性能特點和作用說明

康明斯發電機組的自動啟動、停機和保護功能說明

 

摘要：柴油發電機組智能控制器，采用高性能的計算機芯片，可修改發電機的控制程序和保護參數，它集測量、控制、保護、三遙等眾多功能為一體，完全滿足柴油發電機使用者對不同類型的發電機組自動控制需求。康明斯控制器的主要功能包括柴油機的自動控制、發電機的自動控制和柴油機的自動化控制系統的運行控制。其中，自動控制包括啟動系統、充電系統、儀表系統、自動加熱裝置、保護裝置和柴油機轉速的自動控制，并且能實現故障報警和停機保護功能。

 

一、自動啟動功能

 

市電停電、缺相、電壓超出范圍（380Ｖ－15％～＋10％，可調）或頻率超出范圍（50Ｈz±５％）時，延時10秒（可調）自動切斷市電電源，之后再延時0～1小時（可調）啟動主用柴油發電柴油發電機組。柴油發電機組可連續三次啟動，兩次啟動之間的間歇時間為20秒。啟動成功率應不小于99％。

（1）起動失敗再起動過程：

操作	描述
在盤車時間計時期間內，發動機不能點火，控制器將在盤車間歇時間內不會輸出啟動信號，這時啟動失敗燈閃。	CRK-RST/盤車 00:04
一旦盤車間歇時間到時，控制器將再次嘗試去啟動發動機。	CRANK/盤車2

 以上啟動情況一直重復，直到發動機成功點火或完成了預先設置的啟動次數為止。但如在啟動過程中，發生任何停機故障，控制器即時停止控制輸出，直至故障解除并故障復位后，方可重新使用。

（2）起動失敗情況：

操作	描述
當以上啟動情況一再重復，啟動次數超過預設的啟動次數，控制器將停止控制輸出，液晶顯示器顯示：	ALARM/故障: START FAILURE/啟動失敗

若發生‘START FAILURE’啟動失敗停機故障，操作員必須檢查整個發電機組系統，確認故障原因，并將故障情況排除后，方可按STOP/RESET鍵來解除控制器的故障鎖定狀態，重新操作啟動發電機組。

 

二、自動停機功能

 

市電恢復正常時間達10～30秒后，自動將負載轉回市電，柴油發電機組繼續空轉運行，約5分鐘后自動停機。

（1）自動停機控制過程

操作	描述
當遙控開機輸入信號失效時，冷卻延時時間開始倒計時，運行信號斷開，液晶顯示器隨后顯示：	COOL/冷動 02:34
當冷卻延時時間到，控制器即時斷開燃油電磁閥，停機失敗計時器開始倒計時，液晶顯示器顯示：	STOP/停機 00:24
當停機失敗計時到，如發動機仍在運行，控制器將發出警報，液晶顯示器顯示：	ALARM/故障: STOP FAILURE/停機失敗
如發動機在允許停機失敗延時期間停止運行，液晶顯示器顯示：	READY/準備好

當遙控開機輸入信號失效時，冷卻延時時間開始計時，在此期間，如遙控開機輸入信號再次有效，冷卻延時時間即時停止計時，控制器重新進入安全監察各參數，如正常則恢復自動運行狀態。

（2）手動停機控制過程

操作	描述
在發電機組正常運行中，在“MAN”狀態長按“STOP/RESET”鍵一次，控制器開始執行冷卻延時停機過程，與自動停機一樣。當再次長按“STOP/RESET”鍵控制器即時斷開燃油電磁閥，發電機組開始停機
停機失敗計時器開始計時，液晶顯示器顯示：	STOP/停機 00:24
當停機失敗計時器超時，如發動機仍在運行，控制器將發出警報，液晶顯示器顯示：	ALARM/故障: STOP FAILURE/停機失敗
發動機在允許停機失敗計時間內逐漸停止，液晶顯示器顯示：	READY/準備好

 

三、自動保護功能

 

1、警告保護

(注：警告是非嚴重的故障狀態，暫時不對發電機系統構成危害，只是提醒操作員注意不符要求的情況并及時解決，確保系統連續運行。當警告發生時，狀態指示燈亮，報警蜂鳴器響，但故障不鎖定，機組不停機，一旦故障排除則警告燈即自動熄滅。)

（1）充電失敗

控制器從輔助交流充電機的勵磁觸點檢測到電壓低于“低電池預報警設定值”，液晶狀態欄顯示“WARNING:CHARGE FAILURE”或“警告:充電失敗”，故障指示燈“CHARGE FAILURE”亮，報警蜂鳴器響。

（2）電池電壓過低

控制器檢測到電池電壓低于“低電池預報警設定值”，液晶顯示器狀態欄顯示“WARNING：BATTERY LOW”或“警告：低電池電壓”，報警蜂鳴器響。

（3）低油壓

在安全監察延時時間計時終止后，控制器檢測到發動機油壓降低到油壓預設定警報值，則報警蜂鳴器響，液晶顯示器狀態欄顯示“WARNING：LOW OILPRESS”或“警告：低油壓”，報警蜂鳴器響。

（4）發動機高溫

控制器檢測到發動機冷卻液溫度超過高水溫預設定警報值，則報警蜂鳴器響，液晶將狀態欄顯示“WARNING：COOLANT TEMP”或“警告：高水溫”，報警蜂鳴器響。

（5）超速

若發動機的運行速度超過預設定警報值，則液晶顯示器狀態欄顯示“WARNING：OVER SPEED”或“警告：超速”，報警蜂鳴器響。

（6）低速

若發動機的運行速度降到預設警報水平，則液晶顯示器狀態欄顯示“WARNING：UNDER SPEED”或“警告：低速”，報警蜂鳴器響。

（7）高電壓報警

若控制器檢測到發電機的輸出電壓超過預設定警報值，則液晶顯示器狀態欄顯示“WARNING：V HIGH”或“警告：電壓高”，報警蜂鳴器響。

（8）低電壓報警

若控制器檢測到發電機的輸出電壓降到預設定警報值，則液晶顯示器狀態欄顯示“WARNING：V LOW”或“警告：電壓低”，報警蜂鳴器響。

（9）超電流報警

若控制器檢測到發電機的輸出電流超過預設定警報值，則液晶顯示器狀態欄顯示“WARNING：I HIGH”或“警告：電流高”，報警蜂鳴器響。

（10）備用輸入

若將備用輔助輸入設置為警告輸入用，則當輸入口信號有效時，液晶顯示器上狀態欄顯示“WARNING：EXT.ALARM”或“警告：輔助輸入”，報警蜂鳴器響。

2、 停機保護

（注：故障停機即時鎖定系統和停止發電機運轉，只有故障排除后，并按故障復位鍵，解除故障鎖定，才可重新操作控制器）

（1）啟動失敗

如果發動機啟動次數超過預設定啟動次數，仍不能著車運行，即發生啟動失敗故障，液晶狀態欄顯示“ALARM：START FAILURE”或“故障：啟動失敗”，故障指示燈“FAIL TO START”亮，報警蜂鳴器響。

（2）停機失敗

若發動機在停機時間延時結束后，未能停機，則報警蜂鳴器響，液晶狀態欄顯示“ALARM：STOP FAILURE”或“故障：停機失敗”。

（3）緊急停機

當緊急停機輸入信號有效時，控制器立即停止除報警以外的所有繼電器控制輸出，液晶狀態欄顯示“ALARM：E.STOP”或“故障：緊急停機”，故障指示燈“EMERGENCY STOP”亮，報警蜂鳴器響。

（4）低油壓

在安全監察延時計終止計時后，控制器檢測到的油壓值仍低于低油壓故障值或油壓開關在閉合狀態，發動機立即停機，則液晶狀態欄顯示“ALARM：LOW OILPRESS”或“故障：低油壓”，故障指示燈“LOW OIL PRESSURE”亮，報警蜂鳴器響。

（5）高水溫

控制器檢測到發動機冷卻水溫度高于高水溫故障值或溫度開關在閉合狀態，發動機立即停機，液晶狀態欄顯示“ALARM：COOLANT TEMP”或“故障：高水溫”，故障指示燈“HIGH TEMPERATURE”亮，報警蜂鳴器響。

（6）超速

控制器檢測到發動機的運行速度高于超速故障值，發動機立即停機，液晶狀態欄顯示“ALARM：OVER SPEED”或“故障：超速”，故障指示燈“OVERSPEED”亮，報警蜂鳴器響。

（7）低速

控制器檢測到發動機的運行速度低于低速故障值，發動機立即停機，液晶狀態欄顯示“ALARM：UNDER SPEED”或“故障：低速”，報警蜂鳴器響。

（8）高電壓故障

控制器檢測到發電機的輸出電壓高于發電高電壓故障，發動機經延時確認后停機，液晶狀態欄顯示“ALARM：V HIGH”或“故障：電壓高”，報警蜂鳴器響。

（9）低電壓故障

在安全監察延時計終止計時后，控制器檢測到發電機的輸出電壓低于發電低電壓故障，發動機經延時確認后停機，液晶狀態欄顯示“ALARM：V LOW”或“故障：電壓低”，報警蜂鳴器響。

（10）超電流故障

控制器檢測到發電機的輸出電流高于發電超電流故障值，發動機經延時確認后停機，液晶狀態欄顯示“ALARM：I HIGH”或“故障：電流高”，報警蜂鳴器響。

（11）備用輸入

若將備用輔助輸入設置為故障停機用，則當輸入口信號有效時，發動機立即停機，液晶顯示器上狀態欄顯示“ALARM：EXT.ALARM”或“故障：輔助輸入”，報警蜂鳴器響。

3、注意事項

（1）低油壓的預報警數據來自于油壓傳感器油壓值的測量，而低油壓停機故障數據來自于油壓傳感器油壓值的測量（出廠預設值類型選擇設為沒有使用）或油壓開關的開閉狀況。

（2）高水溫的預報警數據來自于溫度傳感器油壓值的測量，而高水溫停機故障數據來自于水溫傳感器水溫值的測量（出廠預設值類型選擇設為沒有使用）或溫度開關的開閉狀況。

（3）發動機的轉速一般來自發動機飛輪上所裝設的速度傳感器的測量頻率，如系統未加裝速度傳感器，控制器會自動以發電機輸出的電壓頻率作為控制與故障保護參數，為便于使用者，部分數據還是用轉速表示，轉速RPM=HZ*30。

（4）發電機運行期間發電機故障：高水溫、低油壓、超速以及低速出現后不經延時立即停機，而冷卻延時期間低速、低油壓需將怠速延時設為0沒有使用怠速功能才起保護作用，否則不起作用。

 

四、其他可選功能

 

1、逆功率保護

并聯的三相柴油發電機組應具有逆功率保護。

舉例：兩臺柴油發電機組并列運行需要滿足發電機電壓的相位相同、發電機組的頻率相同、發電機組的相序一致條件。但在實際使用中，當兩臺柴油發電機組空載并列后時，會產生一個頻率差與電壓差的問題，用監視儀表會發現有時會實際的逆功情況，這兩種情況分別是電壓不等造成的逆功，另一種是轉速（頻率）不一致造成的逆功。

2、自動補給

（1）柴油發電機組的燃油可以自動補給（柴油發電機組使用一臺自動補油燃油箱）。

（2）自動對啟動蓄電池充電。

3、預熱功能

      水套加熱器讓發動機保持一定溫度，冬天防止柴油發電機組凍裂，并使柴油機在嚴寒低溫狀態下能夠很快迅速起動。水套加熱器使機組水套的水溫保持在設定的溫度范圍之內（大約35 °C） ， 由于潤滑油受到熱傳遞而間接加熱，因此避免了凝結現象的出現，從而使柴油發電機組處于熱備用狀態，使柴油發電機組不管嚴冬臘月，任何時候都能應急啟動，并在最短時間內加載到全負荷，柴油發電機組的機械磨損降低，輸出功率穩定。

4、遠程監控功能

控制器帶有一個“RS CONNECTOR”通訊口，該通訊口須和配件CI485A（CI232A）通信接口模塊配套方可使用，控制器即具有RS485/RS232工業標準的串行型通信口。通信口采用光電隔離式設計，并設有保護電路以防共模電壓干擾和誤接線而損壞通訊口，采用9600的波特率通信。

（1）通信功能

● 100%遙信包括運行狀態、故障狀態。

● 100%遙測數據包括所有控制器的測量數據。

● 100%遙控功能覆蓋面板所有控制功能。

（2）通訊連接

（1）控制器即具有RS485通訊口和RS232通訊口，典型接線圖如圖1、圖2所示。連接后通信口提供用戶一個路徑：獲取其包括不能從面板上得到的更多的信息，配套軟件能顯示所有被測的參數和狀態信息，并可對各種參數進行設置。

 

圖1 柴油發電機控制器RS485通訊口接線圖

圖2 柴油發電機控制器RS232通訊口接線圖

 

（2）具RS485通訊口的控制器，通過線形連接方式，允許一條通信總線上最多可接255臺同系列的控制器，每個設備都有一個唯一的ID號，這時需要另配一個RS485/RS232轉換器，才能接入PLC或MODEM。典型接線圖如3所示。

 

圖3 柴油發電機PLC控制系統通訊接線圖

 

 

注意：通訊電纜選用優質雙絞屏蔽電纜，其總長度不能超1000米，各個控制器的RS485口正負極必須連接正確，電纜屏蔽層只能在一端接地。

 

 

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