全数字发电机控制系统说明书

1、仅供个人参考石油钻机发电系统使用说明书2007年1月1日不得用于商业用途仅供个人参考1安全措施2使用说明3启动和操作4维修指南不得用于商业用途仅供个人参考1安全措施当该电气装置运行时，该装置带有危险性电压。不遵守安全规章，可能会引起严重的人身伤害或财产损失。只有具备资格的人员，在他们完全熟悉了本手册中所有警告和安全注意事项及维护步骤后，才能接触本装置。本装置安全连续地运行，取决于正确的运输、安装、操作及维修的水平。定义：小具有资格的人员：在本手册和产品的标牌上所出现的“具有资格的人员”是指那些对装置的安装、操作构成及熟悉装置涉及的危险性的人员。他们必须具备如下条件：1 .他们经过培训通过了审定

2、，能够按照制定的安全规范对装置进行通电，断电清扫，对线路和装置进行接地和接线。2 .经过培训，能按照制定的安全规范，正确使用和维护保护装置。3 .在紧急救护方面受过培训。小危险如果不采取适当的预防措施，将会造成死亡，严重的人身或设备事故。也警告如果不采取适当的预防措施，可能会造成死亡，严重的人身或设备事故。.小小心带有警告三角符号是指，如果不采取适当的预防措施，可能会导致轻微的或中度的人身或设备事故。小心不带警告三角符号是指，如果不采取适当的预防措施，可能会导致设备事故。一、/汪忠注意是指，当不注意相应的指示时，可能出现不希望的结果或状态。汪忠本使用说明书并未覆盖设备的所有细节或变更，亦可能未

3、完全提供在安装、操作和维护中可能遇到的与此相关的各种情况。如果需要进一步的资料或是在定货遇到没有充分反映的特殊的问题，请与天水电气传动研究所销售部门联系。小危险控制柜带有危险电压，如果不采取如下措施，将会造成严重人身伤亡和设备事故。1 .只有经过审定合格的人员（他们具备有关电气的知识，并理解所提供的资料的内容）才能从事整流器的安装、启动、操作、故障排除或修理工作。2 .安装必须按照所有的有关安全规定和地方的安全规定进行，通过正确接地，正确选择电缆截面及相应的短路保护措施，确保运行的安全性及可靠性。3 .在正常运行时，所有的控制板和柜门必须关闭。4 .在进行目视检查和维护工作之前，一定要将交流电

4、源断开并锁定，在交流电源断开之前，装置带有危险电压。5 .当进行带电测量时，无论如何不能触摸电器连接处，确保测试设备安全可靠,工作正常。6 .当对带电装置进行工作时，要站在绝缘的平面上，即确保你没有接地。7 .认真遵守有关的规定及所有的危险、警告、注意、标志规定。8 .这些并不代表装置安全运行所必须采取的全部措施，如果你需要其他的资料或者碰到了问题，由于本手册资料不详细、不能处理时，请你与天水电气传动研究所联系。A当7静电敏感蓑置控制柜含有静电敏感器件，如果操作不正确，他们很容易被损坏。然而，如果您不可避免地对电子模块进行操作，请仔细关注以下说明：除非必需的操作，不要触摸电子模板（PCBs）。

5、 在触摸PCB之前，执行操作的人员必须自己放掉静电，做到这一点最简单的方法是触摸一个接地的导电物体，例如插座的接地端。 PCBs绝对不允许与电绝缘材料-塑料薄膜，绝缘桌面或人造纤维做的衣服-接触。PCBs只能放置或储存在导电平面上。 当在PCBs上从事焊接工作时，应确信电烙铁头已接地。PCBs电子元件在存储或运输前，一般应放在导电的容器内（比如金属处理的塑料盒或金属罐）。如果不可避免要使用非导电的容器，在放置PCB之前必须用导电材料包装，这些材料包括如：导电泡沫橡胶或普通的铝箔。为了便于参考，当面对电敏感元件所要采取的必要的保护措施略图如下所示。a=导电地板d=抗静电工作服b=抗静电工作台e=

6、抗静电链条c=抗静电鞋f=箱体接地可坐工作台站立工作台站立/可坐工作台2使用说明2.1应用DGSC5800系列发电机组控制柜为全数字型，其主要功能是对柴油发电机组进行控制，具体的控制对象是柴油机转速和发电机电压，同时对发电机组的运行进行测量监视和安全保护。适用于CAT35系列机组；发电机容量从1000kVA至2000kVA。2.2结构DGSC5800系列以其紧凑和节省空间的结构为特色，由于各个部件容易接近,其紧凑式设计使他们容易特保养和维护。柜门的布局简洁便于操作，柜内元件均采用正面安装便于更换维修。柜子外型可根据需要选择：宽600mm、深600mm、高2200mm或者宽600mm、深800m

7、m、高2200mm两种规格。2.3技术数据调速器输出信号为：0-200mA、正向;转速范围：1500Hz-6000Hz频率稳定度（稳态）：00.5%频率降（稳态）：3%瞬态频率差：10%频率恢复时间：2s调压器励磁电压输出为：DC0-130V调压器励磁电流输出为：DC0-30A电压稳定度（稳态）：01%瞬态电压差：15%电压恢复时间：2.5S有功均衡为机组额定的&±3%无功均衡为机组额定的&±3%2.3.2使用条件使用温度：0C至40c存储温度：-25C至85C最大环境湿度：95%（38C时）2.4系统元件正向动作型电子调速器2301A,与CAT35系列柴油

8、机、执行器以及测速磁头共同组成速度调节系统。以达到柴油机转速稳定即发电机频率稳定的目的。同时具有有功负荷分配的功能，可实现几台并网机组之间有功负荷均衡。不得用于商业用途数字速度调节器2301D原理与2301A一样，其参数设定是通过PC机与其通信接口。外型如下:数字调压器6RA70用以控制发电机励磁电流以维持发电机端电压恒定仅供个人参考不得用于商业用途数字式电源管理器SPM-D11是一个综合的发电机组管理模块。用于管理发电机组如同步检定、有功和无功均衡、保护发电机过/欠电压、超/低频率、逆功、减功率以及过载等。控制电源由AC220V和DC24V组成。后备式UPS提供AC220V电源，开关电源提供

9、DC24V，为柴油机调速器、电源管理器、PLC等二次回路提供操作电源。3启动和操作3.1 发电机组3.1.1 启动前的准备启动前，首先按柴油机起动规程检查油、汽、水及柴油机各个有关部件。然后按以下规程检查:(1) 打开柜门，合上UPS电源开关，操作“运行开关”S1至“怠速”位置，投控制电源，“电源管理器”屏幕闪烁，调压器、PLC、电力仪表均有电源指示。(2)柜中X2端子排上11、16直流电压应大于DC20V。(3) “发电机主开关”Q1应处在“断开”位置。3.1.2 起机在准备工作完全就绪后，按如下规程进行操作。(1) 打开压缩空气阀门，操作气动按钮，柴油机自动升速至怠速值。(2) 经柴油机怠

10、速运转一段时间后，操作“运行开关”S1至“满速”位置，柴油机转速应升至额定值。(3) 操作“运行开关”S1至“发电”位置。(4)观察“电力仪表”P,三相电压为600V。(5)观察“电力仪表”P,频率为50Hz。(6) 发电机“运行”灯H1亮，此时发电机处在空载运行状态。3.1.3 发电机组的并网操作欲将处在空载运行状态的机组并入交流母线上运行，按如下操作。(1) “发电机主开关”Q1的显示已储能状态，且开关处于分闸位置，参考下图。(2)操作“运彳T开关” S1至“并网”位置(3)等待“电源管理器”发出合闸指令，Q1自动闭合，柜门上并网指示灯H4警告：禁止在“发电机主开关”Q1上直接操作合闸按钮

11、，直接合闸将导致系统运行不稳定，或者可能造成机组设备的损坏。3.1.4 发电机组的解列停机操作需停掉一台机组时。操作“运行开关”S1由并网旋至满速，主开关将自动分闸，待电压降至40V左右然后使运行开关旋至怠速，等待机组冷却后运行开关旋至停机位置。打开柜门关掉UPS电源开关。小注意：当发电机组停机时，务必将发电机组控制柜上的“运行开关”旋至“停机”位置，关掉UPS电源以保证蓄电池不放电。特别是存储运输过程中必须保证“运行开关”处在“停机”位置，否则蓄电池的电能将被耗尽。4维修指南a.检查装置到柴油机的输出;b.检查柴油机系统。a.机组大修后执行器极性接反，应改换。b.UPS电源熔断器熔断，电源指

12、示灯不亮，应更换熔断器芯。c.运行开关未旋至“怠速”位置，应操作之。d.调速器输出短路或开路，应检查线路使其正常。e.无测速反馈信号，测速磁头损坏或线路不通，应更换。f. 调速器故障，应更换调速器。g. 调速执行器故障，应更换执行器。4.1.3柴油机运行不稳a. 检查装置输出是否稳定。b检查调速器调是否调整不当，应重新调整。c检查测速磁头与齿圈间距不对，应调整合适。d调速器元件损坏，更换调速器。1.1.4 发电机端电压无法达到600Va.检查装置励磁是否有输出。b检查调速压调是否调整不当，应重新调整。c电压调节器故障，应更换电压调节器。d发电机组保护动作故障记忆未被解除，应操作“复位”按钮S2

13、。1.1.5 发电机组并不上网a.检查是否有并网指令输出。b检查电源管理器是否损坏，应更换之。c检测并网电路是否正常。仅供个人参考1.1.6 发电机组运行故障报警(1) 发电机组过载机组负荷超过95%，功率限制动作，绞车自动减负荷，有灯光音响报警并记忆。(2) 控制电源故障a.电压互感器T4T8无输出，应检查熔断器F1F13是否熔断。b. 稳压电源无输出，应检查稳压电源面板上的熔断器F31是否熔断。c.UPS无输出，应检查对应的熔断器是否熔断以及该路的接线螺钉是否松动。d.稳压电源损坏，应更换稳压电源。4.1.7 发电机保(1) 发电机过流发电机有三种过流保护并被记忆，同时发出音响报警。a.长

14、延时跳闸，即发电机电流达到2300A,延时2min跳闸。b.短延时跳闸，即发电机电流达到2600A，延时2s跳闸。c.瞬时跳闸，即发电机短路电流瞬间达到8000A时立即跳闸。(2) 电子保护动作跳闸电子保护有过频、欠频、过压、欠压、逆功率、这五种，这些保护动作延时3s后跳闸，并给出声光指示报警并记忆。a.过频:f>55Hz,柴油机转速给定过高或柴油机超速。b.欠频:f<45Hz,柴油机转速给定过低或负荷又过重。c.过压:U>690V,发电机电压给定过高或励磁机故障，或电压调节器故障。d.欠压:U<510V,发电机电压给定过低或无功负荷过大。e.逆功率:P<-7%P

15、n,各发电机组功率分配不均衡。以上发电机组保护跳闸出现后，应判明跳闸原因，方可操作“复位”按钮S2来解除记忆。同时应检查开关上复位按钮是否弹出。若弹出则必须按下复位按钮，发电机才能再次并网。4.1.8 紧急停机发生紧急跳闸时，柜门“紧急停机”指示灯亮并记忆。需操作“复位”按钮S2方可复位。(1) 静态检测a.调速执行器输出连杆应运动自如且无死区，电阻3040Q。b.测速磁头与飞轮齿尖应相距0.56mm0.85mm,电阻100200Q。c.包括屏蔽线在内的所有接线应可靠。d.DC24V供电电源应正常。e.14接通DC24V电源为无差调节，断开为有差调节。f.15接通DC24V电源为额定转速，断开

16、为怠速。g.17接通DC24V电源为允许运行，断开为最小燃油。h.18接通DC24V电源为解除丢失测速信号保护，此时若无测速信号，20、21为执行器输出的电压约为DC20V。若T18断开电源，丢失测速信号保护投入，当无测速信号时，20、21无输出电压以关闭柴油机。(2) 2301A面板上的电位器的初始整定a.额定转速电位器(Ratedspeed),待柴油机升速后，调它使柴油机到达额定转速1500rpm，顺时针旋转为转速升高。b.怠速电位器(LowIdleSpeed),设置至最大位置，顺时针方向为升高怠速值。c.初始燃油限制电位器(StartFuelLimit)，置于最大位置，顺时针方向为增大初

17、始值。d. 升速时间电位器(RampTime)，使其在最小位置，顺时针为时间加长。e. 增益电位器(Gain)和稳定性电位器(Reset)，置于中间位置。快速性电位器(ActuatorCompensation)放在02范围内的刻度上，顺时针方向为增强性能。f.负荷增益电位器(LoadGain),置于中间位置，顺时针方向增大负载输出信号。g.调差电位器(Droop)，处于最小位置，顺时针方向增大调差。(3) 转速稳定工作调整a.若柴油机快速振荡，应逆时针慢慢减小增益(Gain)电位器，直到稳定为止。b. 若柴油机慢速游荡，应顺时针增加稳定性(Reset)直到稳定为止。如果调大稳定性电位器不能改善

18、柴油机的稳定，则还需慢慢调小增益电位器或增益和快速性(ActuatorCompensation)电位器都慢慢调小。c. 小范围的慢速不稳应顺时针增大快速性(ActuatorCompensation)电位器，小范围的快速不稳应逆时针调小快速性电位器。(4) 转速动态调整a.调整增益和稳定性电位器，使转速变化获得最佳动态响应。b.用高灵敏电压表监视20#(A+)和21#(B-)为执行器输出的直流电压。c.调大增益电位器，可使突变负载时提供转速变化的快速传输响应，应慢慢顺时针增大增益电位器，直至监视20、21上的电压表现出轻微不稳，然后轻微逆时针调小一点增益电位器，使监视表上的电压稳定可读。d.为了

19、减小加载后的执行器抖动，应顺时针调大稳定性电位器。e.当稳定性电位器调整至03刻度范围之内，若顺时针增大稳定性电位器时，还可能需要逆时针减小增益才能保持稳定工作。f.若柴油机动态响应速度慢，应反时针调小稳定性电位器，以减小积分时间常数，使柴油机能快速达到平衡状态。(5) 怠速和额定转速的调整柴油机工作在稳定状态，发电机组控制柜门上的调速电位器置于中间位置，在怠速状态下调怠速(LowIdleSpeed)电位器至要求值600rpm，在额定状态下调整额定转速电位器(RatedSpeed)，使其为要求值1500rpm。(6) 初始燃油限制电位器调整a.若不需要应用初始燃油限制，可将初始燃油限制电位器(

20、StartFuelLimit)顺时针调到最大即消除此功能。b.柴油机在额定转速运行状态下不带负载，记录调速器20#(+),21#(-)为执行器输出的电压。c.关闭柴油机，在调速器16#与18#之间加一短接线，给18#加入+24V电源，使之退出丢失测速信号保护。调初始燃油限制电位器，使20和21为执行器输出的电压为其额定值的1.3倍。d.去掉16#和18#之间的短接线。起动柴油机，观察其起动时间，转速超调量以及排烟情况。若柴油机起动困难，应顺时针调大初始燃油限制电位器，直到能起机为止。其柴油机起动时浓烟过量，应逆时针轻微调小初始燃油限制电位器，同时应保护冷热状态下都能起机。尽管初始燃油限制电位器

21、调大可以使起机变得容易，但是一旦速度控制占主导地位时，燃油限制的功能则不起作用。(7) 升速时间的调整顺时针调大升速时间电位器(RampTime)可使柴油机从怠速状态变为额定状态不得用于商业用途仅供个人参考的升速时间延长。应调节此电位器以获得所要求的升速时间。(8) 负载增益的调整分别使各柴油发电机组带上额定负载，调整负载增益电位器(LoadGain)，使调速器13(+)和11(-)负载信号输出电压为6V，当负荷为半载的情况下为3V。(9) 调差特性的调整a.各机的负载增益调好后，调整调差电位器(Droop)使各机组空载与满载状态下的频率差都为要求值，如3%。b.分别调各机的额定转速电位器(R

22、atedSpeed)使其空载频率为51.5Hz,分别调各机的调差电位器(Droop)使其满载频率为50Hz。调差率即为3%。c.先将各机组独立空载运行，调整调速器上的额定转速电位器(RatedSpeed)使频率为51.5Hz。将各机组单独满载运行，调整调差电位器(Droop)使频率为50Hz。短接调速器14和16，在14接通+24V电源，调速系统处于无差调节状态下运行。此种运行状态下系统的满载频率将升至空载频率51.5Hz。最后再去掉14和16之间短接线，满载频率又降至50Hz。多机并网运行必须有差调节特性才能使各机负荷均匀分配。系统负荷变更时，各机组按调差特性曲线中的频率分配负荷，调差特性的

23、一致，空载转速相等则可使各机负荷均衡。4.2 日常检查运行过程中，可以从设备外部目视检查运行状况有无异常。4.3 定期检查需作定期检查时，待停止运行后，切断电源，打开机壳后进行。由于振动，紧固件连接处随时可能会有松动现象，所以应定期紧固，以防松动后连接处脱落或散开造成事故；振动亦会使导线绝缘层由于与其它构件的长期摩擦而遭到破坏，造成电气事故。所以应定期检查这些由于振动引起的潜在危险。因灰尘极易吸潮，母线上积聚的灰尘过多，会使母线与支撑件（地线）间由于绝缘降低而产生漏电。在插头座的插针间积聚的灰尘则会造成信号串通，柜内散热器上积蓄的灰尘会影响散热效果，并最终可导致元器件损坏。所以要定期清理灰尘1） 用目视和仪器测量。确认环境温度、湿度、振动、空气（有无灰尘、气体、油雾、水滴等）2） 目视周围是否放置工具等异物、危险品。用万用表等测量主电路、控制电路电压是否正常，判定标准应满足技术数据。依据目视观察面板显示是否清楚，是否缺少字符。有无异常声音，异常振动，螺栓（紧固部分）是否松动、是否有变形损坏，是否有由于过热引起的变色、是