RU2730245C1 - Method for determination of inoperative generator unit - Google Patents
Method for determination of inoperative generator unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2730245C1 RU2730245C1 RU2020107383A RU2020107383A RU2730245C1 RU 2730245 C1 RU2730245 C1 RU 2730245C1 RU 2020107383 A RU2020107383 A RU 2020107383A RU 2020107383 A RU2020107383 A RU 2020107383A RU 2730245 C1 RU2730245 C1 RU 2730245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- load
- inputs
- outputs
- arithmetic mean
- inoperative
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
Abstract
Description
Изобретение относится к области технической диагностики и может быть использовано для определения неработоспособного генераторного агрегата (ГА) в судовых электростанциях.The invention relates to the field of technical diagnostics and can be used to determine an inoperative generator unit (GA) in ship power plants.
Известен способ определения неработоспособного ГА (Яковлев Г.С. Судовые электроэнергетические системы: Учебник-5-е изд., перераб. и доп. – Ленинград, Судостроение, 1987.-272с. ил. (стр.132), согласно которому при параллельной работе нескольких источников электроэнергии выявляют источник электроэнергии, перешедший в двигательный режим работы, и через выдержку времени признают его неработоспособным.There is a known method for determining an inoperative GA (Yakovlev G.S. Ship electric power systems: Textbook-5th ed., Revised. And additional - Leningrad, Shipbuilding, 1987.-272s. Ill. (P. 132), according to which, with parallel the operation of several sources of electricity, the source of electricity is identified, which has passed into the motor mode of operation, and after a time delay it is recognized as inoperative.
Способ в целом обеспечивает определение неработоспособного ГА при параллельной работе нескольких ГА, но так как идентификация неработоспособного ГА осуществляется не в момент отказа и перехода в двигательный режим, а с заранее заданной выдержкой времени, то данный способ допускает большую неточность в определении момента изменения технического состояния с работоспособного на неработоспособное, что при применении его, например, в средствах защиты может привести к несвоевременному отключению ГА, перегрузке работающих ГА и обесточиванию судна. При этом величина выдержки времени определяется, как правило, временем рекуперации энергии в сеть при работе судовых кранов, грузовых лебедок и другой подъемно-транспортной техники на борту судна и может достигать, согласно Правилам Российского Морского Регистра Судоходства, 10 секунд (Правила классификации и постройки морских судов, 2016г., с56, п.8.2.4).The method as a whole provides for the determination of an inoperative HA with the parallel operation of several HA, but since the identification of an inoperable HA is carried out not at the moment of failure and transition to the motor mode, but with a predetermined time delay, this method allows a great inaccuracy in determining the moment of a change in the technical state with operable to inoperative, which, when applied, for example, in protective equipment, can lead to untimely shutdown of the GA, overload of the operating GA and de-energization of the vessel. In this case, the value of the time delay is determined, as a rule, by the time of energy recuperation into the network during the operation of ship cranes, cargo winches and other lifting and transport equipment on board the vessel and can reach, according to the Rules of the Russian Maritime Register of Shipping, 10 seconds (Rules for the classification and construction of marine courts, 2016, p56, clause 8.2.4).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению относится способ определения неработоспособного генераторного агрегата по патенту № 2686103, опубл. 24.04.2019, согласно которому при параллельной работе нескольких ГА измеряют загрузку каждого из ГА, определяют величину неравномерности загрузки генераторных агрегатов, определяют момент отклонения последней за установленные пределы допуска и момент перехода ГА в двигательный режим и при совпадении этого момента с моментом отклонения неравномерности загрузки генераторных агрегатов за пределы допуска, ГА, перешедший в двигательный режим, признают неработоспособным.Closest to the proposed invention is a method for determining an inoperative generator set according to patent No. 2686103, publ. 04/24/2019, according to which, during the parallel operation of several GAs, the load of each of the GAs is measured, the amount of uneven loading of the generating sets is determined, the moment of deviation of the latter beyond the set tolerance limits and the moment of transition of the GA into the motor mode is determined units outside the tolerance limits, the GA, which has switched to the motor mode, is recognized as inoperative.
Данный способ в целом обеспечивает определение неработоспособного ГА при параллельной работе нескольких ГА. Однако так как идентификация неработоспособного ГА осуществляется в момент перехода неработоспособного ГА в двигательный режим, то в величину времени диагностирования входит интервал, в течение которого происходит уменьшение загрузки ГА от загрузки в момент возникновения дефекта до полной разгрузки ГА и перехода его в двигательный режим.This method as a whole provides the definition of an inoperative GA when several GAs work in parallel. However, since the identification of an inoperative HA is carried out at the moment of the transition of an inoperative HA to the motor mode, the diagnostic time includes the interval during which the HA load decreases from the load at the time of the defect to the complete unloading of the HA and its transition to the motor mode.
Предлагаемое изобретение позволяет решить проблему сокращения времени диагностирования агрегата за счет идентификации неработоспособного ГА до момента перехода в двигательный режим работы.The proposed invention makes it possible to solve the problem of reducing the time for diagnosing the unit by identifying an inoperative HA before the transition to the motor mode of operation.
Для решения указанной проблемы используется следующая совокупность существенных признаков: в способе определения неработоспособного ГА заключающемся в том, что измеряют загрузку каждого ГА, дополнительно рассчитывают среднее арифметическое значение загрузки работающих ГА, определяют ГА, загрузка которого уменьшается, определяют величину отклонения загрузки этого ГА от среднеарифметического значения загрузок, и в момент времени, когда эта величина отклонения будет положительной, начнет увеличиваться и превысит допустимое значение, данный ГА идентифицируют как неработоспособный.To solve this problem, the following set of essential features is used: in the method for determining an inoperable GA, which consists in measuring the load of each GA, additionally calculating the arithmetic mean value of the load of working GAs, determining the GA, the load of which decreases, determining the deviation of the load of this GA from the arithmetic mean loads, and at the time when this deviation value is positive, starts to increase and exceeds the allowable value, this GA is identified as inoperative.
Сущность изобретения заключается в том, что определение неработоспособного ГА осуществляется не тогда, когда он полностью разгрузился и перешел в двигательный режим, а несколько ранее, когда после возникновения дефекта его загрузка и развиваемая им мощность начнет уменьшаться, а загрузка оставшихся работоспособными агрегатов начнет увеличиваться. При этом определяют среднее арифметическое значение загрузок работающих ГА и рассчитывают величину отклонения загрузки ГА, загрузка которого уменьшается от среднеарифметического значения загрузок ГА. Так как среднеарифметическое значение загрузок ГА остается постоянным, а загрузка неработоспособного ГА уменьшится, то величина отклонения загрузки начнет увеличиваться и превысит допустимое значение, тогда, если величина отклонения будет положительной, то этот ГА определят как неработоспособный.The essence of the invention lies in the fact that the definition of an inoperative HA is carried out not when it is completely unloaded and switched to the motor mode, but somewhat earlier, when, after the occurrence of a defect, its load and the power it develops begins to decrease, and the load of the remaining operable units begins to increase. In this case, the arithmetic mean of the loads of the working HA is determined and the deviation of the HA load is calculated, the load of which decreases from the arithmetic mean of the HA loads. Since the arithmetic mean of the GA loads remains constant, and the load of the inoperative GA will decrease, the load deviation value will begin to increase and exceed the allowable value, then if the deviation value is positive, then this GA will be defined as inoperative.
Сопоставление предлагаемого способа и прототипа показало, что поставленная задача – сокращение времени диагностирования за счет идентификации неработоспособного ГА до момента перехода в двигательный режим работы решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».Comparison of the proposed method and the prototype showed that the task - to reduce the diagnosis time by identifying an inoperative HA until the transition to the motor mode of operation is solved as a result of a new set of features, which proves the compliance of the proposed invention with the "novelty" criterion of patentability.
В свою очередь, проведенный информационный поиск в области электроснабжения и технической диагностики не выявил решений, содержащих отдельные отличительные признаки заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии способа критерию «изобретательский уровень».In turn, the conducted information search in the field of power supply and technical diagnostics did not reveal solutions containing individual distinctive features of the claimed invention, which allows us to conclude that the method meets the criterion "inventive step".
Сущность указанного способа поясняется изображением функциональной схемы устройства, реализующего предлагаемый способ, на примере параллельной работы «n» ГА.The essence of this method is illustrated by an image of a functional diagram of a device that implements the proposed method, using the example of parallel operation of "n" GA.
Устройство определения неработоспособного ГА (Фиг.) содержит: по числу ГА: датчики загрузки ГА1.1, 1.2 … 1.n, блоки контроля работы соответствующих ГА 2.1, 2.2 … 2.n, блоки контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n, , блоки вычитания 4.1, 4.2, … 4.n, управляемые ключи 5.1, 5.2, … 5.n, блоки контроля увеличения сигнала 6.1, 6.2, … 6.n, пороговые блоки 7.1, 7.2, … 7.n, логические элементы «И» 8.1, 8.2, … 8.n, а также блок вычисления среднеарифметического значения 9, причем выходы датчиков загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n соединены с входами соответствующих блоков контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n, со вторыми входами соответствующих блоков вычитания 4.1, 4.2, … 4.n , и соответствующими из первых входов блока вычисления среднеарифметического значения 9, выходы блоков контроля работы ГА 2.1, 2.2 … 2.n соединены с соответствующими из вторых входов блока вычисления среднеарифметического значения 9, выход которого соединен с первыми входами блоков вычитания 4.1, 4.2, … 4.n, выходы блоков вычитания 4.1, 4.2, … 4.n соединены с информационными входами соответствующих управляемых ключей 5.1, 5.2, … 5.n, выходы блоков контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n соединены с управляющими входами соответствующих управляемых ключей 5.1, 5.2, … 5.n, выходы которых соединены с входами соответствующих блоков контроля увеличения сигнала 6.1, 6.2, … 6.n и пороговых блоков 7.1, 7.2, … 7.n, выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих логических элементов «И» 8.1, 8.2, … 8.n, выходы блоков контроля увеличения сигнала 6.1, 6.2, … 6.n соединены с первыми входами соответствующих логических элементов «И» 8.1, 8.2, … 8.n. The device for determining an inoperative GA (Fig.) Contains: by the number of GA: load sensors GA1.1, 1.2 ... 1.n, control units for the operation of the corresponding GA 2.1, 2.2 ... 2.n, load reduction control units 3.1, 3.2 ... 3.n ,, subtraction units 4.1, 4.2,… 4.n, controlled keys 5.1, 5.2,… 5.n, signal increase control units 6.1, 6.2,… 6.n, threshold units 7.1, 7.2,… 7.n, logic gates "I" 8.1, 8.2, ... 8.n, as well as a block for calculating the arithmetic
Датчики загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n – известные функциональные блоки, формирующие на своем выходе сигналы в виде напряжения постоянного тока, пропорционального загрузке ГА (нагрузке сети, которую принимает на себя данный ГА). Блоки контроля работы ГА 2.1, 2.2 … 2.n – известные функциональные блоки, формирующие на своем выходе сигнал логической «1», если данный ГА работает и сигнал логического «0» в обратном случае. В качестве этих блоков могут быть использованы блок контакты генераторных автоматов соответствующих ГА. Блоки контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n – известные функциональные блоки, формирующие на своих выходах сигнал логической «1», когда сигнал в виде напряжения на их входах уменьшается и сигнал логического «0» в обратном случае. Блоки вычитания 4.1, 4.2, … 4.n – известные функциональные блоки, формирующие на своих выходах сигналы в виде напряжения, пропорционального разности сигналов на первом и втором входах. Могут быть выполнены на базе операционных усилителей. Управляемые ключи 5.1, 5.2, … 5.n - известные функциональные блоки, на выходе каждого из которых в момент появления сигнала логической «1» на его управляющем входе появляется сигнал, поступивший на его информационный вход (Воловиков В.А. Схемотехника электронных устройств судовой автоматики. Учебное пособие. 1986г. с .61, рис. 27). Блоки контроля увеличения сигнала 6.1, 6.2, … 6.n – известные функциональные блоки, формирующие на своих выходах сигналы логической «1», если сигналы на их входах увеличиваются. Могут быть выполнены на базе операционных усилителей. Пороговые блоки 7.1, 7.2, … 7.n – известные функциональные блоки, формирующие на своих выходах сигнал логической «1», если на их входах – сигналы, превышающие пороговое (допустимое) значение и сигнал логического «0» в обратном случае. Могут быть выполнены на базе операционных усилителей. Логические элементы «И» 8.1, 8.2, …8n – известные функциональные блоки, которые формируют на своих выходах сигналы логической «1», если на все их входы поступили сигналы логической «1» и сигналы логического «0» в обратном случае. Блок вычисления среднего арифметического 4 – известный функциональный блок, формирующий на своем выходе сигнал, пропорциональный значению суммы сигналов в виде напряжений, поступающих на его первые входы, деленной на количество вторых входов, на которые поступили сигналы логической «1». Может быть выполнен на базе операционных усилителей. GA load sensors 1.1, 1.2 ... 1.n are well-known functional blocks that generate at their output signals in the form of a DC voltage proportional to the load of the GA (the load of the network that this GA takes on). Blocks for monitoring the operation of GA 2.1, 2.2 ... 2.n are known functional blocks that generate a logical "1" signal at their output, if this GA is working and a logical "0" signal in the opposite case. As these blocks can be used a block of contacts of generator automatic machines of the corresponding GA. Load reduction control units 3.1, 3.2 ... 3.n are known functional blocks that generate a logical "1" signal at their outputs when the signal in the form of a voltage at their inputs decreases and a logical "0" signal in the opposite case. Subtraction blocks 4.1, 4.2, ... 4.n are known functional blocks that generate signals at their outputs in the form of voltage proportional to the difference between the signals at the first and second inputs. They can be based on operational amplifiers. Controlled keys 5.1, 5.2, ... 5.n are known functional blocks, at the output of each of which, at the moment of the appearance of a logical "1" signal, at its control input, a signal appears at its information input (Volovikov V.A. automation. Textbook. 1986. p. 61, fig. 27). Signal increase control units 6.1, 6.2, ... 6.n are known functional blocks that generate logic "1" signals at their outputs if the signals at their inputs increase. They can be based on operational amplifiers. Threshold blocks 7.1, 7.2, ... 7.n are known functional blocks that generate a logical "1" signal at their outputs, if their inputs contain signals that exceed the threshold (permissible) value and a logical "0" signal in the opposite case. They can be based on operational amplifiers. Logic elements "AND" 8.1, 8.2, ... 8n are known functional blocks that generate logic "1" signals at their outputs if logic "1" signals are received at all their inputs and signals of logic "0" in the opposite case. The arithmetic mean calculator 4 is a well-known functional block that generates at its output a signal proportional to the value of the sum of signals in the form of voltages arriving at its first inputs, divided by the number of second inputs to which the logical "1" signals were received. It can be based on operational amplifiers.
Устройство определения неработоспособного ГА, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом. Допустим, что при параллельной работе генераторных агрегатов произошел отказ одного из них, например j-ого по причине выхода из строя системы подачи топлива. В этом случае загрузка неработоспособного агрегата начнет уменьшаться, а загрузка остальных работающих ГА начнет увеличиваться. В связи с этим сигнал на выходе датчика загрузки 1.j уменьшается, а на выходах остальных датчиков загрузки 1.1, 1.2 … 1.n – увеличивается. Эти сигналы поступают на первые входы блока вычисления среднеарифметического значения 9, на вторые входы которого поступают сигналы логической «1» с выходов блоков контроля работы соответствующих ГА 2.1, 2.2 … 2.n, если генераторы работают и сигналы логического «0», если они не работают в данный момент. На выходе блока 9 формируется сигнал, пропорциональный среднеарифметическому значению загрузки работающих ГА (Рср.арифм.) и поступает на первые входы блоков вычитания 4.1, 4.2, … 4.n. Сигналы, пропорциональные загрузке соответствующих ГА (Р1, Р2 … Рj, … Рn) с датчиков загрузки 1.1, 1.2 … 1.n поступают на входы соответствующих блоков контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n и вторые входы соответствующих блоков вычитания 4.1, 4.2, … 4.n, на выходах которых появляются сигналы, пропорциональные отклонению загрузки соответствующего ГА от среднеарифметического значения. Эти сигналы поступают на информационные входы соответствующих управляемых ключей 5.1, 5.2, … 5.n. При этом на выходе блока контроля уменьшения загрузки 3.j появляется сигнал логической «1» и поступает на управляющий вход управляемого ключа 5j, на информационный вход которого поступает сигнал пропорциональный значению отклонения загрузки j – го ГА от среднеарифметического значения Роткл.j = Рср.арифм. – Рj с выхода блока вычитания 4j. На выходе управляемого ключа 5j формируется сигнал Роткл.j = Рср.арифм. – Рj и поступает на входы блоков контроля увеличения сигнала 6j и порогового блока 7j. Так как Рj уменьшается, а Рср.арифм. не меняет своего значения, то Роткл.j увеличивается. При этом на выходе блока контроля увеличения сигнала 6j появляется сигнал логической «1» и поступает на первый вход логического элемента «И» 8j. В момент, когда Рср.арифм. превысит значение Рj и Роткл.j станет больше допустимого значения, на выходе порогового блока 7j появится сигнал логической «1» и поступит на второй вход логического элемента «И» 8j, на выходе которого сформируется сигнал логической «1», информирующий о неработоспособности j-го ГА.A device for determining an inoperative GA, which implements the proposed method, operates as follows. Suppose that during the parallel operation of the generating sets, one of them failed, for example, the j-th one due to the failure of the fuel supply system. In this case, the load of the inoperative unit will begin to decrease, and the load of the rest of the operating HA will begin to increase. In this regard, the signal at the output of the load sensor 1.j decreases, and at the outputs of the remaining load sensors 1.1, 1.2 ... 1.n - increases. These signals are fed to the first inputs of the block for calculating the arithmetic
Так как загрузка остальных ГА увеличивается, то на выходах всех остальных блоков контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n - сигнал логического «0», соответствующие им управляемые ключи закрыты и сигналы с их информационных входов на выходы не поступают, а, следовательно, не увеличиваются. Поэтому на выходах соответствующих блоков контроля увеличения сигнала 6.1, 6.2, … 6.n – сигналы логического «0», которые поступают на первые входы соответствующих логических элементов «И». На их выходах – сигналы логического «0», информирующие о работоспособном состоянии соответствующих ГА. Since the load of the rest of the GA increases, then at the outputs of all other control units for reducing the load 3.1, 3.2 ... 3.n - a logical "0" signal, the corresponding controlled keys are closed and signals from their information inputs to the outputs are not received, and, therefore, do not increase. Therefore, at the outputs of the corresponding control units for increasing the signal 6.1, 6.2, ... 6.n - signals of logical "0", which are fed to the first inputs of the corresponding logical elements "AND". At their outputs - signals of logical "0", informing about the operable state of the corresponding GA.
Если одновременно с j – ым ГА выйдет из строя топливная система и на i – ом ГА, то его загрузка также начнет уменьшаться. На выходе соответствующего блока контроля уменьшения загрузки 3i появится сигнал логической «1» и с его выхода поступит на управляющий вход управляемого ключа 5i, на выходе которого появится сигнал, пропорциональный значению отклонения загрузки i – го ГА от среднеарифметического значения Роткл.i = Рср.арифм. – Рi с выхода блока вычитания 4i. Так как Рi уменьшается, а Рср.арифм. не меняет своего значения, то Роткл.i увеличивается. При этом на выходе блока контроля увеличения сигнала 6i появляется сигнал логической «1» и поступает на первый вход логического элемента «И» 8i. В момент, когда Рср.арифм. превысит значение Рi и Роткл.i станет больше допустимого значения, на выходе порогового блока 7i появится сигнал логической «1» и поступит на второй вход логического элемента «И» 8i, на выходе которого сформируется сигнал логической «1», информирующий о неработоспособности i-го ГА.If at the same time with the j - th GA the fuel system also fails on the i - th GA, then its load will also begin to decrease. At the output of the corresponding control unit for reducing the load 3i, a logical “1” signal will appear and from its output it will be fed to the control input of the controlled key 5i, at the output of which a signal will appear proportional to the deviation of the load of the i-th GA from the arithmetic mean value Rotkl.i = Pav.arithm ... - Pi from the output of the subtraction block 4i. Since Рi decreases, and Рср.arithm. does not change its value, then Rotkl.i increases. In this case, at the output of the control unit for increasing the signal 6i, a logical "1" signal appears and enters the first input of the logical element "AND" 8i. At the moment when Rav.arithm. will exceed the value of Pi and Rotkl. i will become greater than the permissible value, a logical "1" signal will appear at the output of the threshold block 7i and will be fed to the second input of the logical element "AND" 8i, at the output of which a logical "1" signal will be generated, informing about the inoperability of i- go GA.
Устройство, функциональная схема которого представлена на фиг., полностью реализует предлагаемый способ определения неработоспособного ГА:The device, the functional diagram of which is shown in Fig., Fully implements the proposed method for determining an inoperative GA:
Блок 3 определяет ГА, загрузка которого уменьшается;
Блок 9 формирует сигнал, пропорциональный среднему арифметическому значению загрузки работающих ГА;
Блок вычитания 4 определяет величину отклонения загрузки ГА от среднеарифметического значения;Subtraction unit 4 determines the deviation of the GA load from the arithmetic mean;
Блок 6 определяет момент, когда величина отклонения загрузки ГА от среднеарифметического значения увеличивается;Block 6 determines the moment when the deviation of the HA load from the arithmetic mean value increases;
Блок 7 определяет момент, когда величина отклонения загрузки ГА от среднеарифметического значения будет больше положительного допустимого значения;Block 7 determines the moment when the deviation of the GA load from the arithmetic mean value will be greater than a positive allowable value;
Логический элемент «И» формирует на своем выходе сигнал логической «1», информирующий о неработоспособном состоянии ГА, в момент времени, когда его загрузка уменьшается, когда величина отклонения загрузки ГА от среднеарифметического значения увеличивается и величина отклонения загрузки ГА от среднеарифметического значения будет больше допустимого значения. Logic element "AND" generates at its output a signal of logical "1" informing about the inoperative state of the GA, at the time when its load decreases, when the deviation of the GA load from the arithmetic mean value increases and the deviation of the GA load from the arithmetic mean value will be greater than the allowable values.
Пример реализации способа.An example of the implementation of the method.
В качестве примера применения способа рассмотрим работу судовой электростанции в составе двух дизель генераторов ДГ1 и ДГ2 с номинальной мощностью по 100 кВт каждый. Пусть при параллельной работе данных ГА нагрузка ДГ1 составит 64кВт, а нагрузка ДГ2 составит 60кВт. Допустимая точность распределения активных нагрузок (Рдоп.) составляет 10% от номинальной мощности ДГ, то есть Рдоп.= 10 кВт в данном случае. Сигналы, пропорциональные загрузке первого и второго ДГ будут сформированы датчиками загрузки 1.1 и 1.2 соответственно, поступят на входы блоков контроля уменьшения нагрузки 2.1 и 2.2, на вторые входы блоков вычитания 4.1 и 4.2, первый и второй из первых входов блока вычисления среднеарифметического значения 9, на первый и второй из вторых входов которого поступают сигналы логической «1» с выходов блоков контроля работы 2.1 и 2.2. На выходе блока 9 формируется сигнал, пропорциональный Рср.арифм.=(64+60)/2=62кВт., который поступает на первые входы блоков вычитания 4.1 и 4.2.На второй вход блока вычитания 4.1 поступает сигнал о значении загрузки первого ГА с выхода блока 1.1 (64 кВт), а на второй вход блока вычитания 4.2 – с выхода блока 1.2 (60 кВт). На выходе первого блока вычитания формируется сигнал отклонения загрузки первого ГА от среднеарифметического значения Роткл.1= Рср.арифм.-Р1=62-64=-2кВт, который поступает на информационный вход первого управляемого ключа 5.1, на управляющий вход которого поступает сигнал с выхода первого блока контроля снижения нагрузки 3.1. На выходе второго блока вычитания формируется сигнал о величине отклонения загрузки второго ГА от среднеарифметического значения Роткл.2= Рср.арифм.-Р2=62-60=2кВт, который поступает на информационный вход второго управляемого ключа 5.2, на управляющий вход которого поступает сигнал с выхода второго блока контроля снижения нагрузки 3.2. Допустим, что произошла потеря работоспособности первичного двигателя ДГ2, вызванная выходом из строя топливного насоса и прекращением поступления топлива в дизель. Тогда загрузка ДГ2 начнет уменьшаться, а загрузка ДГ1 – расти. Предположим, что загрузка второго ГА уменьшилась до 50 кВт, тогда на выходе второго блока вычитания и информационном входе второго управляемого ключа появится сигнал, пропорциональный 12 кВт (62-50=12 кВт). В этом случае сигнал на выходе датчика загрузки первого ДГ 1.1 будет увеличиваться, а на выходе датчика 1.2 – уменьшаться, на выходе блока контроля уменьшения загрузки 3.1 сигнал логического «0» не изменит своего значения, а на выходе блока 3.2 сформируется сигнал логической «1». Сигнал логической «1» с выхода блока контроля уменьшения загрузки 3.2 поступит на управляющий вход второго управляемого ключа 5.2 и на его выходе появится сигнал с информационного входа, пропорциональный Роткл.2 = 12 кВт. Этот сигнал поступает на входы блоков 6.2 и 7.2, на выходах которых формируются сигналы логической «1», так как величина Роткл.2 увеличивается и превысила допустимое значение в 10 кВт. При поступлении сигнала логической «1» на оба входа логического элемента «И» 8.2 на его выходе появляется сигнал логической «1», информирующий о неработоспособном состоянии ДГ2. Так как нагрузка ДГ1 увеличивается и на выходе блока контроля снижения нагрузки 3.1сохраняется сигнал логического «0», то первый управляемый ключ 5.1 закрыт, сигнал на его выходе не меняется и меньше допустимого значения, на выходах блоков 6.1 и 7.2 – сигнал логического «0», на выходе логического элемента «И» 8.1 – сигнал логического «0», информирующий о работоспособном состоянии ДГ1.As an example of the application of the method, consider the operation of a ship power plant consisting of two diesel generators DG1 and DG2 with a rated power of 100 kW each. Suppose that with parallel operation of these GA, the load of DG1 will be 64kW, and the load of DG2 will be 60kW. The permissible accuracy of the distribution of active loads (Pdop.) Is 10% of the nominal power of the DG, that is, Pdop. = 10 kW in this case. Signals proportional to the load of the first and second DG will be generated by load sensors 1.1 and 1.2, respectively, will be fed to the inputs of the load reduction control units 2.1 and 2.2, to the second inputs of subtraction units 4.1 and 4.2, the first and second of the first inputs of the arithmetic mean
При реализации способа, принятого за прототип, в этом случае идентификация неработоспособного состояния не происходит, оба агрегата определяются как работоспособные. Посредством способа, принятого за прототип, ДГ2 будет признан вышедшим из строя только тогда, когда он разгрузится и нагрузка на ДГ1 составит 124 кВт, то есть позже, чем в предлагаемом способе.When implementing the method taken as a prototype, in this case, identification of an inoperative state does not occur, both units are defined as operable. By means of the method taken as a prototype, DG2 will be considered out of order only when it is unloaded and the load on DG1 is 124 kW, that is, later than in the proposed method.
Предлагаемое изобретение было создано в процессе разработки опытного образца устройства для диагностирования генераторных агрегатов в процессе функционирования, проводимой кафедрой электропривода и электрооборудования береговых установок ГУМРФ имени адмирала С.О.Макарова. Были проведены расчеты и изготовлена действующая модель устройства, реализующего заявляемый способ, лабораторные испытания которой показали возможность использования данного способа в системах контроля технического состояния судовых электроэнергетических систем, что с учетом вышеизложенного позволяет сделать вывод о возможности его промышленного применения.The proposed invention was created in the process of developing a prototype device for diagnosing generator sets in the process of operation, carried out by the Department of Electric Drive and Electrical Equipment of Coastal Installations of the GUMRF named after Admiral S.O. Makarov. Calculations were carried out and a working model of a device that implements the claimed method was made, laboratory tests of which showed the possibility of using this method in systems for monitoring the technical condition of ship's electric power systems, which, taking into account the above, allows us to conclude about the possibility of its industrial application.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020107383A RU2730245C1 (en) | 2020-02-19 | 2020-02-19 | Method for determination of inoperative generator unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020107383A RU2730245C1 (en) | 2020-02-19 | 2020-02-19 | Method for determination of inoperative generator unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2730245C1 true RU2730245C1 (en) | 2020-08-19 |
Family
ID=72086277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020107383A RU2730245C1 (en) | 2020-02-19 | 2020-02-19 | Method for determination of inoperative generator unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2730245C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6496757B1 (en) * | 1999-07-30 | 2002-12-17 | Illinois Institute Of Technology | Nonlinear contingency screening for voltage collapse |
WO2016049384A1 (en) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Remy Technologies, Llc. | System of parallel-connected generators and method for load share balancing therein using a serial communication network |
RU2686103C1 (en) * | 2018-07-12 | 2019-04-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" | Method for determination of inoperative generator unit |
-
2020
- 2020-02-19 RU RU2020107383A patent/RU2730245C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6496757B1 (en) * | 1999-07-30 | 2002-12-17 | Illinois Institute Of Technology | Nonlinear contingency screening for voltage collapse |
WO2016049384A1 (en) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Remy Technologies, Llc. | System of parallel-connected generators and method for load share balancing therein using a serial communication network |
RU2686103C1 (en) * | 2018-07-12 | 2019-04-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" | Method for determination of inoperative generator unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2686103C1 (en) | Method for determination of inoperative generator unit | |
RU2715555C1 (en) | Method for determination of inoperative generator unit | |
Tang et al. | Multi-agent based power and energy management system for hybrid ships | |
Saushev et al. | Preventive protection of ship’s electric power system from reverse power | |
Kolodenkova et al. | Integrated approach to processing diagnostic data based on heterogeneous cognitive models | |
RU2730245C1 (en) | Method for determination of inoperative generator unit | |
Saushev et al. | Preventive protection of marine electrical power system from the transition of generating sets to motoring mode | |
CN111855219A (en) | Diesel engine lubricating oil entering security parameter prediction method based on grey theory | |
CN112952860A (en) | Generator frequency modulation control method and device | |
Evangelos et al. | Availability assessment of diesel generator system of a Ship: A case study | |
RU2735951C1 (en) | Method for determination of inoperative generator set | |
Saushev et al. | Rapid identification of the technical condition of a marine electric power system | |
RU2681522C1 (en) | Method of protection of the ship electric power system | |
RU2739363C1 (en) | Method for determination of inoperative generator set | |
Eissa et al. | Improved fuzzy Luenberger observer-based fault detection for BLDC motor | |
RU2740300C1 (en) | Method for determination of inoperative generator set | |
RU2681201C1 (en) | Method for protecting mains of stand-alone power plant | |
RU2702730C1 (en) | Method for automatic unloading of parallel operating generators | |
Caminhas et al. | Dynamic system failure detection and diagnosis employing sliding mode observers and fuzzy neural networks | |
RU195805U1 (en) | The device for determining the excessive consumption of fuel of ship diesel generator sets | |
RU2816507C1 (en) | Method for protection of ship electric power system against overload | |
RU2758465C1 (en) | Device for preventive control of ship's electric power system | |
RU2682172C1 (en) | Method for automatic unloading of concurrent operating generator units | |
Girtler | Application of semi-Markov processes for evaluation of diesel engines reliability with regards to diagnostics | |
Поливода et al. | METHOD OF THE SHIP MAIN ENGINE CONDITION OPERATIONAL DIAGNOSTICS |