HGM61106120发电机组控制器上海孚创.docx
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HGM61106120发电机组控制器上海孚创
GEC20102020发电机组控制器
安
装
使
用
说
明
书
上海孚创动力电器有限公司
十一、典型应用17
一、概述
GEC2010/2020电站自动化控制器用于单台发动机组自动化系统，可实现机组的自动开机／停机、市电/发电自动切换控制功能（AMF）、数据测量、报警保护功能。
控制器采用大屏幕液晶（LCD）显示，中英文自由切换界面，操作简单，运行可靠。
GEC2010/2020电站自动化控制器采用微处理器技术，实现了多种参数的精密测量、定值调节以及定时、阈值整定等功能，所有参数可从控制器前面板调整。
也可使用PC机通过RS485接口调整及监测、编程接口调整。
其结构紧凑、接线简单，可靠性高，可广泛应用于各类型发电机组自动化系统。
二、性能和特点
GEC2000系列有两种型号：
GEC2010/2010C：
用于单机自动化，通过远端开机信号控制发电机组自启停；
GEC2020/2020C：
在GEC2010基础上增加了市电电量监测和市电/发电自动切换控制功能（AMF），特别适用于一市一机构成的单机自动化系统。
注1：
GEC2010C/GEC2020C具有RS485接口，GEC2010/GEC2020无RS485接口。
注2：
后文均以GEC2010/GEC2020为例进行描述。
其主要特点如下：
★液晶显示LCD为128x64，带背光，两种语言（简体中文、英文）显示，轻触按钮操作；
★适合于三相四线、单相二线、二相三线（120/240V）电源50/60Hz系统。
★采集并显示市电/发电三相电压、三相电流、频率、功率参数；
市电发电
线电压Uab，Ubc，Uca线电压Uab，Ubc，Uca
相电压Ua，Ub，UC相电压Ua，Ub，UC
频率HZ频率HZ
负载
电流IA，IB，IC
有功功率KW
无功功率KVar
视在功率KVA
功率因数PF
发电累计电能kWh
★市电具有过压、欠压、缺相功能，发电具有过压、欠压、过频、欠频、过流功能；
★精密采集发动机的各种参量：
温度WT℃/℉同时显示
机油压力OPkPa/Psi/Bar同时显示
燃油位FL单位：
%
转速SPD单位：
RPM
电池电压VB单位：
V
充电机电压VD单位：
V
计时器HC可累计999999小时
累计启动次数最大可累计999999次
★控制保护功能：
实现柴油发电机组自动开机／停机、合分闸（ATS切换）及完善的故障显示保护等功能；
★具有得电停机、怠速控制、预热控制功能，且均为继电器输出。
★参数设置功能：
允许用户对其参数进行更改设定，同时记忆在内部FLASH存储器内，在系统掉电时也不会丢失，控制器所有参数均可以在控制器前面板进行设置，或使用PC机通过编程接口调整，也可以使用PC机通过RS485接口调整。
★多种温度、压力、油位传感器可直接使用，并可自定义参数。
★多种起动成功条件（转速传感器、油压、发电）可选择。
★供电电源范围宽（8－35）VDC，能适应不同的起动电池电压。
★模块化结构设计，阻燃ABS外壳，可插拔式接线端子，嵌入式安装方式，结构紧凑，安装方便。
三、规格
项目
内容
工作电压
DC8.0V至35.0V连续供电
整机功耗
＜3W（待机方式：
≤2W）
交流发电机电压输入：
三相四线
单相二线
二相三线
15VAC-360VAC（ph-N）3Phase4wire
15VAC-360VAC（ph-N）SinglePhase
15VAC-360VAC（ph-N）2Phase3wire
交流发电机频率
50/60Hz
转速传感器电压Vpp
1.0至24V（有效值）
转速传感器频率
最大10000Hz
起动继电器输出
16Amp +DC直流供电输出
燃油继电器输出
16Amp +DC直流供电输出
可编程继电器输出口1
16Amp +DC直流供电输出
可编程继电器输出口2
16Amp 250VAC无源输出
可编程继电器输出口3
16Amp 250VAC无源输出
可编程继电器输出口4
16Amp250VAC无源输出
外形尺寸
204mmx165mmx48mm
开孔尺寸
184mmx139mm
电流互感器次级电流
额定0~5A/AC
工作条件
温度：
（-25～70）℃ 湿度：
（20～90）%
储藏条件
温度：
（-30～＋80）℃
绝缘强度
对象：
在输入／输出／电源之间
引用标准：
IEC688－1992
试验方法：
AC1.5kV／1min漏电流2mA
重量
0.6kg
四、操作
1.按键功能描述
停机/复位键
在手动／自动状态下，均可以使运转中的发电机组停止。
在发电机组报警状态下，可以使任何的告警复位。
在停机模式下，按键3秒钟以上，可以测试面板指示灯是否正常（试灯）。
开机键
在手动模式或手动试机模式下，按此键可以使静止的发电机组开始起动。
手动键
按下此键，可以将控制器置于手动状态。
自动键
按下此键，可以将控制器置于自动状态。
带载运行键
在手动状态下，在发电正常时，可以让油机带载运行。
（GEC2010无此功能）
设置/确认键
进入设置菜单，并在设置中移动光标及确认设置信息。
上翻/增加
翻屏，在设置中向上移动光标及增加光标所在位的数字。
下翻/减少
翻屏，在设置中向下移动光标及减少光标所在位的数字。
2.自动开机停机操作
按
键，该键旁指示灯亮起，表示发电机组处于自动开机模式。
自动开机顺序：
1.GEC2020：
当市电异常（过压、欠压、缺相）时，进入“市电异常延时”，LCD屏幕显示倒计时，市电异常延时结束后，进入“开机延时”；
2.GEC2010：
当远程开机输入有效时，进入“开机延时”；
3.LCD屏幕显示“开机延时”倒计时；
4.开机延时结束后，预热继电器输出（如果被配置），LCD屏幕显示“开机预热延时**s”；
5.预热延时结束后，燃油继电器输出1s，然后起动继电器输出；如果在“起动时间”内发电机组没有起动成功，燃油继电器和起动继电器停止输出，进入“起动间隔时间”，等待下一次起动；
6.在设定的起动次数内，如果发电机组没有起动成功，LCD显示窗第四行反黑，同时LCD显示窗第四行显示起动失败报警；
7.在任意一次起动时，若起动成功，则进入“安全运行时间”，在此时间内油压低、水温高、欠速、充电失败以及辅助输入（已配置）报警量等均无效，安全运行延时结束后则进入“开机怠速延时”（如果开机怠速延时被配置）；
8.在开机怠速延时过程中，欠速、欠频、欠压报警均无效，开机怠速延时过完，进入“高速暖机时间延时”（如果高速暖机延时被配置）；
9.当高速暖机延时结束时，若发电正常则发电状态指示灯亮，如发电机电压、频率达到带载要求，则发电合闸继电器输出，发电机组带载，发电供电指示灯亮，发电机组进入正常运行状态；如果发电机组电压或频率不正常，则控制器报警停机（LCD屏幕显示发电报警量）；
自动停机顺序：
1.GEC2020：
发电机组正常运行中或市电恢复正常，则进入“市电电压正常延时”，确认市电正常后，市电状态指示灯亮起，“停机延时”开始；
2.GEC2010：
当远程开机输入失效时，开始“停机延时”；
3.停机延时结束后，开始“高速散热延时”，且发电合闸继电器断开，经过“开关转换延时”后，市电合闸继电器输出，市电带载，发电供电指示灯熄灭，市电供电指示灯点亮；
4.当进入“停机怠速延时”（如果被配置）时，怠速继电器加电输出；
5.当进入“得电停机延时”时，得电停机继电器加电输出,燃油继电器输出断开；
6.当进入“发电机组停稳时间”时，自动判断是否停稳；
7.当机组停稳后，进入发电待机状态；若机组不能停机则控制器报警（LCD屏幕显示停机失败警告）。
3.手动开机停机操作
1.GEC2020:
按
键，控制器进入“手动模式”，手动模式指示灯亮。
按
键，控制器进入“手动试机模式”，手动试机模式指示灯亮。
在这两种模式下，按
键,则起动发电机组，自动判断起动成功，自动升速至高速运行。
柴油发电机组运行过程中出现水温高、油压低、超速、电压异常等情况时，能够有效快速保护停机。
（过程见自动开机操作步骤4～9）。
在“手动模式
”下，发电机组带载是以市电是否正常来判断，市电正常，负载开关不转换，市电异常，负载开关转换到发电侧。
在“手动试机模式
”下，发电机组高速运行正常后，不管市电是否正常，负载开关都转换到发电侧。
2.GEC2010:
按
键，控制器进入“手动模式”，手动模式指示灯亮，然后按
键,则起动发电机组，自动判断起动成功，自动升速至高速运行。
柴油发电机组运行过程中出现水温高、油压低、超速、电压异常等情况时，能够有效快速保护停机（过程见自动开机操作步骤4～9）。
发电机组高速运行正常后,若远端开机信号有效则控制器发出发电合闸信号，远端开机信号无效则控制器不出发电合闸信号。
3.手动停机:
按
键，可以使正在运行的发电机组停机。
（过程见自动停机过程3～7）
五、保护
1.警告
当控制器检测到警告信号时，控制器仅仅警告并不停机，且LCD显示警告量报警类型。
控制器警告量如下表：
序号
警告量类型
描述
1
速度信号丢失警告
当控制器检测到发电机组的转速等于零且速度丢失延时设为0时，控制器发出警告报警信号，同时LCD屏幕上显示速度信号丢失警告字样。
2
发电过流警告
当控制器检测到发电机组的电流大于设定的过流阈值且过流延时设为0时，控制器发出警告报警信号，同时LCD屏幕上显示发电过流警告字样。
3
停机失败警告
当得电停机延时/等待发电机组停稳延时束后，若发电机组输出有电，则控制器发出警告报警信号，同时LCD屏幕上显示停机失败警告字样。
4
燃油位低警告
当控制器检测到发电机组的燃油液位值小于设定的阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD屏幕上显示燃油液位低警告字样。
5
充电失败警告
当控制器检测到发电机组的充电机电压值小于设定的阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD屏幕上显示充电失败警告字样。
6
电池欠压警告
当控制器检测到发电机组的电池电压值小于设定的阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD屏幕上显示电池欠压警告字样。
7
电池过压警告
当控制器检测到发电机组的电池电压值大于设定的阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD屏幕上显示电池过压警告字样。
2.停机报警
当控制器检测到停机报警信号时，控制器立即停机并断开发电合闸继电器信号，使负载脱离，并显示报警类型。
停机报警量如下表：
序号
警告量类型
描述
1
紧急停机报警
当控制器检测到紧急停机报警信号时，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示紧急停机报警字样。
2
高水／缸温报警停机
当控制器检测的水／缸温数值大于设定的水／缸温停机数值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示高水温报警停机字样。
3
低油压报警停机
当控制器检测的油压数值小于设定的油压警告数值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD屏幕上显示低油压报警停机字样。
4
超速报警停机
当控制器检测到发电机组的转速超过设定的超速停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示发电超速报警停机字样。
5
欠速报警停机
当控制器检测到发电机组的转速小于设定的停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示发电欠速报警停机字样。
6
速度信号丢失报警停机
当控制器检测到发电机组的转速等于零，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示速度信号丢失报警停机字样。
7
发电过压报警停机
当控制器检测到发电机组的电压大于设定的过压停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示发电过压报警停机字样。
8
发电欠压报警停机
当控制器检测到发电机组的电压小于设定的欠压停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示发电欠压报警停机字样。
9
发电过流报警停机
当控制器检测到发电机组的电流大于设定的过流停机阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD屏幕上显示发电过流报警停机字样。
10
起动失败报警停机
在设定的起动次数内，如果发电机组没有起动成功，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示起动失败报警停机字样。
11
超频报警停机
当控制器检测到发电机组的频率超过设定的超速停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示发电超频报警停机字样。
12
欠频报警停机
当控制器检测到发电机组的频率小于设定的停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示发电欠频报警停机字样。
13
不发电报警停机
当控制器检测到发电机组的频率等于零，控制器发出停机报警信号，同时LCD屏幕上显示不发电报警停机字样。
六、接线
GEC2010与GEC2020相比少一个市电电压三相输入端子。
接线端子接线描述：
序号
功 能
线径
备 注
1
市电A相电压监测输入
1.0mm
连接至市电A相（推荐2A保险丝）
2
市电B相电压监测输入
1.0mm
连接至市电B相（推荐2A保险丝）
3
市电C相电压监测输入
1.0mm
连接至市电C相（推荐2A保险丝）
4
市电N线输入
1.0mm
连接至市电N线）
5
发电A相电压监测输入
1.0mm
连接至发电A相（推荐2A保险丝）
6
发电B相电压监测输入
1.0mm
连接至发电B相（推荐2A保险丝）
7
发电C相电压监测输入
1.0mm
连接至发电C相（推荐2A保险丝）
8
发电N线输入
1.0mm
连接至发电N线
9
电流互感器C相监测输入
1.5mm
外接电流互感器二次线圈（额定5A）
10
电流互感器B相监测输入
1.5mm
外接电流互感器二次线圈（额定5A）
11
电流互感器A相监测输入
1.5mm
外接电流互感器二次线圈（额定5A）
12
电流互感器公共端
1.5mm
参见后面安装说明
13
可编程继电器输出口4
2.5mm
详见表二
14
可编程继电器输出口4
2.5mm
15
可编程继电器输出口3
2.5mm
16
可编程继电器输出口3
2.5mm
17
可编程输入口1
1.0mm
接地有效
设置项目见表三
18
可编程输入口2
1.0mm
接地有效
19
远端开机输入口
1.0mm
接地有效（-Ve）
20
温度传感器输入
连接液位电阻型传感器
设置项目见表四
21
油压传感器输入
连接液位电阻型传感器
22
液位传感器输入
连接液位电阻型传感器
23
转速传感器输入，控制器内部已接电池负极
连接转速传感器，必须用屏蔽线
24
转速传感器输入
25
充电发电机D＋端输入
1.0mm
接充电发电机D+（WL）端子，若充电机上没有此端子，则此端子悬空。
26
可编程继电器输出口2
2.5mm
27
可编程继电器输出口2
2.5mm
详见表二
28
可编程继电器输出口2
2.5mm
29
可编程继电器输出口1
1.5mm
30
直流工作电源输入B-
2.5mm
接起动电池负极
31
直流工作电源输入B+
2.5mm
接起动电池正极，若长度大于30米，用双根并联。
推荐最大20A保险丝
32
起动继电器输出
1.5mm
输出B+，额定10A
33
燃油继电器输出
1.5mm
输出B+，额定10A
34
紧急停机输入
2.5mm
通过急停按钮接B+
七、编程参数范围及定义
GEC2000发电机组控制器可设置参数如下：
1.参数设置内容及范围一览表（表一）
序号
项目
参数范围
出厂值
描述
1
市电电压正常延时
（0-3600）S
10
当市电电压从不正常到正常或从正常到不正常的确认时间，用于ATS的切换
2
市电电压异常延时
（0-3600）S
5
3
市电电压过低阈值
（30-360）V
184
当采样电压低于此值，即认为市电电压过低，当设为30V时，不检测电压过低信号,回差为10V
4
市电电压过高阈值
（30-360）V
276
当采样电压高于此值，即认为市电电压过高，当设为360V时，不检测电压过高信号,回差为10V
5
开关转换间隔
（0-99.9S）
1.0
从市电分闸到发电合闸或从发电分闸到市电合闸中间的间隔时间
6
开机延时
（0-3600s）
1
从市电异常或远端开机信号有效到油机开机的时间
7
停机延时
（0-3600s）
1
从市电正常或远端开机信号无效到油机停机的时间
8
起动次数
（1-10）次
3
当发动机起动不成功时，最多起动的次数。
当达到起动的次数时，控制器发出起动失败信号
9
预热时间
（0-300）S
0
在起动机加电前，预热塞预加电的时间
10
起动时间
（3-60）S
5
起动机每一次加电的时间
11
起动间隔时间
（3-60）S
10
当发动机起动不成功时，在第二次加电开始前等待的时间
12
安全运行时间
（1-60）S
10
在此时间内油压低、水温高、欠速、欠频、欠压、充电失败以及辅助输入（已配置）报警量均无效。
13
开机怠速时间
（0-3600）S
0
开机时发电机组怠速运行的时间
14
高速暖机时间
（3-3600）S
10
发电机进入高速运行后，在合闸之前所需暖机的时间
15
高速散热时间
（3-3600）S
10
在发电机组卸载后，在停机前所需散热的时间
16
停机怠速时间
（0-3600）S
0
停机时发电机组怠速运行的时间
17
得电停机输出时间
（0-120）S
20
当要停机时，停机电磁铁加电的时间
18
机组停稳时间
（0-120）S
0
当“得电停机输出时间”设为0时，从怠速延时结束到停稳所需时间，当“得电停机输出时间”不等于0时，从得电停机延时结束到停稳所需的时间
19
合闸时间
（0-10）S
5.0
市电合闸及发电合闸脉冲宽度，当为0时表示为持续输出
20
发动机齿数
（10-300）
118
装于发动机上飞轮的齿数，用于起动机分离条件的判断及发动机转速的检测，参见后面安装说明
21
发电异常延时
0-20.0S
10.0
发电电压过高或过低报警延时
22
发电电压过高阈值
（30-360）V
264
当发电电压高于此值且持续设定的“发电异常延时”时间，即认为发电电压过高，同时发出发电异常停机报警。
当设为360V时，不检测电压过高信号
23
发电电压过低阈值
（30-360）V
196
当采样电压低于此值且持续设定的“发电异常延时”时间，即认为发电电压过低，同时发出发电异常停机报警。
当设为30V时，不检测电压过低信号
24
欠速阈值
（0-6000）RPM
1200
当发动机转速低于此值且持续10秒，即认为欠速，发出欠速报警停机信号
25
超速阈值
（0-6000）RPM
1710
当发动机转速超过此值且持续2秒，即认为超速，发出超速报警停机信号
26
欠频阈值
0-75.0Hz
45.0
当发电机频率低于此值且不为零且持续10秒，即认为欠频，发出欠频报警停机信号
27
超频阈值
0-75.0Hz
57.0
当发电机频率超过此值且持续2秒，即认为超频，发出超频报警停机信号
28
温度过高阈值
（80-140）℃
98
当外接温度传感器的温度值大于此值时，发出温度过高信号。
此值仅在安全延时结束后开始判断，仅对温度传感器输入口外接的温度传感器判断。
当设置值等于140时，不发出温度过高信号（仅对温度传感器，不包括可编程输入口输入的温度过高报警信号）
29
油压过低阈值
（0-400）kPa
103
当外接压力传感器的压力值小于此值时，开始油压过低延时。
此值仅在安全延时结束后开始判断。
当设置值等于0时，不发出油压过低信号（仅对压力传感器，不包括可编程输入口输入的油压低报警信号）
30
燃油位过低阈值
（0-100）%
10
当外接液位传感器的液位小于此值且持续10秒，发出液位过低信号，此值仅警告不停机
31
速度信号丢失延时
0-20.0S
5.0
速度信号丢失停机延时，若设为0，只警告不停机
32
充电失败时充电机电压
（0-30）V
6.0
在发电机组正常运行过程中，当充电机D+（WL）电压低于此值且持续5秒时，发出充电失败报警停机
33
电池过压阈值
（12-40V）
33.0
当电池电压高于此值且持续20秒时，发出电池电压异常信号，此值仅警告不停机
34
电池欠压阈值
（4-30V）
8.0
当电池电压低于此值且持续20秒时，发出电池电压异常信号，此值仅警告不停机
35
电流互感器变比
（5-6000）/5
500
外接的电流互感器的变比
36
满载电流
（5-6000）A
500
指发电机的额定电流，用于负载过流的计算
37
过流百分比
（50-130）%
120
当负载电流大于此百分数时，开始过流延时
38
过流延时
（0-3600）S
1296
当负载电流大于设定值且持续设定的时间，即认为过流。
延时设为0时仅警告不停机
39
开关量输出口1
（0-9）
2
出厂默认为:
得电停机
40
开关量输出口2
（0-9）
3
出厂默认为:
怠速控制
41
开关量输出口3
（0-9）
5
出厂默认为:
发电合闸
42
开关量输出口4
（0-9）
6
出厂默认为:
市电合闸
43
可编程输入口1
（1-16）
1
出厂默认为:
温度报警开关输入
44
编程输入口1延时
0-20.0S
2.0
45
可编程输入口2
（1-16）
2
出厂默认为:
油压低报警开关输入
46
编程输入口2延时
0-20.0S
2.0
47
口令设置
（0-9999）
1234
48
起动成功条件选择
0磁传感器
1发电
2磁传感器＋发电
3磁传感器+油压
4发电+油压
5发电＋磁传感器+油压
2
起动机分离的条件。
起动机与发动机分离的条件有发电、磁传感器和油压，目的是使起动马达与发动机尽快分离。
49
起动成功时发动机转速
（0-3000）RPM
360
当发动机转速超过此值时，认为油机起动成功，起动机将分离
50
起动成功时发电机频率
（10-30）Hz
14
在起动过程中当发电机频率超过此值时，认为油机起动成功，起动机将分离
51
起动成功时发动机油压
（0-400）kPa
200
在起动过程中当发动机油压超过此值时，认为油机起动成功，起动机将分离
52
单相/三相输入选择
0三相四线
1单相二线
2二相三线
0
三相四线
53
温
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