)在智能控制系統(tǒng)的使用已經(jīng)大大提高了柴油發(fā)電機組的運行,保障了柴油發(fā)電機組的穩(wěn)定工作,柴油發(fā)電機組的控制系統(tǒng)就像發(fā)電機組的心臟,那么控制系統(tǒng)是通過何種原理和算法來實現(xiàn)的呢?
一、湖南張家界同城數(shù)字勵磁控制器軟件實現(xiàn)與算法研究
主要是對數(shù)字式勵磁控制器的軟件和所采用的控制算法進行論述。首先對數(shù)字勵磁控制器的主程序進行設(shè)計,然后對電量參數(shù)采集算法和智能勵磁控制算法進行研究,并在CPU上進行實現(xiàn)。為了實現(xiàn)的數(shù)字勵磁控制,需要得到實時、湖南張家界同城的電量數(shù)據(jù),而要獲得實時、湖南張家界同城的電量數(shù)據(jù),則需要采用交流采樣方法,并推導(dǎo)出交流采樣下各個電量的計算公式,終編寫計算出電量數(shù)據(jù)的算法程序。交流采樣是按一定的規(guī)律對被測信號的瞬時值進行采樣,再按照一定的數(shù)學(xué)算法求出被測電量參數(shù)的測量方法。下面給出交流電壓,交流電流,有功功率,無功功率,功率因素的各種算法中的離散公式。
二、湖南張家界同城數(shù)字式勵磁控制器總體設(shè)計方案
工作電源:由于微處理器的工作電源要求,我們需要一個5V的穩(wěn)定直流電源,信號調(diào)理電路的運算電路的供電需要一組±12V的直流電源,另外,開關(guān)量輸出需要驅(qū)動繼電器,所以需要一個+24V的直流電源,為此我們需要設(shè)計一個電源轉(zhuǎn)化模塊得到系統(tǒng)正常工作所需的三組DC電源。
三、湖南張家界同城交流采樣鎖相環(huán)電路
要進行交流采樣,通常需要進行同步采樣,目前交流采樣方式主要有硬件同步采樣、湖南張家界同城軟件同步采樣和異步采樣三種。硬件同步由硬件同步電路向CPU提出中斷實現(xiàn)同步。硬件同步電路有多種形式,常見的如鎖相環(huán)同步電路等。硬件同步采樣法是由專門的硬件電路產(chǎn)生同步于被測信號的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截斷誤差等缺點,測量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實現(xiàn)同步等間隔采樣的原理圖,在相位比較器PD、湖南張家界同城低通濾波器LP、湖南張家界同城壓控振蕩器VCO構(gòu)成的鎖相環(huán)內(nèi)加入n分頻器,輸入為被測信號的頻率,作為鎖相環(huán)的基準(zhǔn)頻率,輸出 為采樣頻率。經(jīng)n分頻后與相比較,根據(jù)鎖相環(huán)工作原理,鎖定時/n=,即:=n。由于鎖相環(huán)的時跟蹤性,當(dāng)被測信號頻率變化時,電路能自動快速跟蹤并鎖定,始終滿足=n的關(guān)系,即采樣頻率為被測信號頻率的整數(shù)n倍,從而實現(xiàn)一周內(nèi)等間隔采樣n點。此外,還可將分頻系數(shù)n為程序控制,則可根據(jù)不同頻率的被測信號及CPU、湖南張家界同城A/D轉(zhuǎn)換器的速度,動態(tài)改變n值,以達到 的效果。
柴油發(fā)電機組控制系統(tǒng)的工作原理和算法很復(fù)雜,每個電路的設(shè)計都有其特定的算法來實現(xiàn)。柴油發(fā)電機組的控制部分,數(shù)字式勵磁控制器較傳統(tǒng)的模擬電路,勵磁控制器具有精度高,反應(yīng)快,控制算法適應(yīng)性強,對于不同特性的電機只要通過調(diào)整程序參數(shù)就能適應(yīng),甚至可以實現(xiàn)更高端的自適應(yīng)智能控制算法等優(yōu)點。
四、湖南張家界同城對繼電保護裝置的要求
繼電保護裝置是確保供電,保護電氣設(shè)備而裝設(shè)的,因此,對它的要求是:動作要迅速當(dāng)供電系統(tǒng)或電氣設(shè)備發(fā)生故障時,繼電保護裝置動作時限應(yīng)短,迅速切除故障,以減輕被保護設(shè)備的損壞程度,阻止故障的蔓延。對于電氣元件,如果短路電流通過時,產(chǎn)生的熱量與短路電流的平方和電流通過的時間成正比,因此,保護裝置切除得越快,產(chǎn)生的熱量就越小,設(shè)備就不易損壞。靈敏度要高靈敏度是指保護裝置對其保護范圍內(nèi)的故障或工作狀態(tài)不正常的反應(yīng)能力。靈敏度越高,故障發(fā)覺和切除就越早,從而對系統(tǒng)和設(shè)備的破壞就越小??煽啃砸呖煽啃允侵秆b置本身應(yīng)能可靠地工作。在正常運行或不屬于它保護范圍的故障,不應(yīng)誤動作,而屬于它保護范圍內(nèi)的故障,不應(yīng)拒絕動作。因此,保護裝置的可靠性很重要,否則,它本身就可能是產(chǎn)生和擴大事故的根源。
朔銳機電設(shè)備(張家界市分公司)
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發(fā)電機的正常啟動特點與條件
柴油發(fā)電機組的運行方式:正常情況下,柴油發(fā)電機組保持在熱備用狀態(tài),做好啟動的準(zhǔn)備,預(yù)潤滑和預(yù)熟系統(tǒng)保持連續(xù)運行狀態(tài),以便能使柴油發(fā)電機啟動后在盡可能短的時間里達到滿功率。柴油發(fā)電機從接到動信號開始,經(jīng)過帶載程序終達到穩(wěn)定運行。
柴油發(fā)電機組能啟動應(yīng)滿足以下條件:
a所有的控制設(shè)備有電,(部分設(shè)備失電也可能不影響啟動);
b.沒有優(yōu)先連鎖(柴油發(fā)電機在“維護”模式,盤車嚙合,A/B列壓空壓力低三者之一)和跳閘信號;
c.啟動失敗記憶信號。
柴油發(fā)電機組的啟動命令有如下幾個:a.LHA、湖南張家界附近LHB母線電壓低(≤0.8Un)延時0.9秒;b.LGC、湖南張家界附近LGD母線電壓低(≤0.8Un)延時0.9秒;c.安注信號:d.殼高高壓(0.24MPa);e.主控室手動啟動。一旦接到以上啟動命令,只要機組無優(yōu)先連鎖信號和跳閘信號以及無啟動失敗記憶,機組將立即啟動,即使有正常跳閘信號和正常連鎖信號,也無法禁止啟動。柴油發(fā)電機在接到啟動信號10杪內(nèi),能夠達到額定轉(zhuǎn)速和額定電壓。一旦達到額定轉(zhuǎn)速和額定電壓后正常電斷路器001JA斷開同時掃負(fù)荷,斷路器002JA合上,并啟動一個帶載程序。由于電動機啟動功率比其額定功率大,柴油發(fā)電機的容量又不是按照由配電裝置供電的全部廠用電設(shè)備同時啟動來選擇的。帶載程序用于:切除大部分專設(shè)廠用電設(shè)各,以便當(dāng)電源斷路器002JA合閘時不致使全部專設(shè)廠用電設(shè)各同時啟動;b.按照需要和柴油發(fā)電機組的容量使被切除的專設(shè)廠用電設(shè)備分批重新啟動。
柴油發(fā)電機一旦接到啟動命令后,只有以下保護可以使柴油發(fā)電機跳閘:①超速保護,轉(zhuǎn)速達到575r/min(額定轉(zhuǎn)速的115%);②低電壓保護,電壓低于70%額定電壓2/3即在三個低電壓檢測回路中出現(xiàn)兩個低電壓頭);③手動切斷:在柴油發(fā)電機廠房按下001PP就地控制盤上的緊急停運按鈕001TO或就地的停機桿。
就地運行模式:這個模式主要用于柴油發(fā)電機的定期試驗。通過就地OOIPP盤面002CC開關(guān)來啟動柴油發(fā)電機,與啟動不同,在手動啟動柴油發(fā)電機的過程中,勵磁開關(guān)不會自動合閘,必須在002JA斷開以及轉(zhuǎn)速大于80%條件下就地用015CC手動合閘。在就地運行模式下,正常連鎖和連鎖都將閉鎖柴油發(fā)電機的啟動。正常停機保護有:①發(fā)電機保護,②勵磁保護;③高溫水出口溫度高高;④低溫水進口壓力低;囹潤滑油目用油箱150BA低低液位,⑥潤滑油溫度高:⑦主軸承溫度高;⑧燃油壓力低;⑨柴油發(fā)電機曲軸箱壓力高;⑩排氣或渦輪增壓器進出口溫度高。就地運行模式并不妨礙柴油發(fā)電機的啟動,一旦柴油發(fā)電機接到啟動命令,一切運行過程同啟動一樣,盡管此時在就地運行模式。
維護模式:將OOICC置于“維護”模式,此模式下,柴油發(fā)電機組不可能就地或啟動。這種情況主要用于柴油發(fā)電機組的維護狀態(tài),并為維護人員進入中樂盤柜進行檢修創(chuàng)造條件。需要啟動盤車裝置時,也要置于此模式。
柴油發(fā)電機的停運:不論柴油發(fā)電機以何種方式啟動,手動停機只能在就地進行。對于啟動運行工況下,首先,在主控室按下014TO停機認(rèn)可按鈕,允許就地停機的情況下,才能在就地使用001PP上的002CC開關(guān)使柴油發(fā)電機停機。對于柴油發(fā)電機就地啟動的工況下,就地手動停機,不需通過主控制室認(rèn)可。在發(fā)出正常停機信號的同時出現(xiàn)啟動信號,則后者具有優(yōu)先權(quán)。不管是何種性質(zhì)的啟動信號,就地停機按鈕001TO都能使柴油發(fā)電機跳閘,并發(fā)出報警信號。
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