ES2281504T3 - Sistema electrico para un buque. - Google Patents
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Abstract
Sistema eléctrico para buques con componentes del sistema, controlables y regulables a través de módulos estandarizados digitales, en forma de generadores, actuadores eléctricos como motores eléctricos y un sistema de suministro energético de a bordo con instalaciones de distribución, etc., asegurando el sistema eléctrico una provisión de suficiente energía eléctrica en todos los estados de operación del buque, caracterizado porque los componentes del sistema se controlan y regulan mediante módulos estandarizados que operan digitalmente en todos los estados de operación, previéndose cada uno de los módulos estandarizados respectivamente sólo para el control y regulación, en cada caso, de uno de los componentes del sistema.
Description
Sistema eléctrico para un buque.
La presente invención hace referencia a un
sistema eléctrico para buques con generadores, actuadotes
eléctricos, como motores eléctricos y un sistema de suministro
energético de a bordo con instalaciones de distribución, etc., como
componentes del sistema, asegurando el sistema eléctrico en todos
los estados de operación del buque una provisión suficiente de
energía eléctrica.
Hasta ahora son habituales en buques que operan
analógicamente los dispositivos de medida, control y regulación, a
los que se asigna, dado el caso, un plano digital de control y
supervisión. Aunque uno de estos sistemas mixtos se haya acreditado,
presenta sin embargo inconvenientes técnicos en su construcción.
Sorprendentemente se ha demostrado, que una ejecución completamente
digitalizada puede ser más favorable y particularmente más favorable
en costes. Esto resulta particularmente válido, cuando deba
efectuarse una optimización secuencial mediante reparametrización,
o sea mediante intervenciones externas, o mediante un sistema
automático.
El documento
US-A-4 682 294 muestra un sistema
eléctrico para buques conforme al término genérico de la
Reivindicación 1. El control y regulación a través de los módulos
estandarizados que operan digitalmente se lleva a cabo, en este
contexto, tras el arranque efectuado y hasta el comienzo de una fase
de parada de los componentes del sistema. Durante la fase de
arranque o de parada de los componentes del sistema se lleva a cabo
el control y regulación de los mismos, a través de una unidad
central de control; como unidad central de control no se prevé, en
este contexto, realmente ningún módulo estándar que opere
digitalmente, sino un dispositivo de control centralizado especial.
Además, en un caso conocido, se controlan y se regulan, durante la
fase de arranque y la fase de parada, todos los componentes del
sistema a través de una única unidad común de control y, por tanto,
sin ayuda de módulos estandarizados individuales que operen
digitalmente. Un fallo de la unidad central que controla todos los
componentes del sistema conlleva, por tanto, a un fallo de todos los
componentes del sistema.
Conforme a la presente invención, los
componentes del sistema se controlan y se regulan en todos los
estados de operación mediante módulos estandarizados que operan
digitalmente, previéndose cada uno de los módulos estandarizados
sólo para el control y regulación, en cada caso, de uno de los
componentes del sistema.
La formación del sistema puede deducirse en
todas las especificaciones de la descripción adjunta del sistema con
los dibujos contenidos en ésta. Otras especificaciones de la
presente invención resultan de las subreivindicaciones.
Es un objetivo importante del sistema de
Powermanagement SIMOS PMA 71, garantizar una provisión de suficiente
energía eléctrica en todos los estados de operación del buque.
En caso de una demanda creciente de potencia en
buques, una generación de energía de alto rango es garantizada junto
con una producción energética económica y una ausencia de
cortes.
El dispositivo automático de producción de
energía SIMOS PMA 71 presenta la predisposición a mantener
automáticamente la energía eléctrica durante los diferentes tipos de
operación.
En caso de perturbaciones en el sistema
eléctrico de a bordo, se adoptan todas las medidas necesarias, para
proporcionar energía eléctrica al actuador, evitando cortes lo más
posible, y al mismo tiempo prevenir averías.
Para cada grupo electrógeno se utilizan
componentes estándar SIMATIC-S7, complementados con
un aparato de protección del generador/transductor de medida y un
transformador aislante OC 24V/DC 24V-.
El aparato de protección del
generador/transductor de medida, los transformadores aislantes DC
24V/DC 24V y el SIMATIC S7 de cada control individual del grupo
electrógeno forman un sistema independiente. Por tanto, se asegura,
que en caso de fallo de un sistema quede también así afectado sólo
un grupo electrógeno.
El aparato de protección del generador dispone,
además de la alimentación de intensidad de 24V de la batería del
buque, de un suministro interno de tensión a partir de la tensión
del generador. Si el SIMATIC-S7 debiera abastecerse
asimismo mediante un suministro redundante de intensidad, éste debe
preverse por parte del fabricante de las instalaciones de
distribución (por ejemplo red de suministro eléctrico DC 24V,
alimentada por la tensión de la barra colectora), para garantizar,
también en caso de fallo del suministro de intensidad de la batería
de mayor importancia, la función del PMA.
El aparato de protección del generador puede
emplearse también en solitario, sin SIMATIC-S7 y
entonces efectúa sólo una parte de las funciones (protección del
generador, sincronización). Aparte del PMA del generador se
encuentra disponible un PMA del conmutador de acoplamiento, un PMA
de conexión a tierra y un PMA diesel de emergencia. Estos tienen
funciones particulares, diferentes de las del PMA del generador.
Algunas empresas de clasificación de calidad
exigen un sistema adicional de protección diesel independiente (por
si hay sobrerrevolucionado, o problemas de presión del aceite
lubricante). La protección diesel PMA 71 presenta sólo funciones
secundarias. La protección diesel principal no es parte del PMA
71.
- -
- Control del sistema eléctrico de a bordo (corte de corriente, subfrecuencia, sobrefrecuencia, subtensión, sobretensión)
- -
- Arranque dependiente de la carga de los grupos electrógenos (sobreintensidad, sobrecarga)
- -
- Arranque dependiente de la perturbación de los grupos electrógenos
- -
- Protección frente a la sobreintensidad y frente a la potencia inversa del generador
- -
- Desconexión de actuadores poco importantes en 3 etapas
- -
- Parada automática de los grupos electrógenos considerando la potencia disponible (subcarga)
- -
- Arranque manual de los grupos electrógenos (con varios intentos de arranque, en caso de que se ajuste), así como parada manual (con descarga del grupo electrógeno previa, en caso de que aún haya otro grupo electrógeno sobre la barra colectora)
- -
- Sincronización automática de los grupos electrógenos
- -
- Regulación automática de la frecuencia del sistema eléctrico de a bordo
- -
- Compensación automática de la carga activa entre los grupos electrógenos
- -
- Protección frente a cortocircuitos
- -
- Aviso de perturbación integrado en el panel de control
- -
- Sistema automático de demanda de carga (opción)
- -
- Alta disponibilidad por la construcción estructurada (la perturbación de un PMA 71 no influye sobre el funcionamiento de los demás grupos electrógenos)
- -
- Mantenimiento preventivo simple y búsqueda de errores mediante la construcción modular
- -
- Fotodiodos en todas las entradas y salidas binarias del SIMATIC-S7
- -
- Fácil cambio de los módulos en el SIMATIC-S7 mediante tecnología de conexión prefabricada
- -
- Fácil adaptación del sistema a los diversos grupos electrógenos mediante el aparato de protección del generador/transductor de medida
- -
- Bajo coste de cableado mediante tecnología de conexión prefabricada
Los mensajes de funcionamiento y de perturbación
aparecen en el panel de control en forma de texto.
Acorde al lugar en el mensaje del panel de
control pueden necesitarse abreviaturas.
El tipo de mensaje (informe de funcionamiento o
de perturbación) se abrevia en esta descripción con
- BM (informe de operación)
- SM (informe de perturbación).
Se emplean las siguientes abreviaturas
- DG (generador diesel)
- WG (árbol generador)
- HATA (cuadro principal de distribución)
- B&B (control y observación)
Los componentes del dispositivo automático de
producción de energía SIMOS PMA 71 se prevén para la construcción
descentralizada en cuadros estandarizados de distribución
(asignación al compartimiento del generador) o para la construcción
centralizada en armarios estandarizados. En caso de construcción
centralizada el aparato de protección del generador ha de instalarse
en el respectivo compartimiento del generador, mientras que los
demás componentes se pueden incorporar centralizados juntos en un
armario.
A cada grupo electrógeno se le asignan los
siguientes componentes estandarizados:
- -
- Autómata programable (SPS, SIMATIC S7-300)
- -
- Aparato de protección del generador/aparato de sincronización/transductor de medida (GENOP 71).
- -
- Transformadores aislantes DC 24V/DC 24V
- -
- Panel de control (OP)
Si el PMA se crea en un armario central, el
aparato de protección del generador GENOP 71 se instala en el
correspondiente compartimiento del generador en el cuadro principal
de distribución. Los demás componentes se pueden incorporar en el
armario central.
Los componentes de un grupo electrógeno (SPS,
GENOP 71, OP) están conectados a través de Profibus DP.
Los SPS de diversos grupos electrógenos se
conectan a través de acoplamiento MPI.
Los cables externos se conectan a través de
módulos de conexión (con racores roscados). Los módulos para señales
de emisión digital están equipados de relés. (Separación potencial
de las señales de salida).
Estos módulos de conexión están conectados con
los módulos de encendido y emisión del SIMATIC-S7 a
través de enchufes frontales y cables de conexión.
Al aparato de protección del
generador/transductor de medida han de alimentarse las siguientes
señales:
- -
- Tensión del generador trifásico, (señal 100V\sim)
- -
- Tensión de la red trifásica, (señal 100V\sim)
- -
- Para cada fase un convertidor de intensidad (señal 1A\sim)
Estos cables se conducen, durante la instalación
dentro de un armario y/o cuadro de distribución, por separado de los
cables de control (canal de cables separado).
En la instalación de los cables de señal y/o de
suministro por fuera del armario/cuadro de distribución debería
guardarse respecto a los cables, que conduzcan una tensión > 230
V, una distancia mínima de 10 cm.
3.3 En la Fig. 1 se representa la configuración
del sistema
Son posibles los siguientes tipos de
operación:
- -
- Local manual
- -
- Local semiautomático
- -
- Funcionamiento automático
La operación local manual se selecciona
normalmente para trabajos de mantenimiento preventivo y para el
arranque y parada "locales" del grupo electrógeno. En este modo
de operación se arranca y se detiene el grupo electrógeno evitando
el PMA 71.
Para la conmutación, se conecta el interruptor
de selección manual/automático en la posición "manual".
El modo de operación se indica en el panel de
control como "MANUAL".
El interruptor de selección
"manual/automático" se dispone en el HATA.
En operación manual, las funciones automáticas,
así como la operación, se bloquea a través del panel de control. Las
funciones de aviso están en funcionamiento.
Los ajustes del régimen de giro, así como la
activación del conmutador del generador, sólo pueden realizarse
manualmente. (Los instrumentos necesarios para el ajuste del régimen
de giro y operación del conmutador del generador son suministrados
por el fabricante del cuadro de distribución).
Las funciones de seguridad (desconexión en caso
de sobrerrevolucionado, presión del aceite lubricante mín.,
temperatura del agua de refrigeración máx. etc.) están en adelante
en funcionamiento.
Cuando el conmutador del generador está
conectado, también la protección del generador se encuentra en
funcionamiento.
La sincronización manual se efectúa con el
auxilio de una ayuda a la sincronización - inspección. Después de
que se haya arrancado manualmente el grupo electrógeno, se adapta la
frecuencia del generador a la frecuencia de la red mediante ajuste
manual (desde el cuadro de distribución). Para la activación del
conmutador del generador hay que pulsar la "TECLA DE
DESBLOQUEO". Con el siguiente punto de anulación se conecta el
conmutador mediante la ayuda a la sincronización. En caso de un
"blackout", puede conectarse directamente el conmutador del
generador con la tecla "CONMUTADOR ENCENDIDO".
Condición previa: El interruptor de selección
"manual/automático" se encuentra en "automático". Pulsando
la tecla "SEMI" en el panel de control se conmuta a local
semiautomático. El modo de operación aparece en el panel de control
como "SEMI". Las siguientes funciones se pueden poner en
funcionamiento semiautomático desde el panel de control:
- -
- Arranque del grupo electrógeno
- -
- Parada del grupo electrógeno
- -
- Arranque de la sincronización
Para evitar funcionamientos erróneos es
necesario, para funciones importantes, una confirmación adicional
con la tecla "CONFIRMAR".
Las funciones de seguridad (desconexión en caso
de sobrerrevolucionado, presión del aceite lubricante mín.,
temperatura del agua de refrigeración máx., así como la protección
del generador están en funcionamiento. En caso de fallo, se detiene
el grupo electrógeno diesel como en funcionamiento automático,
aunque se lleve a cabo una instrucción de arranque en el grupo
electrógeno en espera.
\newpage
\global\parskip0.970000\baselineskip
Pulsando la tecla "ARRANQUE" aparece en el
panel de control el mensaje "PULSE CONFIRMAR" durante un tiempo
ajustable. Sin embargo, la instrucción sólo se lleva a cabo, cuando
se pulse la tecla de recepción "CONFIRMAR" durante este periodo
de tiempo. Si éste no fuera el caso, se anularía la petición.
La instrucción de justificación sólo puede
emitirse, cuando el motor esté parado, es decir no exista ningún
régimen de giro de encendido y tensión del generador. Si se pulsa la
tecla "CONFIRMAR" durante el transcurso del tiempo, se emite la
instrucción de arranque. Simultáneamente aparece en la pantalla el
BM "VÁLVULA DE ARRANQUE". Con la señal "régimen de giro de
encendido obtenido" o "tensión del generador>85%" se
anula la instrucción de arranque. La instrucción de arranque se
emite sólo durante un tiempo ajustable (periodo de arranque).
Con la señal "régimen de giro de encendido"
o "tensión del generador>85%" aparece el BM
"OPERACIÓN". Si la señal "régimen de giro de encendido" o
"tensión del generador >85%" no se obtiene tras varios
intentos de arranque, se emite otra instrucción de arranque.
La sincronización puede implementarse de dos
formas diferentes:
- -
- sin distribución de la carga tras la sincronización
- -
- con distribución de la carga tras la sincronización
Pulsando la tecla "CONMUTADOR DEL GENERADOR
ENCENDIDO" aparece el mensaje "PULSE CONFIRMAR" en el panel
de control durante un tiempo ajustable. Sin embargo, la instrucción
sólo se lleva a cabo, cuando se pulse la tecla de recepción
"CONFIRMAR" durante este periodo de tiempo. Si éste no fuera el
caso, se anularía la petición.
Ahora comienza la sincronización automática y se
conecta el conmutador del generador. En el panel de control se
indica ahora el modo actual de operación y la potencia activa
emitida por el grupo electrógeno. No se lleva a cabo ninguna
distribución automática de la carga. Las variaciones de la
distribución de la carga se pueden efectuar manualmente.
Esta función sólo es posible en funcionamiento
automático. Pulsando la tecla "AUTO" se conmuta a AUTO. Tras la
conmutación comienza la sincronización automática y se conecta el
conmutador del generador. Tras la activación empieza la compensación
automática de la carga.
En caso de corte de corriente, el conmutador del
generador se conecta como sigue:
- -
- pulsando la tecla "conmutador del generador ENCENDIDO" y "CONFIRMAR" o
- -
- mediante conmutación a automático
Pulsando la tecla "PARADA" aparece el
mensaje "PULSE CONFIRMAR" durante un tiempo ajustable en el
panel de control. Sin embargo, la instrucción sólo se lleva a cabo,
cuando se pulse la tecla de recepción "CONFIRMAR" durante este
periodo de tiempo. Si éste no fuera el caso, se anularía la
petición.
En funcionamiento en paralelo se efectúa primero
una "parada con reducción de la carga". Se visualiza el BM
"CARGA RED". Se emiten impulsos de ajuste "menor" hasta
que el grupo electrógeno esté descargado por debajo del valor límite
"potencia mínima del generador", posteriormente se desconecta
el conmutador del generador. Con la desconexión del conmutador del
generador sigue el grupo electrógeno incluso un largo periodo hacia
el enfriamiento. En el panel de control aparece el mensaje
"SEGUIMIENTO DE CARGA EN VACÍO". Tras la conclusión del tiempo
de seguimiento de la carga en vacío se detiene el grupo electrógeno.
Con la emisión del comando de parada se cambia el BM de
"SEGUIMIENTO DE CARGA EN VACÍO" a "PARADA". Tras la
conclusión de la instrucción de parada, el grupo electrógeno se
encuentra nuevamente listo para el arranque.
El "SEGUIMIENTO DE CARGA EN VACÍO" puede
desconectarse (su definición se lleva a cabo en la ingeniería del
proyecto). En este caso se detiene inmediatamente el grupo
electrógeno tras la desconexión del conmutador del generador.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Pulsando la tecla "CONMUTADOR DEL GENERADOR
APAGADO" aparece el mensaje "PULSE CONFIRMAR" durante un
tiempo ajustable en el panel de control. Sin embargo, la instrucción
sólo se lleva a cabo, cuando se pulse la tecla de recepción
"CONFIRMAR" durante este periodo de tiempo. Si éste no fuera el
caso, se anularía la petición. En funcionamiento en paralelo se
efectúa primero una "parada con reducción de la carga". Se
visualiza el BM "CARGA RED". Se emiten impulsos de ajuste
"menor" hasta que el grupo electrógeno esté descargado por
debajo del valor límite "potencia mínima del generador".
Posteriormente se desconecta el conmutador del generador.
Pulsando la tecla "AUTO" en el panel de
control se conmuta a automático. El modo de operación aparece en el
panel de control como "AUTO".
En funcionamiento automático se lleva a cabo el
arranque (arranque en espera) y (parada de emergencia, subcarga,
etc.) automáticamente o por demanda de un sistema de control y de
observación.
En funcionamiento automático, se implanta el
proceso de arranque, cuando el grupo electrógeno esté "en
espera" y se lleve a cabo una demanda de otro grupo electrógeno o
del sistema de control de mayor importancia.
El BM "ARRANQUE" aparece en la
pantalla.
Con la señal "régimen de giro de encendido
obtenido" o "tensión del generador>85%" se anula la
instrucción de arranque. La instrucción de arranque se emite sólo
durante un tiempo ajustable (periodo de arranque).
Con la señal "régimen de giro de encendido"
aparece el BM "OPERACIÓN".
Si la señal "régimen de giro de encendido"
o "tensión del generador >85%" no se obtiene tras varios
intentos de arranque, se emite otra instrucción de arranque.
Con una instrucción instantánea de parada
(parada de emergencia, cortocircuito, potencia inversa, etc.) se
desconecta inmediatamente el conmutador del generador.
Si el grupo electrógeno se detiene a través de
subcarga o mediante parada remota a través de B&B y se encuentra
en funcionamiento en paralelo, se efectúa primero una "parada con
reducción de la carga".
Se visualiza el BM "CARGA RED". Se emiten
impulsos de ajuste "menor" hasta que el grupo electrógeno esté
descargado por debajo del valor límite "potencia mínima del
generador" posteriormente se desconecta el conmutador del
generador. Con la desconexión del conmutador del generador, el grupo
electrógeno sigue aún un tiempo prolongado hacia el enfriamiento. En
el panel de control aparece el mensaje "SEGUIMIENTO DE CARGA EN
VACÍO" se indica. Tras la conclusión del tiempo de seguimiento de
la carga en vacío se detiene el grupo electrógeno. Con emisión del
comando de parada se cambia el BM de "SEGUIMIENTO DE CARGA EN
VACÍO" a "PARADA". Tras la conclusión de la instrucción de
parada, el grupo electrógeno se encuentra nuevamente listo para el
arranque.
El "SEGUIMIENTO DE CARGA EN VACÍO" puede
desconectarse (la definición se lleva a cabo en la ingeniería del
proyecto). En este caso se detiene inmediatamente el grupo
electrógeno tras la desconexión del conmutador del generador.
El proceso de arranque con uno o varios intentos
de arranque es igual en modo automático y en semiautomático.
Si la señal "régimen de giro de encendido"
o "tensión del generador >85%" no se obtiene tras varios
intentos de arranque, se emite una instrucción de parada. Aparecen
los siguientes mensajes:
- -
- "BLOQUEADA" (BM)
- -
- "ERROR DE ARRANQUE" (SM)
En funcionamiento automático se emite una
instrucción de adición. Tras la desaparición de la instrucción de
"PARADA", puede confirmarse el informe de perturbación y el
grupo electrógeno se encuentra de nuevo listo para el arranque. El
reenvío no es posible en funcionamiento automático.
El periodo de arranque, el tiempo de pausa entre
los intentos de arranque y el periodo de parada tienen que ajustarse
acorde a los requisitos del grupo electrógeno. Se ajustan los mismos
valores de tiempo en modo automático y semiautomático. El ajuste se
lleva a cabo desde el panel de control.
También puede ajustarse el número de intentos de
arranque.
Ajustes estándar:
| - Periodo de arranque | 5 s |
| - Periodo de pausa | 5 s |
| - Tiempo de parada | 30 s |
| - Número de intentos de arranque |
Para algunos tipos de grupos electrógenos se ha
de recomendar un seguimiento de carga en vacío para enfriar al grupo
electrógeno antes de la parada. El seguimiento de carga en vacío
puede estar controlado por el PMA 71. En el panel de control puede
ajustarse cómo de largo se efectúa el seguimiento de carga en vacío.
El seguimiento de carga en vacío está activo en modo semiautomático
local y en funcionamiento automático. Durante este tiempo aparece El
BM "SEGUIMIENTO DE CARGA EN VACÍO".
Condición previa:
- -
- Modo semiautomático local
- -
- Grupo Electrógeno operando
El bloqueo del grupo electrógeno se prevé para
trabajos de mantenimiento preventivo. Pulsando la tecla "ENTER"
se enciende el menú de control. Con la tecla de la flecha
seleccionar el submenú "INTRODUCIR COMANDO" y en el campo
"bloqueo del grupo electrógeno" introducir "1" y confirmar
con "ENTER". Dar un salto atrás con la tecla "ESC" al
campo de indicación. Se visualiza el siguiente SM: "BLOQUEO DEL
TABLERO DE CONTROL"
Seleccionar nuevamente el submenú. En vez del
"1", inscribir ahora un "0" y confirmar con "ENTER".
De este modo se reinicializa la función.
En la mayoría de grupos electrógenos diesel se
instala un interruptor de selección "BLOQUEADO/LOCAL/
REMOTO", que puede conmutarse en caso de trabajos de servicio. El
interruptor de selección se tiene que conectar al PMA 71. Las
posiciones "BLOQUEADO/LOCAL" bloquean cada posibilidad de
arranque mediante el PMA 71. En el panel de control aparece,
dependiendo de posición del interruptor de selección, o bien
"BLOQUEADO" o "LOCAL".
Sin embargo, no se detiene el grupo electrógeno
en funcionamiento. La supervisión del grupo electrógeno
(sobrerrevolucionado, presión del aceite lubricante, etc.) permanece
activa en adelante. Si se efectúa un intento de arranque en modo
semiautomático local, aparece el siguiente mensaje en el panel de
control:
- "GRUPO ELECTRÓGENO BLOQUEADO A TRAVÉS DE
CONMUTADOR DE BLOQUEO"
Las notificaciones de alarma se presentan
intermitentemente en el panel de control en las dos líneas
inferiores de aviso. Se pueden confirmar con la tecla "ACK". Si
ya funciona la notificación de alarma (por ejemplo, sobretensión),
se borra del almacenamiento intermedio de notificaciones pulsando la
tecla "ACK". Si el mensaje es ulteriormente necesario
externamente, se cambia durante la recepción de luz intermitente a
luz constante y aparece en adelante en la pantalla. Si el mensaje
desaparece externamente, se borra también en el almacenamiento
intermedio de notificaciones y no aparece más en la pantalla.
Alineando los mensajes ya reconocidos, se pueden
indicar con las teclas \uparrow \downarrow.
\global\parskip0.940000\baselineskip
Los bloqueos del grupo electrógeno (por ejemplo,
desbloqueado mediante sobrerrevolucionado o cortocircuito sobre la
barra colectora, etc.) aparecen en el panel de control mediante el
informe de operación "BLOQUEADO" y deben reenviarse pulsando la
tecla "CONFIRMAR". El reenvío sólo es posible, cuando esté
parado el grupo electrógeno.
El PMA 71 proporciona una salida (contacto
flotante) al control de la lubrificación previa proporciona: En el
panel de control pueden ajustarse las siguientes funciones.
- -
- Ninguna prelubrificación
- -
- Prelubrificación constante
- -
- Prelubrificación cíclica
- -
- Prelubrificación previa al arranque
Puede ajustarse, además, si la lubrificación
previa debería verificarse en espera, en modo automático o en modo
automático y semiautomático local.
En caso de preselección de esta función se
prelubrifica constantemente el grupo electrógeno mientras no
funcione.
La lubrificación previa comienza, cuando hayan
desaparecido las señales "régimen de giro de encendido" y
"tensión del generador >85%". La lubrificación previa
finaliza, cuando aparezcan las señales "régimen de giro de
encendido" o "tensión del generador >85%".
Si el conmutador de bloqueo se inserta en el
grupo electrógeno, se desconecta la lubrificación previa.
En caso de preselección de esta función se
prelubrifica cíclicamente el grupo electrógeno mientras no
funcione.
Los tiempos pueden ajustarse en el panel de
control.
Ajustes estándar:
| - Periodo de lubrificación previa | 2 min |
| - Periodo de pausa | 2 horas |
La lubrificación previa comienza, cuando hayan
desaparecido las señales "régimen de giro de encendido" y
"tensión del generador >85%". La lubrificación previa
finaliza, cuando aparezcan las señales "régimen de giro de
encendido" o "tensión del generador >85%".
Si el conmutador de bloqueo se inserta en el
grupo electrógeno, se desconecta la lubrificación previa.
Con esta función se lubrifica previamente el
grupo electrógeno durante un tiempo ajustable y después se
arranca.
Sin embargo, se comprueba, qué tiempo ha
transcurrido desde la última lubrificación previa. Si el tiempo es
demasiado largo, se prelubrifica. Si el tiempo es menor que el
ajustado, se arranca de inmediato.
Los tiempos pueden ajustarse en el panel de
control.
Ajustes estándar:
| - Periodo de lubrificación previa | 30 s |
| - Tiempo más largo para arranque sin | 5 min de lubrificación previa |
En caso de "corte de corriente" se efectúa
el arranque sin lubrificación previa.
Para esta función es necesario un contacto de un
sistema externo de lubrificación previa. La alarma se evalúa con
retardo. Tras la conclusión del tiempo de deceleración se bloquea el
grupo electrógeno. El tiempo de deceleración puede ajustarse en el
panel de control.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En el panel de control aparecen los siguientes
mensajes:
- -
- "BLOQUEADO" (BM)
- -
- "ERROR PRESIÓN DEL ACEITE LUBRICANTE" (SM)
El bloqueo está activo en modo automático y
semiautomático local. Normalmente no es posible un reinicio mientras
la alarma esté activa.
En caso de "corte de corriente" se anula la
alarma.
El PMA 71 proporciona una salida (contacto
flotante) al control del precalentamiento.
Puede ajustarse, si la lubrificación previa
debería verificarse en espera, en modo automático o en modo
automático y semiautomático local.
El precalentamiento comienza, cuando las señales
"régimen de giro de encendido" y "tensión del generador
>85%" hayan desaparecido. El precalentamiento finaliza, cuando
aparezcan las señales "régimen de giro de encendido" o
"tensión del generador >85%".
Si el conmutador de bloqueo se inserta en el
grupo electrógeno, se desconecta el precalentamiento.
Con esta función se acelera lentamente el
cigüeñal del grupo electrógeno diesel y después se arranca.
Sin embargo, se comprueba, qué tiempo ha
transcurrido desde la última carrera del grupo electrógeno. Si el
tiempo es demasiado largo, se gira previamente. Si el tiempo es
menor que el ajustado, se arranca de inmediato.
El tiempo puede ajustarse en el panel de
control.
Ajuste estándar:
| - Tiempo para el slow turn (giro lento) | 10 s |
| - Tiempo más largo para el arranque sin | 2 h de slow turn |
En caso de "corte de corriente", el
arranque se efectúa sin slow turn.
Para diversas funciones el PMA 71 necesita la
señal "régimen de giro de encendido" (régimen de giro de
encendido = contacto cerrado).
La recepción del régimen de giro (por ejemplo,
un relé de régimen de giro) no es parte del PMA 71.
Con el PMA71 se pueden funciones efectuar de
seguridad. De manera estandarizada pueden emplearse cuatro entradas
digitales con control de la rotura del cable. Normalmente se ocupan
como sigue:
- -
- Nº 1: "Sobrerrevolucionado"
- -
- Nº 2: "presión del aceite lubricante mín."
- -
- Nº 3: "temperatura del agua de refrigeración máx."
- -
- Nº 4: reserva (por ejemplo, "presión del agua de refrigeración mín.")
Opcionalmente se pueden proporcionar otras
entradas.
El grupo electrógeno tiene que estar equipado
con los correspondientes emisores. Para el control de la rotura del
cable se puentea cada contacto del emisor con una resistencia de 5,6
kiloohmios. El PMA71 confirma la resistencia como sigue:
Las alarmas 2...4 están provistas -para evitar
una activación mediante impulsos cortos perturbadores- de un tiempo
de deceleración. Este tiempo puede ajustarse desde el panel de
control. El ajuste estándar es un segundo.
Cuando ocurre una alarma, el grupo electrógeno
se detiene y se bloquea inmediatamente. En funcionamiento automático
se arranca un grupo electrógeno en espera.
En el panel de control aparecen los siguientes
mensajes:
- -
- "BLOQUEADO" (BM)
y el correspondiente mensaje justificante:
- -
- "SOBRERREVOLUCIONADO" (SM) o
- -
- "PRESIÓN DEL ACEITE LUBRICANTE MIN " (SM) o
- -
- "TEMPERATURA DEL AGUA DE REFRIGERACIÓN ALTA" (SM) o
- -
- "ALARMA Nº4" (SM)
La desconexión de seguridad puede verificarse
con retardo o inmediatamente. El criterio temperatura máx. del agua
de refrigeración, por ejemplo, requiere, dependiendo del tipo de
grupo electrógeno, o bien una desconexión instantánea o una
retardada (la definición se lleva a cabo en la ingeniería de
proyectos). Si se prevé una desconexión retardada, en caso de
superación de la temperatura del agua de refrigeración, aparece
primero en el panel de control el BM "PARADA CON RETARDO". Tras
el transcurso de un tiempo de deceleración se detiene el grupo
electrógeno. Función, ver 4.15.
El tiempo de deceleración puede ajustarse en el
panel de control.
Cuando el grupo electrógeno no funcione, algunos
valores (por ejemplo, presión del aceite lubricante) se encuentran
bajo el punto de alarma. Tras el arranque del grupo electrógeno,
estos valores necesitan algún tiempo para alcanzar un nivel
normal.
Por este motivo se pueden bloquear las alarmas,
hasta que haya transcurrido un tiempo de deceleración. (Tiempo de
deceleración 1 ó tiempo de deceleración 2).
La alarma nº2 (presión del aceite lubricante)
está bloqueada hasta que haya transcurrido el tiempo de deceleración
1.
ajustes estándar:
| - periodo de supervisión 1 | 15 s |
| - periodo de supervisión 2 | 45 s |
El periodo de supervisión 1 comienza con las
señales "régimen de giro de encendido" o "tensión del
generador >85%".
Después de que haya transcurrido este tiempo
comienza el periodo de supervisión.
Para el bloqueo de la alarma se proporciona un
contacto flotante. Esta salida está activo, cuando el grupo
electrógeno no funcione y, tras el arranque del grupo electrógeno,
llegue hasta el periodo de supervisión 1.
Con esta señal es posible bloquear alarmas de un
sistema externo de alarma en la parada o durante la marcha acelerada
del grupo electrógeno.
Para la función parada de emergencia se prevé
una entrada digital. Aquí puede conectarse un pulsador de "parada
de emergencia". Esta función activa una parada inmediata y el
bloqueo del grupo electrógeno. La función actúa en modo automático y
en modo semiautomático local, aunque sólo cuando el grupo
electrógeno funciona, por ejemplo, cuando se ajustan las señales
"régimen de giro de encendido" o "tensión del
generador>85%".
En el panel de control aparecen los siguientes
mensajes:
- -
- "BLOQUEADO" (BM)
- -
- "PARADA DE EMERGENCIA" (SM)
La función "parada de emergencia" no activa
ningún arranque en espera. Se ha de tener en cuenta, que una parada
de emergencia de un grupo electrógeno puede originar un "corte de
corriente", cuando el correspondiente grupo electrógeno esté solo
en la red, o cuando el grupo electrógeno que permanece esté
sobrecargado.
Por motivos de seguridad la válvula de parada de
emergencia debería activarse además directamente evitando el PMA
71.
Algunos grupos electrógenos tienen, además de la
válvula de parada normal, una válvula de parada de emergencia. Esta
válvula se activa cuando el grupo electrógeno deba pararse tan
rápido como sea posible. (Parada inmediata, parada de emergencia,
cortocircuito, etc.)
El PMA71 proporciona una salida para el control
de esta válvula.
El PMA71 proporciona una salida para el control
de una válvula de supresión. Esta válvula se activa cuando el grupo
electrógeno no funciona y se desactiva con retardo en las señales
"régimen de giro de encendido" o "tensión del generador
>85%".
El tiempo de deceleración puede ajustarse en el
panel de control.
Condición previa:
- -
- funcionamiento automático
Esta función es necesaria, para arrancar
preventivamente un grupo electrógeno en espera, para evitar la
necesidad de una parada instantánea. La señal puede proceder
directamente del grupo electrógeno como prealarma o del sistema de
alarma como alarma de grupo. (Por ejemplo, prealarma como presión
del aceite lubricante y temperatura del agua de refrigeración).
En el panel de control puede ajustarse, si
debería pararse el grupo electrógeno perturbado (con reducción
previa de la carga) conservarse en la red.
En el panel de control aparece el siguiente
mensaje:
- -
- "PREALARMA" (BM)
Al pulsar la tecla "RESET" se confirma el
mensaje.
Si el PMA71 se conecta a un sistema de maniobra
y reconocimiento de mayor importancia, son posibles las siguientes
operaciones:
- -
- Arranques de los grupos electrógenos
- -
- Parada de los grupos electrógenos
- -
- Activación/desactivación de la cadena de adición y de inicio
- -
- Activación/desactivación de la operación UBL
- -
- Conexión-desconexión de las tomas a tierra
- -
- Conexión-desconexión del conmutador de acoplamiento
Además, se proporcionan los valores reales, como
potencia activa del grupo electrógeno, intensidades, tensiones y
frecuencia en un bloque estándar de datos y se pueden
transformar.
Para emitir la autorización de servicio al
sistema B&B, hay que pulsar la tecla "remoto" en el
OP7.
El modo de operación aparece en el panel de
control como "REMOTO".
Durante el control remoto no es posible un
funcionamiento a través del OP7.
Cuando deba reconectarse de nuevo el
funcionamiento al OP7, habrá de pulsarse la tecla "semi" o
"automático".
Más información puede deducirse de las
instrucciones de servicio del correspondiente sistema B&B.
En la descripción sólo se hace referencia al
control del WGA 23D y del WG convencional.
El WGA 23D es un control del árbol generador
consistente en un árbol generador, un convertidor estático, así como
una máquina de potencia reactiva. Mediante el convertidor se
transforma la frecuencia del árbol generador en la frecuencia de la
barra colectora. Esto es posible en un rango del 40% al 100% del
régimen de giro de la máquina. Es posible un funcionamiento en
paralelo entre el WGA y los generadores diesel.
El WGA 23D se emplea en buques con propulsores
fijos y propulsores regulables. En buques con propulsor fijo, el
control de la velocidad del buque sólo es posible a través del
régimen de giro de la máquina principal. En buques con propulsores
regulables se regula la velocidad del buque con el régimen de giro
de la máquina principal, así como con la inclinación del propulsor.
Para que el WGA 23D permita el funcionamiento del árbol generador en
un gran rango de regímenes de giro.
Aquí se acopla el árbol generador con la máquina
principal a través de una transmisión planetaria. También aquí es
posible un funcionamiento continuo en paralelo en el rango del 70%
al 100% del régimen de giro de la máquina.
El ajuste de la frecuencia del generador al
régimen de giro de la máquina principal se lleva a cabo aquí a
través de la transmisión misma.
Este control se emplea predominantemente en
buques con propulsor regulable, ya que la frecuencia del árbol
generador se mantiene constante mediante conmutación de la máquina
principal a "constant speed". La velocidad del buque se regula
aquí mediante el ajuste de la inclinación del propulsor.
Un funcionamiento en paralelo entre el WG y el
DG sólo es posible para la transferencia de carga o en caso de mar
extremadamente calma.
La activación del WGA 23D sólo es posible con el
sistema eléctrico existente a bordo. No es posible un arranque de
corte de corriente como el del DG.
La activación del WGA 23D se lleva a cabo desde
el panel de control del PMA 71 en modo semiautomático local. Han de
satisfacerse algunas condiciones previas, para poder activar el WGA
23D.
- -
- El número de revoluciones de la máquina principal se encuentra en el rango de operación
- -
- El embrague tiene que estar conectado
- -
- El control del WGA está conectado
- -
- No hay ningún mensaje de error en el control
Si se cumplen estas condiciones previas, el WGA
23D emite al PMA 71 la señal "LISTO PARA EL ARRANQUE".
En el panel de control aparece el siguiente
mensaje: "LISTO PARA EL ARRANQUE" (BM).
Pulsando la tecla "ARRANQUE" aparece en el
panel de control el mensaje "PULSE CONFIRMAR" durante un tiempo
ajustable. Sin embargo, la instrucción sólo se lleva a cabo, cuando
durante este periodo de tiempo la tecla de recepción
"CONFIRMAR" se pulse. Si éste no fuera el caso, se anularía la
petición. Sólo puede emitirse un comando de arranque, cuando llegue
la señal "LISTO PARA EL ARRANQUE" del WGA 23D. Si se pulsa la
tecla "CONFIRMAR" durante el periodo de tiempo, se emite una
instrucción de arranque al control WGA 23D. El WGA 23D comienza
ahora la marcha acelerada. En el panel de control aparece el
siguiente mensaje:
- "ARRANQUE" (BM)
Con la señal tensión del generador >85%
aparece el mensaje "SERVICIO" (BM).
Tras la conclusión de la marcha acelerada
(después de aprox. 60s) el WGA 23D emite al PMA71 la señal "listo
para la sincronización" y "desbloqueo del conmutador del
generador".
En el panel de control aparecen los siguientes
mensajes:
- "LISTO PARA LA SINCRONIZACIÓN" (BM)
- "DESBLOQUEO CONMUTADOR DEL GENERADOR" (BM)
Si el PMA71 se conmuta a "automático",
comienza la sincronización. Tras la activación del conmutador del
generador se lleva a cabo la distribución paritaria de la carga.
En el panel de control aparece el estado de
operación recién activado y la potencia activa emitida del
generador.
La señal "DESBLOQUEO CONMUTADOR DEL
GENERADOR" se lleva directamente por cable al cuadro principal de
distribución. Sin esta señal no es posible una activación del
conmutador del generador. Mediante la reducción de esta señal, el
conmutador del generador puede desconectarse a través del WGA 23D
(en caso de error grave).
Si la señal "DESBLOQUEO CONMUTADOR DEL
GENERADOR" no llega durante un determinado periodo de tiempo tras
la emisión del comando de arranque, aparece el siguiente mensaje en
el panel de control: "ERROR DE ARRANQUE" (FM) 5.1.3 Desconexión
manual del WG en funcionamiento en paralelo.
El WGA 23D puede pararse desde el panel de
control del PMA71 en modo semiautomático local. Pulsando la tecla
"PARADA" aparece en el panel de control el mensaje "PULSE
CONFIRMAR" durante un tiempo ajustable. Sin embargo, la
instrucción sólo se lleva a cabo, cuando se pulse la tecla de
recepción "CONFIRMAR" durante este periodo de tiempo. Si éste
no fuera el caso, se anularía la petición.
Se emite una instrucción de parada al control
del WGA 23D. Si el grupo electrógeno se encuentra en servicio en
paralelo alimentado por la red, se efectúa antes una "PARADA con
reducción de la carga".
En el panel de control aparece el BM "CARGA
RED". Se emiten impulsos de ajuste "MENOR", para descargar
el grupo electrógeno.
Quedando por debajo del valor límite "POTENCIA
MÍNIMA DEL GENERADOR" se desconecta el conmutador del generador.
Tras la desconexión del conmutador del generador se emite una
instrucción de "PARADA" al control del WGA 23D.
Con la emisión del comando de "PARADA", el
informe de operación cambia de "CARGA RED" a "PARADA DEL
GRUPO ELECTRÓGENO".
Si el WG se encuentra solo en la red, una
desconexión podría significar un "corte de corriente".
Antes se tiene que arrancar y sincronizar un
grupo electrógeno diesel. Tras la sincronización del DG, el
funcionamiento posterior es tal y como se describe en la sección
5.1.3.
El PMA71 se alimenta con esta señal a través de
un contacto flotante desde el control remoto diesel.
En caso de "desaceleración", el número de
revoluciones de la máquina principal es mantenido por un cierto
tiempo por el control remoto, para arrancar un grupo electrógeno en
espera y llevar a cabo una recepción de la carga.
Si llega esta señal, se bloque el PMA71 y se
arranca un grupo electrógeno en espera.
En el panel de control aparece el mensaje:
- -
- "DESACELERACIÓN DE LA MÁQUINA PRINCIPAL".
Tras el arranque y sincronización del grupo
electrógeno en espera, el control PMA71 del WGA 23D efectúa una
"parada con reducción de la carga". Se emiten impulsos de
ajuste "MENOR", para descargar el grupo electrógeno. Durante el
proceso de descarga aparece en el panel de control el BM "CARGA
RED". Quedando por debajo del valor límite "POTENCIA MÍNIMA DEL
GENERADOR." se desconecta el conmutador del generador.
Con la desconexión del conmutador del generador
se conmuta el control PMA del WGA 23D a "modo semiautomático
local". Al mismo tiempo se emite una instrucción de "PARADA"
al control del WGA 23D. Con la emisión del comando de "PARADA",
el informe de operación cambia de "CARGA RED" a
"PARADA".
Tras la desconexión del conmutador del
generador, el control remoto reanuda la "desaceleración" de la
máquina principal. Para esta función se tiene que conducir un
contacto flotante del cuadro de distribución hacia el control remoto
diesel. (Ésta no es ninguna función del PMA71).
El PMA71 se alimenta con esta señal a través de
un contacto flotante desde el control remoto diesel.
En contraste con la "desaceleración (slow
down) de la máquina principal", aquí no se mantiene el número de
revoluciones de la máquina principal durante un determinado tiempo.
Depende de la variación de la velocidad de la máquina principal, si
hay tiempo suficiente para el arranque de un grupo electrógeno en
espera y una transferencia de carga.
Normalmente una "desconexión parcial" de la
máquina principal conduce a un "corte de corriente".
Con la señal se emite una instrucción de
arranque al grupo electrógeno en espera y se bloquea el control WGA
23D. Si se selecciona la función "dos generadores arrancan en caso
de fallo", arrancan dos grupos electrógenos diesel.
En el panel de control aparece el mensaje:
- -
- "PARADA DE EMERGENCIA DE LA MÁQUINA PRINCIPAL".
Tras el arranque y sincronización del grupo
electrógeno en espera, el control PMA71 del WGA 23D efectúa una
"parada con reducción de la carga". Se emiten impulsos de
ajuste "MENOR", para descargar el grupo electrógeno. Durante el
proceso de descarga aparece en el panel de control el BM "CARGA
RED". Quedando por debajo del valor límite "POTENCIA MÍNIMA DEL
GENERADOR." se desconecta el conmutador del generador.
Con la desconexión del conmutador del generador
se conmuta el control PMA del WGA 23D a "modo semiautomático
local". Al mismo tiempo se emite una instrucción de "PARADA"
al control del WGA 23D. Con la emisión del comando de "PARADA",
el informe de operación cambia de "CARGA RED" a
"PARADA".
Si el número de revoluciones de la máquina
principal cae por debajo del rango de funcionamiento del WGA23D
antes de que se lleve a cabo la transferencia de carga al grupo
electrógeno en espera, el conmutador del generador se desconecta
independientemente del PMA71 mediante el WGA 23D. El grupo
electrógeno en espera ya arrancado se conecta entonces a través de
un "corte de corriente".
El PMA71 se alimenta con esta señal a través de
un contacto flotante desde el WGA 23D o bien a través del control
remoto diesel o desde el WGA 23D.
El número mínimo de revoluciones para el
funcionamiento del WGA 23D es normalmente el 40% del número nominal
de revoluciones de la máquina principal. El número mínimo de
revoluciones es, sin embargo, dependiente de la construcción de la
máquina principal y del WGA 23D.
Si la palanca del MT se coloca bajo este límite,
el control remoto diesel para la reducción del número de
revoluciones en este punto para hacer posible el arranque de un
grupo electrógeno en espera y una recepción de la carga.
Si esta señal llega en funcionamiento automático
con conmutador del generador cerrado, se arranca un grupo
electrógeno en espera.
En el panel de control aparece el mensaje:
- -
- "MT < N MIN" (BM).
Tras el arranque y sincronización del grupo
electrógeno en espera, el control PMA71 del WGA 23D efectúa una
"PARADA CON REDUCCIÓN DE LA CARGA". Se emiten impulsos de
ajuste "MENOR", para descargar el grupo electrógeno. Durante el
proceso de descarga aparece en el panel de control el BM "CARGA
RED". Quedando por debajo del valor límite "POTENCIA MÍNIMA DEL
GENERADOR". se desconecta el conmutador del generador.
Tras la desconexión del conmutador del
generador, el control remoto reanuda la reducción de la velocidad de
giro.
Para esta función se tiene que conducir un
contacto flotante del cuadro de distribución hacia el control remoto
diesel. (Ésta no es ninguna función del PMA71).
Si la palanca del MT se lleva de nuevo a un
valor mayor que el número mínimo de revoluciones, se anula la
función "PARADA CON REDUCCIÓN DE LA CARGA". El BM "CARGA
RED" aparecido eventualmente en el BT expira de nuevo. El grupo
electrógeno ya arrancado se sincroniza y se reinicia mediante
subcarga o manualmente.
El PMA71 se alimenta con esta señal a través de
un contacto flotante desde el WGA 23D. La señal llega, cuando el WGA
23D haya reconocido una sobrecarga.
Se arranca un grupo electrógeno en espera.
En el panel de control aparece el mensaje:
- -
- " REQUISITO DE DG POR PARTE DEL WG" (BM).
Tras el arranque y la sincronización del grupo
electrógeno en espera se efectúa una compensación de la carga.
El PMA71 se alimenta con esta señal a través de
un contacto flotante desde el WGA 23D.
Si el WGA 23D ha reconocido una perturbación,
que permita aún el funcionamiento durante un corto periodo, se emite
al PMA71 la señal "PARADA RETARDADA DEL WG". Normalmente, este
tiempo es suficiente para el arranque y la recepción de la carga de
un grupo electrógeno en espera.
Si llega esta señal, se efectúa una parada
retardada del WGA 23D, bloqueo del control, así como el arranque de
un grupo electrógeno en espera.
En el panel de control aparece el mensaje:
- -
- "PARADA RETARDADA DEL WG".
\newpage
\global\parskip0.930000\baselineskip
Tras el arranque y sincronización del grupo
electrógeno en espera, el control PMA71 del WGA 23D efectúa una
"parada con reducción de la carga". Se emiten impulsos de
ajuste "MENOR", para descargar el grupo electrógeno. Durante el
proceso de descarga aparece en el panel de control el BM "CARGA
RED". Quedando por debajo del valor límite "POTENCIA MÍNIMA DEL
GENERADOR". se desconecta el conmutador del generador.
Con la desconexión del conmutador del generador
se conmuta el control PMA del WGA 23D a "modo semiautomático
local". Al mismo tiempo se emite una instrucción de "PARADA"
al control del WGA 23D. Con la emisión del comando de "PARADA",
el informe de operación varía de "CARGA RED" a
"PARADA".
El PMA71 se alimenta con esta señal a través de
un contacto flotante desde el WGA 23D.
Si el WGA 23D ha reconocido una perturbación
crítica, que requiera una parada inmediata, se envía esta señal al
PMA71. Se desactiva el WGA 23D y se desconecta el conmutador del
generador. (Señal "desbloqueo conmutador del generador" =
apagado). Si el árbol generador se encuentra solo en la red, esta
señal origina un "corte de corriente".
Si llega esta señal, se efectúa una parada
instantánea del WGA 23D, se efectúa una desconexión del conmutador
del generador, bloqueo del control, así como el arranque de un grupo
electrógeno en espera.
En el panel de control aparece el mensaje:
- -
- "PARADA INSTANTÁNEA DEL WG".
Si el PMA71 operaba en funcionamiento
automático, se conmuta a modo semiautomático local.
En caso de un "corte de corriente", tras un
corto tiempo de marcha acelerada se conecta o se sincroniza el nuevo
grupo electrógeno en espera arrancado, cuando se necesite otro grupo
electrógeno en la red.
No es necesaria una protección frente a la
potencia inversa del árbol generador, ya que el WGA 23D no permite
ningún flujo de potencia inversa.
Resulta, sin embargo, necesario un menor flujo
de potencia activa para la WGA 23D para accionar la máquina de
potencia reactiva, cuando el árbol generador esté en punto muerto.
Para evitar una desconexión del conmutador del generador, debería
desconectarse la protección frente a la potencia inversa del árbol
generador, o el valor límite debería establecerse tan alto, que no
pueda verificarse ninguna activación.
La frecuencia del árbol generador depende del
número de revoluciones de la máquina principal. Cada variación del
número de revoluciones (por ejemplo, por marejada) varía también la
frecuencia del sistema eléctrico de a bordo. En caso de un
funcionamiento en paralelo con un generador diesel, esto conduce a
fuertes desplazamientos de la carga. Por este motivo, el PMA71 no
permite ningún funcionamiento continuo en paralelo entre el SG y el
DG.
La función aquí descrita efectúa una
transferencia de carga de un DG a un WG.
La máquina principal se cambia a una velocidad
de giro constante. Para este propósito se proporciona un contacto al
control remoto. Con la activación del contacto, el control remoto
mantiene a la máquina principal a un número constante de
revoluciones. Con la activación del WG, el control remoto recibe la
señal "WG ENCENDIDO". Ahora, sólo puede verificarse una
reducción del número de revoluciones, cuando antes se desconecte
nuevamente el WG y desaparezca la señal "WG ENCENDIDO".
Para la activación del WG son necesarias las
siguientes condiciones:
- -
- Tensión del generador > 85%
- -
- Señal LISTA PARA CONECTAR
En el BT aparecen los BM
- -
- SEMI
- -
- LISTO PARA CONECTAR.
- Conmutar a AUTOMÁTICO.
Con la activación del funcionamiento automático,
el control del WG emite impulsos de ajuste al grupo electrógeno
diesel a través de la conexión del ajuste común de frecuencia, para
acercar la frecuencia del sistema eléctrico de a bordo a la
frecuencia propia. (Funciona sólo, cuando se ajusta LISTO PARA
CONECTAR).
La sincronización se lleva a cabo como en un
grupo electrógeno diesel. Tras la sincronización el DG recibe
impulsos de ajuste MENOR del control del WG y descarga al DG.
Durante el proceso de descarga aparece en el BT
el BM CARGA RED. Tras quedar por debajo del valor límite "potencia
mínima del generador" se desconecta el conmutador del
generador.
El DG puede aún efectuar un seguimiento de carga
en vacío (dependiente de la ingeniería de proyectos) y se detiene
posteriormente. Con la emisión de la instrucción de parada expira el
BM "CARGA RED".
La función aquí descrita efectúa una
transferencia de carga de un SG a un DG.
Para la desconexión del WG se arranca un DG en
modo semiautomático local. Tras la conmutación a AUTOMÁTICO comienza
la sincronización del DG.
Tras la activación del conmutador del generador
se efectúa una "parada con reducción de la carga" del WG.
Durante el proceso de descarga aparece en el ST
el BM "CARGA RED".
El control del WG emite impulsos de ajuste al
grupo electrógeno diesel a través de una conexión entre los sistemas
PMA71. Se emiten impulsos de ajuste "mayor" al DG, hasta que el
WG esté descargado por debajo del valor límite "potencia mínima
del conmutador del generador". Posteriormente se desconecta el
conmutador del generador.
Con la desconexión del conmutador del generador
expira el BM "CARGA RED" y El control del WG se conmuta a modo
semiautomático local.
El PMA71 se alimenta con esta señal a través de
un contacto flotante desde el control remoto diesel.
En caso de "desaceleración", el control
remoto mantiene el número de revoluciones de la máquina principal
por un cierto tiempo para arrancar un grupo electrógeno en espera
arrancar y llevar a cabo una recepción de la carga.
Si llega esta señal, se efectúa una parada
retardada del WG, bloqueo del control, así como el arranque de un
grupo electrógeno en espera.
En el panel de control aparece el mensaje:
- -
- " DESACELERACIÓN DE LA MÁQUINA PRINCIPAL" (SM).
Tras el arranque y sincronización del DG se
efectúa una "parada con reducción de la carga" del WG.
Durante el proceso de descarga aparece en el BT
el BM "CARGA RED".
El control del WG emite impulsos de ajuste al
grupo electrógeno diesel a través de una conexión entre los sistemas
PMA71. Se emiten impulsos de ajuste "mayor" al DG, hasta que el
WG esté descargado por debajo del valor límite "potencia mínima
del conmutador del generador". Posteriormente se desconecta el
conmutador del generador.
Con la desconexión del conmutador del generador
expira el BM "CARGA RED" y se visualiza el BM
"BLOQUEADA".
El control del WG se conmuta a modo
semiautomático local.
Tras la desconexión del conmutador del
generador, el control remoto reanuda la "desaceleración" de la
máquina principal. Para esta función se tiene que conducir un
contacto flotante del cuadro de distribución hacia el control remoto
diesel. (Ésta no es ninguna función del PMA71).
El PMA71 se alimenta con esta señal a través de
un contacto flotante desde el control remoto diesel.
En contraste con la "desaceleración (slow
down) de la máquina principal", no se mantiene aquí el número de
revoluciones de la máquina principal durante un determinado tiempo.
Depende de la variación de la velocidad de la máqui-
na principal, si hay tiempo suficiente para el arranque de un grupo electrógeno en espera y una transferencia de carga.
na principal, si hay tiempo suficiente para el arranque de un grupo electrógeno en espera y una transferencia de carga.
Con la señal se emite una instrucción de
arranque al grupo electrógeno en espera y se bloquea el control WGA
23D. Si se selecciona la función "dos generadores arrancan en caso
de fallo", arrancan dos grupos electrógenos diesel.
En el panel de control aparece el mensaje:
- -
- "PARADA DE EMERGENCIA DE LA MÁQUINA PRINCIPAL".
Tras el arranque y sincronización del DG se
efectúa una "parada con reducción de la carga" del WG.
Durante el proceso de descarga aparece en el BT
el BM "CARGA RED".
El control del WG emite impulsos de ajuste al
grupo electrógeno diesel a través de una conexión entre los sistemas
PMA71. Se emiten impulsos de ajuste "mayor" al DG, hasta que el
WG esté descargado por debajo del valor límite "potencia mínima
del conmutador del generador". Posteriormente se desconecta el
conmutador del generador.
Con la desconexión del conmutador del generador
expira el BM "CARGA RED" y se visualiza el BM
"BLOQUEADA".
El control del WG se conmuta a modo
semiautomático local.
Si el número de revoluciones cae ya bajo el
rango de operación del WG (el conmutador del generador cae por
subtensión o subfrecuencia), el grupo electrógeno en espera ya
arrancado se conecta a través de un "corte de corriente".
Durante la recepción o transferencia de la carga
el DG puede funcionar en potencia inversa por fuertes fluctuaciones
de la velocidad de giro de la máquina principal (sustitución de la
hélice mediante oleaje, etc.). En consecuencia, se bloquea la
evaluación de la potencia inversa del DG durante este tiempo. En el
caso del WG se bloquea generalmente la evaluación de la potencia
inversa, ya que éste opera siempre en solitario.
El control del sistema eléctrico de a bordo
posee los siguientes objetivos:
- -
- arranque de un grupo electrógeno en espera en caso de "corte de corriente" para proporcionar nuevamente energía eléctrica al actuador, tan rápido como sea posible
- -
- protección del sistema eléctrico de a bordo contra variaciones de frecuencia no permisibles (subfrecuencia) mediante desconexión de los actuadores no importantes
- -
- protección del sistema eléctrico de a bordo contra variaciones de frecuencia no permisibles (subfrecuencia/sobrefrecuencia) mediante desconexión del conmutador del generador. Si la frecuencia de la barra colectora se aleja mucho de la frecuencia nominal, a menudo no es posible una sincronización, ya que la frecuencia nominal se encuentra fuera del rango de ajuste del dispositivo de ajuste de la velocidad de giro. Por este motivo se lleva a cabo la conmutación por "corte de corriente".
- -
- protección del sistema eléctrico de a bordo contra desviaciones no permisibles de la tensión (subtensión/sobretensión) mediante desconexión del conmutador del generador. En este caso no se efectúa ninguna conexión en paralelo, ya que mediante el diferente ajuste de la sobretensión de la barra colectora y del generador a conectar podría circular una mayor intensidad reactiva. Por este motivo se lleva a cabo la conmutación a través de un "corte de corriente".
El fabricante del cuadro de distribución debe
prever una supervisión de la barra colectora, (por ejemplo dos
protecciones auxiliares). Estas protecciones auxiliares han de
conectarse, a través de un conmutador de protección, entre las fases
L1-L2, L2-L3. Cada relé necesita dos
contactos auxiliares (1S, 10) y el conmutador de la protección
necesita un contacto auxiliar (1S). Estos contactos auxiliares deben
conectarse, de forma que para el PMA 71 estén disponibles dos
señales.
a) señal de "corte de corriente" (todas las
protecciones auxiliares desactivadas, O, conmutador de la
protección, S)
b) señal de "tensión de la barra colectora
disponible" (todas las protecciones auxiliares activadas, S)
Con esta conexión se garantiza, que mediante la
desconexión del conmutador de potencia o mediante el fallo de una o
de dos fases no puede confirmarse ningún "corte de corriente".
En el panel de control aparece el siguiente mensaje:
- -
- "ERROR DE SUPERVISIÓN DE LA BARRA COLECTORA" (SM)
\global\parskip1.000000\baselineskip
\global\parskip0.880000\baselineskip
El control de la barra colectora debe preverse
1x para cada PMA 71. Los contactos auxiliares del relé se conectan a
las conexiones correspondientes del PMA 71.
Si se confirma un "CORTE DE CORRIENTE", se
arranca el siguiente grupo electrógeno disponible y, en caso de
superación de una tensión del generador > 85%, se conecta tras un
corto tiempo de deceleración.
La conexión simultánea de los conmutadores del
generador de varios simultáneamente/al mismo grupos electrógenos
arrancados al mismo tiempo a la barra colectora sin tensión se evita
con un bloqueo simultáneo.
La frecuencia del sistema eléctrico de a bordo
se detecta a través del aparato de protección del
generador/transductor de medida y se supervisa en el SIMATICS7.
Los valores límite y tiempos de deceleración
para subfrecuencia/sobrefrecuencia se pueden modificar desde el
panel de control. La función está protegida por una contraseña.
En caso de quedar por debajo y/o superar los
respectivos valores límite, se emiten los siguientes mensajes:
- -
- "Sobrefrecuencia"
- -
- "Subfrecuencia 1"
- -
- "Subfrecuencia 2"
- -
- "Subfrecuencia 3"
Las funciones activadas se especifican en la
Tabla "PROTECCIÓN DEL GENERADOR" de la sección 7.
Si un grupo electrógeno funciona en operación
manual y se confirma una subfrecuencia o sobrefrecuencia, los
mensajes se verifican tal y como se describió anteriormente, aunque
no se añade ningún grupo electrógeno.
La tensión del sistema eléctrico de a bordo se
detecta a través del aparato de protección del generador/transductor
de medida y se supervisa en el SIMATICS7.
Los valores límite y tiempos de deceleración
para subtensión/sobretensión se pueden modificar desde el panel de
control. La función está protegida por una contraseña.
En caso de quedar por debajo y/o superar los
respectivos valores límite, se emiten los siguientes mensajes:
- -
- "Sobretensión"
- -
- "Subtensión 1"
- -
- "Subtensión 2"
- -
- "Subtensión 3"
Las funciones activadas se especifican en la
Tabla "PROTECCIÓN DEL GENERADOR" de la sección 7.
Si un grupo electrógeno funciona en operación
manual y se confirma una subtensión o sobretensión, los mensajes se
verifican tal y como se describió anteriormente, aunque no se añade
ningún grupo electrógeno.
La protección del generador presenta los
siguientes objetivos:
- -
- Protección del generador y del sistema eléctrico de a bordo de las consecuencias de un cortocircuito mediante desconexión del conmutador del generador de los generadores que alimentan el sistema eléctrico de a bordo. Además, la desconexión está normalmente desfasada poco tiempo, para darle tiempo a los conmutadores secundarios de potencia tiempo para la desconexión (selectividad).
\global\parskip1.000000\baselineskip
- -
- Numeración de cortocircuitos, parada y bloqueo del grupo electrógeno y conmutación de los demás grupos electrógenos a operación manual, para evitar una conexión automática de un generador en espera a la barra colectora.
- -
- Eventual autorización de un arranque en espera y conexión del generador a la barra colectora (esto supone un 2º cortocircuito, en caso de que entretanto no se haya arreglado el cortocircuito).
- -
- Protección del generador frente a sobrecarga mediante desconexión del conmutador del generador en caso de sobreintensidad.
- -
- Protección del generador frente a sobrecarga mediante desconexión de los actuadores no importantes en caso de sobreintensidad, sobrecarga.
- -
- Desconexión del conmutador del generador en caso de potencia inversa.
- -
- En ocasiones es también necesaria una activación no retardada del cortocircuito para intensidades de cortocircuito muy grandes o una protección diferencial. Estas funciones no están contenidas en el PMA 71, sino que se ejecutan por separado en la instalación de distribución.
La supervisión de las intensidades de generador
en busca de cortocircuito se lleva a cabo en el aparato de
protección del generador/transductor de medida GENOP’ 71. En caso de
aparición de un cortocircuito se activa el relé de salida para el
conmutador del generador. Para obtener una selectividad entre el
conmutador del generador y los conmutadores secundarios de potencia,
normalmente se desconecta el conmutador del generador con
retardo.
El valor límite y el tiempo de deceleración
pueden ajustarse a través del panel de control. La función está
protegida por una contraseña.
Se emite una instrucción de parada a los
respectivos motores diesel (y/o al control del árbol generador). En
el panel de control aparecen los mensajes:
- -
- "CORTOCIRCUITO DEL GENERADOR" (sm)
- -
- "BLOQUEADO" (BM)
En el panel de control de los demás grupos
electrógenos aparece el mensaje:
- -
- "CORTOCIRCUITO DE OTRO GRUPO ELECTRÓGENO" (SM)
Puede ajustarse, si se certifican 1 ó 2
cortocircuitos.
Si sólo se certifica 1 cortocircuito, ya después
del 1^{er} cortocircuito se conmutan todos los demás grupos
electrógenos a "semiautomático". Los otros grupos electrógenos
no arrancan.
Si se certifican 2 cortocircuitos, se arranca un
grupo electrógeno en espera tras el 1^{er} cortocircuito y se
conecta a la red. Si existe un 2º cortocircuito, también se detiene
y se bloquea este grupo electrógeno y todos los demás grupos
electrógenos se conmutan a "semiautomático". De este modo se
evita el arranque y la conexión de un tercer grupo electrógeno.
La instrucción de apagado para el conmutador del
generador y para los actuadores no importantes procede directamente
del aparato de protección del generador/ transductor de medida y
opera también incluso en caso fallo del SPS o de la tensión de
alimentación DC 24V (suministro del aparato de protección del
generador a partir de la tensión del generador). Las otras funciones
se ejecutan en el SPS.
La memorización del cortocircuito del propio
grupo electrógeno se tiene que confirmar manualmente. Tras la
desaparición de la instrucción de parada puede anularse el bloqueo
del grupo electrógeno.
En el aparato de protección del
generador/transductor de medida se supervisa la superación de
valores límites diferentes por parte de las tres intensidades de los
generadores IL1/IL2/IL3. Si por lo menos una de las intensidades
sobrepasa el valor límite, se solicitan actuadores no importantes
tras el transcurso de un tiempo de deceleración y/o se desconecta el
conmutador del generador. Los valores límite y tiempos de
deceleración pueden modificarse a través del panel de control. La
función está protegida por una contraseña.
\global\parskip0.850000\baselineskip
Se emiten las siguientes señales:
- -
- Desconexión de los actuadores no importantes Etapa 1
- -
- Desconexión de los actuadores no importantes Etapa 2
- -
- Desconexión de los actuadores no importantes Etapa 3
- -
- Desconexión del conmutador del generador
- -
- Instrucción de parada del grupo electrógeno
- -
- Bloqueo del grupo electrógeno
- -
- Conmutación a semiautomático
La asignación de las funciones individuales a
los valores límite, así como los ajustes estándar se representan en
la Tabla 7.8.
En el panel de control aparecen los siguientes
mensajes, dependiendo de la función activada:
| - | "DESCONEX. ACTUADOR 1 NO IMPORTANTE" | (SM) o |
| "DESCONEX. ACTUADOR 2 NO IMPORTANTE" | (SM) o | |
| "DESCONEX. ACTUADOR 3 NO IMPORTANTE" | (SM) o | |
| "SOBRECORRIENTE, ARRANQUE EN ESPERA" \hskip1cm (SM) | ||
| "BLOQUEADA" \hskip1cm (BM) | ||
| "SEMI" \hskip1cm (BM) | ||
| "Caída del conmutador del generador" \hskip1cm (SM) |
La instrucción de apagado para el conmutador del
generador y para los actuadores no importantes procede directamente
del aparato de protección del generador/ transductor de medida y
opera también incluso en caso fallo del SPS o de la tensión de
alimentación DC 24V (suministro del aparato de protección del
generador a partir de de la tensión del generador). Las otras
funciones se ejecutan en el SPS.
La potencia emitida del generador se detecta en
el aparato de protección del generador GENOP 71 y se supervisan en
el Simatic- S7. Los valores límite para sobrecarga pueden
modificarse desde el panel de control. La función está protegida por
una contraseña.
Se emiten las siguientes señales:
- -
- Desconexión de los actuadores no importantes Etapa 1
- -
- Desconexión de los actuadores no importantes Etapa 2
- -
- Desconexión de los actuadores no importantes Etapa 3
- -
- Desconexión del conmutador del generador
- -
- Instrucción de parada del grupo electrógeno
- -
- Bloqueo del grupo electrógeno
- -
- Conmutación a semiautomático
La asignación de las funciones individuales a
los valores límite, así como los ajustes estándar se representan en
la Tabla 7.8.
En el panel de control aparecen los siguientes
mensajes, dependiendo de la función activada:
| - | "DESCONEX. ACTUADOR 1 NO IMPORTANTE" | (SM) o |
| "DESCONEX. ACTUADOR 2 NO IMPORTANTE" | (SM) o | |
| "DESCONEX. ACTUADOR 3 NO IMPORTANTE" | (SM) o | |
| "SOBRECORRIENTE, ARRANQUE EN ESPERA" \hskip1cm (SM) | ||
| "BLOQUEADA" \hskip1cm (BM) | ||
| "SEMI" \hskip1cm (BM) | ||
| "Caída del conmutador del generador" \hskip1cm (SM) |
\global\parskip1.000000\baselineskip
La instrucción de apagado para el conmutador del
generador y para los actuadores no importantes procede directamente
del aparato de protección del generador/transductor de medida y
opera también incluso en caso fallo del SPS o de la tensión de
alimentación DC 24V (suministro del aparato de protección del
generador a partir de de la tensión del generador). Las otras
funciones se ejecutan en el SPS.
La supervisión del convertidor de intensidad se
efectúa en el conmutador conectado del generador. Para este
propósito se compara el valor medio con el valor extremo. Las
siguientes condiciones dan por resultado un mensaje de error:
- -
- valor extremo (valor mayor de las tres intensidades de generador IL1/IL2/IL3) menor que el valor medio
- -
- valor medio menor que el 75% del valor extremo
En caso de aparición de una perturbación aparece
en el panel de control el mensaje: - "ERROR EN LA MEDICIÓN DE LA
INTENSIDAD" (SM).
Esta supervisión presupone un reparto
considerablemente simétrico de los actuadores monofásicos de a
bordo. De esta forma pueden detectarse fallos del convertidor de
intensidad y rotura del cable en el grupo convertidor de
intensidad.
La función puede desconectarse a través del
panel de control.
La potencia activa se supervisa en el aparato de
protección del generador/transductor de medida. Si se supera el
valor límite para la potencia inversa, se desconecta tras el
transcurso de un tiempo de deceleración del conmutador del
generador. El valor límite y el tiempo de deceleración pueden
modificarse a través del panel de control. La función está protegida
por una contraseña.
Se emiten las siguientes señales:
- -
- desconexión del conmutador del generador
- -
- instrucción de parada de los grupos electrógenos
- -
- bloqueo del grupo electrógeno
- -
- conmutación a modo semiautomático local
- -
- demanda de grupo electrógeno en espera
En el panel de control aparecen los
mensajes:
- -
- "POTENCIA INVERSA" (Sm)
- -
- "BLOQUEADA" (BM)
El valor límite y el tiempo de deceleración
pueden modificarse a través del panel de control. La función está
protegida por una contraseña. Los ajustes estándar se representan en
la Tabla 7.8.
La instrucción de apagado para el conmutador del
generador procede directamente del aparato de protección del
generador/transductor de medida y opera también incluso en caso de
fallo del SPS o de la tensión de alimentación DC 24V. Las otras
funciones se ejecutan en el SPS.
En ocasiones, algunas de las funciones de
protección del generador arriba descritas se encuentran ya
integradas en el conmutador del generador o en el cuadro de
distribución. Para evitar una doble activación con valores límite
casi iguales a partir de 2 puestos diferentes, podrían establecerse
en este caso los valores límite respectivos en el PMA tan altos, que
sólo se lleve a cabo una activación mediante la protección del
generador en el cuadro de distribución.
La funciones ejecutadas de lo contrario por el
PMA (arranque en espera, mensaje de error, etc.) no proceden en este
caso.
Si se emplea un conmutador del generador, que
posee una activación propia del cortocircuito, se necesita para la
construcción de la cadena de contaje del cortocircuito un contacto
auxiliar del conmutador del generador (contacto abierto en
cortocircuito). El registro del cortocircuito en el aparato de
protección del generador/transductor de medida debería entonces
hacerse convenientemente inactiva.
Algunas clases exigen una activación instantánea
del conmutador del generador para intensidades de cortocircuito
especialmente grandes. Para esto debe preverse en el conmutador del
generador un dispositivo de activación apropiado.
El punto de activación reencuentra por encima de
la intensidad de cortocircuito de un agregado único. Sólo puede
verificarse una activación, cuando la localización del cortocircuito
se encuentra entre el generador y el conmutador del generador o en
el mismo generador, y dos o más generadores, en funcionamiento en
paralelo con el grupo electrógeno desfasado, alimentan el punto de
cortocircuito.
En el PMA se prevé una entrada digital para la
conexión de un contacto avisador del disparador instantáneo del
cortocircuito (activación = contacto cerrado). Durante una
activación el PMA emite las siguientes señales:
- -
- desconexión del conmutador del generador
- -
- instrucción de parada del grupo electrógeno
- -
- bloqueo del grupo electrógeno
- -
- conmutación a semiautomático local
- -
- instrucción de adición al siguiente grupo electrógeno
En el panel de control aparecen los
mensajes:
- -
- "ACTIVACIÓN INSTANTÁNEA DEL CORTOCIRCUITO" (SM)
- -
- "BLOQUEADO" (BM)
- -
- "SEMI" (BM)
A partir de una cierta potencia del generador
algunas clases exigen una protección diferencial. Para esto ha de
preverse un dispositivo externo de control de la protección
diferencial.
En el PMA se prevé una entrada digital para la
conexión de un contacto avisador del dispositivo externo de control
de la protección diferencial (activación = contacto cerrado).
Durante una activación el PMA emite las siguientes señales:
- -
- desconexión del conmutador del generador
- -
- instrucción de parada del grupo electrógeno
- -
- bloqueo del grupo electrógeno
- -
- conmutación a semiautomático local
- -
- instrucción de adición al siguiente grupo electrógeno
En el panel de control aparecen los
mensajes:
- -
- "PROTECCIÓN DIFERENCIAL DESBLOQUEADA" (SM)
- -
- "BLOQUEADA" (BM)
- -
- "SEMI" (BM)
El Powermanagement tiene los siguientes
objetivos:
- -
- Arranque de grupos electrógenos en espera en caso de sobrecorriente, sobrecarga, subfrecuencia
- -
- Definición de la secuencia de arranque de los grupos electrógenos en espera
- -
- Selección de un número mínimo de generadores (opción)
- -
- Desconexión temporalmente desfasada de los generadores no necesarios (subcarga)
- -
- Definición de la secuencia de desconexión de los generadores no necesarios
- -
- Regulación de la frecuencia de la barra colectora (frecuencia constante o con estática)
- -
- Distribución de la carga activa entre los generadores (proporcional a las potencias nominales o distribución no uniforme de la carga)
- -
- Distribución de la carga reactiva (opción)
Con la cadena de adición se preselecciona, qué
grupo electrógeno será el siguiente en arrancarse en caso de demanda
del PMA 71 (sobrecarga, sobrecorriente, etc.). Esta función puede
efectuarse desde cada panel de control.
Presionando 2 x "ENTER" y 1 x \uparrow en
el panel de control, el submenú "SECUENCIA DE ARRANQUE/PARADA"
se indica como sigue:
En la columna "ENTRADA" se introduce la
nueva secuencia de arranque. Cada entrada ha de confirmarse con
"ENTER". Se salta de fila a fila con las teclas \uparrow
\downarrow.
La recepción de la nueva secuencia se lleva a
cabo mediante entrada de un "1" en la fila "Cnfrm", así
como la conclusión con "ENTER".
La nueva secuencia de arranque/parada se indica
ahora en la columna "Arranque/Parada". Las entradas dobles, así
como las entradas erróneas, se rechazan con el mensaje de error
"NO ES POSIBLE MODIFICAR LA SECUENCIA DE ARRANQUE/PARADA".
Condiciones previas:
- -
- funcionamiento automático
- -
- la función se libera
- -
- el grupo electrógeno no opera en el "modo UBL"
El inicio de un grupo electrógeno se lleva a
cabo con subcarga. Para esto se compara la potencia activa del
generador con un valor límite. De estos hay 3 valores límites
diferentes para el funcionamiento en paralelo de 2, 3 y 4 o más
grupos electrógenos. Los valores límite se han de ajustar, de manera
que la carga que permanece no conlleve una demanda renovada de un
grupo electrógeno en espera.
La secuencia de inicio tiene el sentido
contrario a la secuencia de adición. La secuencia de adición se
preselecciona en el panel de control (ver cadena de adición). Si un
grupo electrógeno no está preparado para iniciarse conforme a la
secuencia de inicio, porque, por ejemplo, no funciona o no figura en
el sistema automático, se inicia el siguiente en la secuencia.
Si la secuencia de arranque es 1>2>3, la
secuencia de parada es 3>2>1. El siguiente grupo electrógeno
en ser parado en caso de subcarga se indica en el panel de control
como "PRÓXIMA PARADA".
En caso de subcarga aparece, tras un tiempo
ajustable de deceleración (tiempo estándar 30 s), el siguiente
mensaje en el panel de control:
- -
- SUBCARGA
Tras un tiempo ajustable de deceleración de 10
minutos (estándar) se efectúa una "parada con reducción de la
carga" y se detiene el grupo electrógeno. En el panel de control
aparece el mensaje:
- -
- "SUBCARGA, SE DETIENE EL GRUPO ELECTRÓGENO".
Al concluir el tiempo de parada el grupo
electrógeno se encuentra nuevamente disponible.
La función de parada por subcarga se puede
bloquear desde el panel de control. En el segundo submenú aparece el
texto siguiente:
Presionando 2 x "ENTER" en el panel de
control aparece el submenú "SECUENCIA DESBLOQUEO PARADA" como
sigue:
Mediante la entrada de "1" ó "0" o
"ENTER" se libera o se bloquea la cadena de inicio. Si se
bloquea la cadena de inicio, se conservan en la red todos los grupos
electrógenos presentes en la red, incluso cuando aparece subcarga en
el sistema eléctrico de a bordo.
El valor real de las tres intensidades de los
generadores IL1/IL2/IL3 son dadas por el aparato de protección del
generador/transductor de medida al SPS. Allí se supervisa la
superación de 3 valores límites diferentes por parte de las
intensidades. Si por lo menos una de las intensidades sobrepasa un
valor límite, se solicita un grupo electrógeno en espera tras el
transcurso de un tiempo de deceleración. Los valores límite y
tiempos se gradúan, de forma que, en caso de baja superación del
valor límite, se lleve a cabo una reacción lenta y, en caso de
fuerte superación del valor límite, se lleve a cabo una reacción
rápida.
En el panel de control aparece el siguiente
mensaje:
- -
- "ARRANQUE EN ESPERA" (SM) o
Los valores límite y tiempos de deceleración
pueden modificarse a través del panel de control. La función está
protegida por una contraseña. La asignación de las funciones
individuales a los valores límites, así como los ajustes estándar,
se representan en la Tabla 7.8.
El valor real de la potencia activa del
generador es dado por el aparato de protección del
generador/transductor de medida al SPS. Allí se supervisa la
superación de 3 valores límites diferentes por parte de la potencia
activa. Si se sobrepasa un valor límite, se solicita un grupo
electrógeno en espera tras el transcurso de un tiempo de
deceleración. Los valores límite y tiempos se gradúan, de forma que,
en caso de baja superación del valor límite, se lleve a cabo una
reacción lenta y, en caso de fuerte superación del valor límite, se
lleve a cabo una reacción rápida.
En el panel de control aparece el siguiente
mensaje:
- -
- "ARRANQUE EN ESPERA" (SM) o
Los valores límite y tiempos de deceleración
pueden modificarse a través del panel de control. La función está
protegida por una contraseña. La asignación de las funciones
individuales a los valores límites, así como los ajustes estándar,
se representan en la Tabla 7.8.
El valor real de la frecuencia de la red es dado
por el aparato de protección del generador/transductor de medida al
SPS. Allí se supervisa la superación de 3 valores límites diferentes
por parte de la frecuencia de la red. Si se sobrepasa un valor
límite, se solicita un grupo electrógeno en espera tras el
transcurso de un tiempo de deceleración.
Los valores límite y tiempos se gradúan, de
forma que, en caso de baja superación del valor límite, se lleve a
cabo una reacción lenta y, en caso de fuerte superación del valor
límite, se lleve a cabo una reacción rápida.
Sólo en el caso del primer valor límite
(desviación mínima) se sincroniza sin duda el grupo electrógeno en
espera. En los otros dos casos se conmuta a través de un "corte de
corriente" a grupo electrógeno en espera acelerado. (Esta función
se describe en 6.2 "Subfrecuencia/Sobrefrecuencia").
En el panel de control aparece el siguiente
mensaje:
- -
- "ARRANQUE EN ESPERA" (SM) o
Los valores límite y tiempos de deceleración
pueden modificarse a través del panel de control. La función está
protegida por una contraseña. La asignación de las funciones
individuales a los valores límites, así como los ajustes estándar se
representan en la Tabla 7.8.
Las señales del regulador de frecuencia y del de
potencia activa se conducen ambas a etapas de evaluación. Las
salidas de las etapas de evaluación se conducen a un regulador de
paso, que suministra impulsos "mayor" o "menor" al
regulador de velocidad de giro de los grupos electrógenos.
El factor del regulador de la carga es mayor que
el factor del regulador de la frecuencia, de modo que la influencia
del regulador de la potencia activa sea mayor que la del regulador
de la frecuencia.
Por esto se origina, que, en primer lugar, se
verifique una distribución de la carga entre los grupos
electrógenos. Sólo posteriormente se regula la frecuencia al
correspondiente valor teórico.
Son posibles dos tipos diferentes de
operación:
- -
- Distribución paritaria de la carga del buque
En este modo de operación cada generador
transfiere potencia acorde a sus valores nominales.
En este modo de operación un generador
transfiere tanta carga como sea posible (UBL máx.) aunque no más de
hasta un valor máximo ajustado. El otro agregado asume tan poca
carga como sea posible, aunque no menos de hasta un valor mínimo
ajustado (UBL mín.). El valor mínimo tiene una prioridad mayor que
el valor máximo.
Son posibles dos tipos diferentes de
operación:
- -
- Regulación constante de la frecuencia
- -
- Regulación de la frecuencia con estática
En este modo de operación se regula la
frecuencia de la red constantemente en base a la frecuencia
nominal.
En este modo de operación se regula la
frecuencia de la red acorde a una curva. La curva depende de la
potencia del generador. Los valores teóricos se ajustan
generalmente, de forma que la frecuencia nominal (60 ó 50 Hz) se
obtenga con un rendimiento del 70... 80%. La frecuencia en vacío es
aprox. 2 Hz mayor.
El desarrollo de la frecuencia de la red en caso
de variaciones de la carga en la red (regulación de la frecuencia
con estática) se representa en la Fig. 3.
Se supervisa la retroseñal de "encendido"
del conmutador del generador. Si la retroseñal no aparece en un
tiempo ajustable tras la instrucción de "ENCENDIDO", se emite
el SM "RETROSEÑAL DE ENCENDIDO DE LA PROTECCIÓN DEL GENERADOR
PERTURBADA".
Se supervisa la retroseñal de "apagado" del
conmutador del generador. Si la retroseñal no aparece en un tiempo
ajustable tras la instrucción de "apagado", se emite el SM
"RETROSEÑAL DE APAGADO DE LA PROTECCIÓN DEL GENERADOR
PERTURBADA".
Se supervisa la plausibilidad de las
retroseñales de "encendido" y las retroseñales de
"apagado" del conmutador del generador. Si faltan ambas
retroseñales o están presentes, se emite tras un tiempo ajustable el
SM "RETROSEÑAL DE ENCENDIDO/APAGADO DE LA PROTECCIÓN DEL GENERADOR
PERTURBADA".
En determinadas condiciones del sistema
eléctrico puede resultar razonable, en caso de perturbación, añadir
dos nuevos grupos electrógenos. Esto puede ajustarse en caso de:
- -
- Corte de corriente (blackout)
- -
- Parada de un grupo electrógeno
El grupo electrógeno perturbado emite en este
caso dos instrucciones de adición.
En caso de de un error de arranque de uno de los
grupos electrógenos que pueden añadirse, se emite otra instrucción
de adición a un tercer grupo electrógeno existente
eventualmente.
El aparato de protección del generador y de
sincronización GENOP 71 efectúa la protección del generador con las
funciones:
- \bullet
- Registro del cortocircuito
- \bullet
- Supervisión de la sobrecorriente en cada fase
- \bullet
- Supervisión de la potencia inversa
- \bullet
- Desconexión de los actuadores no importantes
- \bullet
- Sincronización automática del generador a la barra colectora
- \bullet
- Recepción, acondicionamiento y transferencia de los diferentes valores medidos a través del Profibus
La Fig. 5 muestra el GENOP 71 integrado en el
sistema PMA 71. La comunicación entre el GENOP y el
Simatic-S7 tiene lugar a través del
Profibus-DP. Los parámetros de sincronización y
protección del generador se pueden modificar a través del panel de
control OP7.
Para más información de servicio, ver sección
13.
El GENOP 71 puede utilizarse también como
aparato individual, tal y como se muestra en la Fig. 6.
Los parámetros en relación a sincronización y
protección del generador se pueden modificar a través de una
interfaz en serie. (RS 232).
El equipo debería inspeccionarse una vez al año
para comprobar su correcto funcionamiento. Si el control del
generador se desarrolla acorde a los planos estándar de
distribución, existe un conector de prueba para la inspección de la
protección del generador.
En el conector de prueba se enchufa el cable del
sistema de prueba. En el sistema de prueba se enciende ahora una luz
para cada fase. Detrás de las luces se encuentra, en cada caso, un
dispositivo de seguridad, con el que se asegura el sistema de
prueba.
En cada fase puede preseleccionarse en el
secundario una intensidad de 1A ó 5A y ajustarse en el mando. El
instrumento se conmuta sin embargo también. La intensidad ha de
leerse en la escala correspondiente. La dirección de la intensidad
se ajusta en un segundo conmutador. En la posición "Normal" se
simula la dirección de la intensidad desde el generador a la red y
en la posición "Inversa", se simula la dirección de la red al
generador. El amperímetro coopera además en la instalación de
distribución, cuando el conmutador del amperímetro se conecta en la
posición correcta.
Mediante el aumento de la intensidad en cada
fase puede arrancarse ahora, para cada fase, el punto de activación
para la activación de los actuadores no importantes y la desconexión
del conmutador por sobrecorriente.
Durante el examen de los valores de ajuste de la
potencia debe prestarse atención al hecho de que las intensidades en
las fases individuales se elevan uniformemente, para evitar una
activación errónea mediante una intensidad ajustada eventualmente
demasiado alta.
Si el GENOP se construye como aparato
individual, se efectúan los ajustes mediante un PC. El cable de
conexión al PC se enchufa al interfaz en serie. Mediante un click
del ratón sobre el icono "GENOP 71" se arranca el programa de
parametrización. Se visualiza el menú estándar.
El setup almacenado de un GENOP puede cargarse
en el programa de parametrización. Mediante la carga no se
transfieren automáticamente los parámetros al GENOP 71.
Almacena los datos editados actualmente a partir
del programa de parametrización. Si los datos no se habían
almacenado aún anteriormente, se pregunta antes por un nombre de
fichero. La extensión es siempre "Gen".
\vskip1.000000\baselineskip
Aquí puede introducirse una ruta y un nombre de
fichero antes del almacenamiento de un juego de parámetros.
\vskip1.000000\baselineskip
Transfiere todos los valores de los parámetros
ajustados en el programa de parametrización al GENOP 71.
\vskip1.000000\baselineskip
Carga todos los parámetros existentes
actualmente en el GENOP 71 en el programa de parametrización.
\vskip1.000000\baselineskip
Se expresan todos los valores contenidos en el
programa de parametrización.
\vskip1.000000\baselineskip
El programa de parametrización finaliza tras la
consulta.
Valores Límites + Tiempos de
Desfase
\newpage
Parámetros
Internos
\newpage
Límites de Permiso de
Sincronización
\vskip1.000000\baselineskip
Transformación
U+I
Para la activación de esta función tiene que
estar conectado un GENOP 71.
En este menú se pueden suprimir las activaciones
del valor límite para Current 1-4, potencia inversa
y cortocircuito.
\vskip1.000000\baselineskip
La frecuencia del generador puede ajustarse aquí
con un click del ratón.
Requisitos:
- \bullet
- La diferencia de potencial (red/generador) es menor que el valor ajustado en "límite de la diferencia de tensión de sincronización".
- \bullet
- La diferencia de frecuencias (red/generador) es menor que el valor ajustado en "límite de la diferencia de frecuencias de sincronización".
\vskip1.000000\baselineskip
El número de la interfaz en serie (COM Port
1-3) puede ajustarse.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta opción del menú indica los datos de la
versión del programa de parámetros y el Firmware (programa oficial
del fabricante) de un GENOP 71 conectado.
Los menús "Show Data",
"Control-Signals" y "Adjustments" están
sólo previstos para trabajos en la empresa constructora.
Las tres intensidades de generador IL1, IL2, IL3
se detectan a través de transductores de medida. Los valores
extremos de las tres intensidades se supervisan respecto a valores
límite.
La función de protección del generador se
muestra en la siguiente Tabla:
Potencia
inversa
Cortocircuito
Las señales de aviso de interferencia aparecidas
durante la protección del generador se mantienen, hasta que son
reconocidas por el control de mayor importancia o se anulan mediante
un RESET (restauración o puesta a cero). El fallo de la tensión de
la batería de 24V o una perturbación en el ordenador originan un
aviso incondicional mediante caída del relé "perturbación del
sistema".
Tras el arranque del grupo electrógeno, se
aproxima a la frecuencia de la red, primero con instrucción de
ajuste permanente y posteriormente con impulsos largos y cortos. La
comparación, de si la frecuencia de la red es mayor o menor que la
frecuencia del generador, se efectúa en los instrumentos de
protección del generador y de sincronización GENOP 71.
Si la frecuencia del generador es < que la
frecuencia de la red, aparece la señal "1" en la salida
"MAYOR".
Si la frecuencia del generador es > que la
frecuencia de la red, aparece la señal "1" en la salida
"MENOR".
La longitud de los impulsos de ajuste
MAYOR/MENOR puede modificarse en el panel de control.
Para la sincronización del conmutador del
generador se evalúa la tensión estacionaria obtenida por el
instrumento de sincronización. La tensión estacionaria se produce
mediante comparación de la tensión de la red y del generador. Acorde
a la diferencia de las frecuencias de la red y del generador varía
también la transconductancia de la tensión estacionaria. Se evalúa
la pendiente de la curva de la tensión estacionaria obtenida a
partir de los valores medidos y se da la instrucción de conexión con
el correspondiente retardo.
El tiempo de retardo (tiempo entre la
instrucción de conexión y el cierre del conmutador del generador) se
ha de ajustar acorde a los datos del conmutador del generador en el
panel de control.
La siguiente Tabla muestra los tiempos de
retardo permitidos en la relación de la frecuencia del generador
respecto a la frecuencia de la barra colectora.
La diferencia de frecuencias entre la frecuencia
de la red y la del generador se deriva asimismo de la tensión
estacionaria Para una diferencia de frecuencias > 0,5 Hz se
bloquea la sincronización. Para una diferencia de frecuencias >
10 Hz se bloquean totalmente los impulsos de ajuste MAYOR/MENOR, ya
que aquí sólo puede existir una perturbación del grupo
electrógeno.
Si la frecuencia del generador se aproxima mucho
a la frecuencia de la red mediante una instrucción de ajuste, de
forma que se produzca una pulsación permanente (la frecuencia de la
red y la del generador son iguales), se emite un impulso de ajuste y
se produce una mayor Delta-f, para hacer posible una
sincronización rápida. Para esto se evalúan los puntos de anulación
de la pulsación. Si no aparece un punto de anulación de la pulsación
dentro de un determinado periodo de tiempo, se emite una vez más un
impulso de ajuste.
La sincronización automática/sincronización en
el funcionamiento semiautomático local y sincronización en la
operación manual se describen en la sección 4.
Algunos valores para la sincronización se pueden
ajustar a través del OP7. Si el aparato de protección del
generador/transductor de medida GENOP 71 se emplea en solitario,
estos valores pueden ajustarse a través de un programa de PC.
Los siguientes valores se pueden ajustar.
- -
- valor límite de la diferencia de frecuencias para el desbloqueo de los impulsos de ajuste (por ejemplo 10 Hz)
- -
- valor límite de la diferencia de frecuencias para la conmutación de impulso continuo en impulso largo (por ejemplo 1,5 Hz)
- -
- valor límite de la diferencia de frecuencias para la conmutación de impulso largo a corto (por ejemplo 0,6 Hz)
- -
- valor límite de la diferencia de frecuencias para la conexión del conmutador del generador en el punto de anulación (por ejemplo 0,5 Hz)
- -
- longitud del impulso de los impulsos cortos
- -
- longitud del impulso de los impulsos largos
- -
- tiempo de retardo antes de alcanzar el punto de anulación de la tensión estacionaria (periodo de conexión del conmutador del generador)
- -
- longitud del impulso de la instrucción de conexión del conmutador del generador
- -
- tiempo de deceleración para la activación de la desintonización de la frecuencia
- -
- longitud del impulso de los impulsos "mayor/menor" para la desintonización de la frecuencia
- -
- valor límite de la diferencia entre la tensión del generador y la tensión de la red para el bloqueo de la regulación y de la conexión del conmutador del generador
La conexión del conmutador del generador se
bloquea en caso de una diferencia de potencial demasiado grande. Si
la diferencia de potencial se encuentra por encima de un valor
límite ajustable, se bloquean la conexión del conmutador del
generador y la emisión de los impulsos de ajuste. La superación del
valor límite se señaliza con un LED en la cara frontal del
equipo.
Opcionalmente puede preverse un regulador de
tensión en el Simatic-S7, que emite impulsos de
ajuste mayor/menor al regulador de tensión del generador.
- BR_ON
- señal de entrada del conmutador
- SYN_EN
- sincronización del desbloqueo
- AUT_EN
- funcionamiento automático
- F_HIGHER
- impulso de ajuste de la frecuencia mayor
- F_LOWER
- impulso de ajuste de la frecuencia menor
El transformador aislante DC 24V/DC 24V tiene
las siguientes funciones:
- 1.)
- Los componentes conectados pueden operar a lo largo de un mayor rango de tensiones, tal y como es posible acorde a los datos técnicos de los componentes individuales.
- 2.)
- Los componentes conectados son acoplados en potencial por la batería del buque. Detrás del transformador aislante puede conectarse a tierra la tensión de suministro DC 24V, lo que ofrece grandes ventajas para la protección frente a interferencias.
Los siguientes componentes son alimentados por
el suministro de intensidad:
- -
- el SIMATIC S7 perteneciente al grupo electrógeno
- -
- todos los emisores pertenecientes al grupo electrógeno y al control
- -
- las salidas digitales del SIMATIC S7 (control de luces o relés de acoplamiento)
- -
- el aparato de protección del generador/transductor de medida
- -
- el panel de control OP7
El suministro de intensidad del aparato de
protección del generador/transductor de medida se desarrolla de
manera redundante, es decir, este equipo dispone, además de la
alimentación de intensidad del transformador aislante (y, por tanto,
del suministro de mayor importancia de intensidad de la batería) de
una alimentación de intensidad de una red de suministro eléctrico,
alimentada por el respectivo generador.
El suministro de tensión para la bobina de
subtensión del conmutador del generador junto con el aparato de
deceleración no está contenido en la PMA 71, sino que ha de montarse
en el cuadro de distribución.
El transformador aislante DC 24V/DC 24V se fija
con algunos tornillos a la placa de montaje. Puede montarse vertical
u horizontalmente. La conexión de la tensión de entrada y de salida
se lleva a cabo a través de clavijas faston.
Claims (12)
1. Sistema eléctrico para buques con componentes
del sistema, controlables y regulables a través de módulos
estandarizados digitales, en forma de generadores, actuadores
eléctricos como motores eléctricos y un sistema de suministro
energético de a bordo con instalaciones de distribución, etc.,
asegurando el sistema eléctrico una provisión de suficiente energía
eléctrica en todos los estados de operación del buque,
caracterizado porque los componentes del sistema se controlan
y regulan mediante módulos estandarizados que operan digitalmente en
todos los estados de operación, previéndose cada uno de los módulos
estandarizados respectivamente sólo para el control y regulación, en
cada caso, de uno de los componentes del sistema.
2. Sistema eléctrico para buques acorde a la
Reivindicación 1, caracterizado porque los respectivos
módulos estandarizados que operan digitalmente, previstos para el
control y regulación de, en cada caso, uno de los componentes del
sistema, están conectados a través de un sistema de buses, formado
como sistema Profibus (Process Field Bus).
3. Sistema eléctrico para buques acorde a la
Reivindicación 1 ó 2, caracterizado por presentar
controladores lógicos programables (Programmable Controllers),
particularmente del tipo Siemens SIMATIC S7.
4. Sistema eléctrico para buques acorde a la
Reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado por poder programarse
en cualquier momento, particularmente en el lenguaje de programación
Step 7.
5. Sistema eléctrico para buques acorde a una o
varias de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado por
presentar aparatos de manejo y control, que funcionan bajo
Windows.
6. Sistema eléctrico para buques acorde a una o
varias de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado
porque sus componentes comprenden cuadros estandarizados de
distribución y/o armarios estandarizados de distribución.
7. Sistema eléctrico para buques acorde a una o
varias de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado por
presentar un dispositivo automático de producción, control,
regulación y distribución de energía.
8. Sistema eléctrico para buques acorde a la
Reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo
automático de producción de energía está diseñado para optimizar la
generación de energía bajo puntos de vista económicos (Power
Management).
9. Sistema eléctrico para buques acorde a una o
varias de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado por
presentar funciones de protección del generador.
10. Sistema eléctrico para buques acorde a una o
varias de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado por
presentar aparatos de sincronización del generador.
11. Sistema eléctrico para buques acorde a una o
varias de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado por
presentar paneles de control para el control y observación,
transductores de medida y transformadores aislantes.
12. Sistema eléctrico para buques acorde a una o
varias de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado por
estar diseñado de tal manera, que sea posible una elección de los
modos de operación para una operación individual o en grupo de los
generadores.
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