专利名称：船用发电机保护和同步设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种船用发电机保护和同步设备，该发电机的值被模拟地获取。
由于模拟获取发电机值是简便的，迄今常见的是，将模拟工作的发电机保护和同步设备应用于船只上。
本发明要解决的技术问题是，提供一种比迄今公知的发电机保护和同步设备可更简单地参数化和更精确地设置的发电机保护和同步设备。该技术问题是通过在模拟确定的值的基础上的数字化解决的。
此外，本发明的创造性和结构由从属权利要求、附图
和说明书给出。附图中使用了在电气技术中惯用的符号，使得专业人员可以根据其电气技术毫无问题地了解本发明设备的结构。
所述发电机保护和同步设备实现了具有下列功能的发电机保护-短路检测-监测每一相位的过电流-监测回程功率-断开不重要的耗电器-自动地将发电机与汇流排同步-通过一条总线，尤其是一条特征总线(Profibus)采集、处理和传输不同的测量值。
为了保护发电机，通过测量变换器采集三个发电机电流IL1、IL2、IL3。在边界值对这三个电流的极值进行监测。
发电机保护示例性给出的功能在下列表格中示出发电机电流
回程功率
短路
在发电机保护中出现的故障报告信号将一直保持，直到它由上级的控制装置取消或者通过一个RESET消除。24V电池电压的消失或者在计算机中的故障，通过断开继电器产生一个无条件的报告“系统故障”。
为了同步进行频率比较。在机组启动之后，首先在电网频率上引入持续调节命令，然后是长脉冲和短脉冲。对电网频率是否大于或小于发电机频率的比较，也在发电机保护和同步设备上进行。
-如果发电机频率小于电网频率(f-GEN.＜f-Netz)，则在输出“较高”出现信号“1”。
-如果发电机频率大于电网频率(f-GEN.＞f-Netz)，则在输出“较低”出现信号“1”。
较高/较低调节脉冲的长度可以在操作面板上改变。
为了同步发电机开关，优选地对由同步设备获得的差拍电压(Schwebungsspannung)进行求值。该差拍电压是通过比较电网电压和发电机电压产生的。差拍电压的斜度相应于f-GEN.和f-Netz的差值而改变。对从测量值中获得的差拍电压曲线的斜度进行求值，接通命令以相应的超前量发出。
同样，从差拍电压中导出电网频率和发电机频率之间的差频。当差频＞0.5Hz时禁止同步。当差频＞10Hz时完全禁止较高/较低调节脉冲，因为此时只可能出现一个机组的故障。
如果通过一个调节命令造成发电机频率非常接近电网频率，则会形成持久的差拍电压(电网和发电机频率相同)，于是给出一个调节脉冲并产生一个较大的德耳塔(Δ)频率，以便能够快速同步。在此将对差拍电压的过零点进行求值。如果在确定的时间内没有出现差拍电压的过零点，则再次给出一个调节脉冲。
优选地，下列值是可以调节的-用于清除调节脉冲的差频的边界值(例如10Hz)-用于转换持久脉冲和长脉冲的差频的边界值(例如1.5Hz)-用于从长脉冲转换为断脉冲的差频的边界值(例如0.6Hz)-用于在过零点接通发电机开关的差频的边界值(例如0.5Hz)-短脉冲的脉冲长度-长脉冲的脉冲长度-在达到差拍电压的过零点之前的超前时间(发电机开关的接通时间)-发电机开关接通命令的脉冲长度-用于触发频率失谐的延迟时间-对于频率失谐“较高/较低”脉冲的脉冲长度-为了禁止调节和接通发电机开关的发电机电压和电网电压之间的差的边界值。
发电机开关的接通在过高的电压差下将被阻止。如果电压差超过一个待调节的边界值，则将禁止接通发电机开关以及输出调节脉冲。超出边界值将用一个安装在设备前面的LED指示出来。也可以在SIMATIC-S7中设置一个电压调节器，它向发电机电压调节器发出较高/较低调节脉冲。
权利要求
1.一种船用发电机保护和同步设备，其特征在于，所述发电机的值被模拟地测量并然后被数字化。
2.根据权利要求1所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，所述发电机的值通过一个具有模拟/数字转换器的传感器测得。
3.根据权利要求1或2所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，所述发电机的值以数字数据的形式通过一数据总线传输，优选为冗余的、特别优选为以光学工作的数据总线、例如一特征总线。
4.根据权利要求1、2或3所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，所述发电机被数字地控制和调节。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，所述发电机保护通过数字化工作的组件实现。
6.根据上述权利要求中任一项或多项所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，该设备具有一个参数程序。
7.根据上述权利要求中一项或多项所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，该设备被构成为独立设备。
8.根据上述权利要求中一项或多项所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，该设备在连接方式上这样地构成，利用可以替代用于所有常用的电机的模拟发电机保护和同步设备。
9.根据上述权利要求中一项或多项所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，该设备作为发电机保护和同步设备可以用于永久激励的发电机。
10.根据上述权利要求中一项或多项所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，该设备可以通过一台PC参数化地构成。
11.根据上述权利要求中一项或多项所述的船用发电机保护和同步设备，其特征在于，该设备可以集成在船只行驶设备中而构成。
全文摘要
本发明涉及一种船用发电机保护和同步设备，其中，该发电机的值被模拟地测量并数字地求值。
文档编号H02H7/06GK1491469SQ02804505
公开日2004年4月21日 申请日期2002年1月22日 优先权日2001年2月1日
发明者詹斯·卡尔, 伯恩德·考尔巴赫, 汉斯-彼得·威勒, 考尔巴赫, 詹斯 卡尔, 说谩ね 申请人:西门子公司