Остановка ДГУ и возврат нагрузки на сеть: порядок и нормы

Порядок штатной остановки дизельного генератора

Останов идёт от нагрузки к двигателю. ГОСТ Р 55437-2013 (действует) первой операцией ставит разгрузку: в начале останова нагрузка должна отключаться или снижаться (п. 5.4.7). Дальше двигатель при необходимости работает на холостом ходу или малой нагрузке. Время задаёт конструкция двигателя либо снижение температуры охлаждающей жидкости или масла до значения из руководства по эксплуатации.

1. Перевести нагрузку на другой источник или отключить ввод генератора.
2. Выдержать работу без нагрузки по руководству на двигатель.
3. Остановить двигатель отключением подачи топлива. Стандарт требует воздействия элемента автоматизации на механизм управления топливоподачей или на регулятор частоты вращения (п. 5.4.8).
4. Осмотреть агрегат, снять показание счётчика наработки, оформить запись.

Разница между рабочим и аварийным остановом закреплена в том же пункте. При состоявшемся рабочем останове должна обеспечиваться готовность очередного пуска. При экстренном и аварийном останове по действию защиты её допускается не обеспечивать.

Perkins в руководстве на двигатели 1706A-E93TA и 1706D-E93TA добавляет два послеостановочных требования: уровень масла проверяют не раньше чем через 10 минут, чтобы масло стекло в поддон, и фиксируют показание счётчика моточасов. Как это оформляют на объекте, разобрано в материале про учёт моточасов и журналы ДГУ.

Сколько работать без нагрузки перед остановом?

Цифру берут из руководства на конкретный двигатель и из настроек контроллера. Разброс по первоисточникам заметный.

Perkins называет причину прямо: останов сразу после работы под нагрузкой может привести к перегреву и ускоренному износу деталей, а отказ от горячих остановов максимально продлевает срок службы вала и подшипников турбокомпрессора. ЯМЗ описывает тот же механизм со стороны выпуска. При невыполнении расхолаживания у сильно разогретых выпускных коллекторов возможна деформация от резкого охлаждения и выход двигателя из строя. Тепловой режим агрегата разобран в статье про систему охлаждения ДГУ.

Заводские 10-120 секунд в контроллере и 3-5 минут в руководстве на двигатель расходятся в разы. Уставку приводят к требованию изготовителя двигателя и проверяют по факту: контроллер должен снимать выключатель генератора раньше, чем подаст команду на топливный орган.

Как нагрузка возвращается на сеть и когда начинается охлаждение?

Сначала нагрузку отдают сети, потом агрегат идёт на охлаждение. Cummins в Power topic #7016 описывает возврат так: после подключения нагрузок к сети установка отрабатывает задержку останова, то есть период охлаждения, который даёт двигателю и генератору остыть до выключения. Там же оговорён обратный случай: если сеть пропала во время охлаждения, переключатель обычно снова переводит нагрузку на установку, используя только задержки самой коммутации.

Выдержка на возврат подтверждает, что сеть вернулась устойчиво: при новом провале отсчёт начинается заново. По её окончании АВР размыкает контакты со стороны генератора и через короткое время замыкает контакты со стороны сети, обычно меньше чем за полсекунды.

Логика АВР, выдержки на контроль сети и пауза между вводами разобраны отдельно в материале про АВР для дизельного генератора. Для останова важны две нормы.

ПТЭЭП (приказ Минэнерго России от 12.08.2022 N 811) допускает ручное подключение резервного источника только при блокировках между коммутационными аппаратами. Блокировки исключают одновременную подачу напряжения в сеть потребителя и в сеть сетевой организации (п. 110). Автоматику строят на устройствах РЗА, которые сначала отключают аппараты от сети сетевой организации и только потом подают напряжение электроприёмникам от источника (п. 111).

ГОСТ 33115-2014 (действует) ограничивает параллельную работу. Установки мощностью до 200 кВт обеспечивают параллельную работу с сетью только на время, необходимое для перевода на них нагрузки, а по требованию заказчика - и обратно на сеть (п. 6.3.7). Длительная работа в параллель с сетью в этот объём не входит. То же ограничение прописано в руководстве ЯМЗ на электроагрегаты АД150С и АД200С.

У HGM6120T автоматический останов идёт по шагам: Stop Delay, затем Cooling Delay с размыканием ввода генератора, после Transfer Rest Delay нагрузку берёт сеть, далее Stop Idle Delay и ETS Delay. Если агрегат не остановился, появляется авария Fail to Stop. Семейства контроллеров собраны в разделе SmartGen.

Аварийный и экстренный останов: чем различаются

ГОСТ Р 55437-2013 разводит два термина. Аварийный останов - автоматический останов из-за срабатывания аварийной защиты и появления аварийной сигнализации, включая несостоявшиеся операции пуска или останова (п. 3.14). Экстренный останов выполняется по командам оператора дистанционным воздействием на исполнительные органы (п. 3.12). ГОСТ 33115-2014 требует, чтобы система автоматизации останавливала первичный двигатель исполнительными устройствами при аварийных режимах и сопровождала аварийный останов световым сигналом на щите управления (п. 6.3.14).

Руководство на электроагрегаты АД150С-Т400-1Р и АД200С-Т400-1Р делит события по срочности.

Для трёх последних событий руководство добавляет условие: если до этого не сработала защита электроагрегата. Perkins очерчивает границу применения жёстко: органы аварийного отключения предназначены только для аварийных ситуаций и для обычной остановки не применяются. В контроллере та же развилка задана свойствами аварий. У RGK900 одно свойство вызывает остановку двигателя, другое - остановку с циклом охлаждения, а режим OFF останавливает работающий двигатель немедленно. Состав датчиков и уставки защит разобраны в статье про защиты ДГУ и аварийные отключения.

Работы в силовых цепях агрегата и щита выполняет аттестованный персонал. ПТЭЭП требует группу по электробезопасности и действия по производственной инструкции потребителя (п. 112), требования к допускам собраны в материале про персонал ДГУ.

Что делать после аварийного останова?

Повторный пуск до разбора причины закрыт нормой. ГОСТ Р 55437-2013: при аварийном останове очередной пуск возможен только после ручной разблокировки системы управления или устройств защиты (п. 5.5.5). Тот же стандарт называет аварийный останов признаком отказа двигателя (п. 5.6.5).

1. Снять агрегат с автозапуска, чтобы он не пошёл в работу во время разбора.
2. Прочитать аварийное сообщение и код в журнале контроллера.
3. Проверить параметр, по которому сработала защита.
4. Устранить причину и только после этого сбросить аварию.
5. Проверить готовность по порядку пуска после простоя.

Сброс сам по себе ничего не лечит. Cummins на двигателях привода пожарных насосов CFP9E и CFP11E показывает это на разгоне. При превышении 115 % номинальной частоты вращения панель переходит в режим MANUAL и останавливает двигатель, а автоматический пуск по внешнему сигналу блокируется до сброса панели. Кнопку сброса руководство привязывает к устранению причины останова. У HGM6120T авария на останов самоблокируется до сброса, а клавиша Stop/Reset и останавливает агрегат, и снимает аварию. У RGK900 сохраняемая в памяти авария держится даже после устранения причины.

Если причина не ясна или повторяется, агрегат не пускают. Его передают на диагностику: это уже обслуживание и ремонт.

Что фиксируют при остановке

ПТЭЭП требует оформлять в эксплуатационной документации мероприятия по подготовке к пуску, допустимую продолжительность работы на холостом ходу или под нагрузкой и результаты осмотров и проверок (п. 114). Руководство ЯМЗ добавляет практику смены: обо всех ненормальных явлениях электромеханик делает запись в сменном журнале и сообщает старшему по смене. После работы там же проверяют, отключены ли выключатели и отсоединена ли кабельная сеть потребителей. Остановленный агрегат уходит в резерв, и ПТЭЭП требует осматривать находящуюся в резерве установку не реже одного раза в 3 месяца (п. 113).

Частые ошибки при остановке дизельного генератора

• Останов сразу после полной нагрузки, без выдержки на охлаждение.
• Повторное нажатие клавиши останова в процессе останова: у HGM6120T это немедленная остановка без охлаждения.
• Перевод контроллера в OFF вместо команды останова: RGK900 в этом режиме останавливает двигатель немедленно.
• Применение аварийного органа отключения для штатной остановки, что Perkins запрещает прямым указанием.
• Сброс аварии без разбора причины и пуск при неустранённой неисправности.
• Пуск после аварийного останова без ручной разблокировки защиты (ГОСТ Р 55437-2013, п. 5.5.5).
• Ручной перевод нагрузки на сеть без блокировок между коммутационными аппаратами (ПТЭЭП, п. 110).
• Расчёт на длительную параллельную работу с сетью: по ГОСТ 33115-2014 установке до 200 кВт отведено только время перевода нагрузки.
• Ожидание, что контроллер «дожмёт» останов сам. По п. 5.4.9 для двигателей 2-4-й степеней при несостоявшемся останове работу завершает аварийная защита, у RGK900 авария «Невыполнение остановки» появляется через 65 секунд.
• Пустая строка в журнале: причина останова и наработка не записаны.

Карта остановки ДГУ и возврата нагрузки на сеть

1. Сверьте время охлаждения в контроллере с руководством на двигатель.
2. Проверьте режим цикла охлаждения: выполняется он всегда или только под нагрузкой.
3. Убедитесь, что ввод генератора размыкается до команды на топливный орган.
4. Проверьте выдержку на возврат и паузу между вводами по проекту АВР.
5. Переведите нагрузку на сеть, дождитесь окончания охлаждения.
6. Проконтролируйте факт останова и отсутствие аварии «невыполнение остановки».
7. Осмотрите агрегат, проверьте течи и крепления.
8. Снимите показание счётчика наработки и запишите время работы.
9. Проверьте положение выключателей и состояние кабельных линий.
10. Внесите в журнал причину останова, отклонения и выполненные действия.
11. После аварийного останова разберите причину до разблокировки защиты.