0 ООО НПО «ЦИФРОВЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ» ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ АНИКРОН ТМ-03 РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЦРТМ 03.02 РЭ Новосибирск 2016 г. ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Введение..........................................................................................................................................................................................3 2. Назначение ......................................................................................................................................................................................4 3. Технические данные ......................................................................................................................................................................5 4. Основные элементы цифрового регулятора .................................................................................................................................9 4.1. Расположение и назначение основных блоков. ........................................................................................................................9 4.2. Основы функционирования ......................................................................................................................................................10 4.3. Основной и резервный блоки регулирования. ........................................................................................................................ 11 4.4. Блок индикации. ........................................................................................................................................................................12 4.5. Блок переключений. ..................................................................................................................................................................13 4.6. Плата управления тиристорами. ..............................................................................................................................................13 4.7. Система вентиляции и охлаждения. ........................................................................................................................................13 5. Органы управления и индикация ................................................................................................................................................14 5.1. Назначение автоматических выключателей. ...........................................................................................................................14 5.2. Панель индикации. ....................................................................................................................................................................14 6. Алгоритмы работы цифрового регулятора...............................................................................................................................17 6.1. Алгоритмы управления током возбуждения. ..........................................................................................................................17 6.1.1. Алгоритмы пуска и останова двигателя. ..............................................................................................................................17 6.1.2. Алгоритм управления в рабочем режиме. ............................................................................................................................20 6.2. Алгоритмы работы защит. ........................................................................................................................................................21 6.2.1. Защита от затянувшегося пуска. ...........................................................................................................................................21 6.2.2. Защита от асинхронного хода. ..............................................................................................................................................21 6.2.3. Защита от потери возбуждения. ............................................................................................................................................21 6.2.4. Максимальная токовая защита ротора. .................................................................................................................................21 6.2.5. Защита от перегрева ротора...................................................................................................................................................21 6.2.6. Защита от перегрева тиристоров ...........................................................................................................................................21 7. Включение, отключение, проверка работоспособности ..........................................................................................................22 7.1. Включение. ................................................................................................................................................................................22 7.2. Отключение. ..............................................................................................................................................................................22 7.3. Проверка исправности цифрового регулятора при выключенном двигателе. .....................................................................23 7.4. Контроль правильности работы цифрового регулятора при включенном двигателе. .........................................................23 7.5. Изменение параметров цифрового регулятора. ......................................................................................................................24 7.5.1. Установка времени. ................................................................................................................................................................24 7.5.2. Изменение уставки реактивного тока. ..................................................................................................................................24 7.5.3. Изменение параметров двигателя. ........................................................................................................................................25 7.6. Просмотр счетчиков наработки и протокола событий. ..........................................................................................................26 8. Текущий ремонт ...........................................................................................................................................................................27 9. Транспортирование и хранение ..................................................................................................................................................28 10. Утилизация .................................................................................................................................................................................29 11. Приложения ................................................................................................................................................................................30 11.1. Блок осциллографирования. ...................................................................................................................................................30 11.1.1. Общие сведения ....................................................................................................................................................................30 11.1.2. FTP-сервер ............................................................................................................................................................................32 11.1.3. Modbus-сервер ......................................................................................................................................................................32 11.1.4. Отладочный интерфейс программы ....................................................................................................................................33 11.1.5. Окно “Главное меню” ..........................................................................................................................................................34 11.1.6. Окно “ Настройки программы ” ..........................................................................................................................................35 11.1.7. Адресное пространство Modbus-сервера ...........................................................................................................................39 11.1.8. Выходы «4-20мА» ................................................................................................................................................................41 11.1.9. Обновление программного обеспечения ............................................................................................................................41 11.2. Список протоколируемых событий. ......................................................................................................................................42 11.3. Структура меню ЖК дисплея. ................................................................................................................................................43 12 Монтажные работы ………………………………..………………………………………………………………………… 45 12.1 Механические монтажные работы. Общие положения……………………………………………………….………...… 45 12.2 Требования к расположению цифрового регулятора ..……………………………………………………………...……. 45 12.3 Требования безопасности при проведении работ …………………………………………………………………………. 45 12.4 Порядок проведения работ.………………………………………………………………………………………………...... 46 12.5.Электромонтажные работы. Общие положения…………………………………………………………………………… 46 12.6 Требования защиты от поражения электрическим током….…………………………………………………………...…. 46 12.7 Техническое обслуживание. .. ...……………………………………………………………………………………………...47 13.1 Схема внешних подключений АНИКРОН ТМ-03. ...............................................................................................................49 13.2. Монтажный чертёж АНИКРОН ТМ-03………..…… ...........................................................................................................50 2 1.ВВЕДЕНИЕ Настоящая инструкция по эксплуатации предназначена для изучения цифрового регулятора возбуждения синхронного двигателя АНИКРОН ТМ-03, ознакомления с правилами его эксплуатации и техническими характеристиками. Полное наименование изделия: цифровой регулятор возбуждения синхронного двигателя АНИКРОН ТМ-03 Общие сведения об изделии (отличительные характеристики см. в формуляре): Наименование: цифровой регулятор возбуждения синхронного двигателя Марка: АНИКРОН Серия: ТМ-03 Область применения: Цифровой регулятор возбуждения синхронного двигателя АНИКРОН ТМ-03 применяется для формирования тока возбуждения ротора синхронного двигателя, снабженного щеточной (статической) системой возбуждения в соответствии с установленными в нем программными алгоритмами. Продукция изготовлена в соответствии с ТУ 3385-007-99820323-2010. Серийный выпуск. Сертификат соответствия Техническим регламентам Таможенного союза RU C-RU.АЕ88.B.01421 Серия RU No. 0059354 выданный 24.03.2014 подтверждает соответствие требованиям ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», утверждённому Решением Комиссии Таможенного союза от 16 августа 2011 года № 768; ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств», утверждённому Решением Комиссии Таможенного союза от 09 декабря 2011 года № 876. Полное наименование предприятия-изготовителя: Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственное Объединение «Цифровые регуляторы» Краткое наименование предприятия-изготовителя: ООО НПО «Цифровые регуляторы» Юридический адрес: 630082, Российская Федерация, г.Новосибирск, ул.Дачная, д. 27 Фактический адрес: 630058, Российская Федерация, г.Новосибирск, Бердский тупик, д. 1 Почтовый адрес: 630090, Российская Федерация, г. Новосибирск, а/я 617 Телефон: +7 (383) 306-30-50 Факс: +7 (383) 306-30-04 Сайт: www.anikron.ru электронная почта: cr@crvd.ru Условные обозначения, используемые в тексте данного руководства по эксплуатации. Применяемое в данном руководстве обозначение «АНИКРОН ТМ-03» относится ко всем типопредставителям серии ТМ-03. Далее по тексту для краткости обозначения моделей серии ТМ-03 используется термин «цифровой регулятор». 3 2.НАЗНАЧЕНИЕ Цифровой регулятор возбуждения синхронного двигателя АНИКРОН ТМ-03 предназначен для питания обмотки возбуждения ротора и автоматического регулирования тока возбуждения при пуске, синхронной работе и аварийных режимах синхронных двигателей промышленного назначения мощностью до 12500кВт, снабжённых щёточной (статической) системой возбуждения, с номинальным током возбуждения от 50 до 320А и напряжением возбуждения до 230В в соответствии с установленными в нём программными алгоритмами. С данным документом должны быть ознакомлены все лица, эксплуатирующие цифровой регулятор, производящие его ремонт или техническое обслуживание. В связи с постоянным совершенствованием конструкции и алгоритмов работы цифрового регулятора, а также при проведении пусконаладочных работ и работ по дополнительному сопряжению с системами КИП заказчика реально эксплуатирующиеся изделия могут иметь особенности, не отраженные в настоящем руководстве, не ухудшающие характеристик цифрового регулятора и системы возбуждения в целом. Цифровой регулятор предназначен для эксплуатации в следующих условиях: Окружающая среда должна быть невзрывоопасной Окружающая среда не должна содержать агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлические части и изоляцию, нарушающих целостность контактных поверхностей клеммников, разъемов и реле. Условия климатического размещения по ГОСТ 15150 должны соответствовать конструктивному исполнению цифрового регулятора. 4 3.ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Конструктивно представляет собой металлический шкаф, в котором размещены все основные блоки и элементы. Поставляется в собранном виде. Комплект поставки приведён в формуляре (документ прилагается к изделию). Основные технические характеристики цифрового регулятора АНИКРОН ТМ-03 приведены в Таблице 1. Внешний вид цифрового регулятора АНИКРОН ТМ-03 изображен на рисунках 1.1-1.2. Таблица 1. Параметр Ед. Изм. Значение Номинальный ток возбуждения А 320 InA Номинальное напряжение возбуждения В 230 Un Кратность форсировки по току, не менее Крат. 1,4 В 380 Unc ( AC fn = 50 Гц) А 260 Inc кВ 4 Номинальное напряжение изоляции В 690 Ui Номинальный ударный ток кА 15 Ipk кА 5,2 Icw длительностью 40мс кА 5,2 Icc Гц 50 / 60 fn Номинальное напряжение силового преобразователя Номинальный ток силового преобразователя Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Номинальный кратковременно допустимый ток Номинальный условный ток короткого замыкания Номинальная частота Номинальный коэффициент одновременности Примечание Uimp 1 Номинальное напряжение питания U1 В 220 Unc1 (AC fn = 50 Гц) Номинальное напряжение питания U2 В 220 Unc2 (DC / AC fn=50 Гц) Ток потребления по питанию U1, не более А 0,5 Inc1 Ток потребления по питанию U2, не более А 0,5 Inc2 Вт 2 Вт 2 А 5 В 310 Постоянное напряжение Объем журнала событий Шт. 358 Без блока осциллографирования Средняя наработка на отказ час 450000 Срок эксплуатации лет 15 кг Не более 300 Потребление по измерительным цепям напряжения статора Потребление по измерительным цепям тока статора Максимальный ток, допустимый для выходных релейных сигнальных цепей Испытательное напряжение контроля изоляции роторных цепей Масса нетто цифрового регулятора При коммутации активной нагрузки Без учёта согласующего трансформатора, дополнительных блоков, документации, ЗИП. Вес изделия указан в формуляре. 5 Рисунок 1.1 Цифровой регулятор возбуждения синхронного двигателя АНИКРОН ТМ-03 в исполнении IP 54. Внешний вид. Рисунок 1.2 Цифровой регулятор возбуждения синхронного двигателя АНИКРОН ТМ-03 в исполнении IP 20. Внешний вид. 6 Цифровые регуляторы выпускаются в следующих стандартных модификациях, в зависимости от условий окружающей среды: Таблица 2. Климати- Степень Температура Влажность Вид ческое ис- защиты воздуха охлаждения Рабочая Предельная полнение УХЛ4 IP 20 +1С…+35С +1С…+40С 80% при 25С У3 IP 20 -30С…+40С -40С…+45С 98% при 25С УХЛ4 IP 54 У3 IP 54 ТС4 IP 54 +1С…+35С +1С…+40С 80% при 25С Принудительное через воздухо -30С…+40С -40С…+45С 98% при 25С воздушный +1С…+50С +1С…+55С 80% при 25С теплообменник ТС3 IP 20 -20С…+55С -20С…+60С 80% при 25С Термоэлектрический охладитель ТС3 IP 54 -20С…+55С -20С…+60С 80% при 25С Термоэлектрический охладитель и теплообменник ТС4 IP 20 +1С…+50С +1С…+55С 80% при 25С Принудительное, вентилятором Естественное Для обеспечения расширенных климатических диапазонов (У3, ТС3, ТС4) в конструкцию цифрового регулятора вводятся нагревательные элементы, вентиляторы и(или) термоэлектрические охладители (на рисунках не показаны). Данные элементы составляют систему контроля микроклимата внутри шкафа цифрового регулятора. Состав данной системы и параметры ее элементов подбираются исходя из требуемого климатического исполнения. Режим работы цифрового регулятора непрерывный, без ограничения времени. Силовая часть цифрового регулятора представляет собой управляемый трехфазный тиристорный выпрямитель, схема которого предусматривает возможность работы как в мостовой, так и в нулевой схемах выпрямления. Переключение между режимами работы производится автоматически в зависимости от требуемых токов возбуждения и режимов работы двигателя. Питание силовой части цифрового регулятора осуществляется от промышленной сети трехфазного напряжения с частотой 50Гц и напряжением 380В через согласующий трансформатор, вторичные обмотки которого собраны в «звезду» с нулевым выводом. Возможно исполнение цифрового регулятора для сетей с номинальной частотой питающей сети 60Гц. Питание электронной части цифрового регулятора осуществляется от двух независимых цепей питания. Одна из них должна быть однофазная сеть промышленной частоты 50Гц с действующим напряжением 220В и заземленной нейтралью, другая однофазная сеть постоянного или переменного тока с номинальным напряжением 220В которая может иметь или не иметь гальваническую связь с землей, корпусом устройства или другими элементами автоматики предприятия. Цифровой регулятор сохраняет полную работоспособность при исчезновении одного из питающих напряжений электронной части. Цифровой регулятор сохраняет работоспособность при изменении питающих напряжений в диапазоне 0,6 – 1,3 от номинального значения. 7 Цифровой регулятор содержит два полностью идентичных, независимых, гальванически развязанных блока регулирования возбуждения, каждый со своим комплектом источников питания, датчиков, и исполнительных цепей. Цифровой регулятор обеспечивает ведение протокола событий, в который заносятся все основные события внутри цифрового регулятора, а также день, месяц и время, с точностью до секунд, когда они произошли. Цифровой регулятор обеспечивает автоматическую подачу тока возбуждения в функции скольжения ротора и в функции тока статора с кратковременной стартовой форсировкой. Цифровой регулятор обеспечивает автоматический и ручной режимы управления током возбуждения в диапазоне 0,2 – 1,4 номинального тока возбуждения двигателя. В ручном режиме цифровой регулятор обеспечивает стабилизацию тока возбуждения с точностью не менее 2% от установленного значения при изменении температуры ротора или (и) при изменении напряжения питания тиристорного моста в пределах 0,8 – 1,2 от номинального. В режиме автоматического управления цифровой регулятор обеспечивает управление током возбуждения по комплексному алгоритму, включающему в себя управление по напряжению статора, току ротора, полному и реактивному току статора, с выбором оптимального их сочетания в каждый момент времени. Цифровой регулятор обеспечивает плавную форсировку возбуждения по току кратностью до 1,6 при снижении статорного напряжения ниже 0,95 от номинального (режим стабилизации напряжения статора). Величины и кратности форсировки тока возбуждения зависят от типа двигателя, величины посадки напряжения и режима работы (рабочего тока ротора). Цифровой регулятор обеспечивает гашение поля ротора при отключении двигателя переводом тиристорного выпрямителя в инверторный режим. Цифровой регулятор автоматически отключает двигатель при возникновении следующих аварийных ситуаций: 1. Затянувшийся пуск двигателя. 2. Продолжительный асинхронный ход двигателя. 3. Потеря возбуждения. 4. Короткое замыкание цепи возбуждения или силовой части цифрового регулятора. 5. Превышение температуры тиристоров или температуры внутри шкафа цифрового регулятора. Цифровой регулятор снабжен системой самоконтроля и контроля готовности к пуску двигателя с выдачей соответствующих сигналов на внешний клеммник и индикацией на передней панели. Цифровой регулятор снабжен системой контроля сопротивления изоляции цепи ротора относительно земли с индикацией результата на панели индикации. Цифровой регулятор обеспечивает режим опробования (имитация включения двигателя) в котором проверяется работоспособность основных электронных блоков и силовой части цифрового регулятора. Цифровой регулятор АНИКРОН ТМ-03 снабжен блоком осциллографирования. Данный блок, записывает и хранит в энергонезависимой памяти до 200 осциллограмм за последние два месяца, длительностью одна минута каждая. Также блок осциллографирования позволяет организовать передачу данных о текущем режиме работы цифрового регулятора в АСУ вышестоящего уровня по каналу RS485 (протокол ModBus) и (или) по трем каналам токовой петли 4-20мА. 8 4.ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОГО РЕГУЛЯТОРА 4.1.Расположение и назначение основных блоков. Цифровой регулятор конструктивно представляет собой металлический шкаф в котором размещены все блоки и элементы цифрового регулятора возбуждения синхронного двигателя. (см. Рисунок 2). Отдельно располагается согласующий трансформатор в защитном кожухе. Цифровой регулятор соединяется с трансформатором при помощи четырехжильного силового кабеля. Рисунок 2. Расположение основных блоков. 9 На фронтальной стороне монтажной панели (Рисунок 2) размещены: Блок регулирования основной. Источники питания. Преобразователи напряжения. Блок регулирования резервный. Блок переключений. Ограничитель напряжения. Выключатели автоматические питающих напряжений. Розетки ~220 В для подключения приборов. Клеммы внешних подключений. Выключатель силовой. Дополнительно на фронтальной стороне монтажной панели размещаются блоки сопряжения с АСУ ТП или системами плавного пуска (по требованию заказчика). На тыльной стороне монтажной панели (Рисунок 2) размещены: Блок резисторов. Герконы. Плата управления тиристорами. Охладитель силового выпрямителя с расположенными на нем: модулями тиристорными выпрямительного моста, модулем тиристорным ключа пускового резистора, диодом силовым (для переключения режима выпрямления), термодатчиками перегрева тиристоров. Датчик тока основного блока. Датчик тока резервного блока. Панель клеммная силовых кабелей. На фронтальной двери шкафа размещены: Блок индикации (панель индикации см. рисунки 3.1-3.2). Блок осциллографирования. 4.2.Основы функционирования Основными элементами системы управления являются основной и резервный блоки регулирования возбуждения. Они, совместно с соответствующими источниками питания и преобразователями напряжения, образуют два независимых, полностью идентичных канала управления. Выбор блока осуществляется подачей на них сигналов разрешения работы с панели индикации. Исполнительным элементом системы управления служит управляемый тиристорный выпрямитель, схема которого допускает изменения режима выпрямления. Если тиристоры анодной группы силового выпрямителя закрыты, то ток возбуждения протекает через диод VD1 и схема работает в режиме нулевого выпрямления. Если на тиристоры анодной группы поступает напряжение отпирания, то они, переходя в диодный режим, образуют мостовую схему выпрямления, диод VD1 при этом запирается обратным напряжением. На основании поступающих токов и напряжений, пропорциональных статорным и роторным напряжениям и токам блоки регулирования вырабатывают импульсы управления тиристорами, которые поступают на плату тиристоров, где, через усилительные каскады и согласующие трансформаторы, поступают на управляющие электроды тиристоров катодной группы. Изменяя положение импульсов открытия относительно напряжения по10 ступающего с силового трансформатора, блоки регулирования изменяют величину тока ротора. Для обеспечения пуска (раскрутки двигателя до подсинхронной скорости) в асинхронном режиме служит пусковое сопротивление, подключаемое к выводам ротора с помощью тиристорного ключа пускового сопротивления. Для управления данным ключом, конструктивно представляющим собой два встречно включенных тиристора, служит схема, размещенная на плате управления тиристорами. На этой же плате размещена система контроля изоляции ротора. Блок индикации, размещенный на передней двери стойки, служит для отображения с помощью цифровых индикаторов, данных, поступающих с работающего в данный момент блока регулирования, а также для хранения журнала событий и обеспечения интерфейса с пользователем. Блок переключений обеспечивает выработку выпрямленного напряжения 220В используемого для опроса внешних сухих контактов и для питания ламп индикации. Также блок переключений вырабатывает, на основании поступающих сигналов о готовности отдельных элементов, сигнал готовности цифрового регулятора к включению двигателя. 4.3.Основной и резервный блоки регулирования. Основной и резервный блоки регулирования полностью идентичны, взаимозаменяемы и используют одинаковые алгоритмы управления током возбуждения синхронного двигателя. Конструктивно блоки регулирования представляют собой две печатные платы, соединенные шлейфом и размещенные в общем корпусе. Печатные платы именуются платой ввода – вывода (слева в корпусе) и платой управления (справа). 3. 4. 5. 6. На плате управления размещены: Управляющий микроконтроллер. Система управления тиристорами (СУТ), реализованная на отдельном микроконтроллере. Схемы преобразования измерительных токов и напряжений. Светодиоды индикации состояния блока регулирования. Схема и разъем связи с блоком индикации. Разъем питания блока регулирования. 1. 2. 3. 4. 5. 6. На плате ввода - вывода размещены: Трансформатор датчика напряжения статора. Датчик тока статора. Датчик напряжения ротора. Реле выходных дискретных сигналов (защиты, готовность блока и пр.) Схема синхронизации. Схема контроля питающих напряжений. 1. 2. Напряжения питания блока регулирования поступают с преобразователя расположенного в отдельном корпусе. Данный преобразователь, получая напряжение +24В с двух независимых источников, вырабатывает следующие напряжения: +5В, +15В, -15В, +24В, которые через разъем питания, расположенный на плате управления, поступают в блок регулирования. В качестве источников напряжения +24В используются два преобразователя напряжения 220В/24В. Один из которых подключен к основному напряжению питания ~220В - 50Гц, другой к резервному напряжению =220В или дублирующему питанию ~220В. Использование двух источников +24В обеспечивает резервирование питающих на11 пряжений, а благодаря тому, что основной и резервный блоки управления снабжены отдельными преобразователями напряжения и источниками питания обеспечивается отсутствие гальванической связи между ними и независимость цепей питания. Для индикации состояния блоков регулирования на плате управления размещены 16 светодиодов, индицирующих следующие параметры (слева направо): Таблица 3. Индикация блоков регулирования № Позицион. обозначение 1 VD33 Общая исправность блока регулирования 2 VD32 Исправность источников питания 3 VD31 Исправность процессора СУТ 4 VD30 Исправность (корректная работа) тиристоров 5 VD37 Готовность к включению двигателя 6 VD36 Блок в работе (погашен – в резерве) 7 VD35 Двигатель включен 8 VD34 Возбуждение подано 9 VD41 Автоматическое управление (погашен – ручное) 10 VD40 Работа фазометра (датчика реактивного тока статора) 11 VD39 Форсировка тока возбуждения 12 VD38 Работа выпрямителя в мостовой схеме 13 VD45 Тестовый режим СУТ 14 VD44 Перегрев тиристоров 15 VD43 Срабатывание независимого расцепителя 16 VD42 Срабатывание отключающих защит Параметр 4.4.Блок индикации. Блок индикации предназначен для: 1. Отображения информации, о состоянии двигателя и цифрового регулятора, поступающей по каналам связи с активного в данный момент блока регулирования. 2. Передачи в блоки регулирования информации о выбранных значениях уставок и режимах работы, а также информации о нажатых клавишах. 3. Выбора активного в данный момент блока регулирования (основного или резервного) и передачи сигналов об этом в эти блоки и блок переключений. 4. Хранение и ведения протокола событий на основе: информации поступающей из блоков регулирования, состояния кнопок и переключателей. 5. Изменения параметров регулирования и передачи информации о выбранных параметрах в блоки регулирования. Конструктивно блок индикации состоит из: Платы индикации, на которой расположены группы семисегментных индикаторов, управляющий микроконтроллер и часть кнопок. Жидкокристаллического дисплея, отображающего две строки по 16 символов. 12 Сигнальных ламп, кнопок и переключателей, расположенных на передней панели. Преобразователя напряжения 24В/5В, расположенного на монтажной панели. 4.5.Блок переключений. Данный блок представляет собой релейную схему, собранную с использованием электромагнитных реле. Данная схема предназначена для: 1. Формирования сигнала «Готовность стойки к включению двигателя». 2. Формирования оперативного напряжения =220В. 3. Обеспечения режима «Опробование». Для защиты от коротких замыканий в цепях опроса сухих контактов и индикаторных ламп в состав блока входят два плавких предохранителя номиналом 0,5-1А. 4.6.Плата управления тиристорами. Плата управления тиристорами предназначена для формирования импульсов управления тиристорами силового выпрямителя, тиристорами ключа пускового сопротивления и контроля изоляции роторных цепей. Также на данной плате размещены выравнивающие и демпфирующие RC цепи всех тиристоров силового выпрямителя. Для управления тиристорами катодной группы служит три идентичных каскада, каждый из которых включает в себя транзисторные ключи основного и резервного блоков регулирования и импульсный трансформатор, необходимый для гальванической изоляции блоков регулирования от цепей ротора. Тиристоры анодной группы используются только в диодном включении, для формирования управляющих напряжений служит цепь из реле, резистора и трех диодов. Схема управления колючем пускового сопротивления предназначена для замыкания обмотки возбуждения через специальный резистор, для избежания перенапряжений во время асинхронного хода двигателя. 4.7.Система вентиляции и охлаждения. АНИКРОН ТМ-03 в исполнении IP 54 комплектуется воздухо-воздушным теплообменником, через который осуществляется отвод тепла от схем цифрового регулятора. При этом шкаф цифрового регулятора изготавливается без вентиляционных отверстий. Включение системы охлаждения осуществляется блоками регулирования при поступлении сигнала «Двигатель включен», либо автономно, термодатчиком, установленным внутри теплообменника и настроенным на температуру +50…+60ºС. Питание вентиляторов осуществляется только от переменного напряжения ~220В 50Гц. В результате не допускается работа цифрового регулятора АНИКРОН ТМ-03 в исполнении IP 54 более 1 минуты при отсутствии основного напряжения питания. Применение принудительного охлаждения требует периодического контроля за исправностью электродвигателей вентиляторов и отсутствия загрязнений вентиляционных отверстий теплообменника. 13 5.ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ И ИНДИКАЦИЯ 5.1.Назначение автоматических выключателей. SF1 – силовой выключатель питания тиристорного выпрямителя. SF2 – основное напряжение питания ~220В. SF3 – резервное напряжение питания =220В или ~220В. SF4 – выключатель напряжения ~100В с измерительных трансформаторов напряжения секции шин. SF5 – выключатель розеток 220В расположенных в шкафу цифрового регулятора. SF6 – выключатель системы стабилизации климатических условий и системы вентиляции в шкафа цифрового регулятора (при исполнениях отличных от УХЛ4). 5.2.Панель индикации. На панели индикации расположены основные органы управления и элементы отображения информации, отражающие текущее состояние цифрового регулятора АНИКРОН ТМ-03 и позволяющие вносить коррективы в его работу. Все индикаторы, за исключением системы контроля изоляции ротора и светодиодов контроля исправности основного и резервного блока регулирования, отображают состояние активного в данный момент блока регулирования и параметры им измеряемые. То есть в режиме основного отображаются параметры основного блока регулирования, в режиме резервного – параметры и состояние резервного блока регулирования. Рисунок 3.1 Панель индикации АНИКРОН ТМ-03 в исполнении IP 54. 14 Рисунок 3.2 Панель индикации АНИКРОН ТМ-03 в исполнении IP 20. Цифровой регулятор АНИКРОН ТМ-03 в исполнении IP 54 оснащён панелью индикации и управления, закрываемую защитной, пыле-влаго непроницаемой стеклянной дверцей. Рассмотрим назначение и функции элементов индикации (см. Рисунки 3.1-3.2): Лампа «Готов» - сигнализирует о готовности цифрового регулятора к пуску двигателя. Лампа «Двиг. вкл» - сигнализирует о включении двигателя. Лампа «Защиты» - зажигается при срабатывании электрических защит цифрового регулятора. Блок цифровых приборов, отображающий параметры измеренные активным в текущий момент блоком регулирования: 1. Действующее линейное напряжение на секции шин в киловольтах. 2. Ток статора двигателя (действующее значение тока) в амперах. 3. Напряжение ротора (среднее напряжение на выходных клеммах возбуждения цифрового регулятора АНИКРОН ТМ-03) в вольтах. 4. Ток ротора в амперах. 5. Реактивный ток статора в амперах. Кнопка аварийного останова двигателя. Кнопка «Деблокирование защит». Кнопка «Опробование». Переключатель «Основной/Резервный». Светодиоды индикации состояния основного и резервного блоков регулирования. Зеленым отмечен активный в данный момент блок, красным – неисправный блок. 15 Переключатель «Автомат/Ручной» - переключает алгоритмы управления током ротора. В ручном режиме (индицируемом свечением светодиода на конце переключателя) током возбуждения управляют при помощи кнопок «больше/меньше». В автоматическом режиме цифровой регулятор изменяет возбуждение таким образом, что бы реактивный ток статора соответствовал заданному (кнопки «больше/меньше» при этом не отключаются). Кнопки «больше» и «меньше» - предназначены для ручного регулирования тока ротора. Светодиод «Пусковое сопротивление» - зажигается при протекании тока через пусковое сопротивление. Светодиод «Работа тиристоров» - светится зеленым во время работы тиристорного выпрямителя, красное или желтое свечение светодиода сигнализирует о неисправности цепи управления одним или несколькими тиристорами, или неисправности силовых тиристоров. Скрытая кнопка «Установка времени» - используется для изменения текущего времени часов стойки. Скрытая кнопка «Уставка реактивного тока» - используется для изменения уставки реактивного тока статора. Кнопки курсора используются для навигации в меню ЖК дисплея. Кнопка и светодиод «Контроль изоляции ротора» - при нажатии на кнопку происходит контроль сопротивления изоляции между цепями ротора и землей. При этом светодиод отображает измеренное значение: более 1МОм – зеленый, от 1 до 0,5 МОм – желтый, менее 0,5МОм – красный. Светодиоды индикации состояния цифрового регулятора: 1. «Возбуждение» - подано возбуждение в ротор. 2. «Больше» - цифровой регулятор увеличивает ток возбуждения. 3. «Меньше» - цифровой регулятор уменьшает ток возбуждения. 4. «Форсировка» - напряжение статора упало ниже 0,95 от номинала, идет форсирование тока возбуждения. 5. «Нагрев/Остывание» - Светится зеленым при токах более 1,1 от номинала. При перегреве ротора зажигается красным, в этот момент ток ротора ограничивается величиной 0,95 от номинального. 6. «Асинхронный ход» - сработала защита от асинхронного хода. 7. «Затянувшийся пуск» - сработала защита от затянувшегося пуска. 8. «МТЗ ротора» - сработала максимальная токовая защита цепей ротора. 9. «Потеря возбуждения» - сработала защита от потери возбуждения. 10. «Перегрев тиристоров» - сработала защита от перегрева силовых тиристоров. 11. «Нет резерва источников питания» - активный в данный момент блок регулирования работает только от одного питающего напряжения. В таком случае либо подано только одно из двух напряжений питания, либо произошел отказ части схемы источника питания соответствующего блока регулирования. Светодиоды индикации состояния блока осциллографирования: «Готовность» и «Копирование». Разъем для подключения USB устройств. 16 6.АЛГОРИТМЫ РАБОТЫ ЦИФРОВОГО РЕГУЛЯТОРА 6.1.Алгоритмы управления током возбуждения. Алгоритмы управления током возбуждения целиком хранятся в памяти микроконтроллера блока регулирования. Программы основного и резервного блока регулирования полностью идентичны, что обеспечивает взаимозаменяемость блоков. 6.1.1.Алгоритмы пуска и останова двигателя. Алгоритм пуска предназначен для подачи тока возбуждения в ротор синхронного двигателя после достижения скорости вращения близкой к синхронной. Подача возбуждения осуществляется в функции тока статора или в функции частоты скольжения ротора. Дополнительно имеется алгоритм, обеспечивающий подачу тока возбуждения в момент перехода тока ротора из отрицательного значения к положительному, тем самым обеспечивается оптимальность момента подачи возбуждения. Программные алгоритмы цифрового регулятора предусматривают несколько основных алгоритмов пуска синхронного двигателя: Пуск в функции тока статора с подбором момента подачи возбуждения в зависимости от фазы частоты скольжения. Пуск в функции частоты скольжения с подбором момента подачи возбуждения в зависимости от фазы частоты скольжения. Плавный пуск с использованием токоограничивающего реактора, управление которым осуществляется блоком регулирования. Плавный пуск с использованием систем частотного регулирования напряжения статора. Разгон двигателя происходит в синхронном режиме при внешнем управлении током возбуждения. Пуск в функции времени. Пуск в функции тока статора. При замыкании сухого контакта повторителя высоковольтного выключателя в схеме формируется сигнал «Двигатель включен» и запускается алгоритм пуска, который состоит из следующих последовательных стадий: 1. В журнал событий заносится запись «Двигатель включен». Ожидание в течение 2-х секунд. В это время не предпринимается никаких действий. Задержка нужна для отработки датчиками ударных возмущений возникающих в сети. 2. Ожидание падения тока статора ниже пускового значения. Ток не только должен стать ниже определенного порога, но и оставаться таковым в течение 1,5с. Если в момент окончания данной стадии ток статора двигателя был менее 2% от номинального, это интерпретируется как опробование и осуществляется переход на стадию №6 минуя этапы №3 - №5. 3. Ожидание падения тока ротора до величины менее 4А (отрицательный ток ротора). 4. Ожидание возрастания тока ротора до величины более 8А. 5. Если стадия пуска №2 пройдена, но стадии 3 или 4 затягиваются более чем на три секунды каждая, происходит переход на стадию №6, минуя этапы №3 и №4. Данное условие необходимо для подачи возбуждения при опробовании, или в тех случаях, когда двигатель способен работать синхронно без подачи тока возбуждения. 6. Подача возбуждения. В журнал событий заносится запись «Подано возбуждение». Ток возбуждения подается 120% от номинального значения и остается постоянным. Это 17 необходимо для более надежной синхронизации двигателя и позволяет избежать асинхронного хода сразу после подачи возбуждения. Продолжительность этой стадии 3с. 7. Переход в рабочий режим. Устанавливается ток возбуждения на уровне 95% от номинального. Разрешается работа защит и управляющих алгоритмов. Процесс пуска считается завершенным. Пуск в функции частоты скольжения ротора. При замыкании сухого контакта повторителя высоковольтного выключателя в схеме формируется сигнал «Двигатель включен» и запускается алгоритм пуска, который состоит из следующих последовательных стадий: 1. В журнал событий заносится запись «Двигатель включен». Ожидание в течение 4-х секунд. В это время не предпринимается никаких действий. Задержка нужна для отработки датчиками ударных возмущений возникающих в сети. 2. Ожидание падения частоты тока ротора ниже 2,5Гц (скольжение 5%). Значение частоты скольжения производится путем измерения длительности отрицательных полуволн тока ротора. 3. Ожидание возрастания тока ротора до величины более 8А. Ожидание не более 3-х секунд, если по истечении данного времени условие не выполнилось, то алгоритм переходит к следующему этапу. 4. Подача возбуждения. В журнал событий заносится запись «Подано возбуждение». Ток возбуждения подается 120% от номинального значения и остается постоянным. Это необходимо для более надежной синхронизации двигателя и позволяет избежать асинхронного хода сразу после подачи возбуждения. Продолжительность этой стадии 3с. 5. Переход в рабочий режим. Устанавливается ток возбуждения на уровне 95% от номинального. Разрешается работа защит и управляющих алгоритмов. Процесс пуска считается завершенным. Пуск с использованием токоограничивающего реактора. В данном режиме в цифровой регулятор поступают два различных сигнала о включении двигателя. Сигнал включения основного высоковольтного выключателя (далее ВВ) и сигнал включения высоковольтного выключателя подключающего двигатель к сети через токоограничивающий реактор. В случае, если при пуске поступает сигнал о включении основного ВВ, то пуск происходит в функции тока статора. Если же поступает сигнал о включении через реактор, то алгоритм пуска следующий: 1. В журнал событий заносится запись «Двигатель включен». Ожидание в течение 2-х секунд. В это время не предпринимается никаких действий. Задержка нужна для отработки датчиками ударных возмущений возникающих в сети. 2. Ожидание падения тока статора ниже пускового значения. Ток не только должен стать ниже определенного порога, но и оставаться таковым в течение 1,5с. 3. Выдается сигнал на блокирование реактора (включение основного высоковольтного выключателя двигателя). 4. Повторное ожидание падения тока статора ниже пускового значения. Ток не только должен стать ниже определенного порога, но и оставаться таковым в течение 1,5с. Если в момент окончания данной стадии ток статора двигателя был менее 2% от номинального, это интерпретируется как опробование и осуществляется переход на стадию №8 минуя этапы №5 - №7. 5. Ожидание падения тока ротора до величины менее 4А (отрицательный ток ротора). 6. Ожидание возрастания тока ротора до величины более 8А. 18 7. Если стадия пуска №4 пройдена, но стадии 5 или 6 затягиваются более чем на три секунды каждая, происходит переход на стадию №8, минуя этапы №5 и №6. Данное условие необходимо для подачи возбуждения при опробовании, или в тех случаях, когда двигатель способен работать синхронно без подачи тока возбуждения. 8. Подача возбуждения. В журнал событий заносится запись «Подано возбуждение». Ток возбуждения подается 120% от номинального значения и остается постоянным. Это необходимо для более надежной синхронизации двигателя и позволяет избежать асинхронного хода сразу после подачи возбуждения. Продолжительность этой стадии 3с. 9. Переход в рабочий режим. Устанавливается ток возбуждения на уровне 95% от номинального. Разрешается работа защит и управляющих алгоритмов. Процесс пуска считается завершенным. Пуск с использованием систем частотного регулирования напряжения статора и разгоном двигателя в синхронном режиме. В данном режиме если поступает сигнал о включении основного ВВ то происходит прямой пуск в функции тока статора или частоты скольжения ротора, в зависимости от выбранного алгоритма. Плавный пуск производится следующим образом: 1. На вход цифрового регулятора поступает сигнал «Плавный пуск», в ответ на данный сигнал цифровой регулятор вырабатывает ответ «Готовность к плавному пуску». 2. На вход цифрового регулятора подается сигнал «Подать возбуждение». Этот момент считается началом пуска и в журнал событий заносится запись «Двигатель включен». 3. Цифровой регулятор формирует ток возбуждения, в соответствии с поступающей от аппаратуры плавного пуска уставки. При этом собственные алгоритмы регулирования отключены. Защита от затянувшегося пуска блокирована. 4. При раскручивании двигателя до частоты сети и синхронизации с сетью система частотного регулирования своими командами включает основной высоковольтный выключатель двигателя, подключая статор непосредственно к сети. Цифровой регулятор получает при этом сигнал о включении основного высоковольтного выключателя и процедура плавного пуска считается оконченной. В дальнейшей работе сигналы «Плавный пуск», «Подать возбуждение» и «Уставка тока возбуждения» будут игнорироваться. 5. Ток возбуждения подается 120% от номинального значения и остается постоянным. Это необходимо для более надежной синхронизации двигателя и позволяет избежать асинхронного хода при переключении режима питания статора. Продолжительность этой стадии 3с. 6. Переход в рабочий режим. Устанавливается ток возбуждения на уровне 95% от номинального. Разрешается работа защит и управляющих алгоритмов. Процесс пуска считается завершенным. Пуск в функции времени. Данный тип пуска используется только в тех случаях, когда иные способы пуска невозможно реализовать по техническим причинам. Возбуждение подается через определенное время после включения двигателя. Пуск состоит из следующих стадий: 1. В журнал событий заносится запись «Двигатель включен». Ожидание в течение 5-ти (нормальные условия пуска) или 12-ти (тяжелые условия пуска) секунд. В это время не предпринимается никаких действий, все защиты цифрового регулятора блокированы. 19 2. Ожидание падения тока ротора до величины менее 4А (отрицательный ток ротора). 3. Ожидание возрастания тока ротора до величины более 8А. 4. Если стадия пуска №1 пройдена, но стадии 3 или 4 затягиваются более чем на три секунды каждая, происходит переход на стадию №6, минуя этапы №3 и №4. Данное условие необходимо для подачи возбуждения при опробовании, или в тех случаях, когда двигатель способен работать синхронно без подачи тока возбуждения. 5. Подача возбуждения. В журнал событий заносится запись «Подано возбуждение». Ток возбуждения подается 120% от номинального значения и остается постоянным. Это необходимо для более надежной синхронизации двигателя и позволяет избежать асинхронного хода сразу после подачи возбуждения. Продолжительность этой стадии 3с. 6. Переход в рабочий режим. Устанавливается ток возбуждения на уровне 95% от номинального. Разрешается работа защит и управляющих алгоритмов. Процесс пуска считается завершенным. Алгоритм останова двигателя. При размыкании контакта повторителя высоковольтного выключателя двигателя формируется сигнал «Двигатель отключен». Производятся следующие действия: 1. В журнал событий заносится запись «Двигатель отключен». 2. На 3с тиристорный преобразователь переводится в инверторный режим. Происходит интенсивное гашение поля ротора. Напряжение ротора становится отрицательным, ток ротора быстро падает до нуля. 3. Тиристорный преобразователь отключается. Процесс останова считается завершенным, цифровой регулятор переводится в режим ожидания следующего пуска. 6.1.2.Алгоритм управления в рабочем режиме. По завершении процесса пуска цифровой регулятор переводится в рабочий режим. При этом активизируются все защиты, а защита от затянувшегося пуска блокируется. Активизируются алгоритмы управления током ротора. Основой управляющих алгоритмов является подпрограмма стабилизации тока ротора. Данный пропорционально-интегральный алгоритм активен на протяжении всего времени пока подается возбуждение в ротор, все остальные программные блоки лишь изменяют входные данные для него. В зависимости от того, возможно или нет, получение необходимого тока ротора в режиме нулевого выпрямления происходит переключение тиристорного выпрямителя в нулевую или мостовую схему. Установку по току ротора для алгоритма стабилизации в зависимости от ситуации выдают следующие программные блоки: 1. В режиме «Ручной» уставка изменяется при помощи кнопок «Больше» и «Меньше» расположенных на панели индикации. 2. В режиме «Автомат» уставка изменяется алгоритмом регулирования по реактивному току. При этом ток ротора изменяется с постоянной скоростью 2А в секунду так, чтобы реактивный ток статора был равен значению уставки. 3. При росте полного тока статора алгоритм, учитывающий данные изменения, увеличивает ток возбуждения с целью повышения устойчивости двигателя при работе на резкопеременную нагрузку или просадках напряжения сети. 4. Если напряжение статора падает ниже 0,95 от номинала включается алгоритм пропорциональной форсировки (по сути - пропорциональный алгоритм стабилизации напря20 жения статора). При этом алгоритм регулирования реактивного тока статора блокируется. Если напряжение статора падает ниже 32% от номинала, то такая ситуация расценивается как обрыв измерительных цепей статорного напряжения и ток форсировки составит 7.5% от номинального тока ротора (плюс 7.5% к току возбуждения который был до форсировки). 6.2.Алгоритмы работы защит. 6.2.1.Защита от затянувшегося пуска. Защита срабатывает и вырабатывает сигнал отключения двигателя, если время от момента включения двигателя, до момента завершения процедуры пуска превышает 28с. 6.2.2.Защита от асинхронного хода. Защита вырабатывает сигнал отключения двигателя, в случае если геркон пускового сопротивления замкнут в течение 10,5с. Также имеется защита, вырабатывающая сигнал на отключение двигателя, если в течение 32 секунд реактивный ток статора двигателя был индуктивным (отрицательным) и превышал по абсолютной величине 35% от номинального тока статора. 6.2.3.Защита от потери возбуждения. Защита срабатывает и выдает сигнал на отключение двигателя, если в течение 15 секунд ток ротора был ниже 12,5% от номинального значения. 6.2.4.Максимальная токовая защита ротора. Защита срабатывает и немедленно выдает сигнал на отключение двигателя и независимого расцепителя силового выключателя, если ток ротора превышает величину 200% от номинального значения. Также данная защита срабатывает если появляются значительные по амплитуде пульсации тока ротора с частотой 150Гц, что свидетельствует о частичном или полном коротком замыкании ротора или цепи возбуждения или коротком замыкании в витках обмотки ротора. 6.2.5.Защита от перегрева ротора. Защита предназначена для ограничения тока ротора на безопасном уровне, если ток ротора длительно превышает номинал более чем на 10%. В зависимости от величины превышения, через время от 3мин до 23с цифровой регулятор переводится в режим остывания, при котором ток ротора ограничивается величиной 0,95 от номинала в течение 3 мин. 6.2.6.Защита от перегрева тиристоров Защита срабатывает и выдает сигнал на отключение двигателя в случае, если температура охладителя тиристоров станет более 95 °C. 21 7.ВКЛЮЧЕНИЕ, ОТКЛЮЧЕНИЕ, ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ 7.1.Включение. Порядок включения АНИКРОН ТМ-03 и подготовки его к работе следующий: 1. Если цифровой регулятор снабжен системой климат-контроля и температура окружающей среды выходит за рамки 0…+40ºС, то не позже чем за 2 часа до включения цифрового регулятора необходимо подать напряжение питания ~220В и включить систему климат-контроля выключателем SF6. Перед этим необходимо проконтролировать отсутствие предметов мешающих свободному току воздуха через теплообменник системы охлаждения. 2. Подать с ячеек ЗРУ (ЩСУ) питание на АНИКРОН ТМ-03 и напряжение 100В с трансформаторов секции шин. 3. Подать питание на силовой трансформатор возбуждения. 4. Включить автоматические выключатели SF2 – SF4 внутри шкафа цифрового регулятора. 5. Убедиться по индикации на передней панели, что основной и резервный блоки регулирования и источники питания исправны, питание цифрового регулятора в норме. (Светодиоды «Основной» и «Резервный» светятся зеленым светом или погашены, в зависимости от выбранного блока регулирования, а также погашен светодиод «Нет резерва источников питания»). 6. Убедиться в правильности работы измерительных приборов (Показания тока и напряжения ротора, реактивного и полного тока статора – нулевые, и показания приборов напряжения статора соответствуют истинному значению напряжения на секции шин). 7. Перевести переключатель «Основной/Резервный» в положение «Основной» убедиться по свечению соответствующего светодиода, что основной блок регулирования включен. 8. Убедиться в том, что все защиты деблокированы, иначе нажать кнопку «Деблокирование защит». 9. Включить силовой автоматический выключатель SF1. 10. Убедиться, что присутствует сигнал «Готов». 11. Закрыть шкаф цифрового регулятора. 12. Проконтролировать сопротивление изоляции роторных цепей нажатием кнопки «Контроль изоляции ротора». 7.2.Отключение. Отключить силовой автоматический выключатель SF1. Отключить выключатели SF2-SF4. Снять напряжение с согласующего силового трансформатора. При необходимости – обесточить цепи питания АНИКРОН ТМ-03 в ячейках ЗРУ (ЩСУ), отключить напряжение 100В поступающее с измерительных трансформаторов секции шин. 5. При отключениях на срок менее суток допускается не отключать систему климатконтроля (если таковая предусмотрена в конструкции цифрового регулятора). 1. 2. 3. 4. 22 7.3.Проверка исправности цифрового регулятора при выключенном двигателе. 1. Включить цифровой регулятор АНИКРОН ТМ-03. 2. Открыть переднюю дверь и убедиться в исправности всех источников питания. Индикаторы, размещенные на источниках питания, должны свидетельствовать об их корректной работе. 3. Переключатель «Основной/Резервный» перевести в положение «Основной». 4. Нажать кнопку «Опробование». Через 3 секунды должно податься возбуждение в ротор двигателя. Ток возбуждения вырастет до стартовой величины, а потом примет значение 95% от номинала. В дальнейшем ток может медленно увеличиваться или уменьшаться под действием канала регулирования по реактивному току статора, при этом зажигаются светодиоды «Больше» или «Меньше». Проконтролировать работу тиристоров по светодиоду на передней панели. 5. Одновременно с нажатием на кнопку «Опробование» должны включиться вентиляторы теплообменника шкафа (применительно к АНИКРОН ТМ-03 в исполнении IP 54). 6. Сравнить показания приборов статорного напряжения, тока и напряжения ротора с номинальными. Показания приборов тока статора и реактивного тока статора должны быть нулевыми. 7. Перевести переключатель «Автомат/Ручной» в положение «Ручной». Ток ротора перестанет изменяться. Кнопками «Больше» и «Меньше» изменить ток ротора, установив его равным, приблизительно 100А. 8. Отключить на 3-4с выключатель SF4. Напряжение статора в этот момент упадет до нуля. Загорится светодиод «Форсировка», ток ротора скачком вырастет на величину 7,5% от номинального значения. 9. Отпустить кнопку «Опробование». Через 3с погаснет светодиод «Работа тиристоров», ток ротора должен быстро упасть до нуля. 10. Переключатель «Основной/Резервный» перевести в положение «Резервный». Проделав пункты 4-8, убедиться в исправности резервного блока регулирования. 11. Вернуть органы управления в исходное положение. 7.4.Контроль правильности работы цифрового регулятора при включенном двигателе. При исправном цифровом регуляторе вмешательства со стороны оперативного персонала в его работу не требуется. При периодическом обходе дежурный должен проверить следующие параметры: 1. Показания приборов токов и напряжений ротора и статора. Отображаемые параметры должны быть стабильны, и находиться в пределах допустимых, для используемого типа двигателя, диапазонов. 2. Лампы защит, контроля источников питания и исправности блоков регулирования должны светиться зеленым или быть погашены. 3. Должны светиться лампы «Готов» и «Двиг. вкл». 4. Должны светиться зеленым светодиоды «Возбуждение» и «Работа тиристоров», светодиод «Пусковое сопротивление» - погашен. 23 5. АНИКРОН ТМ-03 должен работать на основном блоке регулирования, а резервный должен быть исправен (светодиод «Основной» - зеленый, «Резервный» - погашен, переключатель «Основной/Резевный» стоит в положении «Основной»). 6. Вентиляторы системы охлаждения цифрового регулятора должны работать. Необходимо проверить отсутствие загрязнений и посторонних предметов на вентиляционных отверстиях теплообменника. 7. Если переключатель «Автомат/Ручной» находится в положении «Автомат», то реактивный ток статора должен быть равен уставке (чаще всего ноль), а светодиоды «Больше» / «Меньше» периодически перемигиваться. Если цифровой регулятор работает в режиме ручного регулирования тока ротора, то необходимо с помощью кнопок «Больше» / «Меньше» установить ток возбуждения таким, чтобы реактивный ток статора был положительным, порядка 5-10А. 7.5.Изменение параметров цифрового регулятора. 7.5.1.Установка текущего времени. Для коррекции встроенных часов реального времени цифрового регулятора необходимо, с помощью стилуса, нажать скрытую кнопку «Установка времени» панели индикации. При этом ЖКИ дисплей перейдет в режим установки времени. На дисплее будут мигать показания минут. Нажимая кнопки «», «», установите текущее значение минут, после чего нажмите кнопку «Ввод». На дисплее будут мигать показания часов. Нажимая кнопки «», «», установите текущее значение часов, после чего нажмите кнопку «Ввод». На дисплее будут мигать показания месяца. Нажимая кнопки «», «», установите текущей месяц, после чего нажмите кнопку «Ввод». На дисплее будут мигать показания дня. Нажимая кнопки «», «», установите текущий день, после чего нажмите кнопку «Ввод». Момент изменения параметров времени записывается в журнал событий. Изменение времени можно проводить во время работы двигателя. 7.5.2.Изменение уставки реактивного тока. С предприятия - изготовителя цифровой регулятор АНИКРОН ТМ-03 поставляется с выставленной уставкой по реактивному току равной нулю, что соответствует cos=1. Для выработки или потребления реактивной мощности можно изменить реактивный ток синхронного двигателя, то есть использовать его одновременно в качестве синхронного компенсатора. Определив величину реактивного тока, который должен вырабатывать (потреблять) двигатель, необходимо задать ее при помощи кнопок на передней панели. Следует помнить, что ненагруженный двигатель может потреблять значительно большую реактивную мощность, чем работающий при номинальной нагрузке, а также, чем ниже уставка по реактивному току, тем ниже устойчивость машины. Поэтому не рекомендуется устанавливать уставку по реактивному току статора менее 20% от номинального рабочего тока статора двигателя. Для изменения уставки по реактивному току необходимо с помощью тонкого не острого предмета (спичка, стержень шариковой ручки), через отверстие в передней панели, нажать скрытую кнопку «Установка реактивного тока». Нажимая кнопки «», «» выбрать необходимую величину реактивного тока, после чего нажать кнопку «Ввод». Момент изменения параметров записывается в журнал событий. Изменение уставки реактивного тока можно проводить во время работы двигателя. 24 7.5.3.Изменение параметров двигателя. Исходными данными для работы цифрового регулятора являются следующие параметры: Номинальное напряжение статора двигателя Ucт.ном [В]. Номинальный ток статора двигателя Iст.ном [А]. Номинальный ток возбуждения двигателя Iвозб.ном [А]. Коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока статора Ктт. Коэффициент наклона код-токовой характеристики. Данный коэффициент снимается U ВозбужденияНом.⋅ 1020 K= I ВозбужденияНом.⋅ U Трансф , экспериментально, но может быть приближенно вычислен как где U Трансф - номинальное линейное вторичное напряжение силового согласующего трансформатора. Для ввода параметров двигателя необходимо войти в режим настройки, для чего следует нажать скрытую кнопку «Установка времени» на передней панели. Дисплей отобразит режим установки времени. Находясь в режиме установки времени, нажать скрытую кнопку « Установка реактивного тока». Цифровой регулятор перейдет в режим настройки. Кнопками «» и «» выбирается нужный пункт меню или необходимый параметр. Кнопка «Ввод» позволяет войти в подменю или перейти в режим изменения выбранного параметра. Для установки отдельных параметров двигателя необходимо войти в соответствующий раздел меню (полная структура меню ЖК дисплея дана в приложении), после чего поочередно задать необходимые параметры. В конце установки выбрать пункт «Сохранить параметры», а затем перевести индикацию в базовый режим выбрав пункт «Выход из режима настройки». Для изменения основных алгоритмов и параметров работы служит пункт «Установка режимов двигателя», в котором можно задать: тип охлаждения, запретить использование мостовой схемы выпрямления, определить тип и условия пуска. Момент изменения параметров записывается в журнал событий. Изменение параметров двигателя и(или) цифрового регулятора можно проводить только при отключенном двигателе. Доступны следующие параметры: Тип охлаждения - Естественное - Принудительное (используется в шкафах АНИКРОН ТМ-03 в исполнении IP 54). Мостовая схема - Разрешена - Запрещена Пуск в функции - Тока статора - Частоты скольжения Условия пуска - Нормальные При пуске в функции тока статора порог подачи возбуждения составляет 200% номинального тока статора, при пуске в функции частоты скольжения порог подачи возбуждения 2,5Гц. 25 - Тяжелые При пуске в функции тока статора порог подачи возбуждения составляет 270% номинального тока статора, при пуске в функции частоты скольжения порог подачи возбуждения 3,5Гц. Особый режим: - Базовый (только прямой пуск) - Реакторный пуск Пуск с использованием токоограничивающего реактора. - Плавный пуск 1 Пуск с использованием систем частотного регулирования напряжения статора и разгоном двигателя в синхронном режиме. Используется при передаче сигналов по токовой петле 4-20мА. - Плавный пуск 2 Пуск с использованием систем частотного регулирования напряжения статора и разгоном двигателя в синхронном режиме. Используется при нестандартных способах передачи информации об установке по току возбуждения. - Пуск по времени Пуск с подачей возбуждения в функции времени. - Частотный привод 1 Продолжительная работа цифрового регулятора под управлением систем частотного регулирования напряжения статора синхронного двигателя. 7.6.Просмотр счетчиков наработки и протокола событий. Для просмотра счетчиков полной наработки цифрового регулятора и счетчика наработки с двигателем нажмите кнопку «Ввод», на экране отобразятся два шестизначных счетчика наработки в часах. Для возврата экрана в основной режим индикации нажмите кнопку «Ввод» еще раз. Для просмотра протокола событий нажмите кнопку «» или «». С помощью этих же кнопок можно пролистывать события. Для возврата в основной режим индикации нажмите кнопку «Ввод». 26 8.ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ Ремонт цифрового регулятора АНИКРОН ТМ-03 может осуществлять только изготовитель или организации им уполномоченные. После прохождения специального обучения на предприятии изготовителе работники эксплуатирующей организации могут получить право на проведение технического обслуживания, диагностики основных неисправностей и замены неисправных блоков регулирования. 27 9.ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ По условиям транспортирования и хранения в части воздействия факторов внешней среды цифровой регулятор АНИКРОН ТМ-03 относится к группе 4 по ГОСТ 22261 и является пригодным для перевозки в хорошо амортизированных видах транспорта (самолетами, судами, железнодорожным транспортом, безрельсовым наземным транспортом). Требования ГОСТ 22261 в данном случае распространяется на изделие в таре. Условия транспортирования в части воздействия климатических факторов соответствует группе 4 по ГОСТ 15150. Складирование изделий при хранении по ГОСТ 22261. Изделие должно храниться в таре. Сроки постановки и снятия с хранения должны быть отмечены в формуляре изделия. 28 10.УТИЛИЗАЦИЯ Утилизацию производить в соответствии с нормативными требованиями по утилизации промышленного электронного оборудования, действующими на предприятии которое эксплуатирует цифровой регулятор. В конструкции цифрового регулятора отсутствуют взрывоопасные, радиоактивные едкие и прочие вещества и(или) компоненты, требующие специальных условий и(или) процедур утилизации. 29 11.ПРИЛОЖЕНИЯ 11.1.Блок осциллографирования. 11.1.1.Общие сведения Цифровой регулятор АНИКРОН ТМ-03 снабжен блоком осциллографирования, выполненном в виде отдельного модуля, устанавливаемого внутри шкафа цифрового регулятора. Данный блок, записывает и хранит в энергонезависимой памяти до 200 осциллограмм за последние два месяца, длительностью в одну минуту каждая для следующих событий: пуск двигателя; останов двигателя; режим форсировки возбуждения двигателя; сбой системы управления тиристорами; переход: «основной»–«резервный». Если события, подлежащие осциллографированию, происходят на промежутке времени менее длительности осциллограммы, то осциллограмма для них пишется одна. Блок осциллографирования также позволяет организовать связь с АСУ ТП вышестоящего уровня: - через Ethernet-интерфейс (по протоколу Modbus TCP/IP для получения текущих данных и по протоколу FTP для получения файлов осциллограмм и журнала событий); -через интерфейс RS-485 с использованием протокола ModBus RTU; -с помощью предусмотренных в конструкции блока, трех токовых петель «4-20мА». В блоке существует два диска: диск-источник (А17.2) и диск-приемник. Дискисточник устанавливается в первый порт (X11), а диск-приемник во второй (X12). Дискисточник является стационарным и служит для хранения данных блока, а порт дискаприемника выводится на лицевую панель цифрового регулятора для дальнейшей организации копирования данных на другие носители. Поддерживаются файловые системы FAT12, FAT16 и FAT32, с размером сектора 512 байт. Рисунок 4. Расположение разъемов на блоке Программа блока работает автономно, и по своей идеологии не предусматривает какой-либо интерфейс с пользователем. Единственным моментом, в данном случае, можно отметить лишь светодиоды на лицевой панели АНИКРОН ТМ-03. Зеленый светодиод «Готовность», постоянным свечением обозначает готовность блока к процессу осциллографирования каких-либо событий, и двухцветный светодиод «Копирование». Помимо этого, 30 данный светодиод может индицировать зеленым цветом нештатные события, при отсутствии готовности: 1) Не пройден тест памяти: мерцает два раза по 0,5с с периодом в 1с. 2) Ошибка диска-источника (отсутствие): мерцает три раза по 0,5с с периодом в 1с. 3) Нарушена целостность кода исполняемой программы: мерцает четыре раза по 0,5с с периодом в 1с. 4) Нет данных осциллографирования: мерцает со скважностью 2 и периодом в 1с. Для попытки устранить данную неисправность выполняется перезагрузка блока, приблизительно, через 1 мин с наступления события. Такое действие предпринимается для первых двух событий, последнее событие может наступить только по причинам не зависящим от блока, поэтому перезагрузка не выполняется. Файлы осциллограмм хранятся на диске-источнике в каталоге, имя которого состоит из номера текущего месяца и года, разделенных прочерком. Имя файла осциллограммы состоит из 8 символов: Пример: Номер события (см.приложение) Осциллограмма 11 OSC 051 .OSD Расширение файла Номер осциллограммы Рисунок 5. Структура наименования файла осциллограммы При обнаружении в порту хост-контроллера диска-приемника, блок осциллографирования начинает процесс копирования директорий (вместе с содержимым) за текущей и предыдущий месяцы. Процесс копирования обозначен светодиодом «Копирование», который имеет три состояния в режиме готовности блока: 1) Свечение красным – выполняется запись на диск-приемник. На данном этапе, USB -накопитель не должен быть изъят из порта, в противном случае файловая система может быть повреждена. Можно выделить несколько режимов свечения данного светодиода: – мерцает с периодом в 0,6с – идет активный обмен данных; – мерцает с периодом в 0,2с – хост-контроллер находится в режиме таймаута, если данный режим длится достаточно долго (более 30с), то это означает наличие проблемы записи на данный USB-носитель. Рекомендуется его извлечь, и попытаться установить другой, предварительно дождавшись, когда светодиод «Копирование» погаснет. 2) Свечение зеленым – запись на диск-приемник успешно окончена, и USBнакопитель может быть изъят (по изъятию диска-приемника, светодиод гаснет с небольшой задержкой); 3) Свечение желтым – запись на диск-приемник окончена с ошибками, и USBнакопитель может быть изъят (по изъятию диска-приемника, светодиод гаснет с небольшой задержкой); 4) Отсутствие свечения – диск-приемник отсутствует в порту. Следует отметить, что расширение каталога на диске-приемнике соответствует номеру сетевого адреса Modbus для данного блока. Т.о., чтобы при скачивании осциллограмм с разных устройств, на один накопитель, можно было отличить полученные каталоги осциллограмм. Дополнительно к осциллограммам, ведется файл протокола, куда сохраняются с датированием все события, в том числе и операции по работе с панелью управления АНИКРОН ТМ-03: переключение режимов цифрового регулятора, переключением между блоками регулирования, нажатие кнопок «Аварийный останов» и «Деблокирование защит». Файл протокола сохраняется индивидуально для каждого месяца. При этом, имеет два формата: текстовый в DOS-кодировке (файл OSCBLK.LOG) и HTML-версия (файл OSCBLK.HTM). 31 Для просмотра осциллограмм необходимо использовать программу поставляемую с цифровым регулятором. 11.1.2.FTP-сервер Содержимое текущего каталога с файлами осциллограмм и файлами журнала событий может быть получено по FTP-протоколу с использованием Ethernet-интерфейса. В реализации FTP-сервера блока осциллографирования доступно только подключение для анонимного пользователя. При этом поддерживаются только два активных подключения по управляющему порту и два по порту данных. Подключение по порту данных обеспечивается только в пассивном режиме FTP-сервера, т.е. сервер указывает адрес и порт, к которому нужно подключиться, чтобы забрать данные. В настройках блока можно указать данные параметры для случая, если блок адресуется из внешней сети через шлюз: реальные параметры остаются те же, а FTP-сервер указывает те параметры, которые заданы в правилах переадресации шлюза. Подключение в режиме получения файла доступно только одно, ввиду особенности монопольного доступа к файловой системе в блоке. Данное подключение может быть сброшено в случае: чтении/записи настроек блока, чтении/записи файла прошивки, операции копирования файлов на внешний носитель. В качестве FTP-клиента может выступать любой браузер кроме Google Chrome (не работает), например Firefox или Opera. В браузере можно открыть файл протокола непосредственно, указав в адресе строку вида: ftp://192.168.0.250/OSCBLK.HTM, где 192.168.0.250 – сетевой адрес блока, настраивается по месту подключения. При таком открытии, файл протокола будит автоматически обновляться раз минуту. 11.1.3.Modbus-сервер Modbus-сервер выполненный на базе блока осциллографирования имеет два режима адресации: 1) через интерфейс RS-485, через сеть с программным протоколом Modbus RTU; 2)через интерфейс Ethernet (IEEE 802.3), с подключением через локальную/глобальную сеть с программным протоколом Modbus TCP/IP. Такая возможность дает предоставление внутренних параметров цифрового регулятора, подлежащих осциллографированию, в верхний уровень телемеханики. При данном подключении, АНИКРОН ТМ-03 всегда является ведомой станцией. Для режима подключения через интерфейс RS-485 параметры последовательного порта (скорость и режим четности) могут быть выбраны по желанию. По умолчанию, они соответствуют следующим значениям: 9600 бод / 8 бит / без режима четности / 1 стоп-бит, контрольная сумма CRC16 (также, эти настройки используются при подключении ПО Осциллограф ЦРВД). Широковещательный режим не поддерживается. По умолчанию, адрес станции 247, но может быть изменен. Подключение интерфейса RS-485 осуществляется двухпроводной экранированной витой парой к клеммнику A12_XT-11. Где дифференциальные сигналы «A» и «B», соответствуют первому и второму контактам клеммника, а последний служит для подключения экрана. В случае, наличия в сети более одного ведомых устройств, желательно подключить согласующее сопротивление на плате A17.1 блока осциллографирования (замкнуть перемычку SW15). Для протокола Modbus TCP/IP номер станции не принципиален, важно чтобы были правильно выставлены настройки сети. Запросы выполняются на порт 502, адрес блока по умолчанию: 192.168.0.250, но должен быть настроен применительно к месту подключения. Ethernet–интерфейс на блоке обеспечен разъемом X13, индикаторы на котором свидетельствуют о наличии связи: зеленый – скорость подключения 100Mbps, желтый – LINK/ACTIVE. 32 Помимо запроса Modbus TCP/IP, сервер может отвечать на обычные запросы Modbus RTU через TCP/IP с использованием ПО виртуального последовательного порта (VSP или VCP). При наличии открытого TCP/IP соединения через порт Modbus-сервера, запросы через интерфейс RS-485 не обрабатываются, при этом индикатор передатчика Modbusсервера (желтый светодиод VD10) находится в режиме постоянного свечения, и гаснет на период передачи данных от сервера. В режиме интерфейса RS-485: VD10 индицирует передачу кратковременной вспышкой, а VD7 (красный) – ошибку приема кадра. Настройка параметров осуществляется через специальный интерфейс. 11.1.4.Отладочный интерфейс программы Чтобы выполнить настройку сетевых параметров, а также настройку аналоговых петель, необходимо воспользоваться отладочным интерфейсом программы блока осциллографирования. Подключение по COM-кабелю (RS-232) может быть выполнено через разъем X4 на плате блока (терминальное соединение со следующими параметрами: 115200 бод / 8 бит / без режима четности / 1 стоп-бит / Управление протоколом:Нет). Терминальная программа обязательно должна иметь эмуляцию терминала «ANSI». Или же можно воспользоваться Telnet–соединением через Ethernet–интерфейс, где блок осциллографирования выполняет роль Telnet-сервера. Для этого достаточно лишь подключить на блоке разъем X13 к локальной сети или же через реверсивный кабель напрямую к сетевой карте ПК. При настройках Telnet-терминала, указать номер порта – 23 и IP-адрес блока: по умолчанию он 192.168.0.250, при настройке должен быть изменен на рабочий, чтобы избежать конфликта с другими блоками. Можно воспользоваться программой HyperTerminal или же просто ввести команду в Меню «Пуск \ Выполнить…»: telnet 192.168.0.250. Рисунок 6. Изображение окна «Свойства соединения» для ПО HyperTerminal из Windows XP Перед Telnet-соединением, необходимо проверить свечение индикаторов сети на разъеме X13. Свидетельствуют о наличии связи: зеленый – скорость подключения 100Mbps, желтый – LINK/ACTIVE. 33 11.1.5.Окно “Главное меню” Представляет собой главное окно – орган управления интерфейсом программы. С помощью клавиш «↑» и «↓» можно перемещать указатель по пунктам меню, и с помощью клавиши «Enter» – выбирать соответствующий пункт. Клавиша «Tab» – переключение между активными окнами. Таблица 4. Пункт главного меню Описание Создать осциллограмму Выполняет осциллографирование, для момента нажатия клавиши выбора данного пункта меню. Настройки программы Открывает окно настроек программы Прочесть настройки Чтение настроек из файла OSCBLK.INI Применение настроек. Сохранить настройки Запись настроек в файл OSCBLK.INI Данные осциллограф. Вывод окна отображающего текущие осциллографируемые параметры Обмен данных VNC Окно отображающее обмен информацией с USB хост-контроллером. Запросы Modbus Отображает номера функций и адреса по которым выполняются запросы к Modbus-серверу Сетевые подключения Доступно при подключенной сети. Содержит информацию о текущих TCP/IP-подключениях и ARP-таблицу стека. Открыть окно TelnetДоступно при наличии, хотя бы одного Telnetконференции соединения с сервером. В качестве параметра, в пункте, указано количество активных соединений. Выход петли 1 Установить принудительно ток петли «4-20мА» соответствующий значению контролируемого параметра, выбранного для данной петли (задается в единицах параметра) Выход петли 2 Установить принудительно ток петли «4-20мА» соответствующий значению контролируемого параметра, выбранного для данной петли (задается в единицах параметра) Выход петли 3 Установить принудительно ток петли «4-20мА» соответствующий значению контролируемого параметра, выбранного для данной петли (задается в единицах параметра) Перезагрузка системы Работает при установленной перемычке SW6 (“WDT_ON”) Сохранить прошивку Выполняет сохранение текущего кода программы в корневой каталог диска источника, в файл OSCBLK.BIN. Загрузить прошивку Выполняет загрузку файла OSCBLK.BIN из корневого каталога диска источника в ОЗУ с дальнейшим программированием устройства. 34 11.1.6.Окно “ Настройки программы ” Окно в активном состоянии, выделено двойной рамкой. При достижении селектором границы окна, текст меню прокручивается. Настройки разделены на 6 подгрупп по функциональному назначению. По окончанию работы с настройками, их необходимо сохранить – пункт «Сохранить настройки» главного меню. Таблица 5. Пункт меню настроек Описание Режим для протоВыбор режима протокола данных от блоков регулирования кола поступающих ЦРВД-ТМ. данных Возможны четыре варианта протокола: 1) ТМ2 – для ЦРВД-ТМ02; 2) ТМ2_3 – ЦРВД-ТМ03 (АНИКРОН ТМ-03) с контроллерами связи версии до июля 2012 года; 3) ТМ3-Т – ЦРВД-ТМ03Т (АНИКРОН ТМ-03) с контроллерами связи версии после июня 2012 года; 4) ТМ3-Б – ЦРВД-ТМ03Б (АНИКРОН ТМ-03 Б) с контроллерами связи версии после июня 2012 года. Значение по умолчанию: “ТМ3-Т”. Описание Сведения об установленном блоке Синхронизация с Задает режим синхронизации с временем передаваемым с данЦРВД-ТМ ными осциллографирования. Значение по умолчанию: “ВЫКЛ”. Время Временя в формате «час:мин.:сек.» Дата Дата в формате «день:мес.:год» Сетевой адрес (slave ID) Сетевого адреса для Modbus-сервера. Значение по умолчанию: 247 Скорость последовательного порта Скорости порта Modbus-сервера в соответствии со списком: Режим четности последовательного порта Сетевой контрол- № 0 1 2 3 4 5 6 7 Скорость, бод 1200 2400 4800 9600 19200 38400 57600 115200 Значение по умолчанию: 9600, для других режимов соединение ПО Осциллограф ЦРВД с блоком будит невозможно. Режима четности порта Modbus-сервера в соответствии со списком: № 0 1 2 Режим Нет Чет Нечет Значение по умолчанию: “Нет ”, для других режимов соединение ПО Осциллограф ЦРВД с блоком будит невозможно. Использование сетевого контроллера. 35 лер Доступны два состояния: “ВКЛ” / “ВЫКЛ”. Значение по умолчанию: “ВКЛ ”. MAC–адрес 48-разрядный MAC-адрес (6 октетов). Должен быть уникальным по своей сути. Выбирается произвольным образом до настройки пользователем. Если нет необходимости, то лучше его не изменять. Необходимо также убедиться в отсутствии совпадения MACадресов блоков, подключенных к одной сети. IP-адрес блока. Задается в соответствии требованиям сети. По умолчанию имеет значение: 192.168.0.250 Маска подсети. Задается в соответствии требованиям сети. По умолчанию имеет значение: 255.255.255.0 IP-адрес шлюза. Задается в соответствии требованиям сети. По умолчанию имеет значение: 192.168.0.1 Адрес порта данных для подключения к FTP-серверу в пассивном режиме. Все изменения влияют только на вывод FTP-команды перехода в пассивный режим (PASV). Используется для настройки работы в глобальной сети. В локальной сети должен совпадать с адресом блока. По умолчанию имеет значение: 192.168.0.250 Номер порта данных для подключения к FTP-серверу в пассивном режиме. Все изменения влияют только на вывод FTP-команды перехода в пассивный режим (PASV). Используется для настройки работы в глобальной сети. В локальной сети должен быть 4000. По умолчанию имеет значение: 4000 Порт 1: Выводимый параметр. Выводимый параметр для петли «4-20 мА» в соответствии со списком: IP-адрес устройства Маска подсети Шлюз FTPсервер:адрес порта данных(PASV) FTPсервер:номер порта данных(PASV) Порт 1 - параметр Индекс 0 1 2 3 4 Параметр “Uстат” (Напряжение статора) “Iстат” (Ток статора) “Uротор” (Напряжение ротора) “Iротор” (Ток ротора) “Iстат_реакт” (Ток статора реактивный) Порт 1 - нижняя граница Порт 1 - верхняя граница Значение по умолчанию: “Iротор” (Ток ротора). Порт 1: Значение нижней границы петли (4 мА). Значение нижней границы в единицах параметра установленного для данной петли. Значение по умолчанию: 0. Порт 1: Значение верхней границы петли (20 мА). Значение верхней границы в единицах параметра установленного для данной петли. Значение по умолчанию: 500. 36 Порт 2 - параметр Порт 2 - нижняя граница Порт 2 - верхняя граница Порт 3 - параметр Порт 3 - нижняя граница Порт 3 - верхняя граница Реле 1 Реле 1 - инверсия состояния Реле 2 Реле 2 - инверсия состояния Профиль Режим возбуждения Копировать теку- Порт 2: Выводимый параметр. Выводимый параметр для петли «4-20 мА» в соответствии со списком (см. Порт 1) Значение по умолчанию: “Iстат” (Ток статора). Порт 2: Значение нижней границы петли (4 мА). Значение нижней границы в единицах параметра установленного для данной петли. Значение по умолчанию: 0. Порт 2: Значение верхней границы петли (20 мА). Значение верхней границы в единицах параметра установленного для данной петли. Значение по умолчанию: 3000. Порт 3: Выводимый параметр. Выводимый параметр для петли «4-20 мА» в соответствии со списком (см. Порт 1) Значение по умолчанию: “Iстат_реакт” (Ток статора реактивный). Порт 3: Значение нижней границы петли (4 мА) Значение нижней границы в единицах параметра установленного для данной петли. Значение по умолчанию: -3000. Порт 3: Значение верхней границы петли (20 мА) Значение верхней границы в единицах параметра установленного для данной петли. Значение по умолчанию: 3000. Реле 1: Вывод дискретного сигнала цифрового регулятора Значение по умолчанию: 3 (“Форсировка”) . Реле 1: Инвертировать состояние. Значение по умолчанию: “ВЫКЛ”. Реле 2: Вывод дискретного сигнала цифрового регулятора Значение по умолчанию: 0 ( “Возбуждение”) . Реле 2: Инвертировать состояние. Значение по умолчанию: “ВЫКЛ”. Выбор профиля коэффициентов в соответствии текущему двигателю. Возможны следующие варианты: - “Пользователя” – установка коэффициентов вручную; - “Uстат=10кВ ТТ1000/5” – напряжение статора 10кВ и трансформатор тока 1000/5; … - “Uстат=6кВ ТТ100/5” – напряжение статора 6кВ и трансформатор тока 100/5; - “Автоматический” – данный профиль доступен только для режимов “ТМ3-Т” и “ ТМ3-Б”, он же и предпочтительнее, т.к. значения выбираются исходя из настроек цифрового регулятора. Значение по умолчанию: “Пользователя”. Указывается тип возбуждения: “Щёточный” или “Бесщёточный”. Значение по умолчанию: “ Щёточный ”. Копирование текущих коэффициентов в профиль пользователя 37 щие коэф-ты в профиль пользователя Напряжение статора - смещение Напряжение статора - умножение Ток статора смещение Ток статора - умножение Напряжение ротора/возб. - смещение Напряжение ротора/возб. - умножение Ток ротора/возб. - смещение Ток ротора/возб. - умножение Реактивный ток статора - смещение Реактивный ток статора - умножение Смещение кода параметра Uстатора (профиль пользователя) Значение по умолчанию: 0. Коэффициент для приведения кода к единицам измерения параметра Uстатора (профиль пользователя) Значение по умолчанию: 15. для линии 6кВ значение: 9; для линии 10кВ значение: 15. Смещение кода параметра Iстатора (профиль пользователя). Значение по умолчанию: 0. Коэффициент для приведения кода к единицам измерения параметра Iстатора (профиль пользователя). Значение по умолчанию: 1.67. выбирается исходя из установленного ТТ: для ТТ 1000/5 – значение ~1,67; для ТТ 500/5 – значение ~0,83; для ТТ 300/5 – значение 0,5; для др. ТТ вычисляется исходя из пропорции. Смещение кода параметра Uротора (профиль пользователя). Значение по умолчанию: 0.0. Коэффициент для приведения кода к единицам измерения параметра Uротора (профиль пользователя) Значение по умолчанию: 0.25. Смещение кода параметра Iротора (профиль пользователя). Значение по умолчанию: 0.0. Коэффициент для приведения кода к единицам измерения параметра Iротора (профиль пользователя). Значение по умолчанию: 0.5. Смещение кода параметра Iстат.реакт. (профиль пользователя). Значение по умолчанию: 512. Коэффициент для приведения кода к единицам измерения параметра Iстат.реакт. (профиль пользователя). Значение по умолчанию: 3.33. Данное значение в 2 раза больше значения «Ток статора – умножение». 38 11.1.7.Адресное пространство Modbus-сервера Описание доступных для чтения регистров приведено в следующей таблице: Таблица 6. Наименование параметра Адрес Входные регистры (Input Registers) Год (за вычетом 1900) 0x0000 Месяц (от 0 до 11) 0x0001 День 0x0002 Часы 0x0003 Минуты 0x0004 Секунды 0x0005 Идентификация изготовителя 'CR' 0x0006 Идентификация оборудования 'TM' 0x0007 Маркировка + тип оборудования 'OB' 0x0008 Маркировка 'Osc_Blk_Rev2' 1/6 0x0190 Маркировка 'Osc_Blk_Rev2' 2/6 0x0191 Маркировка 'Osc_Blk_Rev2' 3/6 0x0192 Маркировка 'Osc_Blk_Rev2' 4/6 0x0193 Маркировка 'Osc_Blk_Rev2' 5/6 0x0194 Маркировка 'Osc_Blk_Rev2' 6/6 0x0195 Версия ПО старшая часть 0x01B0 Версия ПО младшая часть 0x01B1 Дискретные входы (Discrete Inputs) - Биты индикации (режимы “ТМ2”/“ТМ2_3”) Возбуждение 0x0C80 Больше 0x0C81 Меньше 0x0C82 Форсировка 0x0C83 Защита А.Х. 0x0C84 Затягувшийся пуск 0x0C85 К.З. ротора 0x0C86 Потреря возбудения 0x0C87 Режим нагрева 0x0C88 Режим остывания 0x0C89 Дискретные входы (Discrete Inputs) - Служебные биты (режимы “ТМ2”/“ТМ2_3”) Двигатель включен 0x0C90 Пусковое сопротивление включено 0x0C91 Работа тиристоров ОК 0x0C92 Сигнал "Реле защит" 0x0C93 Сигнал "Расцепитель" 0x0C94 Повторитель "Деблокиование защит" 0x0C95 --0x0C96 --0x0C97 Первый канал ИП нормально 0x0C98 Второй канал ИП нормально 0x0C99 Входные регистры (Input Registers) - Напряжение статора Uстатора вычисленное значение в целочисленном формате 0xFA00 0xFA10 Uстатора исх.знач. (режимы “ТМ2”/“ТМ2_3”) 0xFA20 Uстатора исх.знач. (режимы “ТМ3-Т”/“ТМ3-Б”) Uстатора вычисленное значение в формате float (два регистра) 0xFA30 39 Наименование параметра Адрес Входные регистры (Input Registers) - Ток статора Iстатора вычисленное значение в целочисленном формате 0xFA01 0xFA11 Iстатора исх.знач. (режимы “ТМ2”/“ТМ2_3”) 0xFA21 Iстатора исх.знач. (режимы “ТМ3-Т”/“ТМ3-Б”) Iстатора вычисленное значение в формате float (два регистра) 0xFA32 Входные регистры (Input Registers) - Напряжение ротора Uротора вычисленное значение в целочисленном формате 0xFA02 0xFA12 Uротора исх.знач. (режимы “ТМ2”/“ТМ2_3”) 0xFA22 Uротора исх.знач (режимы “ТМ3-Т”/“ТМ3-Б”) Uротора вычисленное значение в формате float (два регистра) 0xFA34 Входные регистры (Input Registers) - Ток ротора Iротора вычисленное значение в целочисленном формате 0xFA03 0xFA13 Iротора исх.знач. (режимы “ТМ2”/“ТМ2_3”) 0xFA23 Iротора исх.знач (режимы “ТМ3-Т”/“ТМ3-Б”) Iротора вычисленное значение в формате float (два регистра) 0xFA36 Входные регистры (Input Registers) - Реактивный ток статора Iреакт.ст. вычисленное значение в целочисленном формате 0xFA04 0xFA14 Iреакт.ст. исх.знач. (режимы “ТМ2”/“ТМ2_3”) 0xFA24 Iреакт.ст. исх.знач. (режимы “ТМ3-Т”/“ТМ3-Б”) Iреакт.ст. вычисленное значение в формате float (два регистра) 0xFA38 Дискретные входы (Discrete Inputs) – Дополнительные (режимы “ТМ2”/“ТМ2_3”) Нажата кнопка 'Cтоп' 0x0D00 Автоматический режим работы цифрового регулятора 0x0D01 Работа на основном блоке регулирования 0x0D02 Нажата кнопка 'Деблокирование защит' 0x0D03 Дискретные входы (Discrete Inputs) – Дополнительные (режимы “ТМ3-Т”/“ТМ3-Б”) Готовность 0x0D10 Работа на основном блоке регулирования 0x0D11 Опробование 0x0D12 Дискретные входы (Discrete Inputs) - Биты индикации 1 (режимы “ТМ3-Т”/“ТМ3-Б”) Двигатель включен 0x0D20 Возбуждение 0x0D21 Работа тиристоров 0x0D22 Больше 0x0D23 Меньше 0x0D24 Форсировка 0x0D25 Мост/Нуль 0x0D26 Работа фазометра 0x0D27 Дополнительный вход (развозбужд.) 0x0D28 Дополнительный вход 0x0D29 Первый канал ИП нормально 0x0D2A Второй канал ИП нормально 0x0D2B 40 11.1.8.Выходы «4-20мА» Для вывода значений аналоговых параметров цифрового регулятора во внешние измерительные цепи, в блоке осциллографирования предусмотрены три порта аналоговых токовых петель «4-20мА». Передатчики данных сигналов имеют два основных режима работы: активный – петля питается за счет внутреннего источника цифрового регулятора и пассивный – питание петли должно быть обеспечено внешним источником питания 24В. Характерная черта последнего режима заключается в гальванической развязке от внутреннего источника напряжения. Режим каждого выходного канала определяется кнопками на плате блока: SW5, SW16 и SW17. Для подключения внешних цепей необходимо использовать клеммники A12–XT12, A12–XT13 и A12–XT14. Полярность, указанная на схеме соответствует активному режиму петли, для пассивной она будит обратная. Выдаваемые параметры могут быть выбраны индивидуально для каждого выхода, также как и масштаб выводимых значений. По умолчанию каналы настроены следующим образом: Порт 1 – Ток ротора; Порт 2 – Ток статора; Порт 3 – Ток статора реактивный. 11.1.9.Обновление программного обеспечения В виду того, что программное обеспечение может быть доработано или обновлено, то в блоке осциллографирования есть возможность обновления прошивки без привлечения дополнительных аппаратных средств. Чтобы выполнить обновление, необходимо файл прошивки переименовать в OSCBLK.BIN и записать в корневой каталог съемного USBнакопителя, который в дальнейшем должен быть вставлен в порт USB на лицевой панели АНИКРОН ТМ-03. При обнаружении блоком данного файла, выполнится копирование на диск-источник с дальнейшей загрузкой в ОЗУ и программированием устройства. В момент программирования готовность блока осциллографирования снимается, остается свечение светодиода копирования. По завершению операции программирования блок автоматически будит перезагружен. ВНИМАНИЕ: Не выключайте питание и не перезагружайте блок в процессе программирования, это может привести к нарушению целостности кода программы и сделает его неработоспособным!!! В дальнейшем, необходимо удалить файл OSCBLK.BIN со съемного USBнакопителя, чтобы ускорить процесс выгрузки осциллограмм с АНИКРОН ТМ-03. 41 11.2.Список протоколируемых событий. Таблица 7. № Наименование события 0 Включение цифрового регулятора 1 Переключение на основной блок регулирования 2 Переключение на резервный блок регулирования 3 Включение двигателя 4 Отключение двигателя 5 Нажатие кнопки деблокирования защит 6 Изменение текущей даты 7 Изменение уставки по реактивному току статора 8 Включение автоматического режима регулирования 9 Отключение автоматического режима регулирования 10 Включение возбуждения 11 Отключение возбуждения 12 Включение форсировки 13 Режим остывания ротора 14 Защита от перегрева тиристоров 15 Защита от асинхронного хода 16 Защита от затянувшегося пуска 17 Защита от КЗ ротора 18 Защита от потери возбуждения 19 Сбой СУТ 20 Нажата кнопка «СТОП» 21 Изменение типа двигателя 22 Защита от асинхронного хода по реактивному току статора 23 Включение режима опробования 24 Отключение режима опробования 42 11.3.Структура меню ЖК дисплея. Рисунок 7. Установка времени Установка реактив. тока статора Просмотр журнала событий Режим установки параметров Установка параметров двигателя Номинальный ток статора Номинальное напряжение статора Номинальный ток возбуждения Трансформатор тока статора Коэффициент наклона СУТ Сохранить параметры Выход без сохранения Установка режимов двигателя Тип охлаждения Запрет мостовой схемы Пуск в функции Ic или F Условия пуска Режим пуска Сохранить параметры режима Выход без сохранения Номер режима работы Настройка СУТ регулятора Код нуля СУТ Калибровочный код фазы А Калибровочный код фазы В Калибровочный код фазы С Сохранить параметры Выход без сохранения 43 Калибровка измерительных цепей Коэффициент напряжения статора Коэффициент тока статора Ноль напряжения возбуждения Коэф. напряжения возбуждения Ноль тока возбуждения Коэффициент тока возбуждения Ноль реактивного тока статора Коэф. реактивного тока статора Сохранить параметры Выход без сохранения Просмотр дополнительных параметров Амплитуда 150Гц тока возб. Амплитуда 50Гц напряжения Дополнительный аналоговый вход Выход в меню настройки Тестовый режим СУТ Выход из режима настройки 44 12.МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ 12.1.Механические монтажные работы. Общие положения. В процессе механических монтажных работ, если необходимо, демонтируется ранее использовавшиеся системы возбуждения. Подготавливается место для установки, крепежные отверстия, крепёж, производиться установка и закрепление шкафа регулятора и согласующего трансформатора.(согласно монтажному чертежу). 12.2.Требования к расположению цифрового регулятора. Рядом с регулятором возбуждения АНИКРОН ТМ-03 устанавливается согласующий трансформатор серии ТСЗВ, ТСЗП или аналогичный. Оптимальными помещениями для установки регулятора могут считаться: здания и сооружения специальной постройки, отапливаемые помещения КТП, закрытых распределительных устройств (до 10кВ включительно), специальные помещения и выгородки в операторных залах (если последние находятся рядом с производственной установкой). Необходимо что бы помещение было доступно для ежедневного периодического осмотра дежурными операторами или электриками предприятия. Допустимо, но не рекомендуется, устанавливать регуляторы в машинном зале, непосредственно рядом с двигателем, так как значительный шум установок и электромагнитные помехи осложняют проведение технического обслуживания и пусконаладочных работ. Расстояние от синхронного электродвигателя и питающего КТП специально не нормируется и определяется только целесообразностью прокладки силовых кабелей . Для размещения шкафа регулятора требуется ровная горизонтальная площадка шириной 0,65м и длинной 1,8м (см. Монтажный чертёж в Приложении). Размер определяется шириной шкафа и пространством необходимым для полного открывания его дверей. В центре этой площадки должен быть предусмотрен кабельный канал, не выступающий над уровнем пола, или иной кабельный ввод сечением не менее 100см2. Допускается располагать несколько регуляторов возбуждения вплотную боковыми стенками шкафа друг к другу, в этом случае ширина площадки для установки составит 0,610м. Допускается установка регулятора возбуждения на дополнительное металлическое основание высотой до 150мм. Основание должно быть надежно закреплено и рассчитано на вес регулятора. В районах с возможной сейсмической активностью или в случае применения дополнительных оснований, регулятор должен быть закреплен при помощи болтов, с целью предотвращения падения или сдвига, относительно места установки. В цоколе шкафа имеется четыре крепежных отверстия. Согласующий трансформатор рекомендуется располагать на расстоянии не менее 0,5м от шкафа регулятора возбуждения, и желательно в том же помещении в котором расположен регулятор. Инструкции по монтажу согласующего трансформатора содержаться в техническом описании и инструкции по эксплуатации трансформатора. 12.3.Требования безопасности при проведении работ. Все работы по монтажу регулятора возбуждения должны выполняться по специальному разрешению исполнителями имеющими группу допуска по электробезопасности не ниже III. При выполнении монтажных работ могут потребоваться огневые работы, которые должны производиться в соответствии с требованиями соответствующих стандартов и правил, а также внутренних стандартов предприятия. 45 Установка цифрового регулятора сопровождается перемещением тяжелого оборудования: шкаф регулятора – до 300кг и силовой согласующий трансформатор – до 600кг (в зависимости от модели). При этом должны быть соблюдены соответствующие правила по работе с грузоподъемными механизмами (если используются), а также требованиями по безопасности труда. Если при проведении демонтажных работ требуется отключать (отрезать) электрические кабели, то следует убедиться, что на них отсутствует напряжение и приняты меры по предотвращению его появления во время проведения работ. Внимание при этом должно быть уделено не только силовым кабелям, но также сигнальным и измерительным электрическим цепям. 12.4.Порядок проведения работ. Демонтировать старые регуляторы возбуждения, предварительно убедившись в отсутствии напряжений на сигнальных и силовых кабелях подключенных к регулятору. Выровнять и очистить площадку для установки цифрового регулятора. Если требуется смонтировать основание (поддон или раму) для шкафа цифрового регулятора, то необходимо надежно закрепить основание к полу. Разметить и изготовить четыре отверстия в полу (поддоне, раме) для крепления шкафа цифрового регулятора. В районах с низкой сейсмической активностью, при установке непосредственно на пол, допускается использовать два крепежных элемента в противоположенных углах шкафа. При установке на ровный бетонный пол рекомендуется использовать для крепления анкерные болты 8х100 или 10х100. При установке на металлическое основание необходимо использовать болты, или вваренные в пол шпильки. Не допускается закреплять шкаф регулятора сваркой за опоры или панели цоколя. Демонтировать пластиковые заглушки опор цоколя для доступа к крепежным отверстиям. Разместить шкаф цифрового регулятора в отведенном месте. Закрепить шкаф к полу (основанию). Вернуть на место пластиковые накладки опор цоколя. 12.5.Электромонтажные работы. Общие положения В процессе электромонтажных работ производиться подключение цифрового регулятора к электрическим питающим и сигнальным цепям согласно схеме внешних подключений (см. Приложение). Перед подключением необходимо замерить сопротивление изоляции обмотки возбуждения ротора относительно земли, обмоток согласующего трансформатора, относительно корпуса и между собой. Так же измерить сопротивление изоляции сигнальных и измерительных кабелей относительно земли. 12.6.Требования защиты от поражения электрическим током Основной опасностью при проведении электромонтажных работ является возможность поражения электрическим током. Как правило помещение, в котором производятся работы, имеет токопроводящий бетонный или металлический пол, также необходимо учитывать стесненные условия для работы. При этом окружающее рабочее место оборудование также может находиться под напряжением. Поэтому при проведении работ необходимо строго следовать инструкциям и правилам по технике безопасности, и в частности разделам по электробезопасности. Особое внимание следует уделить следующим аспектам: Работы должны выполняться по наряду-допуску или распоряжению. 46 Лица, производящие работы должны иметь не ниже III группы допуска по электробезопасности, для работы в установках с напряжением до 1000В. Рабочее место должно быть отмечено специальными знаками и, желательно, огорожено. Выключатели, с помощью которых подаются питающие напряжения на регулятор возбуждения, должны быть отключены, и вывешены предупреждающие знаки. Перед началом работ по подключению необходимо убедиться в отсутствии напряжения на подключаемых кабелях. В том числе обратить внимание на сигнальные и измерительные цепи, так как на них может присутствовать напряжение =220В или ~100В. При проведении работ необходимо использовать инструмент с изолированными рукоятками. 12.7. Техническое обслуживание. Для поддержания исправного состояния АНИКРОН ТМ-03 и обеспечения безотказности в работе необходимо производить регулярное техническое обслуживание. Предусматриваются два вида планового технического обслуживания (ТО): 1. Ежегодное профвосстановление. Производится раз в год, а так же при перерывах в работе АНИКРОН ТМ-03 более 2-х лет. 2. Восстановительный ремонт. Производится по истечении срока эксплуатации изделия с целью продления эксплуатации. Объем обслуживания АНИКРОН ТМ-03 при ежегодном профвосстановлении должен обязательно включать в себя следующие работы: 1. Контроль работы по протоколу событий. Просмотр записанных осциллограмм на предмет сбоев и (или) ошибок в работе. 2. Проверка работы систем индикации, протоколирования событий и записи осциллограмм. 3. Визуальный осмотр с целью выявления механических и электрических повреждений. 4. Очистка от пыли и загрязнений. 5. Проверка и протяжка клеммных и болтовых соединений. 6. Проверка напряжений внутренних источников питания и преобразователей напряжения. 7. Проверка и корректировка опорных напряжений измерительных блоков. 8. Проверка точности и корректировка измерительных цепей. 9. Проверка прохождения внешних дискретных и управляющих сигналов. 10. Проверка работоспособности и режимов работы источника тока возбуждения. 11. Комплексная проверка работоспособности. При профвостановлении так же проводятся работы по модернизации конструкции, схем и программного обеспечения АНИКРОН ТМ-03. Перечень и объем подобных работ определяется предприятием изготовителем. 47 Объем обслуживания АНИКРОН ТМ-03 при проведении восстановительного ремонта разрабатывается предприятием изготовителем с учетом особенности условий эксплуатации конкретного изделия и технического износа оборудования. Подробные методики по техническому обслуживанию АНИКРОН ТМ-03, с учетом дополнительных работ по модернизации, разрабатываются предприятием изготовителем. Все работы по техническому обслуживанию должны проводиться специалистами предприятия изготовителя или аккредитованными организациями. Специалисты, производящие работы должны проходить специальное обучение и иметь разрешение на проведение ТО, выданное предприятием изготовителем. 48
