Системы централизованного контроля параметрами СЭУ.

В состав структурной схемы входят:

В качестве датчиков (первичных измерительных преобразователей) Д1… Д6 используются терморезисторы - металлические термометры сопротивления, преобразующие изменение температуры в изменение сопротивления. Каждый датчик включается в неуравновешенный мост, являющийся частью нормирующего преобразователя.

Нормирующие преобразователи НП1…НП6 обеспечивают унифицированный выходной сигнал, независимо от диапазона изменения выходных сигналов датчиков. Это необходимо для дальнейшей обработки сигналов в СЦК.

Блок сравнения (БС) содержит сравнивающее устройство (СУ), по числу каналов. На один вход каждого СУ поступает сигнал с НП, на второй - сигнал уставки на срабатывание сигнализации. Для всех каналов, уставки вырабатываются блоком уставок (БУ) в виде уровней постоянного напряжения Uуст. При превышении входным сигналом значения уставки, на выходе СУ появляется сигнал высокого уровня, поступающий на соответствующий вход блока контроля и сигнализации (БКС) и вызывающий в конечном итоге срабатывание сигнализации.

Блок задержки времени (БЗ) предназначен для задержки срабатывания сигнализации и повышает устойчивость работы БКС в реальных условиях эксплуатации.

Блок контроля и сигнализации (БКС) предназначен для выработки группы тревожных сигналов разного назначения и разных видов. Он работает в автоматическом режиме, поочередно опрашивая сигналы на входах БС. С появлением на выходе любого СУ сигнала, он должен обеспечить следующие виды сигнализации:

обобщенный световой сигнал, свидетельствующий, что сигнал любого из каналов превысил заданную уставку (лампа H);

обобщенный электрический сигнал - для подачи в другие системы или в выносные блоки сигнализации в каютах механиков, электромеханика и т.д.;

сигнал управления звуковой сигнализацией, для приведения в действие звуковой сигнализации в машинном отделении при превышении уставки по любому из каналов;

индивидуальный световой сигнал, позволяющий идентифицировать номер срабатывающего канала (лампы Н1…Н6);

Характер подачи тревожных звуковых и световых сигналов должен изменяться после восприятия обслуживающим персоналом. Для подачи сообщения в СЦК о том, что тревожный сигнал принят, имеется кнопка S3 квитирование, после нажатия которой звуковая сигнализация прекращается, а свечение изменяется с пульсирующего на постоянное. Данный алгоритм срабатывания сигнализации и ее реакции на ответ человека (квитирование) общепринят в судовых СЦК. Звуковая сигнализация ревун предназначена лишь для привлечения внимания человека в момент превышения заданного, обычно предельного или опасного значения контролируемого параметра. Особенно в шумном машинном отделении судна. Пульсирующая световая сигнализация дублирует звуковую и, кроме того, позволяет среди большого количества оборудования пультов и панелей управления центрального поста управления судна быстро найти систему, подавшую тревожный сигнал.

Обобщенные электрический и световой сигналы (с постоянным свечением), а также индивидуальный световой сигнал сохраняются до тех пор, пока значение контролируемого параметра не станет меньше уставки. После чего автоматически снимаются.

Блок измерения (БИ), работающий на цифровое отсчетное устройство (ЦОУ), предназначен для выборочного измерения значения любого из параметров, контролируемых СЦК, а также заданной по нему уставки. При измерении номер канала задается спаренным переключателем S1 (S1.1 и S2.2), а вид измеряемой величины - параметр или уставка - выбирается переключателем S2. В показанном на схеме положении переключателей измеряется уставка по каналу 2. В нижнем положении S2 измеряется температура по этому каналу.

 

 

8)Структура микропроцессорной системы управления су­довыми техническими средствами.

 

В наиболее общем виде структурная схема судовой измерительной информационной системы состоит из таких частей (рис. 1):

 

Рис. 1. Обобщенная структурная схема ИИС

 

1 - первичные измерительные преобразователи физических величин (температуры,давления, уровня, напряжения, тока), представляющие их в виде электрического сигнала;

2 - коммутирующие устройства, подключающие электрический сигнал к измерительному преобразователю автоматически или по вызову оператора;

3 - измерительные преобразователи, переводящие аналоговые электрические сигналы в унифицированный сигнал. В некоторых случаях измерительные преобразователи меняют масштаб с целью получения результата измерения в принятых единицах;

4 - аналого-цифровые преобразователи (АЦП), осуществляющие собственно измерение, квантование и цифровое кодирование;

5 - цифровые индицирующие устройства, предназначенные для выдачи результата измерения в цифровой форме в десятичном коде;

6 - цифровые регистрирующие устройства, обеспечивающие регистрацию результата измерения, номера контролируемого параметра и времени измерения;

7 - электронные вычислительные машины (ЭВМ), выполняющие различные математические операции и сбор статистических данных о ходе измеряемого процесса;

8 - управляющие устройства, обеспечивающие выполнение заданной программы по определенному алгоритму;

9 - устройства контроля, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации при отклонении параметра от нормы;

10 - устройства светозвуковой сигнализации, обеспечивающие выдачу оператору световых сигналов, указывающих место неисправности, а также обобщенных светозвуковых сигналов в различные помещения судна.

Судовые ИИС имеют различную структуру, но все они строятся на принципе централизации измерений путем программного или по вызову оператора подключения первичных преобразователей к одному или нескольким измерительным преобразователям.

Система GEAMAR 100 ISL предназначена для контроля параметров СЭУ и вспомогательных механизмов и управления ними.

Система характеризуется надежностью в эксплуатации, четкой структуризацией информации, выдаваемой для пользователя..(см. рис.3).

 

Рис. 3. Структурная схема системы GEAMAR 100 ISL

 

Электрооборудование судов

1) Дайте характеристику условий, в которых работает су­довое электрооборудование, и как эти условия влияют на его со­стояние.

Судовое электрооборудование должно безотказно работать при следующих условиях: длительном отклонении от номинальных значений напряжения на + 6, –10%, частоты на ±5%; кратковременном отклонении от номинальных значений напряжения на +15, –30% (продолжительностью 1,5 с), частоты 10% (продолжительностью 5 с); изменении температуры окружающего воздуха от –30 до 4-40сС для открытых палуб и от –10 до 4-40° С для машинных отделений (МО) и других помещений; относительной влажности воздуха 80% при температуре +40оС и 95% при температуре +25° С; длительном крене судна до 15\ дифференте 5°, бортовой качке до 22,5° с периодом качки 7–9 с и килевой до 10° от вертикали; вибрациях с частотой 5–30 Гц, с амплитудой 1 мм для частоты 5– 8 Гц и с ускорением 0,5 ц для частоты 8–30 Гц; ударах с ускорением 3 § и частоте их от 40 до 80 в минуту.

Аварийные источники электроэнергии и питаемое от них электрооборудование должны надежно работать при длительном крене до 22,5° и дифференте до 10°, а также при одновременном крене и дифференте в указанных пределах.

Из-за стесненности судовых помещений, стремления увеличить грузоподъемность и уменьшить осадку судна применяют электрооборудование с минимальными габаритными размерами и массой изготовленных материалов, допускающих повышенные механические и магнитные нагрузки.

Судовое электрооборудование должно быть выполнено также с учетом следующих требований: ремонтопригодности, возможности длительной работы без технического обслуживания, обеспечения минимальных помех радиоприему и малой шумности.

Стесненность судовых помещений, возможность качки, крена и т. д. обусловливают необходимость удобства и безопасности обслуживания электрооборудования.

Судовое электрооборудование по сравнению с береговым работает в более трудных условиях.

 

Береговое электрооборудование установлено в определенной географической точке, т.е. оно не перемещается в пространстве и круглый год находится в одном и том же климатическом поясе.

 

Судовое электрооборудование перемещается вместе с судном, и в течение одного рейса (30-40 суток) может побывать во всех климатических поясах Земного шара (например, при переходе из Антарктиды в Мурманск).

 

Для судового электрообору­дования характерны следующие условия эксплуатации:

 

1. периодическое пребыва­ние в тропиках, арктических водах и средних широтах, при этом средняя продол­жительность пребывания в тропиках за год составляет 170 сут;

 

2. непрерывное пребывание в состоянии повышенной относительной влажности (от 70 до 100 %).

 

При этом в машинных отделениях в течение длительного времени относительная влажность составляет до 80 % при высоких температурах, а на палубах - меняющаяся влажность вплоть до циклического ежесуточного выпадения росы при средней температуре за сутки до 30 °С;

 

3. приблизительно постоянное содер­жание солей в воздухе: 3–5 мг на 1 м;

 

4. высокое содержание паров нефти в ма­шинных отделениях: до 20 мг на 1 м воздуха;

 

5. интенсивное скопление конден­сата: воды в палубных механизмах и нефтепродуктов в машинно-котельных меха­низмах;

 

6. оседание на поверхностях соли – в неблагоприятных условиях до 0,2 мм за сутки;

 

7. работа в условиях повышенной вибрации и периодических ударных нагрузок, связанных с сотрясением корпуса от ударов волн или при плавании во льдах.

 

Кроме того, для палубного оборудования добавочными условиями являются:

 

1. полное обледенение при пребывании в арктических водах;

 

2. периодическое облива­ние морской водой, эквивалентное поливу из шланга под давлением 9,8*10 Па (1at) с расстояния 1,5 м;

 

3. в отдельных случаях полное кратковременное погружение под набегающую волну;

 

4. дополнительный кратковременный нагрев за счет солнечной радиации в тропиках (до 5 °С сверх предельной температуры воздуха) и ионизация под воздействием озона плотностью до 40 мкг/м.

 

Статистика эксплуатации судов основных транспортных океанских линий показывает, что общее время пребывания судна в тропиках составляет примерно 160 суток в год; при этом ходовое время судна - около 150 суток, из них 60 суток в тро­пиках, стояночное время 210 суток, из них 100 суток в тропиках.

 

Среднее наибольшее время стоянки в тропиках 10 суток. Средняя температура воздуха Мирового океана в зоне тропиков составляет 20 °С при абсолютной влажности 15 г/м.

 

У берегов Индии и Индонезии средняя температура равна 25 °С при абсолютной влажности 20 г/м.

 

Поэтому морские нормативные документы предъявляют к СЭО повышенные требования.

 

Эти требования содержатся в Правилах Регистра и в основном сводятся к следующему:

 

1. электрическое оборудование на судах должно надежно работать в условиях относительной влажности воздуха 75±3% при температуре +45±2°С или 80±3% при температуре +40±2°С, а также при относительной влажности воздуха 95±3% при температуре +25±2°С;

 

2. конструктивные части электрического оборудования должны изготовляться из мате­риалов, устойчивых к воздействию морской атмосферы, или должны быть надежно защище­ны от вредного воздействия этого фактора;

 

3. электрическое оборудование должно надежно работать при вибрациях с частота

 

ми от 2 до 80 Гц, а именно: при частотах от 2 до 13,2 Гц с амплитудой перемещений ± 1 мм и при частотах от 13,2 до 80 Гц с ускорением ±0,7 g;

 

4. электрическое оборудование, установленное на источниках вибрации (дизели, ком­прессоры и т.п.) или в румпельном отделении, должно надежно работать при вибрациях от 2 до 100 Гц, а именно: при частотах от 2 до 25 Гц с амплитудой перемещения ±1,6 мм и при частотах от 25 до 100 Гц с ускорением ±4,0 g;

 

5. электрическое оборудование должно надежно работать также при ударах с ускорени­ем ± 5,0 g и частоте в пределах от 40 до 80 ударов в минуту;

 

6. электрическое оборудование должно безотказно работать при длительном крене суд­на до 15° и дифференте до 5°, а также при бортовой качке до 22,5° с периодом 7 - 9 с и киле­вой до 10° от вертикали;

 

7. аварийное оборудование должно, кроме того, надежно работать при длительном кре­не до 22,5°, дифференте до 10°, а также при одновременном крене и дифференте в указанных выше пределах;

 

8. электрическое оборудование должно обладать соответствующей механической проч­ностью и устанавливаться в таком месте, где нет опасности механического повреждения.

 

2) Дайте характеристику валогенераторной электрической установки промысловых судов, режимы ее использования, спо­собы возбуждения, регулирования напряжения, защиту от не­нормальных режимов работы, возможности параллельной рабо­ты с дизель-генераторами.

 

3) В каких целях на судах применяется параллельная рабо­та вспомогательных дизель-генераторов, в чем ее преимущества, какова относительная загрузкагенераторов в различных режи­мах эксплуатации промыслового судна?

Параллельная работа генераторов ДЭС обеспечивает повышение надежности электроснабжения потребителей и экономичности эксплуатации ДЭС, а также уменьшает отклонения частоты и напряжения при колебаниях нагрузки. Поэтому для большинства генераторов ДЭС предусмотрен режим параллельной работы как с внешней электросистемой, так и с другими ДЭС.
Параллельная работа генераторов требует выполнения специальных условий, необходимых для безаварийного включения генераторов ДЭС на параллельную работу, и устойчивой, надежной работы нескольких ДЭС в условиях эксплуатации.

Параллельный режим работы дизель-генераторов стал применяться в генераторных установках на судах и промышленных электростанциях в середине 20-го века. Квалификация обслуживающего персонала была высокой, в то время, как степень автоматизации процесса была значительно ниже, чем в наши дни. Также вследствие низкой автоматизированности процесса, накладывались конструктивные ограничения на применяемость дизель-генераторных агрегатов. Например, требовалось равенство статизма нагрузочных характеристик дизель-генераторов, вводящихся в параллель. В настоящее время, системы управления, построенные на принципе ПИД-регулирования позволяют вводить в параллель даже установки с первичными двигателями разного типа.

В подавляющем большинстве случаев стремятся применять параллельную работу генераторов, так как в этом случае достигаются лучшая загрузка генерирующих агрегатов и наиболее эффективное их использование, обеспечивается непрерывное питание потребителей при переходе с одного генератора на другой. Раздельная работа применяется только в тех случаях, когда при параллельной работе генераторов происходит неудовлетворительное распределение нагрузки между ними. Так, например, исключается параллельная работа валогенераторов, затруднена устойчивая параллельная работа генераторов при большом различии маховых масс.

 

Параллельная работа генераторов имеет следующие особенности:

· необходимость обеспечения специальных способов включения генераторов на параллельную работу;

· необходимость обеспечения правильного распределения нагрузки между генераторами;

· возможность статического и динамического нарушения параллельной работы генераторов;

· увеличение токов короткого замыкания.

 

 

4) Какие способы синхронизации генераторов (включения на параллельную работу) Вам известны? Изложите требования к точной синхронизации и порядок ее выполнения. К чему при­водит нарушение требований синхронизации?

Рассмотрим три способа синхронизации, применяемых в судовых ЭС.

Точная синхронизация требует соблюдения следующих условий: равенства амплитудных значений напряжений U1=U2 и частот генераторов f1 = f2; совпадения по фазе напряжений генераторов в момент их включения; соблюдения порядка следования фаз у работающего и подключаемого СГ.

При соблюдении указанных условий точной синхронизации разность напряжения генераторов СГ1 и СГ2 (рис. 30, а) равна нулю, в момент включения генератора СГ2 нет толчков тока и изменения напряжения, т. е. уравнительный ток отсутствует. При несоблюдении условий точной синхронизации в момент включения генератора СГ1 появляются уравнительный ток и колебания напряжения.

Схема замещения при включении СГ в параллельную работу показана на рис. 30, б. Из векторных диаграмм токов и напряжений при различных условиях точной синхронизации генераторов (рис. 30, в–д) видно, что в случае равенства напряжений (U1 = U2) генераторов. СГ1 и СГ2 и неравенства частот (f1\f2) возникает уравнительный ток между статорными обмотками СГ.

Принятые на рисунке и далее обозначения: ПД – приводные двигатели; СД – серводвигатели; В – выключатель; ВГ–выключатели генераторные; ПСС–переключатель синхроноскопа S; Пс д – переключатели серводвигателей сдвинуты на угол 6. При изменении угла б от 0 до 180° геометрическая разность напряжений может изменяться от 0 до 2U. Уравнительный ток в момент включения СГ1 зависит от геометрической разности напряжений. Вектор уравнительного тока сдвинут по фазе от вектора напряжения ДU на 90°, так как активное сопротивление обмотки статора генератора значительно меньше индуктивного. Для СГ с успокоительными обмотками (см. рис. 30, б) амплитудное значение уравнительного тока iy в момент включения определяют по формуле

(12)

где ky – ударный коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока;

Е"д – э. д. с. СГ за сверхпереходным индуктивным резистором по продольным осям;

X"di, X"d2 – сверхпереходные индуктивные сопротивления генераторов по продольным осям;

Хс–эквивалентное индуктивное сопротивление соединительной цепи СГ;

6 – угол сдвига фаз между э. д. с. Е",< 4 и 2.

Наибольшее значение уравнительного тока при 6 = 180° и AU=2U

(13)

При одинаковых генераторах, когда X"d\=X"d2=Xd", и малом значении Хс наибольшее значение уравнительного тока составляет

При этом уравнительный ток равен ударному току короткого замыкания одного генератора.

Для приблизительного определения уравнительного тока в выражения (12) – (14) вместо Ed" может быть поставлено U. Значительные уравнительные токи создают большие динамические усилия в элементах СГ. При неблагоприятных условиях включения генераторов уравнительный ток превышает ударный короткого замыкания подключаемого СГ в два раза. Равенство напряжений достигается автоматическим регулированием тока возбуждения генераторов в ССН (см. § 14).

Напряжение СГ контролируют вольтметром, установленным на ГРЩ либо ПУ. Для уравнивания частот СГ регулируют частоту вращения первичного двигателя синхронизируемого генератора (частоту контролируют частотомером). Регуляторы частоты вращения первичных двигателей снабжены электродвигателями небольшой мощности – серводвигателями, которые дистанционно включаются переключателями, установленными на ГРЩ или ПУ. При воздействии серводвигателя СД на систему подачи топлива или пара первичного двигателя ГА изменяется момент на валу генератора и соответственно частота вращения двигателей при раздельной работе или угол сдвига между роторами СГ при параллельной работе. При этом перераспределяются активные нагрузки между ГА. Изменение подачи топлива или пара вызывает смещение статических скоростных характеристик первичных двигателей (мощность зависит от скорости).

Совпадение фаз напряжений генераторов определяют по стрелочному синхроноскопу S, который показывает отношение частот вращения работающего и включенного СГ.

В судовых ЭС синхронизация заменена автоматической, которая исключает возможность несинхронного включения СГ. В автоматизированных судовых ЭС предусматриваются синхронизаторы, уравнивающие напряжения и частоты, контролирующие момент включения СГ при совпадении их напряжений по фазе и производящие автоматическое включение соответствующего выключателя при точной синхронизации.

Грубая синхронизация в отличие от точной не требует точного уравнивания напряжения, частоты и совпадения фаз синхронизируемых генераторов. Включаемый СГ в произвольный момент времени подключается к работающему через реактор, ограничивающий уравнительные токи. Через несколько секунд СГ втягивается в синхронизм, после чего включается выключатель автоматический и реактор R (рис. 31, а) отключается соответствующими контакторами К1 и К2.

При правильно выбранном индуктивном сопротивлении Xv реактора (рис. 31, б) могут включаться в параллельную работу предварительно нагруженные генераторы. Максимальный угол между векторами напряжения генераторов должен быть 180° при скольжении около 3%.

Рис. 31. Принципиальная схема, схема замещения и осциллограмма переходных процессов при грубой синхронизации генераторов

Из осциллограммы грубой синхронизации двух СГ мощностью по 75 кВт, характеризующей переходный процесс при синхронизации (рис. 31, в), видно, что этот процесс сопровождается первоначальными бросками тока и провалами напряжения на шинах ГРЩ с последующими качаниями роторов, колебаниями напряжений и уравнительных токов между генераторами. Период затухающих колебаний равен периоду колебаний тока, протекающего через реактор. При этом колеблется активная мощность СГ, так как генератор, вращающийся с большой частотой, тормозится, а с малин– ускоряется. Переходный процесс при грубой синхронизации заканчивается через 2,2 с.

Снижение напряжения судовой ЭС при самосинхронизации зависит от соотношения мощностей генераторов и угла рассогласования фаз напряжений. При большой мощности синхронизируемого генератора напряжение снижается более резко. Характер и продолжительность снижения напряжения зависят от скольжения подключаемого СГ и быстродействия системы возбуждения. Наибольшее снижение напряжения соответствует включению СГ при углах между осями роторов 180°.

При втягивании СГ в синхронизм напряжение восстанавливается, а ток быстро уменьшается до значения тока холостого хода, который определяется индуктивным сопротивлением. В процессе синхронизации генераторов одинаковой мощности напряжение снижается до 50% номинального, а для генераторов, мощность которых составляет 30–25% мощности ЭС, – до 15–20%. Генераторы различной мощности при самосинхронизации надежно втягиваются в синхронизм. При этом начальный ток статора составляет 2 -4,5 ном, провалы напряжения порядка до 20–40%, время синхронизации до 1–1,5 с при скольжении ±2–3%. Самосинхронизацию можно применять в судовых ЭС, где допускаются значительные снижения напряжения. Однако чаще применяют точную и грубую синхронизацию [9].

 

 

5) Что представляет собой микропроцессор, и какие функ­ции он может выполнять в системе с другими элементами в су­довой энергетике и электроэнергетике?

На современных судах для решения задач управления судовым оборудованием на всех уровнях используются средства микропроцессорной техники (СМТ).

Автоматизация судовых процессов на базе СМТ производилась поэтапно. Вначале автоматизировались простейшие операции. Затем создавались подсистемы управления одним или совокупностью технических средств для выполнения определенных функции (функционально ориентированные подсистемы). Примером может служить система управления судном по курсу и ряд других. Затем функционально ориентированные подсистемы интегрировались в системы для решения более сложных задач (проблем). В свою очередь полученные интегрированные системы объединялись в проблемно-ориентированные управляющие системы более высокого уровня.

На судах широкое распространение получают вычислительная техника, микропроцессоры и микро ЭВМ, что позволило функции управления и контроля рационально распределить между человеком-оператором и средствами автоматики.

 

6) На примере системы «Ижора М» расскажите об автома­тических способах управления судовой электроэнергетикой.

«Ижора - М» - система дистанционного и автоматизированного управления и контроля работой судовой электроэнергетической установкой.

Каково назначение системы автоматизации «Ижора-М»?

 

Система «Ижора-М» обеспечивает работу электростанции, в состав которой входят три дизель-генератора ДГР-500 мощностью по 500 кВт и турбогенератор ТД-750 мощностью 750 кВт. Данная система представляет собой модификацию второго поколения систем типа «Ижора». Ею обеспечиваются более расширенные функции: блокирование пуска мощных потребителей электроэнергии, автоматический пуск резервного ДГ при перегрузке турбогенератора, распределение активной нагрузки между турбогенератором и дизель-генератором при их параллельной работе. При автоматическом управлении ЭЭУ выполняются следующие операции: пуск и подключение резервного генератора, точная синхронизация генераторов с шинами ГРЩ, распределение активных нагрузок между параллельно работающими генераторами, защита генераторов от перегрузки, контроль сопротивления изоляции на шинах всех ГРЩ, блокировка пуска мощных потребителей электроэнергии при отсутствии резерва мощности на электростанции.

 

Из каких блоков состоит система «Ижора-М»?

 

В системе применены типовые унифицированные функциональные блоки автоматизации в кассетном исполнении, причем часть устройств разработана на базе полупроводниковой техники, а часть – на базе элементов микроэлектроники («Логика-2»). Щит управления системы «Ижора-М» установлен в помещении ЦПУ в составе комплекса «Залив-М». Его можно применять на судах вне комплекса, т. е. автономно.

 

Все элементы системы «Ижора-М» группируют по назначению: элементы общего назначения для управления ЭЭУ в целом; элементы, связанные непосредственно с генераторами; датчики тока, устанавливаемые в ГРЩ.

 

Каждый блок датчиков контролирует загрузку своего генератора и выдает сигналы в схемы пуска резерва, разгрузки и распределения нагрузки. На полупроводниковых элементах выполнены блоки: синхронизации, подгонки частоты, контроля нагрузки, формирования сигнала для устройства распределения нагрузки, контроля напряжения, контроля изоляции, измерители активного тока. На элементах микроэлектроники выполнены блоки: синхронизации, контроля нагрузки, контроля параметров. Все блоки имеют регламентный контроль исправности. Блоки устанавливают в секциях щита «Ижора-М».

 

Какие задачи решает система «Ижора-М»?

 

Схема задач, решаемых системой «Ижора-М», показана на рис. 75,

 

 

где приняты следующие обозначения:

 

А – обеспечение качества электроэнергии;

Б – обеспечение бесперебойного снабжения электроэнергией ответственных потребителей;

 

I, II– регулирование соответственно напряжения и частоты;

III– автоматическое изменение состава работающих ГА в функции нагрузки и технического состояния судовой электростанции;

IV, V– автоматизация управления электростанции соответственно на номинальных режимах и в аварийных ситуациях;

VI– контроль состояния элементов электростанции;

VII– автоматическая защита ГА;

 

1– электростанция с автономными ГА;

2- электростанция с валогенераторами;

3– пуск резервного ГА;

4– поддержание в готовности резервного ГА к пуску;

5– обеспечение запаса мощности при пуске крупных потребителей электроэнергии;

6– автоматизация процесса пуска и остановки ГА;

7– автоматизация процессов синхронизации, регулирования частоты, распределения нагрузки;

8– пуск резервного ГА при исчезновении напряжения на шинах ГРЩ;

9– программный пуск ответственных потребителей после восстановления напряжения;

10– контроль аварий по предупредительной сигнализации;

11– управление техническим состоянием электростанции;

12– защита при неисправности работающего ГА;

13– направленная защита;

14– защита от перегрузок;

15– планирование сроков обслуживания;

16– прогнозирование состояния;

17– диагностирование.

 

При каких нагрузках система «Ижора-М» обеспечивает пуск резервного дизельного дизель-генератора?

 

Система «Ижора-М» обеспечивает автоматические пуск и подключение резервного ДГ при увеличении текущей нагрузки до 90% номинальной, а также при обесточивании шин ГРЩ. При этом система автоматически распределяет активную нагрузку пропорционально мощности агрегатов с последующим отключением схемы распределения нагрузки с выдержкой времени около 1 мин. На длительных режимах нагрузка работающих ДГ определяется их статическими характеристиками. В случае совместной работы дизель- и турбогенератора (ТГ) процесс распределения нагрузки осуществляется корректором регулятора частоты вращения турбогенератора с обеспечением не менее 30% загрузки ДГ.

 

Какие преимущества имеет система «Ижора-М» по сравнению с другими системами типа «Ижора»?

 

В системе «Ижора-М» применена автоматическая блокировка. Кроме того, система имеет блочно-модульное исполнение. Автоматическая блокировка не допускает включения крупных потребителей, если в данный момент нет достаточного резерва мощности работающих генераторов. В этом случае сигнал на пуск потребителя блокируется и индицируется на табло «Пуск блокирован». Чтобы пуск состоялся, надо нажать кнопку «Пуск» ДГ, находящегося в резерве. После этого повторить пуск потребителя. Следует иметь в виду, что время пуска и подготовки резервного ДГ к принятию нагрузки составляет 1–3 мин.

 

7) Как осуществляется питание судна электроэнергией с бе­рега, какие технические средства для этого существуют и какие способы защиты СЭЭС применяются в этом случае.

При электроснабжении судов в портах от береговых сетей следует руководствоваться действующими в данных портах инструкциями, Правилами техники безопасности, Правилами пожарной безопасности, а также Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Не допускается электроснабжение от береговых сетей судов всех типов во время проведения на них операций по приему или сливу нефтепродуктов. Снабжение судов электроэнергией в этом случае производится от судовых генераторов.

Прием электроэнергии от береговых сетей надлежит производить только через судовой распределительный щит питания с берега (ЩПБ). На судах с электроэнергетическими системами малой мощности при отсутствии на судне ЩПБ допускается принимать электроэнергию от береговых сетей непосредственно на ГРЩ.

Питание судов напряжением до 400 В от береговых сетей переменного тока должно производиться через установленные на причалах специальные электроколонки.

Электроснабжение судна от береговой сети должно выполняться посредством штатного шлангового кабеля.

В случае использования трехжильного кабеля заземление допускается осуществлять при помощи одножильного гибкого кабеля. Оба кабеля должны прокладываться в одном жгуте с механическим скреплением между собой.

Подготовка кабеля берегового питания к работе и его подключение на судне производится судовым электротехническим персоналом с участием других членов экипажа. Подключение кабеля к электроколонке должно осуществляться службой главного энергетика порта.

Кабель берегового питания, находящийся под напряжением, при электроснабжении от береговой сети запрещается держать намотанным на вьюшку.

Судовые силовые сети постоянного тока допускается подключать к береговым сетям переменного тока только через соответствующие преобразователи электроэнергии.

Судовые однофазные сети переменного тока допускается подключать к береговым сетям переменного тока только через трансформаторы с питанием первичной обмотки линейным или фазным напряжением береговой сети.

При электроснабжении судна от сети трехфазного тока запрещается подключать отдельные приемники между фазами и заземляющей жилой кабеля.

Запрещается электроснабжение от береговой сети судов, стоящих у причала далее второго корпуса (для малых и средних судов допускается не далее третьего корпуса).

Перед включением электроэнергии в судовую сеть необходимо проверить на ЩПБ или ГРЩ:

1. наличие напряжения на клеммах подключения кабеля от береговой сети с помощью штатного вольтметра или сигнальных ламп;

2. совпадение следования фаз береговой и судовой сети штатным фазоуказателем;

3. исправность устройства защиты от обрыва фаз и сигнализации о понижении напряжения (ЗОФН);

4. сопротивление изоляции сети и отключить устройство непрерывного контроля сопротивления изоляции на ГРЩ.

В период электроснабжения судна от береговой сети возле ЩПБ должны находиться необходимые диэлектрические защитные средства (перчатки, коврики, инструменты с изолированными ручками). В необходимых случаях надлежит пользоваться указателями напряжения, защитными очками и т.д.

Для обеспечения пожаробезопасности судна необходимо проверить возможность запуска судового пожарного насоса от береговой сети с отключением, при необходимости, других приемников в целях уменьшения потребляемой мощности.

При электроснабжении судна от береговой сети следует строго следить за положением и состоянием питающего кабеля, не допуская его натяжения и перегрева.

Экологические характеристики электричества, вырабатываемого электростанциями на берегу в сравнении с дизельными двигателями судна, работающего на котельном топливе, являются одним из основных преимуществ данной технологии. С помощью производимой на берегу электроэнергии, регулирующие органы могут находить ответы на конкретные местные проблемы (загрязнение) посредством конкретного решения, подходящего именно для данного места (подача электричества с берега). Для морских портов возможность подачи энергии на суда, находящиеся в гавани, позволяет организовать более эффективную и энергоёмкую подачу электрического питания. Кроме того, инвестиции в инфраструктуру остаются стабильными в течение десятилетий при наличии долговременных прибылей. Для проживающих в районе порта людей появляется дополнительное преимущество: снижение шума и вибрации вблизи гавани, а в связи с унификацией подачи электроэнергии с берега на судно, инвестиции в технологии становятся более обоснованными.

1 Общий вид снабжения судна электроэнергией с берега

1a Трансформатор и распределительное устройство 1b Преобразователь1с Соединитель

Береговые технологии

Электроснабжение в порту, как правило, похоже на электроснабжение небольшого завода, при котором электричество необходимо для питания разгрузочно-погрузочной инфраструктуры на берегу.

Технологии, необходимые для обеспечения подачи электроэнергии с берега на пришвартованные у пирса суда, не являются каким-либо инновационным оборудованием. На сегодняшний день инженеры могут использовать уже зарекомендовавшие себя технологии для развития надёжной инфраструктуры передачи электроэнергии особо уделяя внимание таким техническим вопросам, как безопасное управление кабельными системами. Стоимость оборудования варьируется в самом широком диапазоне в зависимости от конкретных потребностей порта и электроэнергии, которую он сможет обеспечить. Дополнительные инвестиции обусловлены ст<