Контроллер ДГУ: функции модуля, защиты и подбор под щит

Контроллер ДГУ стоит на лицевой панели щита установки: по ГОСТ 33115-2014 (п. 6.2.12) органы управления следует располагать на лицевой стороне щитов. Руководство SmartGen HGM6100N описывает задачу модуля так: автоматическое управление и мониторинг одиночного агрегата, пуск и останов, измерение данных, защита по авариям и «три дистанционных» функции - управление, измерение и связь.

Приборы и счётчики: требования стандарта

Два пункта стандарта задают приборную часть. Класс точности приборов в силовых цепях по п. 6.2.8 для тока, напряжения и мощности должен быть не ниже 2,5; для частоты и сопротивления изоляции - не ниже 4,0. Пункт 6.2.9 требует счётчиков моточасов на установках мощностью не менее 8 кВт.

Что контроллер измеряет и выводит на экран?

HGM6100N показывает линейные и фазные напряжения, частоту, чередование фаз, токи трёх фаз, активную, реактивную и полную мощность, коэффициент мощности и накопленную энергию в кВт·ч. По двигателю выводятся температура, давление масла, уровень и остаток топлива, обороты, напряжение АКБ и зарядного генератора, накопленная наработка и число пусков.

DSE7310/20 MKII принимает 15-415 В фаза-нейтраль и 25-720 В фаза-фаза, частоту 3,5-75 Гц, точность ±1 %; входов тока четыре, три фазы идут с контролем замыкания на землю. InteliLite 4 AMF 20 измеряет три фазы с нейтралью по генератору и по сети, диапазон 10-277/10-480 В для EU, частоту 30-70 Гц, точность по напряжению 1 %.

Трансформаторы тока заводят в настройки: у HGM6100N коэффициент ТТ задаётся в пределах 5-6000/5 при заводском значении 500, вторичный ток 5 А. Номинальный ток генератора вводят отдельным параметром - по нему модуль считает перегрузку.

Чем контроллер защищает двигатель и генератор?

Минимум задан стандартом. ГОСТ 33115-2014 (п. 6.3.12): защита электрических цепей должна предусматривать защиту генератора, аппаратуры и приборов от токов короткого замыкания и перегрузок выше допустимых. Пункт 6.3.13 для установок 1-й и выше степеней автоматизации требует срабатывания аварийной защиты и сигнализации по предельным значениям сопротивления изоляции, давления масла, температуры охлаждающей жидкости или масла. Перечень и предельные значения параметров стандарт отправляет в технические условия. По п. 6.3.14 аварийный останов выполняют исполнительные устройства, и на щите управления его сопровождает световой сигнал.

В руководствах защиты разложены по уровням реакции. У HGM6100N таблица предупредительных сигналов содержит 17 позиций и агрегат не останавливает; таблица сигналов на останов содержит 24 позиции. DSE4510/20 MKII различает три реакции: warning, electrical trip и shutdown.

ComAp перечисляет защиты InteliLite 4 AMF 20 кодами ANSI: 12 и 14 по оборотам, 27 и 59 по напряжению, 81U и 81O по частоте. По току заявлены 50/50TD и 51, по активной мощности 32P, по несимметрии 46 и 47, по дискретным датчикам 63 и 71. В datasheet заявлена и возможность задавать пользовательские защиты и уставки.

Уставки правит пусконаладчик по документации изготовителя. Поднимать пороги ради бесперебойной работы нельзя: предельные значения задают технические условия (п. 6.3.13). Руководство HGM6100N добавляет два правила: порог перенапряжения держат выше порога понижения напряжения, иначе сработают обе защиты сразу; параметры меняют в режиме ожидания.

Журнал событий и моточасы: что остаётся в памяти

Журнал у DSE4510/20 MKII - 50 записей, часы реального времени дают точную привязку события. Lovato RGK6 хранит 50 последних событий. InteliLite 4 AMF 20 по datasheet ведёт до 150 записей, включая входы пользователей и изменения конфигурации. У HGM6100N есть журнал событий, часы реального времени и плановый пуск с остановом.

Моточасы привязаны к обслуживанию. HGM6100N считает интервал по дате либо по наработке, а действие по истечении срока выбирается: предупреждение или останов. DSE4510/20 MKII заявляет счётчик моточасов и три сигнала по обслуживанию двигателя. Эти записи дают основание для графика ТО; регламент по наработке разобран в статье про техническое обслуживание ДГУ.

Связь: RS-485, Ethernet и SMS

Порты различаются внутри одной линейки. В серии HGM6100N порт RS-485 стоит только у исполнений NC, порт CAN - только у исполнений CAN, у базовых HGM6110N и HGM6120N нет ни одного из них. RS-485 даёт «три дистанционных» функции по протоколу MODBUS; скорость выбирают из ряда 2400, 4800, 9600, 19200 и 115200 бит/с при заводском значении 9600.

DSE7310/20 MKII несёт встроенные RS-232 и RS-485 с поддержкой Modbus RTU, порт USB и клеммы DSENet под расширение. У InteliLite 4 AMF 20 на борту USB, USB host и CAN; RS-485, RS-232, Ethernet и 4G с GPS ставятся сменными модулями в два слота. Протоколы заявлены так: Modbus RTU/TCP, SNMP v1/v2c/v3 и J1939.

Отправку SMS отдают внешнему модулю. SmartGen CMM366-4G снимает данные по RS-485, USB, LINK или RS-232 и передаёт их на облачный сервер по 4G; производитель указывает поддержку модулей SmartGen, DeepSea и ComAp. SMS-оповещение заявлено для серий HGM7000 и HGM9000: аварии с остановом и отключением уходят на заданный номер, предупреждения - по настройке.

Линейки производителей: под какую задачу заявлен модуль

Деление линеек видно в каталогах. У ComAp это Single Gen-set Controllers (InteliLite 4) и Paralleling Gen-set Controllers (InteliGen 500 G2, InteliGen 1000, InteliGen4 200). У Deep Sea Electronics разделы разнесены по способу пуска и по наличию синхронизации. Модули с синхронизацией нужны группе агрегатов на общей шине: условия собраны в статье про параллельную работу ДГУ.

Как подобрать модуль под щит?

1. Определите применение: пуск по внешнему сигналу или контроль сети с переключением вводов. У SmartGen это HGM6110N против HGM6120N, у DSE - 4510 против 4520 MKII, у Lovato - версия SA против версии AMF.
2. Уточните съём оборотов. DSE7310/20 MKII работает с двигателями по CAN, с магнитным датчиком и со съёмом с генератора; у Lovato pick-up и CAN разнесены по артикулам.
3. Сверьте вырез в двери щита: 118х92 мм у DSE4520 MKII, 186х141 мм у HGM6100N, 187х132 мм у InteliLite 4, 220х160 мм у DSE7320 MKII; предельная толщина панели у модулей DSE - 8 мм.
4. Сверьте питание: 8-35 В у HGM6100N и модулей DSE, 8-36 В у InteliLite 4, 12-24 В у Lovato RGK6. Нижняя граница рабочей температуры - минус 25 °C у HGM6100N, минус 30 °C у DSE и Lovato, минус 20 °C у InteliLite 4; верхняя у всех плюс 70 °C.
5. Уточните защиту оболочки: IP65 у HGM6100N и модулей DSE даёт прокладка, у InteliLite 4 заявлено IP65 спереди и IP20 сзади, у Lovato RGK6 в технических данных IP54 спереди и IP65 с прокладкой.
6. Посчитайте входы и выходы. У InteliLite 4 AMF 20 шесть двоичных входов, шесть выходов и три аналоговых входа; у DSE7310/20 MKII шесть аналоговых и восемь цифровых входов, вход аварийного останова и десять выходов.
7. Заложите коэффициент ТТ, номинальный ток генератора, порт связи и адрес в системе диспетчеризации.
8. Монтаж и наладку поручите аттестованному персоналу. Lovato указывает: прибор устанавливает квалифицированный персонал, а напряжения с измерительных и питающих входов перед обслуживанием снимают.

Готовые комплекты с автоматикой собраны на страницах ДГУ 100 кВт с АВР и ДГУ 50 кВт с АВР. Замену неисправного модуля и настройку уставок закрывает ремонт ДГУ.

Частые ошибки при выборе контроллера ДГУ

1. Берут модуль без контроля сети там, где нужен пуск по пропаданию напряжения.
2. Заказывают базовое исполнение и ждут порт RS-485: в серии HGM6100N он есть только у версий NC.
3. Оставляют заводской коэффициент ТТ 500/5 и номинальный ток 500 А: расчёт перегрузки уйдёт в сторону.
4. Ставят задержку перегрузки по току 0 с: при нулевой задержке модуль только предупреждает.
5. Задают порог перенапряжения ниже порога понижения напряжения: сработают обе защиты одновременно.
6. Правят уставки на работающем агрегате вместо режима ожидания.
7. Поднимают пороги защит ради бесперебойной работы: предельные значения берут из технических условий.
8. Не сверяют вырез в двери щита перед заказом модуля на замену.
9. Ждут SMS от самого контроллера: у SmartGen её отправляет внешний модуль CMM366-4G.

Карта сверки контроллера перед монтажом в щит

1. Применение модуля подтверждено паспортом.
2. Перечень аварийных защит и предельные значения получены от изготовителя.
3. Уставки по оборотам, температуре, давлению масла, напряжению и току внесены в протокол наладки.
4. Коэффициент ТТ и номинальный ток генератора введены по проекту.
5. Световая сигнализация аварийного останова проверена действием.
6. Счётчик моточасов работает, интервал обслуживания задан.
7. Журнал событий читается, дата и время выставлены.
8. Порт связи, протокол, скорость и адрес согласованы с диспетчеризацией.
9. Вырез в двери щита и прокладка соответствуют паспорту модуля.
10. Ручное управление и кнопка аварийного останова проверены на приёмке.

Подбор установки под нагрузки объекта, сборку щита и пусконаладку закрывают услуги компании.