Sistemas de Sincronismo Utilizando Controladores Deep Sea DSE-8610

Sistemas de sincronismo con controladores Deep Sea Ing. Bruno Beltramini Septiembre 2012

Septiembre 2012

Ing. Bruno Beltramini

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Tabla de contenidos Sistema actual de control de generadores ................................................................................. 6 Descripción general ............................................................................................................................ 7 Descripciones según serie y tipo de motor.......................................................................................... 8 Serie 1000 y Serie 1100 convencional .................................................................................................... 8 Serie 1100 electrónica ............................................................................................................................ 9 Parámetros configurables de los DSE‐7320 ........................................................................................ 10 Entradas, salidas y funciones ................................................................................................................ 11 Entradas digitales .................................................................................................................................. 11 Salidas digitales ..................................................................................................................................... 12 Módulos de expansión .......................................................................................................................... 12 Timers ................................................................................................................................................... 12 Tipos de alarmas ................................................................................................................................... 14 Alarmas y parámetros para el estado del motor .................................................................................. 15 Alarmas y parámetros para el voltaje ................................................................................................... 17 Alarmas y parámetros para la frecuencia ............................................................................................. 17 Alarmas y parámetros para la corriente ............................................................................................... 18 Alarmas y parámetros para la potencia ................................................................................................ 19 Alarmas y parámetros de la red principal. ............................................................................................ 20 Alarmas y parámetros para el funcionamiento del motor ................................................................... 20 Configuración para el motor de arranque ........................................................................................... 20 Alarmas de velocidad ............................................................................................................................ 21 Alarmas para el sistema de batería y alternador de carga ................................................................... 21 Configuración de comunicaciones ........................................................................................................ 22 Configuración de agenda ...................................................................................................................... 22 Configuración de alarmas de mantenimiento ...................................................................................... 22 Configuraciones alternativas ................................................................................................................ 22 Configuración de módulos de expansión .............................................................................................. 22 Parámetros configurables de los DSE‐5510 ........................................................................................ 23 Elección del módulo y su revisión ......................................................................................................... 23 Application ............................................................................................................................................ 24 Entradas, salidas y funciones ................................................................................................................ 24 Entradas digitales .................................................................................................................................. 24 Entradas analógicas .............................................................................................................................. 25 Salidas digitales ..................................................................................................................................... 26 Timers ................................................................................................................................................... 26 Alarmas y parámetros de voltaje, corriente y frecuencia ..................................................................... 27 Alarmas y parámetros de potencia ....................................................................................................... 27 Sincronismo y control de carga ............................................................................................................. 28 Ventana de sincronización .................................................................................................................... 28 Control de carga .................................................................................................................................... 29 Page 3 of 89

Sistemas de sincronismo con controladores Deep Sea

Alarmas de motor ................................................................................................................................. 32 Calibración del módulo ......................................................................................................................... 32 ID del módulo ........................................................................................................................................ 32 Dinámica del sincronizador ................................................................................................................... 32 Dinámica de la tomar de carga ............................................................................................................. 33 Niveles de carga .................................................................................................................................... 33 Interfaz con el gobernador y el AVR ..................................................................................................... 34 Gobernador Perkins 2868A014 .......................................................................................................... 35 Software de programación ................................................................................................................... 35 Configuraciones .................................................................................................................................... 35 Parámetros y opciones ......................................................................................................................... 37 ECU Perkins ....................................................................................................................................... 39 Software de programación ................................................................................................................... 40 Parámetros configurables ..................................................................................................................... 40 Diagnósticos .......................................................................................................................................... 41 Tests de diagnóstico .............................................................................................................................. 42 Test de corte de cilindros ...................................................................................................................... 43 Programación de inyectores ................................................................................................................. 43 Backup de la configuración ................................................................................................................... 43 Pandaros ........................................................................................................................................... 44 Parámetros y opciones ......................................................................................................................... 44 Calibración inicial .................................................................................................................................. 45 Gráficos ................................................................................................................................................. 46 Backup de la configuración ................................................................................................................... 47 AVR Stamford MX341 ....................................................................................................................... 48 Parámetros ............................................................................................................................................ 49 Procedimientos de ajuste ..................................................................................................................... 50 Alarmas y paros ................................................................................................................................ 52 Interacción entre los sets .................................................................................................................. 52 Secuencias e interacciones ................................................................................................................ 53 Secuencia de arranque.......................................................................................................................... 53 Estabilidad: Ganancia y estabilidad ...................................................................................................... 55 Red MSC‐Link ........................................................................................................................................ 56 Configuraciones para un set MP‐135 ....................................................................................... 57 DSE‐7320 ........................................................................................................................................... 57 DSE‐5510 ........................................................................................................................................... 62 Configuraciones para un set MP‐180 ....................................................................................... 68 DSE‐7320 ........................................................................................................................................... 68 DSE‐5510 ........................................................................................................................................... 74 Revamping sistema de control ................................................................................................. 80 Diagrama general de conexiones ....................................................................................................... 82 Funciones nuevas del DSE‐8610 ......................................................................................................... 83 Septiembre 2012


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Conexiones eléctricas ........................................................................................................................ 83 Parámetros DSE‐8610 .............................................................................................................. 84 Data logging ...................................................................................................................................... 84 Opciones de sincronismo .................................................................................................................. 84 Opciones de motor ............................................................................................................................ 84 Opciones de comunicaciones ............................................................................................................ 85 Opciones avanzadas .......................................................................................................................... 86 Funciones PLC ................................................................................................................................... 86 Configuración para un motor convencional ....................................................................................... 86 Configuración para un motor electrónico .......................................................................................... 86 Lista de repuestos.................................................................................................................... 87

Acceso remoto ........................................................................................................................ 88 Arquitectura de red ........................................................................................................................... 88 SCADA ............................................................................................................................................... 88 Configuración remota ....................................................................................................................... 89

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Sistema actual de control de generadores En este reporte se mostrará la forma de control de los grupos de generadores basados en motores Perkins convencionales y con control electrónico (ECU). Se incluirá detalles sobre la estructura lógica de control, los módulos presentes y sus configuraciones y parametrizaciones, cableado, funcionalidades presentes y faltantes, etc. Métodos de calibración de dinámicas y elección de parámetros, y la utilización de software de servicio y diagnóstico también son analizados. Se describen los parámetros mas importantes para cada dispositivo y se indican los valores teóricos que deberían tener en el caso de las máquinas MP‐135 y MP‐180. El análisis para otros motores de las series 1000, 1100, 2000 y 4000 es similar, ya que las interfaces son las mismas.

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Descripción general Cada set de generación está formado por un motor‐generador, un módulo de supervisión DSE‐7320, un módulo de sincronismo DSE‐5510. Luego se pueden distinguir dos métodos diferentes en lo que respecta el control de los motores (Gobernación): Inyección directa estándar con gobernador externo, e inyección electrónica controlada por una ECU. El módulo DSE‐7320 está encargado de supervisar el estado del motor (Temperaturas y presiones), arrancarlo y apagarlo. También monitorea factores eléctricos como voltajes, corrientes, frecuencia, potencias, etc. utilizando su propio grupo de sensores. Tiene la capacidad de mostrar alarmas en su pantalla y apagar el motor se ser necesario. El módulo DSE‐5510 se encarga de sincronizar la generación y conectarla al bus. Para esto, monitorea parámetros eléctricos tanto del generador como del bus utilizando su propio grupo de sensores y actúa sobre la referencia de velocidad del gobernador y sobre la referencia de tensión de salida del AVR. También controla el accionar del breaker que conecta el generador al bus. Tiene la capacidad de arrancar el motor remotamente dándole la señal de arranque al DSE‐7320, siempre y cuando este último esté en modo “Auto”. A pesar de tener la capacidad de monitorear temperaturas y presiones del motor, estas funciones no están en uso. La velocidad del motor es sensada por un pick‐up magnético. Esta señal solo es utilizada por el gobernador. Tanto el DSE‐7320 como el DSE‐5510 hacen mediciones indirectas a través de la frecuencia. Ambos módulos cuentan con la entrada para esta señal en casa de ser necesaria. No hay ningún tipo de comunicación entre el DSE‐7320 y el DSE‐5510. La única interacción entre ellos es la orden de arranque remoto que el DSE‐5510 le da al DSE‐7320. Para esto, la salida de control de válvula de combustible en el DSE‐5510 activa un relé, que a su vez cierra y activa la entrada digital #1 en el DSE‐ 7320.

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Descripciones según serie y tipo de motor Serie 1000 y Serie 1100 convencional Esta serie incluye los siguientes modelos: 1006 tipo YB e YD, 1103 tipo DJ y DK y 1104 RS.

NOTAS:       

El breaker es controlado solo por el DSE‐5510. El apagado del motor los pueden realizar tanto el DSE‐5510 (de forma remota quitando la señal de marcha) como el DSE‐7320. La temperatura y presión son leídas por el DSE‐7320 a través de sensores externos. (Senders) La conexión entre el DSE‐5510 y el gobernador 2868A014 es una señal analógica. La conexión entre el DS‐5510 y el AVR es una señal analógica. La velocidad es leída por el gobernador a través de un pickup. Los DeepSea capturan solo frecuencia. Cabe destacar el que gobernador también es configurable mediante herramientas informáticas. No hay alarmas, pero sí parámetros de velocidad y regulación entre otros.

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Serie 1100 electrónica Esta serie incluye al modelo 1106 tipo PK.

NOTAS: 

La diferencia principal está en la inclusión de la electrónica (ECU). Ahora todos los sensores se dirigen a ella. Le ECU es programable. Se indican parámetros de funcionamiento, alarmas y condiciones de apagado.



Luego, el módulo DSE‐7320 releva los datos (Presión de aceite, temperatura de refrigerante y velocidad) mediante comunicación digital CAN.



La ECU es capaz de diagnosticar de forma muy precisa el estado interno del motor y dar diagnósticos y alarmas a través de la herramienta “Electronic Service Tool”. También es capaz de parar el motor de acuerdo a valores configurables con la misma herramienta.

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Parámetros configurables de los DSE‐7320 Este módulo está pensado para la supervisión de los parámetros de funcionamiento del motor y eléctricos de generación y su encendido y conexión como generador de emergencia. Da alarmas visibles en el panel y su única capacidad de acción es el corte del combustible. También podría actuar sobre un breaker, pero esta función la realiza el DSE‐5510. En el caso de SIGSA, el DSE‐7320 no actúa sobre ningún breaker, solo realiza tareas de arranque, parada y monitoreo del estado del motor y línea eléctrica. La configuración del módulo se realiza con la herramienta de software provista por Deep Sea: “Deep Sea Electronics Configuration Suite”. El módulo se conecta a una PC directamente con un cable USB. Se puede iniciar una configuración desde cero, ajustarla y programar el módulo, o leer la configuración actual, modificarla, y luego volver a cargarla. La primera opción es adecuada cuando se procede con una modificación grande. La segunda para hacer retoques en los parámetros. Inicialmente se debe configurar si la comunicación con el motor será del tipo convencional (Sensores estándar) o digital (RS485 o CAN)  

Series 1006 YB/YD, serie 1103 DJ/DK, serie 1104 RS y serie 4000: Convencional. Serie 1106 PK y Serie 2000: ECU.

ECU Options

Función/Observación

Engine type

Tipo de motor. Convencional o con ECU. Elegir según modelo de motor.

Enhanced J1939

Alternative Engine Speed ModBus Engine Comms port

Según tipo de comunicación con la ECU. Ver manual de la ECU. Es un protocolo que comunica mayor cantidad de datos del funcionamiento del motor. El motor es instruído para girar a una velocidad alternativa configurada por el fabricante, en lugar de la nominal. Opciones: RS485 o DSENet. Ver manual de la ECU para saber que port debe utilizarse.

CAN Data Fail Alarm Action

Arming Activation delay Dual Mutual Standby

Decide que hacer si se pierde la comunicación entre el módulo y la ECU. Warning: Solo alarma. Shutdown: Apaga el motor. None: No realiza acción. Indica desde cuando se monitorea el estado de la comunicación. From starting: desde el arranque. From safety On: Después que expiró el timer "Safety On Delay". Tiempo que debe estar la falla para considerarla fallida.

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NOTA: Es importante notar que la falla la comunicación CAN, el DSE se queda sin la supervisión de la presión de aceite, temperatura de refrigerante y velocidad del motor. El sistema puede seguir funcionando, pero debe sacarse de servicio lo antes posible para restaurar la comunicación.

Entradas, salidas y funciones Muchas de las funcionalidades que provee el módulo no tienen salidas y entradas específicas a tal fin. Sino que se apoyan en las entradas y salidas programables. Entonces, para implementar una función, deberán programarse entradas y/o salidas a tal efecto. Por ejemplo: Para utilizar la funcionalidad del control de las bujías de precalentamiento y que estas funcionen hasta que se desconecte el motor de arranque, deberá programarse una salida digital con la función “Preheat (Until end of crank)” Lo mismo sucede para las entradas.Por ejemplo, para conectar un switch de baja presión de aceite, y que este realice el apagado del motor, deberá configurarse una entrada con la función “Low oil pressure switch”, eligiendo luego si el estado de contacto cerrado o abierto para la condición de alarma.

Entradas digitales Se pueden configurar hasta 8 entradas digitales. Se les puede asignar una de las muchas funciones existentes (Ver listado de funciones en manual de operación del suite DSE), o definir las condiciones para una a medida:    

 

Function: User configured (Configurado por el usuario) Polarity: Closed to activate: La función se activa cuando llega un “1” lógico. (12V). Open to activate: se activa cuando hay un “0“ lógico. (0V) Action: Acción a tomar cuando la entrada se considera “activa”. Arming: Establece el momento desde el cual se comenzará a evaluar la condición de la entrada. o Always: Siempre se evalúa. o From Safety On: Se evalúa luego que haya pasado el “Safety on delay timer” o From Starting: Desde que se da arranque al motor. o Never: Nunca (Esa entrada no se evalúa) LCD Display: Texto a mostrar en el panel Activation delay: Tiempo que tiene que estar activa la señal para que se considere válida. Útil para niveles de líquidos o señales con “ruido”.

En el caso del esquema utilizado por SIGSA, se utilizan tres entradas digitales: 1. Arranque remoto: Señal de arranque desde el DES‐5510 2. Señal switch de baja presión de aceite. 3. Señal switch de alta teperatura de refrigerante Page 11 of 89


Salidas digitales Hay tres tipos de salidas: De relé alimentado por el circuito de emergencia, de relé alimentado independientemente, y de relé alimentado por el mismo DSE. Se pueden elegir las condiciones a evaluar y elegir si el contacto de ser cerrado o abierto ante la condición activa. (Ver listado de condiciones en manual de operación del suite DSE) En general, las salidas de relé alimentado por el circuito de emergencia se utilizan para la válvula de corte de combustible y el motor de arranque. Debe tenerse cuidado de no sobrepasar la corriente máxima admitida por los contactos: Corriente máxima:   

Salidas para la válvula de combustible (A) y el motor de arranque (B): 15A DC. Salidas E, F, G y H: 2A DC. Salidas C y D: 8A DC.

Módulos de expansión Se pueden agregar módulos de expansión con entradas y salidas digitales. Estos se conectan mediante la red DSENet que utiliza un cable de dos conductores + blindaje. Las entradas y salidas se configuran del mismo modos que las internas, solo que debe seleccionares el apartado “Expansion / 2130 Input module” para las entradas y “Expansion / 2157 Relay module” para las salidas.

Timers En la pantalla de Timers se definen cosas importantes para la protección del motor, entre otras cosas. Start delay Remote start off load Remote start on load Mains Fail Telemetry start

Observaciones Tiempo por el cual debe estar desactivado el arranque remoto en modo auto para que que el comando se tome como válido. Sirve para filtrar fluctuaciones de corta duración. Tiempo por el cual debe estar activado el arranque remoto en modo auto para que que el comando se tome como válido. Sirve para filtrar fluctuaciones de corta duración. Tiempo por el cual debe estar caída la red para que se de el comando de arranque en modo Auto. Retardo para el comienzo del envío de datos por telemetría.

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Start timers

Observaciones

Mains transient delay

Tiempo que la red debe estar caída para considerar un apagón.

Start delay

Pre‐heat Cranking time Cranking rest time Smoke limit Smoke limit off Safety On delay Warming up time

Retraso al incio del procedimiento de arranque. En automático, sirve para darle un tiempo para que la condición que indicó el arranque se normalice. Por ejemplo que baje la demanda. Tiempo de precalentamiento, si está instalado. Se apoya en salida programable. Duración máxima de la activación del motor de arranque. Ver sección Secuencias e interacciones. Tiempo de espera entre intentos de arranque. Ver sección Secuencias e interacciones. Tiempo en el cual el motor girará a velocidad de ralentí Tiempo permitido para acelerar de ralentí a velocidad nominal antes que se de la alarma de baja frecuencia. Tiempo desde el arranque en el que no se evalúan las alarmas retrasadas. Es para permitir la estabilidad del sistema. Tiempo de calentamiento que debe pasar antes que el motor tome carga.

Load/Stop Timers Load timers Transfer time

Breaker close pulse Breaker trip pulse

Tiempo que transcurre entre que se detecta el pico de potencia y el comienzo del generador para cubrir dicho pico. (Si el generador está en modo de eliminación de pico de carga) Duración del pulso para el cierre del breaker. Aumentar si el breaker no responde, pero hay comando eléctrico. Duración del pulso para la apertura del breaker. Aumentar si el breaker no responde, pero hay comando eléctrico.

Stopping timers Return delay

Cooling time

ETS solenoid hold

Fail to stop delay Page 13 of 89

Retraso que puede agregarse al tiempo de parada, estando en modo automático. Sirve para asegurarse que el comando de marcha se haya eliminado al activarse el comando de parada. Tiempo se enfriamiento luego del comando de parada. Al dar el comando de parada, el motor continuará sin carga esta cantidad de tiempo para enfriarse. Bueno para motores con turbo. Cantidad de tiempo que se le da comando al solenoide de parada. Es para asegurarse que el motor esté 100% detenido antes de retirar el comando. (Para el caso en el que la válvula de corte de combustible corte con la aplicación de energía.). También evita un re‐arranque inmediato. Luego de este tiempo, se dará una alarma si el motor aún no se ha Sistemas de sincronismo con controladores Deep Sea

Generator Transient Delay

detenido. Durante este tiempo se permite que el generador salga por fuera de los límites de alarma debido a transitorios fuertes de carga.

NOTA:  Tener en cuenta que en las instalaciones de SIGSA, el DSE‐7320 no actúa sobre ningún breaker, por lo que los timers relacionados con estos, no serán de utilidad.  Sí son de importancia los timers relacionados con la marcha del motor.  Las funciones que requieren que el motor gire a velocidad de ralentí, precisan utilizar una salida digital programable y una lógica cableada externa.

Tipos de alarmas Todos los valores que captura el DSE‐7320 pueden configurarse para dar alarmas y realizar paros de motor y/o abrir un breaker.  

Pre‐Alarm: Da alarma visual y acústica para alertar al operador. No realiza acción alguna. Return: Una vez activada una Pre‐Alarm, el valor debe retornar por debajo (o por encima si la Pre‐ Alarma es por mínima) para que se desactive.  Electrical trip: Da alarma visual y acústica, abre el breaker si lo hubiera, y luego espera el tiempo de enfriamiento (Cooling time) y procede a apagar el motor.  Shutdown: Da alarma visual y acústica abriendo un breaker y deteniendo inmediatamente el motor. Solo deben deshabilitarse las alarmas y paros de elementos que no existan o no se utilicen.

Nunca deben eliminarse las alarmas para que el set pueda funcionar. Se debe corregir la causa de la alarma.

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Alarmas y parámetros para el estado del motor A nivel motor, el DSE‐7320 toma lecturas de:    

Presión de aceite Temperatura de refrigerante Nivel de combustible Sensor analógico genérico.

Presión de aceite Input type Pre‐Alarm Return Shutdown

Depende del sensor elegido. Estará desactivado si el motor es electrónico y se obtiene este valor mediante CAN o RS485. Valor de alarma por baja presión de aceite Valor de retorno para la desactivación de la alarma anterior Valor de presión de aceite por encima del cual se apaga el motor inmediatamente

Coolant temperature Input type

Depende del sensor elegido. Estará desactivado si el motor es electrónico y se obtiene este valor mediante CAN o RS485.

High Coolant temperature Pre‐Alarm Return Shutdown

Alarma por alta temperatura de refrigerante Valor de retorno para la desactivación de la alarma anterior Valor de temperatura de refrigerante por encima del cual se apaga el motor inmediatamente.

Low Coolant temperature Pre‐Alarm Return

Alarma por baja temperatura del refrigerante Valor de retorno para la desactivación de la alarma anterior

Coolant Temperature control Heater Cooler

Si se utiliza una calefacción para el refrigerante, éste se activa por debajo de este límite. Si se utiliza refrigeración extra para el refrigerante, esta se activa por encima de este límite.

Fuel level Input type

Depende del sensor elegido.

Low fuel level alarm Action Warning Delay Fuel Pump control

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Las otras opciones son Electrical Trip y shutdown. Estabiliza la señal para que no se active y desactive cuando se está en el límite. Se utiliza cuando existe un sistema de auto‐carga de combustible mediante una bomba Sistemas de sincronismo con controladores Deep Sea

On Off

Límite de combustible por debajo del cual se enciende la bomba. Límite de combustible por encima del cual se apaga la bomba.

NOTAS: 

El control de la calefacción y refrigeración del refrigerante, y el comando de la bomba de combustible utilizan una salida digital programable junto con lógica cableada externa.



Si la entrada es un sensor a medida, también podrá editarse la curva de respuesta y el tipo de señal (Presión, temperatura, porcentaje).

Para editar esta curva se debe tener en cuenta que la curva no puede cambiar de dirección. Debe siempre crecer o decrecer. Si cambia de sentido o tiene en puntos con el mismo valor (exceptuando los extremos) el módulo dará por terminada la curva y podrá verse la alarma “over‐range” (Rango excedido)

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A nivel generación, el DSE‐7320 tomar lecturas de:  Voltaje, corriente, frecuencia y potencia activa del generador.  Voltaje, corriente, frecuencia de la línea. (Utilizada solo cuando hay línea principal)

Alarmas y parámetros para el voltaje Generator options Alternator fitted Poles AC system Gerator contactor alarm Generator phase rotation

Tiene el motor alternador? Cantidad de polos del generador Tipo de sistema de generación (Y, Delta, etc.) Evalúa si el contactator del generador no cerró. Solo es útil si el DSE‐7320 controlara el breaker. Verifica si la rotación de las fases es como la esperada. Da alarma si no lo es.

Under Voltage alarms Shutdown Pre‐Alarm Loading voltage Nominal voltage

Apagado del motor por bajo voltaje Alarma por bajo voltaje. Voltaje por encima del cual el generador se considera apto para trabajar. Voltaje nominal de generación

Over voltage alarms Pre‐Alarm return Pre‐Alarm trip Shutdown

Valor por debajo del cual se desactiva la alarma por sobre voltaje. Valor por encima del cual se activa la alarma por sobre voltaje. Apagado del motor por sobre voltaje.

Alarmas y parámetros para la frecuencia Frequency options Under frequency Shutdown Pre‐Alarm Loading frequency Nominal frequency

Apagado del motor por baja frecuencia Alarma por baja frecuencia Frecuencia por encima de la cual el generador se considera apto para trabajar Frecuencia nominal

Over frequency Pre‐Alarm return Pre‐Alarm trip Shutdown Page 17 of 89

Valor por debajo del cual se desactiva la alarma por sobre frecuencia. Alarma por sobre frecuencia Apagado del motor por sobre frecuencia Sistemas de sincronismo con controladores Deep Sea

Alarmas y parámetros para la corriente Current options

Observaciones

CT Primary CT Secondary CT Location

Corriente máxima para el primario del CT según su manual. Corriente máxima para el secundario del CT según su manual. Gen: CT puesto en la salida del alternador. Load: Puesto en la carga. Corriente máxima por el primario del CT según la capacidad de nominal de corriente del generador. Capacidad de corriente del primario del CT de tierra.

Full load rating Earth CT primary Overcurrent alarms Immediate warning IDTM alarm Trip Time multiplier

Action

Activa al alarma inmediatamente ante sobre corriente Activa la alarma de tipo IDTM que estima la temperatura del bobinado mediante una curva y fórmula matemática. Valor de sobre corriente que se permite durante una hora. Valor multiplicador que tiene el efecto de acelerar o retrasar el efecto de la alarma IDTM. Valores mas grandes retrasan la alarma. Valores mas pequeños la aceleran. Rango común: 1 a 72. Valor de fábrica: 36. Acción a tomar. Warning solo advierte. Electrical trip abre el breaker (de existir), espera el tiempo de enfriado (cooling time) y luego apaga el motor. Shutdown: apaga el motor inmediatamente.

Short Circuit Trip % Multiplier

Valor de corte para cortocircuito. Utiliza curva tipo IDTM. Multiplicador. Mayor valor retrasa el corte. Rango de 0.01 a 1.6. Inicialmente utilizar el valor de fábrica 0.01 para mayor protección.

Negative Phase Sequence Enable Action Trip level Delay

Activa la alarma por desbalance de fases. Un alto desbalance puede recalentar mucho el alternador por la generación y circulación de armónicas. Opciones: Warning, electrical trip, shutdown. Límite permitido de desbalance Retraso en la activación de la alarma. Sirve para filtrar desbalances de corta duración.

Earth Fault Enable Action Trip level Time multiplier

Activa la alarma por correinte a tierra. Opciones: Warning, electrical trip, shutdown. Límite permitido de corriente a tierra Multiplicador de tiempo. Mas pequeño da la alarma antes, mas grande tarda mas tiempo. Rango de valor: 0.1 a 2.

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Curva tipo IDTM

Alarmas y parámetros para la potencia Generator Power Generator KW rating

Potencia nominal del generador

Dummy load control Trip Return Delay Load Shedding Control Trip Return Delay

Límite de potencia por encima del cual, se activa un salida digital programada que desconectará una línea de demanda. Por debajo de este límite, se desactiva la salida para la eliminación de la carga. Retraso en la activación. Filtra picos de potencia.

Overload protection Action Trip Return Delay Page 19 of 89

Acción a tomar ante la detección de sobrecarga. Opciones: Advertencia, indicación, desconexión y apagado. Valor límite de potencia. Valor por debajo del cual se desactiva la indicación o alarma en el caso de estar activas Retraso en la activación. Filtra picos de potencia. Sistemas de sincronismo con controladores Deep Sea

Alarmas y parámetros de la red principal. Sirve para configurar los parámetros de conexión, monitoreo y alarmas de la red principal. No se utilizan, por lo que se debe desactivar la opción “Mains Failure detection”. De todas formas, su configuración es similar a la configuración de los parámetros eléctricos del generador.

Alarmas y parámetros para el funcionamiento del motor Engine options Magnetic pick‐up fitted Flywheel teeth Start attempts

Activar si el pick‐up se conecta directamente el DSE.

Loss of sensing signal

Cantidad de dientes del volante del motor. Cantidad de intentos de arranque antes de dar falla. Indica que hacer si se pierde la señal de velocidad. Shutdown: Apagar el motor. Warning: Solo alarma.

Engine options Overspeed overshoot % Overspeed overshoot delay Droop

Porcentaje de sobre velocidad permitido solo durante el tiempo configurado al arrancar. Tiempo durante el cual el porcentaje "extra" de sobre velocidad es permitido durante el arranque solamente. Porcentaje de Droop configurado en el motor. Le permite al DSE ajustar proporcionalmente las alarmas de velocidad debido a la caída de las RPM causada por la carga.

Configuración para el motor de arranque Estos parámetros sirven para configurar la secuencia de arranque, y definir cuando el motor se considera arrancado, debiendo desconectarse el motor de arranque. Crank disconnect Options Crank disconnect on oil pressure Check oil pressure prior to starting

Desconecta el motor de arranque al encontrar presión de aceite. Verifica que no haya presión de aceite antes de dar el comando de arranque. Sirve como verificación extra que el motor está parado.

Crank disconnect Generator frequency Septiembre 2012

Desconecta el motor de arranque cuando el generador produce la frecuencia indicada. Ing. Bruno Beltramini

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Desconecta el motor de arranque cuando el motor sobrepasa la velocidad indicada. Desconecta el motor de arranque cuando la presión de aceite sobrepasa el límite indicado.

Engine speed Oil pressure

Estos límites son importantes ya que resguardarán la vida del motor de arranque. Éste se desconectará cuando cualquiera de las condiciones elegidas sea activada acortando el tiempo en el que éste actúa.

Alarmas de velocidad Al igual que otros parámetros, el módulo detecta la velocidad de giro del motor y puede actuar en consecuencia. Speed settings Under speed Shutdown Trip Return

Límite para el apagado por baja velocidad Alarma por baja velocidad Valor para la desactivación de la alarma por baja velocidad

Over speed Return Trip Shutdown

Valor para la desactivación de la alarma por alta velocidad Alarma por alta velocidad Límite para el apagado por alta velocidad

Alarmas para el sistema de batería y alternador de carga Plant Battery Voltage alarms Undervolts Warning Return Delay

Alarma de baja tensión de batería Valor de desactivación de alarma por baja tensión de batería Retraso de activación de alarma. Útil para filtrar los bajones de tensión durante el arranque o si se utiliza un cargador de batería mal regulado.

Overvolts Return Warning Delay

Valor de desactivación de alarma por alta tensión de batería Alarma de alta tensión de batería Retraso de activación de alarma

Charge Alternator Shutdown Trip Delay Page 21 of 89

Apagado de motor por baja tensión de carga Retraso de activación del apagado Sistemas de sincronismo con controladores Deep Sea

Warning Trip Delay

Alarma por baja tensión de carga Retraso de activación de alarma

Para preservar la vida de las baterías y alternadores, es importante tener las alarmas acotadas y los retardos no muy elevados.

Configuración de comunicaciones Estas opciones se utilizan para configurar la comunicación con módems GSM mediante RS485 o RS232. No son utilizadas en el esquema de función propuesto por SIGSA.

Configuración de agenda Sirve para programar arranque para no tener el motor parado mucho tiempo. Se usan en el caso que sean generadores de emergencias, los cuales suelen estar parados mucho tiempo.

Configuración de alarmas de mantenimiento Se pueden configurar alertas al operador para que lleve a cabo tareas de mantenimiento. Para restearlas se debe utilizar un botón que active una entrada digital, o en su defecto el SCADA.

Configuraciones alternativas En ellas, se pueden definir hasta 4 configuraciones diferentes. En ellas pueden definirse diferentes niveles de alarmas, voltajes, frecuencias, potencias, y hasta tipos de conexiones del alternador. Su activación se realiza mediante el SCADA, o mediante la activación de alguna entrada digital. En general estas opciones son utilizadas por empresas que alquilan generadores para adaptarlos rápidamente según el cliente.

Configuración de módulos de expansión En el caso de contar con módulos de expansión de entradas digitales, salidas a relé u otro tipo de módulos de expansión con conexión DSENet, es aquí donde se definen las funciones de cada pin de conexión. Se realiza de forma similar a las entradas y salidas regulares.

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Parámetros configurables de los DSE‐5510 Este módulo está diseñado para la supervisión, sincronismo, puesta en servicio y repartición de carga del set generador. Tiene todas las funciones de supervisión del DSE‐7320. Existe la posibilidad del control, supervisión y programación remota, pero utiliza tecnología antigua y el software para el acceso remoto no es muy “amigable”. No sería tan directa la realización de una “central de monitoreo remota”. Al igual que el DSE‐7320, el DSE‐5510 se comunica a través de RS‐285 o RS‐485 utilizando el protocolo ModBus. A pesar de tener todas las funciones de supervisión, las que refieren al estado del motor no son funcionales ya que no están conectados los sensores físicos. (Temperatura, presión, nivel de combustible, etc.) Este módulo se configura con el programa “55xx for Windows” de Perkins. Se necesita el adaptador 810 para poder conectar la PC al mismo. Del lado de la PC la conexión es USB, y del lado del Módulo es RJ45. (Ver manual del programa para mayores datos). Con este software siempre se debe comenzar obteniendo la configuración actual del módulo mediante el comando “Read from controller”, para luego modificarla y enviarla al módulo con el comando “Write to controller”. Se pueden guardar las configuraciones realizadas mediante “Save to disk”, y luego recuperarlas con “Load from disk”. NOTA: Todas los parámetros y alarmas configurables en el DSE‐7320 están disponibles en el DSE‐5510. Por este modo, solo se agregarán los ítems que solo estén en este último. El programa “55xx for Windows” se basa en Tabs (Pestañas). Por ellos, en esta lista se hará mención a ellos. Si una pestaña se encuentra dentro de otra, se pondrá de la forma “Nombre Tab 1 ‐> Nombre Tab 2”.

Elección del módulo y su revisión Tab: Edit config –> Module Aquí debe seleccionarse el modelo del módulo y la versión del firmware (Software interno) del módulo. Para conocer este dato, se puede visualizar la pantalla al darle alimentación. Si no ha sido actualizado por el cliente final, este dato también se encontrará impreso en su etiqueta descriptiva. Por ejemplo: Base Module 5510 remote start Module. Module version 12. Luego debe elegirse el modo de comunicación con otros módulos 5510 presentes en el sistema mediante la red MSC Link: Extended functionality, o Pre‐V6 Compatibility. Extended functionality debe elegirse si todos los módulos tiene versiones de firmware mayor a 6.

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Application Aquí se ingresan los datos del sistema eléctrico instalado. Tab: Edit ‐> Application CANbus Option Engine type Enable Watchdog Enhanced CANbus

Tipo de motor. Convensional o con ECU según modelo. Se indica la acción a tomar en el caso de un fallo en la comunicación CAN. Si indica si la versión de CAN de la ECU es capaz de suministrar mayor número de datos al módulo. Ver manual del motor.

Entradas, salidas y funciones Muchas de las funcionalidades que provee el módulo no tienen salidas y entradas específicas a tal fin. Sino que se apoyan en las entradas y salidas programables. Entonces, para implementar una función, deberán programarse entradas y/o salidas a tal efecto. Por ejemplo: Para utilizar la funcionalidad del control de las bujías de precalentamiento y que estas funcionen hasta que se desconecte el motor de arranque, deberá programarse una salida digital con la función “Preheat (Until end of crank)” Lo mismo sucede para las entradas.Por ejemplo, para conectar un switch de baja presión de aceite, y que este realice el apagado del motor, deberá configurarse una entrada con la función “Low oil pressure switch”, eligiendo luego si el estado de contacto cerrado o abierto para la condición de alarma.

Entradas digitales Tab: Inputs ‐> Module inputs ‐> Digital inputs La configuración es similar a la que se realiza en el DSE‐7320. Pero, como el DSE‐5510 está pensado para compartir carga, algunas opciones se agregan. Función de la entrada Estado de activación Acción de alarma Momento de evaluación

Define qué señal ingresa por esa conexión Indica cuando la entrada se considerará activa: contacto cerrado o abierto Indica que se hace ante la verificación de la entrada: Indicación, advertencia, desconexión, apagado del motor. Momento durante el cual se evalúa la entrada: Nunca, siempre que el módulo tenga alimentación, desde el arranque del motor, después de la expiración del timer de seguridad, cuando el generador esté en paralelo con otros.

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Para un listado completo de las funciones disponibles ver manual de operación del programa “55xx for Windows”.

Entradas analógicas Tab: Inputs ‐> Module inputs ‐> Analogue inputs Las mismas observaciones pueden hacerse para las entradas analógicas, agregándose los límites de las pre‐alarmas, los retornos de alama y los límites de paro. Pueden configurarse el nombre de la entrada y los textos que se verán en caso de alarmas. Si la entrada es un sensor a medida, también podrá editarse la curva de respuesta y el tipo de señal (Presión, temperatura, porcentaje). Para editar esta curva se debe tener en cuenta que la curva no puede cambiar de dirección. Debe siempre crecer o decrecer. Si cambia de sentido o tiene en puntos con el mismo valor (exceptuando los extremos) el módulo dará por terminada la curva y podrá verse la alarma “over‐range” (Rango excedido)

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Salidas digitales Tab: Outputs ‐> Module Relay outputs Las salidas digitales tienen la misma funcionalidad que en el DSE‐7320. Se puede elegir la función de cada salida, y si esta será tendrá un “1” lógico (12V) o un “0” lógico (0V) según el estado de la misma. Para un listado completo de las funciones disponibles ver manual de operación del programa “55xx for Windows”. Las entradas 1, 2 y 3 son salidas digitales de 12V (Siendo 12V la tensión de alimentación del módulo). Las demás salidas digitales, ya sean internas o de un módulo de expansión, son del tipo libre de potencial (Tipo seco). Debe tenerse cuidado de no sobrepasar la corriente máxima admitida por los contactos: Corriente máxima:   

Salidas para el motor de arranque y válvula de combustible: 16A DC. Salidas 1,2 y 3: 5A DC. Salidas 4 y 5: 8A DC.

Timers El módulo DSE‐5510 tiene los mismos timers que el DES‐7320. Se le agregan otros tiempos que tiene que ver con la gestión de la entrada en servicio de generador. Start timers Preheat bypass Sensor fail delay Load/Stopping timers

Breaker Close pulse

Breaker Trip pulse

Gen Fail to Close

Gen Fail to Open

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Duración del pulso eléctrico para la bobina de cierre del breaker principal. Debe ser el mínimo posible que asegure el cierre de breaker. Si se debe aumentar mucho puede ser que esté fallando el breaker. Si el breaker se cierra mucho mas tarde que lo que comando el módulo, puede que el generador esté fuera de fase al momento del cierre. Duración del pulso eléctrico para la bobina de apertura del breaker principal. No es tan crítico si la apertura tarda un poco mas que el cierre. Tiempo en el cual el contacto auxiliar del breaker principal debe cerrarse indicando la conexión del breaker principal. Luego de este tiempo, se da alarma. Esta opción aparece solo si se configura una entrada digital para la señal del contactor auxiliar. Tiempo en el cual el contacto auxiliar del breaker principal debe abrirse indicando la desconexión del breaker principal. Luego de este tiempo, se da alarma. Esta opción aparece solo si se configura una entrada digital para la señal Ing. Bruno Beltramini

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del contactor auxiliar. Other timers Reverse power alarm

Tiempo máximo en el que se permite que exista potencia inversa. Sirve para filtrar el momento de puesta en servicio, donde suelen presentarse pequeños períodos de potencia inversa.

Negative phase sequence

Tiempo máximo permitido antes de dar alarma por desbalance de carga.

Out of Sync delay

Indica el tiempo máximo que se permite que un pequeño desincronismo al entrar en paralelo. Aumentar si se obtiene la alarma "Out of Sync" al entrar en servicio.

Alarmas y parámetros de voltaje, corriente y frecuencia Tab: Generator ‐> Generator Volts alarms Tab: Generator ‐> Generator Frequency alarms Tab: Generator ‐> Current Las alarmas y configuraciones posibles para el voltaje y la frecuencia son iguales a lo expuesto para el DSE‐ 7320.

Alarmas y parámetros de potencia Tab: Generator ‐> Power Aquí se agregan alarmas y controles referidos a generadores en paralelo. Power Indica cual es el límite aceptable de potencia reversa antes de activar la alarma y/o Reverse desconección. A potencia reversa sucede cuando el alternador consume energía en Power Trip lugar de producirla. Un mal sincronismo y una falla pueden llevar a esta condición. Cuando el módulo le ordena el 100% al gobernador, pero el motor no logra entragar la Insufficient suficiente potencia, se activa la alarma. Revisar el parámetro configurado para Capacity potencia nomianl del generador. Si es correcto, puede que haya un problema mecánico/eléctrico.

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Sincronismo y control de carga Tab: Sync/Load control ‐> Auto sync En esta sección se configuran los parámetros con los que el módulo operará el generador para que funcione correctamente en paralelo con otros generadores. Governor y AVR Interface

Output reversed

Action when on load

Indica si el comando al governador y al AVR será analógico o se a "saltos" mediante relés. Activar cuando deba invertirse la señal de comando. Verificar en el manual del gobernador y/o AVR cual es el efecto al aumentar la tensión analógica de control Indica que hará el generador cuando esté con carga pero no en paralelo: Adjust to nominal lo hará funcionar con los parámetros configurados en la sección de generación. Adjust to center point se utliza para repartir carga de forma rudimentaria utilizando el droop.

Ventana de sincronización Tab: Sync/Load control ‐> Check sync Aquí se definen los parámetros de la “ventana” de sincronización. Cuando el módulo intente entrar en paralelo al bus, debe hacerlo con la tensión, frecuencia y fase lo mas cercanas posible para una transición sin sobresaltos. Check Sync Enable synchronising Dead bus relay Check frequency Upper Check frequency Lower Sync RMS voltage Sync phase angle Fail to sync Alarm Fail to sync time Septiembre 2012

Habilita la sincronización. ATENCIÓN: Nunca desactivar cuando el generador se piense para funcionar en paralelo con otros. Por debajo de este límite, se considera que no hay ningún otro generador funcionando. Entones no se realiza sincronización. Limite superior de frecuencia para entrar en servicio en paralelo. Limite inferior de frecuencia para entrar en servicio en paralelo. Si es puesto en 0.0Hz, solo se permitirá entrar con una leve diferencia positiva. Esto ayuda a evitar que al entrar se genere una potencia inversa y que el bus "alimente" el generador. Límite máximo entre la tensión del bus y la del set. Ángulo máximo en el cual el set puede entrar en línea. Un defasaje muy alto puede dañar la mecánica del set. Indica que acción tomar si el set no pudo sincronizarse por el período "Fail to sync time". Tiempo durante el cual el módulo intentará sincronizar el generador para que entre en línea. Luego del cual, se da alarma. Ing. Bruno Beltramini

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Control de carga Tab: Sync/Load control ‐> Load control ‐> Multi‐Set En esta ventana están los parámetros referidos al generador cuando este se encuentra en una red o conjunto de generadores que deben funcionar en paralelo. MultiSet Communications link MultiSet Comms failure action MultiSet Comms alarms disabled action Too few modules action Minimum modules on MultiSet comms link

Acción a tomar frente a un fallo en la comunicación. Acción a tomar si se inhabilitan las alarmas de comunicación por vía externa. Acción a tomar si se detecta un número menor de módulos en función en la red. Número mínimo de módulo para activar la alarma anterior.

El módulo DSE‐5510 permite automatizar el arranque y puesta en servicio (Así como también el apagado y fuera de servicio) de los sets basándose en niveles de consumo de energía y horas de trabajo. Para esto, todos los módulos deben estar interconectados con la red MSC Link y configurados para funcionar de esta manera. Todos los generadores que estén dentro de este esquema deben tener una entrada digital configurada y activada a tal efecto. Hay dos posibilidades de funcionamiento: “Remote Start on load demand” y “Remote start on load”. Remote Start on load demand: Este método, al recibirse la señal de activación, todos los generadores arrancarán, pero solo uno entrará en servicio. De ser necesario, otros generadores se sincronizarán y entrarán en servicio, o si hay demasiada potencia disponible, estos esperarán el tiempo “Stop delay timer” y se apagarán. Remote Start on load: Esta opción arranca todos los motores, sincroniza los generadores y los conecta al bus. De esta manera, toda la potencia está disponible para poder hacer frente a cualquier demanda. Cada generador saldrá se servicio y se apagará cuando la señal “Remote Start on Load” se desactive.

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Running on load demand scheme

Se usa para determinar como va a funcionar el esquema de arranque por demanda de carga. Start all set initially: Ante la activación del esquema automático, todos los motores arrancan y entran en servicio. Se desconectarán y apagarán de acuerdo a la demanda. Se utiliza cuando la demanda supera la Starting options capacidad de un solo set. Start sets as load requires: Solo un generador de acuerdo a la prioridad arrancará, y el resto solo lo hará a medida que la carga lo demande. Se utiliza cuando la demanda es menor que la capacidad de un solo set. Hace que la prioridad de arranque automático se haga en base a las horas de funcionamiento. Si la diferencia de la cantidad de horas de funcionamiento de los sets es mayor que el límite impuesto, entonces tendrá mayor prioridad de Balance engine arranque el que menos horas tenga. Ejemplo el Set con prioridad 1 tiene 100 hours horas. El set con prioridad 2, 20 horas. El límite impuesto es 75 horas. Entonces, como la diferencia (80 horas) es mayor que 75 horas, el set con prioridad 2 terminará siendo mas prioritario que el primero y será el que arranque antes. Límite de capacidad, por encima del cual se ordena arrancar automáticamente Calling for more al próximo set disponible. Si ese set no arranca o no está disponible, se pasa al sets próximo, y así sucesivamente. Se recomienda que todos los sets tengan el mismo valor en este parámetro. Límite de capacidad, por debajo del cual se ordena apagar automáticamente uno de los sets. Solo se apagará si al apagarlo no se cumpliría con la condición Calling for less sets de arranque de otro set, esto evita que un generador se pare y arranque continuamente. Se recomienda que todos los sets tengan el mismo valor en este parámetro.

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Tab Sync/Load control ‐> Load control ‐> Load control En esta ventana se configuran los modos y límites para el control de carga. Load control Engine KW Load control

Load control mode

Full load rating

Tipo de control de repartición de carga. None: No se realiza control. Kw Fixed export: Valor fijo de potencia entregada. Solo disponible cuando se está en paralelo con un red. KW Share: La potencia se reparte proporcionalmente entre los sets activos según sus capacidades. Se indica la capacidad de set.

Generator Reactive control Reactive load control mode Generator full Var rating

Misma función anterior, pero para la repartición de la potencia reactiva. Se indica la capacidad de potencia reactiva del set. Rampa a la cual el set tomará o soltará carga, desde un mínimo Kw/KVAr load ramp impuesto. Da la alarma, desconecta y/o para el motor cuando el módulo ha AVR maximum trim limit alarm llegado al máximo en su salida analógica que controla el AVR. Nivel de alarma de pérdida de exitación. Se da cuando los KVAr son Loss of exitation Pre‐alarm negativos por debajo del límite impuesto. Límite por debajo del cual se procede a la desconexión y/o apagado Loss of exitation del motor.

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Alarmas de motor Las alarmas de motor son similares a las encontradas en el DSE‐7320. Se pueden definir los parámetros de desconexión del motor de arranque, de velocidad y sobe velocidad en el arranque, alarmas de batería y alternador, etc.

Calibración del módulo En la pestaña “Re‐calibrate”, se ingresan los parámetros de ajustes finos de los sensores analógicos de presión, temperatura, nivel de combustible, horas de operación, acumulación de energía entregada, etc. El ajuste de los sensores debe hacerse comparando la medida hecha por el módulo con la medida hecha con un medidor externo de mayor clase (precisión y exactitud). Ajustar en el programa para que las lecturas coincidan.

ID del módulo Tab: Re‐calibrate ‐> Sync + Load control + MultiSet Aquí se define el ID y la prioridad del módulo. Deben ser únicas en la red MSC en la que está conectado. La prioridad será utilizada cuando el módulo está funcionando en automático con el esquema de arranques prioritarios.

Dinámica del sincronizador Tab: Re‐calibrate ‐> Sync + Load control + Synchronizer / Volts Match Estos parámetros definen la velocidad con la que el módulo ajusta la frecuencia y el voltaje durante el proceso de sincronismo antes de la puesta en servicio. Frequency sinchronizer Slip frequency Stability

El módulo ajustará la velocidad del motor para que la frecuencia se acerque a la del bus con el márgen indicado. El nivel de estabilidad puesto afectará la velocidad de sincronismo a costa de la suavidad del parámetro.

Voltage matching Stability

El nivel de estabilidad puesto afectará la velocidad de sincronismo a costa de la suavidad del parámetro.

NOTAS: En general, valores de estabilidad bajos harán que el sistema se mueva lentamente. Valores muy altos harán que el voltaje y frecuencia oscilen alrededor de los valores deseados haciendo que el sincronismo se difícil. Ver la sección Secuencias e interacciones en este documento para ver sobre un procedimiento general de obtención de estos valores. Septiembre 2012


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Dinámica de la tomar de carga Al igual que la sincronización, se pueden modificar los parámetros de la respuesta dinámica del generador antes cambios de carga, ya sea en KW como en KVAr. Los mismos dos parámetros, ganancia y estabilidad, están disponibles. En general, valores de estabilidad bajos harán que el sistema reaccione lentamente. Valores muy altos harán que la cantidad de carga tomada oscile alrededor del valor deseado produciendo un pasaje de potencia entre los diferentes sets. En un caso extremo, la inestabilidad puede generar que un set tenga potencia inversa funcionando como motor en lugar de como generador. Cuando se utilizan dos o mas DSE‐5510 compartiendo carga, se considera al sistema “estable” cuando ante un cambio de carga, esta oscila 2 veces alrededor de su valor final estacionario en cada set; y cuando este valor final esté dentro del 2% del valor teórico correspondiente. Ver la sección Secuencias e interacciones en este documento para ver sobre un procedimiento general de obtención de estos valores.

Niveles de carga Tab: Re‐calibrate ‐> Sync + Load control ‐> Load leves En esta pestaña se utiliza principalmente cuando el generador es utilizado en paralelo con una red eléctrica. Controla la cantidad de potencia activa y reactiva (o factor de potencia) con la que el generador entrará en servicio cuando el módulo está en modo de “Control de nivel de carga” (“Load level control”). Este modo no es utilizado por SIGSA. Sí se utiliza el siguiente parámetro.

Load parallel ramp minimum

Es el nivel mínimo de carga que tomará el set al entrar en servicio para luego aumentarla según la rampa definida. También es el límite en el cual el generador saldrá de servicio cuando se esté aplicando la rampa de disminuciónde carga.

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Interfaz con el gobernador y el AVR El DSE‐5510 es capaz de comandar varios tipos de gobernadores y AVR analógicos. SW1 configura cual será el “punto medio” de la señal. SW2 configura la amplitud o rango de la señal. Se debe entonces ver las especificaciones técnicas del gobernador o AVR y configurar a consecuencia. SW1

Centro de la señal

SW2

Rango de la señal

0

0V

0

±0.5V

1

0.5V

1

±1V

2

1V

2

±1.5V

3

1.5V

3

±2V

4

2V

4

±2.5V

5

2.5V

5

±3V

6

3V

6

±3.5V

7

3.5V

7

±4V

8

4V

8

±4.5

9

4.5V

9

±5V

Por ejemplo, para que el módulo controle un gobernador con una señal 0 – 5V, el “punto medio” será 2.5V (SW1 = 5). El rango es ±2.5 (SW2 = 4). En cambio, si la señal fuera ±3V, SW 1 = 0 y SW2 = 5. Lo mismo para un AVR. Por ejemplo, para un AVR Stamford MX341, cuya señal tiene máximos de ±5V, SW1 = 0 y SW2 = 9. De todas formas Deep Sea aconseja utiliza SW1 = 0 y SW2 = 1, lo que significa una señal de ±1V.

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Gobernador Perkins 2868A014 Es un gobernador del tipo LGC2. La señal de control (referencia de velocidad) es analógica y su rango de operación es ±3V o 0‐5V. El gobernador recibe una señal de velocidad actual por medio de un pick‐up magnético. A partir de esta, y otras señales, el dispositivo cuenta con las siguientes alarmas: 

Sobre velocidad. 110% de la nominal. Apaga el motor y registra el código de alarma. Activa la salida de alarma.



Baja velocidad. 480rpm. Lleva al motor a su velocidad de ralentí y registra el código de alarma. Activa la salida de alarma.



Pérdida de la señal de velocidad del pick‐up. Luego de 0.5 segundos sin señal, lleva al motor a su velocidad de ralentí y registra el código de alarma. Activa la salida de alarma.



Error de configuración.



También registra las alarmas y el estado del gobernador (On, Off, arranque, error, etc.) en su memoria interna, que puede ser leída con el software de programación.

La salida de alarma es un contacto que cierra a tierra capaz de consumir hasta 250mA.

Software de programación El software de programación para gobernadores LGC2 es el “L‐Series service tool” de Perkins. Este programa permite configurar ciertos parámetros de funcionamiento, solo visualización de otros, y ver el registro de alarmas y eventos para diagnosticar problemas. Es importante verificar el número del puerto COM utilizado para la comunicación en el menú de opciones. Para acceder a muchos de ellos, se necesita un password que Perkins deberá proveer.

Configuraciones Los parámetros que se pueden modificar/visualizar son múltiples. La mayoría ya vienen configurados de forma óptima para la mayoría de los usos. Dentro de los parámetros que pueden modificarse están:    

Características del motor: Número de cilindros, tiempos, número de dientes del volante, etc. Parámetros de posición del actuador: Posición de seguridad y ganancias para la dinámica de su movimiento. Setpoints (Valores de referencia), velocidades nominales y de ralentí, rampas de aceleración, valores de arranque, etc. Selección de modo de funcionamiento: Isócrono o Droop. Tipo de señal externa para el control de la velocidad (0‐5V, ±3V) y su velocidad de cambio.

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 Límites para el combustible  Dinámicas del control.  Salidas/entradas discretas.  Alarmas y paros por errores en la gobernación  Seguridad (Bloqueo de parámetros) En general, la dinámica del gobernador viene configurada de fábrica para que sea óptima para la mayoría de las aplicaciones. En el caso que deba modificarse debido a inestabilidades del gobernador, hay dos caminos: A. “Edit speed dynamics” B. “Edit Position Porportional Integral Derivative (PID)” En general, para eliminar inestabilidades, se debe aumentar la ganancia común o proporcional. Si esto no funciona, disminuir la ganancia integral, aunque no mucho ya que el sistema podría reaccionar muy lento ante cambios de carga. Para observar los efectos de los cambios realizados, se puede utilizar la herramienta graficadora que permite ver en tiempo real la evolución de las variables de estado del motor y gobernador. En se deben agregar las variables a analizar y el período de muestreo. Mientras mas pequeño sea este tiempo, menor será el tiempo de la ventana de captura.

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Parámetros y opciones Aquí una lista con los parámetros que pueden ayudar a resolver problemas. Ganancias Ganancia proporcional Ganancia integral

Ganancia derivativa

Rampa de aceleración Rampa de desaceleración

Engine starting Settings

Start speed 1 threshold

Start speed Hysteresis

Start Fuel 1 Max starting time Run speed threshold Start speed 2 threshold Actuator ramp rate

Start fuel 2 Engine stopping settings

Error detection

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Sirven para resolver temas de estabilidad. Mayor ganancia el sistema es mas rápido. Sirven para resolver temas de estabilidad. Mayor ganancia el sistema es mas rápido pero inestable. Sirven para resolver temas de estabilidad. Mayor ganancia el sistema es mas estable, pero puede reaccionar demasiado ante cambios de velocidad. Reducirla puede ayudar con inestabilidades, pero puede hacer el sistema demasiado lento. Reducirla puede ayudar con inestabilidades, pero puede hacer el sistema demasiado lento.

Parámetros para el momento del arranque Velocidad por debajo de la cual se aplican los valores de arranque Siempre menor que el límite (threshold). Sirve para evitar salir de la zona de arranque si la velocidad no es estable durante el mismo. Cantidad de combustible máximo para el arranque Tiempo máximo de arranque. Luego del cual, se considera arranque fallido. El motor se considera arrancado por encima de este valor. Segunda zona de arranque. (Tiene que activarse la opción "Two with ramp") Rampa de cambio de la cantidad de combustible durante el arranque. Cantidad de combustible máxima para la segunda zona.

Regula parámetros de parada del motor. Establece los límites de error por fuera de los cuales el Gobernador activa sus alarmas si el motor no llega a la velocidad indicada por el mismo luego del un tiempo de espera. Sistemas de sincronismo con controladores Deep Sea

Modifiers Droop Bias

Se especifica el modo de operación: Droop o isócrono. Indica si habrá un control externo de la velocidad analógico o por botones.

Input Input type

Se elige el pin de la entrada de control. Tipo de señal de entrada analógica.

Max analog rate

Establece la velocidad máxima de cambio de la señal analógica. Si la señal de entrada es mas rápida, el gobernador tomará la entrada como si fuera de la velocidad máxima establecida.

Forma de operación

Fuel limiting

Dynamics

Discrete I/O

Alarmas/Shutdown

Se indica la forma en la que operará el generador, y sus límites de velocidad durante la operación.

Se utiliza en el caso que quiera limitarse la cantidad de combustible inyectado según las RPM del motor.

Parámetros de la dinámica. Se puede elegir un set secundario de parámetros que serán aplicados luego del trascurso del timer indicado. Sirve para modificar estos parámetros durante el arranque. Se puede modificar la ganancia durante un arranque frío de la misma manera con los parámetros "Cold Start". Se especifican los pines de conexión en el caso que se utilicen para ciertas funciones. Se elige también el funcionamiento del relé de salida. Especifica que hacer ante errores en el gobernador.

Todas estas opciones se encuentran accediendo a la configuración general que se encuentra en el menú “Open configuration”. Para salvar la configuración (backup) en la PC se debe usar la opción “Save configuration”. Y para cargar la configuración al gobernador, se debe utilizar “Load to controller”

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ECU Perkins La familia a la que pertenece esta ECU está equipada en todos los motores electrónicos de la serie 1100. La ECU controla el motor supervisando numerosos parámetros de funcionamiento y actúa sobre la inyección y la relación aire/combustible del motor según lo requerido desde el exterior (RPM). Con la herramienta informática de programación y diagnóstico se pueden visualizar el estado actual del motor, estados pasados registrados, alarmas y averías presentes; y también se utiliza para configurar parámetros de funcionamiento, capacidades del motor, límites de alarmas y eventos, etc. Asimismo, se pude modificar la dinámica de control del sistema de inyección de combustible. O sea, la forma en la que reaccionará la inyección a causa de un cambio en la carga o referencia de velocidad externa. Ante problemas, la ECU dispone de las siguientes acciones:  Advertencia  Reducción de potencia  Parada La potencia/velocidad del motor pueden verse reducidas debido a condiciones desfavorables de: o Temperatura del refrigerante o Presión de aceite o Velocidad/sincronización del motor o Temperatura del aire del múltiple de admisión

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Software de programación El software de programación utilizado para acceder a las alarmas y diagnósticos, y para configurar la ECU se llama “Perkins Electronic Service Tool”. La versión que usa SIGSA actualmente es la 2010A v1.0. Existe una versión actualizada.

Parámetros configurables Hay dos tipos de parámetros configurables: del cliente y avanzados. Los parámetros del cliente permiten ajustar el motor a las necesidades de la aplicación. No requieren password para su modificación. Clasificación del motor

De 1 a 4

Clasifica el motor según su potencia

Velocidad baja en vacío Velocidad en alta

700‐1200 rpm 1900‐2650 rpm

Mínima velocidad en vacío. Defecto: 750 rpm Velocidad máxima del motor. Defecto: 2900 rpm

ID de equipo

‐

Traba del acelerador

Deshabilitado

ID que asigna el cliente Si se habilita esta opción, se habilitan los parámetros relativos a esta función.

Parada en modo vigilancia

Deshabilitado

Reducción de potencia en modo vigilancia

Deshabilitado

Velocidad de regreso lento

700‐1800 rpm

Entrada de nivel de refrigerante

Deshabilitado

Activar si se instala un sensor de nivel de refrigerante y se conecta a la ECU.

Entrada de obstrucción de filtro de aire

Deshabilitado

Activar si se instala un sensor de obstrucción del filtro de aire y se conecta a la ECU.

Entrada del separador agua/combustible

Deshabilitado

Activar si se instala un sensor de presencia de agua en el combustible y se conecta a la ECU.

Habilita la parada del motor si se sucede algún evento con terminación "‐3". Habilita la reducción de potencia si se sucede algún evento con terminación "‐2". Velocidad ante la orden de potencia reducida. Defecto: 1200 rpm.

Los parámetros de sistema afectan las emisiones y la potencia del motor. Están protegidos por contraseña. En general, ya vienen configurados de fábrica y no deben cambiarse. Entre ellos están:     

Ajuste de carga plena. Ajuste de par total Intertraba de clasificación Número de serie del motor Fecha de la ECM

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Diagnósticos Una de las funciones primordiales de esta herramienta es diagnosticar problemas. La ECU tiene mucha información disponible, ya que cuenta con acceso a muchos sensores presentes en el sistema. Los parámetros que supervisa la ECU son:      

Temperatura del refrigerante Temperatura del aire de admisión Presión del múltiple de admisión Presión de aceite Presión en el riel de combustible Velocidad/sincronización del motor

Todo los sensores están monitorizados contra desconexión, cables cortados o cortocircuitados con positivo o tierra. Estas situaciones generan una alarma sin llegar a parar el motor. Si la velocidad supera las 3000 rpm, un evento quedará registrado. La alarma de sobre velocidad permanecerá activa a menos que el motor gire a menos de 2800 rpm. Para ayudar al personal de mantenimiento de las máquinas, existen tres fuentes de ayuda: 

Visualización del estado del motor en tiempo real



Visualización de eventos registrados y alarmas con sus respectivos códigos. Estos códigos servirán para rastrear el problema. El registro de estos códigos se puede limpiar manualmente mediante el Software de Programación, o cuando hayan pasado 100 horas de uso desde el mencionado código.



Tests de diagnósticos y pruebas. Estos tests evalúan el estado de algunos elementos en particular como los inyectores.

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Tests de diagnóstico La ECU registra todos los eventos y alarmas que se suceden. Estos códigos sirven para orientar en la resolución de problemas. Los códigos de diagnóstico pueden encontrarse en el documento “Localización y Solución de Problemas” (Motores tipo 1106C PK). También se adjuntan en una tabla anexa. Además de los códigos, se pueden realizar pruebas específicas a fin de encontrar fallas. El software permite, según el modelo de ECU, realizar las siguientes pruebas para poder diagnosticar problemas:                 

Suminstro de 5V a los sensores. Enlaces de la red CAN. Enlace de datos. Memoria de la ECU. Corto o apertura del sensor de presión. Sensor de velocidad/sincronización. Corto o apertura del sensor de temperatura. Solenoide de la bobina del riel de combustible. Circuito de arranque y batería. Luces de advertencia. Datos incorrectos de inyectores. Solenoides de las bobinas de los inyectores. Corte de los cilindros. Circuito analógico de demanda de velocidad. Circuito digital de demanda de velocidad. Circuito del relé auxiliar para el arranque con bujías de precalentamiento. Solenoide de la válvula de derivación de gases de escape.

Cada unos de estos tests está debidamente detallado en el documento Localización y Solución de Problemas” (Motores tipo 1106C PK) en la sección “Pruebas de diagnóstico funcionales” (Página 112 a 197).

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Test de corte de cilindros En particular, este test sirve para detectar el malfuncionamiento de inyectores. Este test se realiza con el motor encendido, girando a velocidad nominal y sin carga. Al iniciar el test, la temperatura del refrigerante tiene que ser superior a 77 °C. Al dar inicio al test, la ECU irá apagando diferentes grupos de cilindros dejando solo dos funcionando, verificando la cantidad de combustible inyectado por los mismos para poder detectar fallas. Durante el test, el técnico podrá ir viendo resultados parciales. Al final, el programa dará el resultado indicando la falla, si la hubiere. Dará la posibilidad de generar un reporte del test, en el que figuran los resultados y datos ingresados por el técnico describiendo el contexto del test. Este es un documento es muy útil y se deberá archivar. Se puede archivar en un formato propietario de Perkins solo accesible con la herramienta EST, o imprimir en formato XPS. (Recomendado).

Programación de inyectores Cada inyector viene calibrado de fábrica y con un número de serie estampado en el mismo. Los datos de calibración están contenidos en un archivo que tiene como nombre el número de serie correspondiente. Este archivo se encuentra en el CD que acompaña al inyector. Al remplazar un inyector en un motor, o cambiarlo de posición, se debe ingresar los datos de esta calibración en la ECU. Para esto, la EST cuenta con una función a tal efecto, que se encuentra en la sección “Servicio”. Aquí se carga el archivo de cada inyector según su número de serie y cilindro en el que se encuentre.

Backup de la configuración Para guardar la configuración de la ECU, se debe ir a “Servicio” ‐> “Copiar configuración” ‐> “Configuración de la flota”. Aquí se cargará la información actual de la ECU. Luego presionar en “Guardar en archivo”. Para programar la ECU con una configuración actual, se debe presionar “Cargar del archivo”, y luego “Programar el ECM”.

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Pandaros Pandaros es un módulo electrónico que goberna el motores a través de un actuador que mueve el acelerador. Es capaz también de recibir señales de varios sensores tipo presión, temperaturade refrigerante, temperatura de aire de admisión, entre otros. La configuración del Pandaros se realiza con el programa “Pandaros Packager”. Con este programa se pueden acceder a los parámetros de configuración referentes al funcionamiento del motor, al registro de errores y a la visualización en tiempo real de variables de funcionamiento.

Parámetros y opciones Para poder utilizar el programa “Pandaros Packager” se debe contar con un cable serie estándar y una llave USB oficial Perkins para liceciar y desbloquear el programa. En la ventana de configuración principal (“Configuration ‐ Engine”) se encuentran los siguientes parámetros:      

SpeedFix 1 y 2 = Velocidades nominales #1 y #2 SpeedMin 1 y 2, SpeedMax 1 y 2: Establecen en rango de operación del motor. Generator mode: Establece el tipo de generador y su entorno: Seleccionar Single/Parallel (Other) LockedSwitchOn: Bloquea el funcionamiento del motor en la velocidad seleccionada: Checkear y seleccionar SpeedFix2Locked. Engine Stop: Establece el tipo de señal de parada del motor: Seleccionar Switch y Open. SpeedRampOn: Selecciona rampas de aceleración. No se configuran para generación.

En la solapa “Configuration – Load Control” solo se debe configurar en otros casos de generadores en paralelo. No se debe activar la opción “Usa AnalogIn1”. En la solapa “Configuration – Synchronizer” se utiliza para configurar la señal de entrada de gobernaci’n proveniente del módulo Deep Sea. Seleccionar “Use AnalogIn2”. Luego especificar el tipo de señal de control, usualmente 0‐5V. Las opciones siguiente indican que realizar en caso de error de gobernación: SyncInput Error: Reset. SyncInput ValueByError: Last. También se pueden modificar los parámetros de estabilidad del control de gobernación, pero en general esto no es necesario. Los parámetros por defecto del PID son: Gain 16%, Stability 50% y Derivative 15%. En la solapa “Display” pueden observarse datos en tiempo real del estado del motor, presión del turbo, temperatura del refrigerante y horas del motor.

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Calibración inicial Este gobernador controla la cantidad de combustible a través de un actuador que mueve el acelerador. Para que la gobernación sea efectiva, el Pandaros debe calibrarse con el rango de movimiento del actuador. Esta calibración corresponderá a las posiciones 0% y 100% del actuador. Cada vez que el actuador se reemplace, será necesaria una calibración. También puede suceder que por alguna razón, el actuador y el Pandaros se desincronicen o descalibren. El programa “Pandaros Packager” contiene una función de calibración automática. Para que se lleve a cabo existosamente, se debe desconectar el enganche entre el actuador y el acelerador del motor que que el primero se mueva libremente. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Conectar la PC al Pandaros. Alimentar con 24Vdc. Iniciar la herramienta “Pandaros Packager”. Iniciar la comunicación. En la solapa “Adjustment – Actuator/Power Supply”, presionar el botón “Start” que está al lado del texto “Automatic Adjust”. El sistema operará las partes y dará el resultado de la calibración. “Ok” para continuar. Se le preguntará al usuario si desea almacenar la calibración en el módulo. Aceptar. Se confirmará el almacenamiento. Calibración terminada. Quitar la alimentación y reinstalar el enganche del actuador.

Todo este proceso también puede realizarse sin la herramienta informática o cable de comunicaciones. Se debe liberar el actuador y alimentarlo junto con el Pandaros. Luego, presionar un pequeño botón que se encuentra en la placa electrónica del módulo. Luego de unos instatantes de operación, la calibración estará realizada, grabada y confirmada sin necesidad de interacción con el usuario.

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Gráficos En el menú superior, bajo la opción Graphic, se puede abrir una ventana gráfica con información en tiempo real del motor, gobernación, etc. Se pueden ver valores de los sensores, funciones, velocidades, estado de alarma, entre otros. También se puede parar el motor con el botón “Stop”. En el mismo menú superior, se encuentra la función graficadora “Curve versus time”. En ella se abren ventanas con gráficos que registran variables del motor.Estos gráficos son muy útiles para diagnosticar problemas, inestabilides y funcionamiento en general. Se pueden seleccionar para mostrar diferentes grupos de variables:  Motor  General  Generador  Gobernador de velocidad  Grupo “Theses” Estos grupos se pueden grabar para visualizarlos luego con mas tiempo y detalle. Para ello se debe dar inicio a la captura con el botón “Start”, luego iniciar la grabación con el botón “Start Rec”, y finalizarla con el botón “Stop Rec”. Luego se puede guadar en un archivo, o imprimir con “Print”

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Backup de la configuración Para poder acceder al Pandaros, debe estar alimentado. Una vez iniciado el programa, si el Pandaros está conectado, la información online aparecerá automáticamente. Caso contrario se puede iniciar la comunicación con la opción “Start communication” en el menú “Control Unit”. Para guardar la configuración en un archivo, ir a “Save all paramter values” en el menú “File”. Para recuperar una configuración guardada, utilizar la opción “Load parameters values” en el mismo menú. Una vez realizadas las modificaciones pertinentes, se debe programar el Pandaros mediante la función “Store parameters in control unit” bajo el menú “Contol Unit”. Para que el módule efectivice los cambios realizados, debe reiniciarse. Para lo cual, se debe quitar y reponer su almientación.

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AVR Stamford MX341 El AVR Stamford MX341 está equipado en las máquinas MP‐135 y MP‐180. Cuenta con varios tipos de protecciones: 

Protección del sistema de excitación por baja frecuencia: Reduce el voltaje de salida proporcionalmente a la caída de velocidad, cuando esta está por debajo de un límite de configurable.



Protección contra sobre excitación. Apaga el AVR ante esta situación. La condición de alarma se desactiva al detenerse por completo el generador.



Protección contra sobre voltaje. Apaga el AVR. Una salida indica la condición de alarma, la que puede utilizarse para abrir un breaker o como entrada digital a un módulo de control. (Previo acondicionamiento de la señal).

La señal analógica de control tiene máximos de ±5V.

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Parámetros La forma de configurar los diferentes parámetros es a través de la colocación de puentes y el ajuste de potenciómetros en la placa del AVR. CONTROL

FUNCIÓN

Volts

Ajusta el voltaje del generador

Stability

UFRO

Droop Trim Exc Dip

Dwell

DIRECCIÓN

Previene la oscilación del voltaje Ajusta el punto de quiebre de la protección por baja frecuencia.

Sentido horario aumenta el voltaje Sentido horario aumenta la estabilidad Sentido horario reduce la frecuencia del punto de quiebre. (Knee point)

Ajusta el Droop de voltaje. 5% es el valor de fábrica Optimiza el sensibilidad de la entrada analógica Ajuste el nivel de alarma para la sobre excitación

Sentido horario aumenta el nivel de droop Sentido horario aumenta la sensibilidad / ganancia Sentido horario aumenta el nivel de alarma

Ajusta la caída de voltaje a causa de baja frecuencia Ajusta el tiempo de recuperación relacionado con la frecuencia

Sentido horario aumenta la caída de tensión/Hz

I Limit

Ajusta en nivel de máxima corriente por el estator

Over V

Ajusta el nivel de alarma por sobre voltaje

Ramp

Ajusta la rampa de subida durante el arranque en vacío

Sentido horario aumenta el tiempo de recuperación Sentido horario aumenta el nivel de corriente máxima admitida. Sentido horario aumenta el nivel de alarma Sentido horario aumenta la rampa. (La hace mas suave y lenta)

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Procedimientos de ajuste En general, los parámetros ya vienen ajustados de fábrica según el pedido hecho. Pero en algunos casos pueden ser necesarios ajustes. Ajuste del voltaje 1. Con el generador apagado, gire el control VOLTS completamente en sentido anti‐horario. 2. Si existe un potenciómetro externo para el control del voltaje, póngalo a la mitad. 3. Gire el control de estabilidad a mitad de camino. 4. Conecte un voltímetro entre una fase y el neutro. Arranque el generador a velocidad nominal y sin carga. 5. Si el Led se ilumina, refiérase al ajuste de UFRO. 6. Lentamente ajuste el potenciómetro VOLTS hasta obtener el voltaje nominal. 7. Si percibe inestabilidades de la tensión, refiérase al ajuste de estabilidad y repita la calibración de voltaje de ser necesario. Ajuste de velocidad 1. Conecte el puente de acuerdo a la potencia del generador: (<90KW, 90‐550KW, >550KW). 2. Gire lentamente el ajuste de estabilidad en sentido anti‐horario hasta que observe inestabilidad de la tensión. Entonces retroceda un poco hasta que la tensión esté estable, justo antes del límite de estabilidad. Ajuste UFRO (Caída de tensión por baja frecuencia) El punto de ajuste viene calibrado y sellado de fábrica. Solo se necesita indicar la frecuencia de trabajo (50 o 60 Hz) y la cantidad de polos del generador (4 o 6). Para generadores de 4 polos a 60Hz se debe conectar con un puente los pines 1 y 3. El led se iluminará cuando esta protección esté activa. Ajuste de Droop El tipo de Droop implementado está pensado para la operación en paralelo y viene de fábrica con un valor de 5%. De todos modos, si se necesita modificar, girando en sentido anti‐horario el potenciómetro, se dismiuye el Droop. Girando completamente en ese sentido se elimina el Droop (0%).

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Ajuste del Trim Este ajuste indica cuan sensible es el AVR ante la señal analógica externa. Girando completamente en sentido anti‐horario, la señal externa no tiene efecto. Completamente en sentido horario tiene máximo efecto. Cuando se utiliza un controlador externo, normalmente se gira completamente en sentido horario. Sobre excitación (Exc) Viene ajustado de fábrica y no debe modificarse. El led rojo se enciende si esta seguridad se activa. Apaga el AVR. Ajuste de DIP y Dwell Estos parámetros modifican el comportamiento de la curva de protección UFRO (V/Hz). Si el motor, especialmente los que tienen turbo, tiene problemas al tomar bloques de carga, entonces se puede ayudar a la recuperación del motor girando los potenciómetros en sentido horario. Un mayor DIP hará que la tensión baje un poco mas ayudando al generador a recuperarse, y un mayor Dwell recuperará la tensión con un poco mas de retraso que la velocidad, también ayudando a la recueración de las rpm. Ajuste por sobre tensión Viene ajustado de fábrica y no debe modificarse. El led rojo se enciende si esta seguridad se activa. Apaga el AVR. Ajuste de la rampa Viene de fábrica configurado para una rampa de 3 segundos de 0 a tensión nominal. Puede re‐ajustarse dentro de las especificaciones definidas. LED de diagnóstico El led rojo da cuenta de alguna anomalía que activó una de las protecciones. El led solo se encenderá cuando:  Sobre excitación. La señal se apagará solo cuando se detenga el generador.  Sobre tensión. La señal se apagará solo cuando se detenga el generador.  La protección UFRO (baja velocidad/frecuencia) esté activa. La señal se apaga cuando el motor recupera su velocidad por encima del valor mínimo de alarma. (En general, por encima de los 57Hz.) Si el led rojo se enciende, pero la máquina sigue en funcionamiento, significa que la protección UFRO está activa. Como el límite para la activación de la protección UFRO es de fábrica 57Hz (‐5%), entonces no debe modificarse el droop para que sea mayor a 5%. Caso contrario, la protección podría activarse cuando el generador se encuentre entregando mucha carga reactiva. El droop de fábrica (5%) no debería modificarse Page 51 of 89


Alarmas y paros El hecho que los módulos DSE‐7320 y DSE‐5510 no tengan comunicación entre sí supone un problema para determinar las causas de alarmas y/o paros. Al momento de producirse un problema, alguno de los módulos actuará en consecuencia sin que el otro sea informado de la causa. A su vez, la acción de seguridad del primero disparará otra alarma en el segundo. De modo que puede que se muestren alarmas diferentes en cada módulo, o que se muestre alama en uno y no en el otro. Por ejemplo, si el motor pierde rendimiento por falta de presión de aceite, el módulo DSE‐7320 lo detectará y mostrará alarma en su panel. Si el operador está en la sala y no junto al motor, él no será advertido. Si la situación empeora, puede que el DSE‐7320 realice el paro del motor por esta razón. Esto causará que los parámetros eléctricos se vean afectados. Entonces el DSE‐5510 detectará esto y procederá a emitir alarma y abrir el breaker. Pero esta última alarma puede ser que indique pérdida de sincronismo, baja frecuencia y otra causa. El operador puede verse confundido entonces. En el caso de los generadores de SIGSA provistos por Modasa, los DSE‐7320 vinieron con un módulo expansión de salidas digitales, que indican ciertas condiciones y alarmas de paro. Pero estas señales no son llevadas hasta las entradas digitales de los módulos DSE‐5510. En el caso de los motores con ECU, la cuestión es aún mas difícil. La ECU no está comunicada con ningún otro dispositivo, por lo que sus alarmas o causas de paro no serán advertidas. Por lo que cualquier alarma que sea visualizada en el DSE‐5510 o el DSE‐7320 solo mostrará la consecuencia, pero no la causa. Las ECU tienen una salida digital que indica una avería o alarma interna. Esta señal podría ser introducida en el DSE‐5510 para que el operador sepa que la ECU está reportando el algún problema. Tampoco está implementada. En los motores sin ECU, directamente no hay diagnóstico de los parámetros internos de funcionamiento del motor. Ahí será necesaria experiencia por parte del operador/mecánico.

Interacción entre los sets Los sets interaccionan entre sí para repartirse la cantidad de carga entregada. Esto lo hacen mediante el MSC link que conecta los módulos DSE‐5510. Cuando dos o mas sets están online, se reparte la potencia entregada por cada uno de manera proporcional a la capacidad de cada generador. Ejemplo: Hay dos generadores online de 50KVA y 100KVA entregando 75KVA en total. Los 5510 regulan sus gobernadores para que cada set entregue un 50%. Por ende, el primer generador entregará 25KVA (50% de su capacidad) y el segundo entregará 50KVA (50% de su capacidad). No hay forma de cambiar esta relación de forma flexible en tiempo real. Otra función de la red MSC Link es la del arranque y parada de generadores en base a la demanda de potencia. Esta funcionalidad permite definir prioridades de arranque y balance de horas de operación. Esta función no es utilizada, realizándose la puesta en servicio en forma manual por los operadores.

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Secuencias e interacciones En esta sección se describirán algunas de las secuencias mas importantes al operar el motor, explicando que efectos tienen cada parámetro configurado en los módulos y gobernadores.

Secuencia de arranque

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Básicamente, el sistema primero verifica que el motor no esté en marcha. Luego realiza el intento de marcha durante el tiempo especificado. Si el motor arranca, entonces se detectará presión de aceite, RPM o frecuencia por encima de los límites y el motor de arranque se desconectará. En caso que no arrancar, se esperará un tiempo predeterminado antes de volver a intentarlo. Esto se realiza un número de veces, luego del cual de aborta el intento de arranque y se da alarma. En el caso actual, de acuerdo a como están conectados los módulo DSE‐7320 y DSE‐5510, se presenta un problema de “competencia” entre ambos módulos. Según la conexión eléctrica, la señal de marcha que da el DSE‐5510 al DES‐7320 es en realidad la señal de apertura de válvula de combustible. El DSE‐7320 la recibe como una señal de arranque remoto “Remote Start on Load”. Ambos módulos comienzan la secuencia de arranque. Entonces los tiempo de arranque, la cantidad de intentos y el filtrado de las señales de alarma por baja presión de aceite, temperatura del refrigerante, sobre frecuencias, etc. que se configuran con los timers “Safety On delay” y “Overspeed overshoot” deben configurarse en el DSE‐5510 iguales o levemente mayores que en DSE‐7320 para que no haya conflictos entre ellos. Caso contrario puede suceder que el DSE‐5510 comience a evaluar los parámetros antes que el motor haya arrancado realmente, ya que el DSE‐5510 no está al tanto de los intentos de arranque fallidos realizados por el DSE‐ 7320. Un ejemplo de configuración errónea para el arranque:  

DSE‐5510: Crank time: 2s. Crank rest time: 2s. Intentos: 2. DSE‐7320: Crank time: 5s. Crank rest time: 5s. Intentos: 3.

Supongamos que el motor no arranca. Entonces el DSE‐5510 dará falla de arranque a los 8 segundos (Dos intentos de 2s+2s=4s cada uno). El DSE‐7320 tardaría 30 segundos en dar esa alarma. Debido a que la señal de arranque remoto del motor es la señal de apertura de la válvula de combustible del DSE‐5510, que se da después del “Start delay timer” (Timer de retraso de arranque), el timer equivalente en el DSE‐7320 debe ponerse a 0s. De esta manera solo será efectiva la espera ordenada por el DSE‐5510 y al comenzar la secuencia de arranque restante, ambos módulos irán coordinados.

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Estabilidad: Ganancia y estabilidad Encontrar el conjunto de parámetros apropiados para un sincronismo rápido y una respuesta a cambios de carga rápida, y al mismo tiempo estables puede llevar varios intentos. La siguiente descripción es válida para ajustar las dinámicas de la tensión, frecuencia y respuesta a cambios de carga (KW y KVAr). Como regla general, se considera aceptable cuando la variable (tensión, frecuencia, respuesta a carga) tiene dos o tres sobrevalores (overshoots) alrededor del valor objetivo. Una respuesta sin sobrevalores suele considerarse lenta, y mayor cantidad puede resultar en inestabilidades de la variable. Un procedimiento simple para obtener estos parámetros es: 1. Comenzar ingresando valores bajos para la ganancia y la estabilidad: 10% 2. Elevar la ganancia de a pasos hasta observar que la variable se desestabiliza. Realizar pruebas entre paso y paso. 3. Una vez encontrado este punto, disminuir la ganancia a la mitad. 4. Ahora hacer lo mismo con la estabilidad. Aumentarla de a pasos hasta observar desestabilidad en la variable. 5. Una vez encontrado este punto, disminuir levemente la estabilidad. 6. Tomar estos dos valores como punto de inicio para operar Para poder apreciar la dinámica de las variables, será necesario “moverlas”. En el caso de la frecuencia, se puede modificar el parámetro “Slip frequency” para forzar al módulo a hacer cambios. En el caso del voltaje, varias pruebas de arranque serán necesarias, ya que el margen del AVR puede no ser suficiente para forzar una buena dinámica. Para los cambios de carga, serán necesarias pruebas de toma de carga sin rampa (leves), para poder ver correctamente la respuesta.

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Red MSC‐Link La red MSC‐Link es la que comunica los módulos de sincronismo (DSE‐5510 y/o DSE‐8610) entre sí. Los módulos intercambian información en tiempo real acerca de las capacidades de cada uno y las condiciones de carga actuales para decidir la forma de su repartición entre los sets. Esta red es de tipo bus, en el que un cable conecta todos los módulos en paralelo. El mismo debe ser un cable mallado de 120 ohms de impedancia. El bus (interconexión) tiene que estar terminada en ambos extremos con una resistencia de 120 ohms. Esta resistencia se coloca entre los terminales A y B solo en los módulos al comienzo y final de recorrido del cable. Ejemplo: Si se interconectan tres módulos, las resistencias deben colocarse en los módulos 1 y 3. Si se interconectan cuatro módulos, se deben colocar en el módulo 1 y 4.

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Configuraciones para un set MP‐135 El set MP‐135 tiene un motor 1006TAG serie 1006 tipo YD. Es un motor convencional gobernado por un gobernador Perkins 2868A014. El AVR es del tipo Stamford MX‐341. Se utilizan sensores de presión y de temperatura externos. En general, VDO 10Bar y VDO 120C. Teniendo en cuenta que el breaker solo es controlado por el DSE‐5510, y que el estado del motor solo es sensado por el DSE‐7320, se decide que: 

El DSE‐5510 no incluya alarmas por presión de aceite, temperaturas, etc.



Las alarmas referidas a parámetros eléctricos (Voltajes, corrientes, frecuencias, etc.) sean un poco mas estrictos en el DSE‐5510, quedando los valores de paro de motor ordenados por el DSE‐7320 un poco mas relajados.



La secuencia de arranque se configura por igual en ambos módulos para evitar alarmas erróneas por parte del DSE‐5510, que no controla los realmente el arranque.

En base a las características del motor, las especificaciones contractuales y a prácticas que preserven los componentes de set, se propone la siguiente tabla de configuración y parámetros:

DSE‐7320 Parámetro

Valor

Observaciones

Lit

Baja presión de aceite

Lit

Alta temperatura

Lit Lit

Alarma común Arranque remoto

Module Options LED indicators Low Oil pressure shutdown High coolant temperature shutdown Audible alarm Digital input A Miscellaneous options Enable fast loading feature

Activado

Audible alarma prior to starting

Deactivado

All warnigns are latched Enable sleep mode

Deactivado Deactivado

Enable manual fuel pump control

Deactivado

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Enable manual frequency trim control Right to left language Enable alternative Breaker button control

Deactivado Deactivado Deactivado

Application ECU engine type

Conventional

Protections disable

Desactivado

Inputs Oil pressure type

VDO 10 bar

Enable open circuit alarm Low Oil pressure Shutdown

Activado 1.6 Bar

Low Oil pressure Pre‐Alarm Trip Low Oil pressure Pre‐Alarm Return Coolant temperature input type Shutdown

2.07 Bar 2.2 Bar

VDO 120C

2.8 Bar (Con sistema de enfriamiento de pistones) 2.9 Bar (Con sistema de enfriamiento de pistones)

110 C

Electrical Trip Pre‐alarm

107 C 103 C

Pre‐alarm return Low coolant temperature

100 C Desactivado

Coolant temperature control Coolant heater control

Desactivado

Coolant cooler control Fan control Overrun delay

Desactivado 0s

Fuel level input type

Not used

Flexible sensor type

None

Digital inputs Input A Input B

Remote Start on Load ‐

Input C Input D

‐ ‐

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Close to activate


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Input E Input F Input G Input H

‐ ‐ Transfer to generator / Open Mains Transfer to mains / Open generator

Close to activate Close to activate

Digital outputs Output A Output B

Fuel relay Start relay

Energise Energise

Output C Output D Output E

Close Mains Output Close Generator Output Audible alarm

De‐Energise Energise Energise

Output G

Pre‐heat during preheat timer Not used

Output H

Not used

Output F

Energise Energise Energise

Timers Start Delay Remote start off load Remote start on load

10s 10s

Mains Fail Telemetry start

0s 0s

Start Timers Mains transient delay

5s

Pre‐heat Cranking time

5s 5s

Crank rest time Smoke limit Smoke limit off

5s 0s 0s

Safety on delay Warming up time

5s 10s

Load/Stopping timers Transfer time/load delay

5s


0.3s 0.5s

Return delay Cooling time

5s 3m

ETS Solenoid hold

2s

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Fail to stop delay Generator transient delay

25s 6s

Un poco mayor que el DSE‐5510 Un poco mayor que el DSE‐5510

Generator options Alternator fitted Poles

Activado Según alternador

AC System

Según instalación

VT fitted

Según instalación

Enable phase rotation alarm Generator KW rating

Activado Según instalación

Generator Volts Under voltage trip Under voltage pre‐alarm

255V Ph‐N (Shutdown) 269V Ph‐N

Un poco menor que el DSE‐5510 Contrato: ±3%

Loading voltage Nominal generator voltage

272V Ph‐N 277V Ph‐N

Over voltage return Over voltage pre‐alarm


Contrato: ±3%

Over voltage trip

298V Ph‐N (Shutdown)

Un poco mayor que el DSE‐5510

Generator frequency Under frequency trip

56Hz

Un poco menor que el DSE‐5510

Under frequency pre‐alarm Loading frequency

59.7Hz 59.8Hz

Contrato: ±0.5%

Nominal frequency Over frequency return Over frequency pre‐alarm

60Hz 60.2Hz 60.3Hz

Contrato: ±0.5%

Over frequency trip

64Hz (Shutdown)


Generator current Especificaciones de CT Overcurrent alarm Immediate alarm

Según instalación

IDTM Alarm

Activado 112% (Multiplier 72, Warning)

IDTM Alarm trip Short circuit trip Negative Phase sequence Septiembre 2012

Activado

210% (Multiplier 0.05, Shutdown) 52% (Shutdown, 1m)

Un poco mayor que el DSE‐5510 Un poco mayor que el DSE‐5510 Un poco mayor que el DSE‐5510


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15% (Multiplier 0.1, Shutdown)


Generator Power Overload trip

112%


Overload return Delay

90% 15m

Load control Dummy load control

Desactivado

Load shedding control

Desactivado

Mains Mains Failure Detection

Desactivado

Earth fault

Engine Options Magnetic pickup fitted Start attempts

Desactivado 3

Overspeed overshoot Overshoot delay

12% 5s

Crank disconnect Crank disconnect on oil pressure

Activado

Check oil pressure prior to starting

Activado

Generator frequency Engine speed

20Hz 600 rpm

Oil pressure

1.6 Bar


Plant battery Voltage Undervolt warning Voltage Undervolt return

11V 11.5V

Voltage Undervolt Delay Voltage Overvolt return Voltage Overvolt warning

30s 14.8V 15V

Voltage Overvolt delay Charge alternator alarm warning

10s

Charge alternator alarm warning delay Charge alternator alarm shutdown Page 61 of 89

12V 10s Desactivado



Valor

Observaciones

Base module

5510 remote start module

Module version MultiSet Comm.

12 MSC Link

EDIT CONFIG Module

Application CAN Bus option Gas engine

Desactivado Desactivado

AC Option Alternator poles

Según red eléctrica Según alternador

Magnetic pickup

Desactivado

Misc Start button must be held down to crank Audible alarma Number of start attempts

Desactivado

Desactivado 3

Enable Fast loading feature

Activado

All warnings are latched

Desactivado

Single list instrument display

Desactivado

Oil sender Oil pressure input type

Not used

Acorta el timer "Startup delay" cuando todas las variables monitoreadas están dentro de los valores correctos.

Temperature sender Engine temperature input type

Not used

Fuel level sender Fuel level input type

Not used

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Digital inputs Input 1 Input 2 Input 3

Remote start on load Remote start on load demand ‐

Close to activate Close to activate

Input 4

Generator closed auxiliary

Input 5 Input 6

‐ ‐

Input 7 Input 8

‐ ‐

Input 9

‐

Outputs Output 1

‐

Output 2 Output 3

‐ ‐

Output 4 Output 5

Close generator ‐

Energise

Led 1 Led 2

Check Sync Close generator

Lit Lit

Led 3 Led 4

Remote start on load Generator available

Lit Lit

Close to activate

LEDs

Start timers Start delay Pre‐heat

10s 0s

Pre‐heat bypass Sensor fail delay

0s 2s

Cranking time Cranking rest time

5s 5s

Smoke limit Smoke limti off

0s 0s

Safety on delay Overspeed overshoot

5s 4s

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Load/Stopping timers Warming up time

10s


0.3s 0.5s

Gen Fail to close Gen Fail to open

0.5s 0.5s

Return delay

5s

Cooling time

3m

EST solenoid time

2s

Fail to stop delay

20s

Según manual, dejar enfriar el turbo entre 2 y 3 minutos antes de apagar.

Other timers Batt volts low delay Batt volts high delay

30s 10s

LCD autoscroll timer LCD page timer Reverse power alarm

2s 5m 5s

Gen transient delay Negative phase seq.

5s 1m

Out of sync delay

0.5s

Generator Volts Under voltage Shutdown Under voltage pre‐alarm trip


Loading voltage Nominal generator voltage Over voltage Shutdown

272V Ph‐N 277V Ph‐N 293V Ph‐N

Over voltage Pre‐alarm trip Over voltage Pre‐alarm return


Alternative voltage select

Desactivado

Contrato: ±3%

Contrato: ±3%

Generator Frequency Under freq. Shutdown Under freq. Pre‐alarm Loading frequency

57Hz 59.7Hz 59.8Hz

Nominal frequency Over freq. Shutdown

60Hz 63Hz

Over freq. Pre‐alarm trip Over freq. Pre‐alarm return

60.2Hz 60.3Hz

Alternative freq. Select

Desactivado

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Contrato: ±0.5%

Contrato: ±0.5%

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Generator current Especificaciones de CT

Según instalación 110% (Warning, multiplier 36)

200% (Electrical trip, curva 33) 51% (Electrical trip)

Contrato: 50% durante 4 horas.

Earth fault

10% (Electrical trip, curva 1000)

Delayed overcurrent Short circuit Negative phase sequence

Power Reverse power KW Overload pre‐alarm trip KW Overload pre‐alarm return

15KW (Eletrical Trip) 95% 90%

Pre‐Alarm delay KW Overload

1m 110% (Electrical trip)

KW Overload delay Insufficient capacity

15m 10s (Warning)

Sync/Load control Autosync

Governor interface Governor output reversed

Internal analog Activado

Action when on load AVR Output AVR output reversed Action when on load Enable ramping with P123 interface

Adjust to nominal frequency Internal analog Activado Adjust to nominal voltage Desactivado

Check sync Enable synchronising

Activado

Dead bus relay Check sync. lower freq.

10V Ph‐N ‐0.1Hz

Check sync. upper freq. Check sync. RMS voltage

0.2Hz 5V Ph‐N

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Check sync. Phase Fail to sync alarm

5 grados Warning

Fail to sync. Time Load control ‐ MultiSet

30s

MultiSet comms failure MultiSet comms alarms disabled action

Warning

Too few modules action Minimum modules on MultiSet link

Indication Warning 2

Running on load demand scheme

Start sets as load requires

Balance engine hours Calling for less sets

Desactivado 30%

Calling for more sets Load control ‐ Load control

80%

Engine KW load control

KW Share (Full load rating según máquina)

KW KVAr load ramp

Var Share (Full load rating según máquina) 1.0 %/s

Loss of exitation Trip Loss of exitation Pre‐alarm trip

8% (Electrical Trip) 5%

Reactive control

Loss of exitation Pre‐alarm return 3% Engine Crank disconnect frequency Crank disconnect voltage Crank disconnect alternator voltage

20Hz Desactivado Desactivado

Speed Settings Overspeed overshoot

10%

Plant Battery Battery under volts warning

11V

Battery under volts return Battery overvolts warning Battery overvolts return

11.5V 15V 14.8V

Charge alternator failure

12V

Septiembre 2012


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RE‐CALIBRATE Sync + Load control Load levels Load parallel ramp minimum

5%

Governor interface

Según configuración

Si la señal es 0‐5V

SW1=5

SW2=4

Si la señal es ±3V

SW1=0

SW2=5

AVR interface (Stamford MX341) Para señal ±5V

SW1=0

SW2=9

SW1=0

SW2=1

Para señal ±1V

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Configuraciones para un set MP‐180 El set MP‐180 tiene un motor 1106C‐E66TAG4 serie 1106 tipo PK. Es un motor con control electrónico (ECU) modelo XXX. El AVR es del tipo XXX. Todos los sensores son leídos por la red de la ECU y pasados al módulo DES‐7320 mediante CAN. Teniendo en cuenta que el breaker solo es controlado por el DSE‐5510, y que el estado del motor solo es sensado por el DSE‐7320, se decide que: 

El DSE‐5510 no incluya alarmas por presión de aceite, temperaturas, etc.



Las alarmas referidas a parámetros eléctricos (Voltajes, corrientes, frecuencias, etc.) sean un poco mas estrictos en el DSE‐5510, quedando los valores de paro de motor ordenados por el DSE‐7320 un poco mas relajados.



La secuencia de arranque se configura por igual en ambos módulos para evitar alarmas erróneas por parte del DSE‐5510, que no controla los realmente el arranque.



Se respetarán las alarmas puestas por el fabricante en la ECU, evaluando si interfieren con las propuestas para los módulos Deep Sea.

En base a las características del motor, las especificaciones contractuales y a prácticas que preserven los componentes de set, se propone la siguiente tabla de configuración y parámetros:


Valor

Observaciones

Lit

Baja presión de aceite

Lit

Alta temperatura

Lit

Alarma común

Digital input A

Lit

Arranque remoto

Miscellaneous options Enable fast loading feature

Activado

Module Options LED indicators Low Oil pressure shutdown High coolant temperature shutdown Audible alarm

Audible alarma prior to starting All warnigns are latched Enable sleep mode

Deactivado Deactivado

Enable manual fuel pump

Deactivado

Septiembre 2012

Deactivado


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control Enable manual frequency trim control

Deactivado

Right to left language Enable alternative Breaker button control

Deactivado

Application

ECU engine type Enhanced J1939

ADEM4 Activado

ADEM3 también podría funcionar.

Alternative engine speed

Desactivado

CAN data fail alarm action

Shutdown

CAN data fail alarm arming Activation delay

From Safety On 2s

Protections disable

Desactivado

Deactivado

Si la ECU no responde, el motor podría estar fuera de control.

Inputs Oil pressure Low Oil pressure Shutdown Low Oil pressure Pre‐Alarm Trip

2 Bar 2.8 Bar

Low Oil pressure Pre‐Alarm Return

3.5 Bar

Coolant temperature Shutdown Electrical Trip

110 C 107 C

Pre‐alarm Pre‐alarm return Low coolant temperature

103 C 100 C Desactivado

Coolant temperature control Coolant heater control Desactivado Coolant cooler control Fan control Overrun delay

Desactivado 0s

Fuel level input type

Not used

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Flexible sensor type

None

Input A Input B

Remote Start on Load ‐

Close to activate

Input C Input D

‐ ‐

Input E Input F

‐ ‐

Digital inputs

Input G Input H

Transfer to generator / Close to activate Open Mains Transfer to mains / Open Close to activate generator

Digital outputs Output A Output B

Fuel relay Start relay

Energise Energise

Output C Output D

Close Mains Output Close Generator Output

De‐Energise Energise

Output E

Audible alarm Pre‐heat during preheat timer

Energise

Output F Output G Output H

Not used Not used

Energise Energise Energise

Timers Start Delay Remote start off load

10s

Remote start on load Mains Fail

10s 0s

Telemetry start Start Timers

0s

Mains transient delay Pre‐heat

5s 5s

Cranking time Crank rest time

5s 5s

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Smoke limit Smoke limit off

0s 0s

Safety on delay Warming up time

5s 10s

Load/Stopping timers Transfer time/load delay

5s

Breaker close pulse Breaker trip pulse Return delay

0.3s 0.5s 5s

Cooling time ETS Solenoid hold

3m 2s

Fail to stop delay Generator transient delay

25s 6s

Generator options Alternator fitted

Activado

Poles AC System VT fitted

Según alternador Según instalación Según instalación

Enable phase rotation alarm Generator KW rating

Activado Según instalación

Generator Volts Under voltage trip



Under voltage pre‐alarm Loading voltage


Contrato: ±3%

Nominal generator voltage Over voltage return Over voltage pre‐alarm

277V Ph‐N 282V Ph‐N 285V Ph‐N

Contrato: ±3%

Over voltage trip



Generator frequency Under frequency trip

56Hz


Under frequency pre‐alarm Loading frequency

59.7Hz 59.8Hz

Contrato: ±0.5%

Nominal frequency Over frequency return

60Hz 60.2Hz

Over frequency pre‐alarm Over frequency trip

60.3Hz 64Hz (Shutdown)

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Contrato: ±0.5% Un poco mayor que el DSE‐5510


Generator current Especificaciones de CT

Según instalación

Overcurrent alarm Immediate alarm

Activado

IDTM Alarm IDTM Alarm trip Short circuit trip Negative Phase sequence Earth fault

Activado 112% (Multiplier 72, Warning) 210% (Multiplier 0.05, Shutdown) 52% (Shutdown, 1m) 15% (Multiplier 0.1, Shutdown)

Un poco mayor que el DSE‐5510 Un poco mayor que el DSE‐5510 Un poco mayor que el DSE‐5510 Un poco mayor que el DSE‐5510

Generator Power Overload trip Overload return

112% 90%


Delay

15m

Load control Dummy load control

Load shedding control

Desactivado

Mains Mains Failure Detection

Desactivado

Desactivado

Engine Options Magnetic pickup fitted Start attempts

Desactivado 3

Loss of sensing signal action Overspeed overshoot

Warning 12%

Overshoot delay Droop

5s Desactivado

Crank disconnect Crank disconnect on oil pressure

Activado

Check oil pressure prior to starting

Activado

Generator frequency Engine speed

20Hz 600 rpm

Oil pressure

2 Bar

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Speed settings Under speed Alarm Under speed Pre‐alarm trip Under speed Pre‐alarm Return Over speed Pre alarm return Over speed Pre‐alarm trip Over speed alarm

1680 rpm (Electrical trip) Un poco menor que el DSE‐5510 1791 rpm Contrato: ±0.5% 1794 rpm

1806 rpm 1809 rpm 1920 rpm (Shutdown)

Contrato: ±0.5% Un poco mayor que el DSE‐5510

Plant battery Voltage Undervolt warning Voltage Undervolt return

11V 11.5V

Voltage Undervolt Delay Voltage Overvolt return

30s 14.8V

Voltage Overvolt warning Voltage Overvolt delay

15V 10s

Charge alternator alarm warning

12V

Charge alternator alarm warning delay Charge alternator alarm shutdown

10s Desactivado

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Valor

Observaciones

Module version

5510 remote start module 12

MultiSet Comm.

MSC Link

EDIT CONFIG Module Base module

Application CAN Bus option

Desactivado

Gas engine AC Option

Desactivado Según red eléctrica

Alternator poles Magnetic pickup

Según alternador Desactivado

Misc Start button must be held down to crank Audible alarma

Desactivado

Number of start attempts

3

Enable Fast loading feature

Activado

All warnings are latched

Desactivado

Single list instrument display

Desactivado

Oil sender Oil pressure input type Temperature sender Engine temperature input type

Desactivado

Acorta el timer "Startup delay" cuando todas las variables monitoreadas están dentro de los valores correctos.

Not used

Not used

Fuel level sender Fuel level input type

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Not used


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Digital inputs Input 1

Remote start on load

Close to activate

Input 3

Remote start on load demand ‐

Input 4 Input 5

Generator closed auxiliary Close to activate ‐

Input 6 Input 7 Input 8

‐ ‐ ‐

Input 9

‐

Outputs Output 1

‐

Output 2 Output 3

‐ ‐

Output 4 Output 5

Close generator ‐

Energise

Led 1 Led 2

Check Sync Close generator

Lit Lit

Led 3 Led 4

Remote start on load Generator available

Lit Lit

Input 2

Close to activate

LEDs

Start timers Start delay Pre‐heat

10s 5s

Pre‐heat bypass Sensor fail delay

0s 2s

Cranking time Cranking rest time

5s 5s

Smoke limit Smoke limti off

0s 0s

Safety on delay Overspeed overshoot

5s 4s

Load/Stopping timers Warming up time Breaker close pulse Page 75 of 89

10s 0.3s Sistemas de sincronismo con controladores Deep Sea

Breaker trip pulse Gen Fail to close

0.5s 0.5s

Gen Fail to open Return delay

0.5s 5s

Cooling time

5m

EST solenoid time

2s

Fail to stop delay

20s

Other timers Batt volts low delay

30s

Batt volts high delay LCD autoscroll timer LCD page timer

10s 2s 5m

Reverse power alarm Gen transient delay

5s 5s

Negative phase seq. Out of sync delay

1m 0.5s

Generator Volts Under voltage Shutdown

260V Ph‐N

Según manual, dejar enfriar el turbo 5 minutos antes de apagar.

Under voltage pre‐alarm trip

269V Ph‐N

Loading voltage Nominal generator voltage


Over voltage Shutdown Over voltage Pre‐alarm trip


Over voltage Pre‐alarm return Alternative voltage select

282V Ph‐N

Contrato: ±3%

Contrato: ±3%

Desactivado

Generator Frequency Under freq. Shutdown Under freq. Pre‐alarm

57Hz 59.7Hz

Loading frequency

59.8Hz

Nominal frequency

60Hz

Over freq. Shutdown Over freq. Pre‐alarm trip

63Hz 60.3Hz

Over freq. Pre‐alarm return Alternative freq. Select

60.2Hz Desactivado

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Contrato: ±0.5%

Contrato: ±0.5%


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Generator current Especificaciones de CT Delayed overcurrent Short circuit

Según instalación 110% (Warning, multiplier 36) 200% (Electrical trip, curva 33)

Negative phase sequence

51% (Electrical trip)

Contrato: 50% durante 4 horas.

Earth fault

10% (Electrical trip, curva 1000)

Power Reverse power

15KW (Eletrical Trip)

KW Overload pre‐alarm trip 95% KW Overload pre‐alarm 90% return

Pre‐Alarm delay KW Overload

1m 110% (Electrical trip)

KW Overload delay Insufficient capacity

15m 10s (Warning)

Sync/Load control Autosync Governor interface Governor output reversed Action when on load AVR Output AVR output reversed Action when on load Enable ramping with P123 interface Check sync

Internal analog Desactivado Adjust to nominal frequency Internal analog Desactivado Adjust to nominal voltage Desactivado

Enable synchronising Dead bus relay

Activado 10V Ph‐N

Check sync. lower freq. Check sync. upper freq.

‐0.1Hz 0.2Hz

Check sync. RMS voltage Check sync. Phase

5V Ph‐N 5 grados

Fail to sync alarm Fail to sync. Time

Warning 30s

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Load control ‐ MultiSet MultiSet comms failure MultiSet comms alarms disabled action Too few modules action Minimum modules on MultiSet link

Warning Indication

Warning 2

Running on load demand scheme Balance engine hours

Desactivado

Calling for less sets Calling for more sets

30% 80%

Start sets as load requires

Load control ‐ Load control Engine KW load control Reactive control KW KVAr load ramp Loss of exitation Trip Loss of exitation Pre‐alarm trip Loss of exitation Pre‐alarm return

KW Share (Full load rating según máquina) Var Share (Full load rating según máquina) 1.0 %/s 8% (Electrical Trip) 5%

3%

Engine Crank disconnect frequency 20Hz Crank disconnect voltage Desactivado Crank disconnect alternator Desactivado voltage Speed Settings Overspeed overshoot Plant Battery

10%

Battery under volts warning 11V Battery under volts return 11.5V Battery overvolts warning 15V Battery overvolts return Charge alternator failure

14.8V 12V

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RE‐CALIBRATE Sync + Load control Load levels Load parallel ramp minimum

5%

ECU interface Si la señal es 0‐5V Si la señal es ±3V AVR interface (Stamford MX341) Para señal ±5V Para señal ±1

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SW1=5 SW1=0

SW2=4 SW2=5

SW1=0 SW1=0

SW2=9 SW2=1


Revamping sistema de control 

Compuesto primariamente por un módulo DSE‐8610 instalado en la sala de control, remplazando el DSE‐5510. El DSE‐8610 concentrará todas las funciones de supervisión y control del motor.



Los sensores de estado del motor (Presión, temperatura, ECU, etc.) serán monitoreados por el DSE‐8610, por lo que se deberá llevar cableado de los sensores (tipo AWG 18 o 22) o cable de red CAN (tipo Belden 9841 o semejante) desde el motor hasta el cuadro en la sala.



Asimismo, el control de la válvula de combustible, motor de arranque, bujías pre‐calentadoras, calentamiento de refrigerante y resistencia deshumificadoras serán comandadas también desde el DSE‐8610. Se utilizará el módulo de expansión de salidas a relé DSE‐2157 que se conecta a través de la red DSE‐Net. Para esto deberá instalarse un cable bipolar mallado (tipo Belden 9271 o 9841) entre el módulo DSE‐8610 y el DSE‐2157.



Se mantendrán en uso los cables existentes para la gobernación y AVR.



El DSE‐7320 se eliminará debido que a este módulo no está preparado para interactuar con otros módulos, generando alarmas por discordancias en el funcionamiento del motor. Por ejemplo: El DSE‐7320 da alarma al arrancar el motor desde el DSE‐8610 ya que no “entiende” la razón del arranque. Lo mismo sucede al momento del apagado.



Todos los módulos DSE‐8610 estarán interconectados con la red MSC‐Link, ya existente para los DSE‐5510.



Se instalará una red de datos en la sala de control para realizar telemetría y control del sistema desde las oficinas de SIGSA. Cada módulo DSE‐8610 se conectará un router mediante un cable Ethernet (Cat. 5e o Cat. 6). La red SIGSA estará interconectada a través de una VPN. Las plantas podrán tener acceso a internet mediante la red celular, mediante satélite o mediante otras formas).



Las necesidades de la red de IT son o Capacidad de para 8 puertos Ethernet para los módulos + PC local Ejemplo: Switch Cisco SF100D‐08 (8 ports 10/100 – USD 47.00) o Capacidad de comunicación 3G Ejemplo 0: TP‐Link TL‐MR3420 (Commercial grade, USB 3G modem externo, VPN L2TP e IPSec, 4 Ethernet ports 10/100, Wifi access point – USD 43.00) Ejemplo 1: Router Cisco 819G (Machine to Machine, Industrial grade, Dual SIM 3G, dual antenna, VPN L2TP, 4 Ethernet ports 10/100 – USD 1.000) Ejemplo 2: Router Cisco 881G (3G, VPN L2TPv3 y IPSec, 4 Ethernet ports 10/100 – USD 930.) Ejemplo 3: E‐lins H880 (3G, VPN L2TP y IPSec, 4 Ethernet ports 10/100, WiFi access point)

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Ejemplo 4: E‐lins H800t (Machine to machine, Industrial grade, VPN L2TP y IPSec, 4 Ethernet ports 10/100, Wifi Access point) 

El DSE‐8610 tendrá configurada las funciones de registro de datos (data logging) para ciertas variables elegidas y eventos/alarmas.



En las oficinas de SIGSA se instalarán PCs con el SCADA provisto por Deep Sea para tener acceso en tiempo real al estado de cada máquina pudiéndose verificar alarmas, eventos, horas de uso, consumo actual, etc. Cada planta tendrá una IP y puerto dentro de la VPN.

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Diagrama general de conexiones

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Funciones nuevas del DSE‐8610 El DSE‐8610 es, como el DSE‐5510, un módulo pensado para el “load sharing”. El DSE‐8610 contiene funcionalidades nuevas, mayor cantidad de alarmas, posibilidad de registrar variables, comunicación Ethernet para monitoreo remoto, programación básica tipo PLC, entre otros. Para aprovechar las últimas funciones, todo el monitoreo y mando del motor lo controlará el DSE‐8610. Cualquier operación que lleve a cabo otro dispositivo, no será registrada por el módulo y tampoco será visualizada remotamente. Los pasos siguientes son realizar el esquema de conexión eléctrica de cada motor con el módulo DSE‐ 8610, definir la tabla con los parámetros de configuración del módulo, y definir la arquitectura de IT (red Ethernet y VPN) para el acceso remoto.

Conexiones eléctricas El módulo DSE‐8610 concentra todas las entradas y salidas del sistema. Entonces, se propone que el cuadro en la sala de control, donde está el DSE‐8610, se conecte con el cuadro en el motor con conexiones entre dos regletas: –B1 en la sala de control, y –B2 en el cuadro del motor. Son 17 conexiones. El AVR y el gobernador se conectan internamente a la regleta –B2. De esa manera, todas las interconexiones entre el motor y la sala de control se focalizan solo en una regleta por lado. Ver planos adjuntos y archivos en formato DWG y PDF.

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Parámetros DSE‐8610 El DSE‐8610 tiene funciones nuevas respecto al DSE‐5510, tanto referentes al control de generador‐ motor, como a las comunicaciones del sistema con el exterior.

Data logging Tab: Module ‐> Data logging El DSE‐8610 permite el registro de datos de variables seleccionadas. En esta sección se pueden configurar cuales son los datos a registrar, y cada cuanto tiempo se tomarán las muestras. En la página de opciones se puede elegir:   

Only log when engine is running: Especifica si se registra solo cuando el motor está funcionando Log to USB drive: Seleccionar si se registrará en una llave USB externa. Caso contrario, se registra en la memoria interna del módulo, que es de menor tamaño. Keep oldest data: Si se selecciona, no se continuará registrando ante la falta de memoria registrable.

Opciones de sincronismo Tab: Generator ‐> Sync Options Las funciones y configuraciones son las mismas que para el DSE‐5510, pero se agrega:  MSC Compatibility: Se debe chequear cuando se interconectan módulos DSE‐8610 con DSE‐5510.

Opciones de motor Tab: Engine ‐> CAN Alarms CAN options Module to record engine hours

Activado: El DSE‐8610 registra la cantidad de horas del motor. Desactivado: Las horas la cuenta la ECU.

DPF Regeneration control

Inidica la forma de operación del regenerador del filtro de partículas de diesel. En automático lo controla la ECU. Se puede desactivar o dejar siempre activado.

Speed Switch ECU wakeup

Si es activado, el módulo enviará a la ECU una señal periódica para que no se apague mientras el motor esté detenido. Puede servir para medir el nivel de combustible.

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CAN Alarms DM1 signals ECU Amber ECU Red ECU Malfunciton ECU Protect Water in Fuel After treatment Inlet Temperature

Son señales de diferentes grados de criticidad que envía la ECU Se elige que hacer ante la llegada de un mensaje de tipo "Advertencia" de la ECU. Se elige que hacer ante la llegada de un mensaje de tipo "Grave" de la ECU. Se elige que hacer ante la llegada de un mensaje de tipo "Falle" de la ECU. Se elige que hacer ante la llegada de un mensaje de tipo "Protección de motor" de la ECU. Acción a tomar si la ECU envía el mensaje de presencia de agua en el combustible. Acción a tomar si la ECU envía el mensaje de error en el pos‐tratamiento de los escapes. Se especifican los niveles de alarma para la temperatura del aire de ingreso.

Opciones de comunicaciones Tag: Communications ‐> Ethernet Port El modulo DSE‐8610 tiene la posibilidad de comunicarse por Ethernet. Esto posibilita el acceso SCADA remoto. Ethernet Port Obtain IP address automatically IP Addresses Modbus port

Debe activarse en el caso que exista un servidor DHCP en la red. Preguntar al administrador de redes. Son las direcciones que deben ingresarse para el módulo y otros servicios de comunicaciones si no se activa la opción anterior. Preguntar al administrador de redes por estos datos. Puerto lógico de la comunicación con el módulo.

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Opciones avanzadas Tab: Advanced ‐> Advanced options Advanced options Protections disable Out of sync

Si se activa se eliminan las protecciones. Solo usar estando muy seguro de lo que se hace y por qué se lo hace.

Out of sync angle Cantidad de grados de defasaje para disparar la alarma Out of sync timer Retardo para la alarma por fuera de sincronismo Other timers Syncronization delay Dead bus run‐on Mains decoupling supervision Dead bus synchronizing

Retardo para el comienzo del proceso de sincronismo para darle tiempo al motor‐generador a estabilizarse Retardo para la activación del esquema de encendido por demanda. Retardo para la activación de las protecciones de desacople de la línea principal. Activa un método alternativo de sincronismo. Se puede utilizar cuando se sincroniza con red principal.

Funciones PLC Este módulo cuenta con funciones básicas de PLC. Se pueden programar cosas simples en lenguaje ladder utilizando marcas, timers, contadores, entradas, salidas, etc. El módulo no supervisa nada de estas operaciones. El usuario es plenamente responsable por lo que se programa.

Configuración para un motor convencional Se adjunta un archivo de configuración offline y una tabla anexa con los parámetros sugeridos para un motor de tipo convencional. (MP‐135 por ejemplo)

Configuración para un motor electrónico Se adjunta un archivo de configuración offline y una tabla anexa con los parámetros sugeridos para un motor de tipo convencional. (MP‐750 por ejemplo)

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Lista de repuestos El sistema nuevo está constituído por casi los mismos componentes que el anterior. Lo que se suma son números de conexiónes, breakers y fusibles de montaje DIN y en cable. Por motor, la lista de componentes del sistema de control es:

Cuadro de sincronismo Cuadro motor 1 Módulo de expansión DSE‐2157 1 Módulo DSE‐8610 4 Transformadores de corriente 1 Breaker 2x16A 1 Breaker principal motorizado 1 Breaker 2x2A 2 Breakers 3x2A 1 Breaker 1x4A 1 Breaker 1x4A 1 Breaker 1x2A 1 Breaker 1x2A 3 Fusibles de 2A 1 fusible de 2A 3 Portafusibles de cable 2 fusible de 0.5A 5 Relés de 12V (o 24V según máquina) 3 Portafusibles para riel DIN 5 Zócalos para relés 2 Relés de 12V (o 24V según máquina) 22 borneras para riel DIN 2 Zócalos para relé 1 Resistencias de 120 ohms 23 borneras para riel DIN 1 Botón de emergencia tipo hongo 2 Resistencias de 120 ohms 2 Contactos NC para el botón de emegencia 1 Switch 8 puertos Cables 18 AWG 1 Router 3G Cables 16 AWG Cables 18 AWG Cables 12 AWG Cables 16 AWG Cable mallado 120 ohms tipo Belden 9841 Cables 12 AWG Cable mallado 2 x 18 AWG Cable mallado 120 ohms tipo Belden 9841 Cable Ethernet Cat. 5e NOTA: Para los cables que interconectan señales entre los bornes 4 a 9 y 19 a 22, serían conveniente utilizar uno o dos cables multiconductores. Esto no es necesario para un correcto funcionamiento, pero simplificaría mucho la instalación y seguimiento del cableado.

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Acceso remoto Arquitectura de red Cada módulo DSE‐8610 tendrá asignada una dirección IP y un puerto fijos. La idea inicial es que cada módulo tenga una IP fija dentro de la VPN según la subdivión de rangos por plantel. En cada planta, los módulos se conectarán mediante Ethernet a un switch/router. Dicho router se conectará a internet ya sea por conexión 3G o satelital. Ejemplo: 



Saboga IP 10.1.1.10 o Módulo 1 IP 10.1.1.11 Puerto 502 o Módulo 2 IP 10.1.1.12 Puerto 502 o Módulo 3 IP 10.1.1.13 Puerto 502 Contadora IP 10.1.1.20 o Módulo 1 IP 10.1.1.21 Puerto 502 o Módulo 2 IP 10.1.1.22 Puerto 502 o Módulo 3 IP 10.1.1.23 Puerto 502

SCADA En las oficinas de SIGSA, se dispondrá de una (o varias) PC con el software “DSE Scada Suite” instalado y configurado. Cada módulo DSE‐8610 acepta hasta 4 conexiones Ethernet simultáneas. Este software permite la monitorización y control remoto de cada conjunto generador compuesto con un DSE‐8610. Los DSE‐5510 no tienen esta funcionalidad. Se podrán visualizar todas las variables del motor, generador, horas de uso, alarmas y registros de eventos. También se podrá arrancar y parar el motor remotamente. No se puede cambiar la cantidad de horas de funcionamiento del motor con este software. Para configurar el SCADA, se utiliza el software “DSE Scada Suite Configuration Tool”. En el mismo, se disponen las partes constitutivas de cada plantel asignádole a cada una sus propiedades: Nombre, dirección IP, puerto. Una vez hecho el esquema, se debe guardar con un nombre con extensión XML. Luego, al abrir la aplicación “DSE Scada Suite”, se abrirá automáticamente por defecto el esquema “DSEScadaSuite.xml”. Si se desea, se puede abrir un esquema salvado con otro nombre pulsando el botón “Load”.

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Configuración remota Utilizando el software de configuración “DSE Configuration Suite”, mediante la misma conexión remota, se puede obtener la configuración actual de cada módulo. Se la puede modificar y cargar remotamente al igual que se lo haría mediante una conexión directa USB. En la parte superior de la ventana principal del programa, se debe seleccionar el modo de conexión TCP/IP en el menú desplegable. Luego, ingresar la dirección IP y puerto del módulo apuntado. Luego, se procede con la configuración normalmente. La cantidad de horas de funcionamiento del motor no se puede modificar con el “DSE Scada Suite””, pero sí se lo puede hacer desde el SCADA individual que provee el software de configuración del módulo “DSE Configuration Suite”. Esta función se encontrará bajo el menú “Maintenance” o “Mantenimiento” Tener mucho cuidado de estar configurando el módulo pretendido. Verificar doblemente la dirección IP y puerto, y la descripción de cada generador para asegurarse que se esté conectado al módulo adecuado.

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Sistemas de Sincronismo Utilizando Controladores Deep Sea DSE-8610

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