Разработка системы автоматического управления электроэнергетической установкой судна технического флота

Разработка системы автоматического управления электроэнергетической установкой судна технического флота

Введение

Современный уровень развития научно-технического прогресса позволяет автоматизировать выполнение многих технических операций на судах, создавать на базе микропроцессорной техники и ЭВМ системы управления, аварийно-предупредительной сигнализации, защиты и индикации. Конкурентоспособность судов, построенных по Правилам РРР по сравнению с иностранными, зависит от уровня технических решений, заложенных в проект судна.

В настоящее время для создания указанных выше систем одобрено РРР большое количество изделий: система управления техническими средствами «СПРУТ», приборы типа «СС» производства ООО «МРС Электроникс»; контроллеры S6000, M1000, M2500 и т.п. датской фирмы Selco, системы контроля и управления датской фирмы DEIF; системы контроля и управления типа «КМСПИ», Manager 10 фирмы ЗАО «Морские навигационные системы» и т.д. Это означает, что отсутствует сдерживающий фактор развития уровня автоматизации флота со стороны производителей электроники. Все указанные выше изделия используют современную элементную базу, за счет чего у них малые массогабаритные показатели, высокая надежность и простое техническое обслуживание.

В настоящее время, в связи с реализацией государственной программы по обновлению судов технического флота проводится капитальный ремонт эксплуатирующихся судов по всем элементам, включая судовую электростанцию. Обновление судов производиться по действующим Правилам классификационных обществ. Поэтому разработка автоматических систем управления судовыми электростанциями на современной элементной базе носит актуальный характер.

В данном дипломном проекте разработана современная система автоматического управления электроэнергетической установкой судна технического флота, состоящей из 2-х дизель - генераторов, с учетом требований Правил РРР. Система автоматики разработана на базе микропроцессорных модулях фирмы DEIF.

Система позволяет повысить эффективность работы дизель - генераторов и судовой электростанции в целом. Система обеспечивает контроль и управление вспомогательными дизель-генераторами судовой электростанции. В процессе работы система выявляет аварийные ситуации и выдает необходимые для защиты дизеля, генератора и потребителей электроэнергии управляющие сигналы, осуществляет самоконтроль электроники.

Внедрение таких систем позволяет повысить качество работы электростанций, продлить срок службы судового оборудования, а также повысить экономическую эффективность судна в целом.

1. Обзор устройств фирмы DEIF, предназначенных для защиты и контроля генераторных агрегатов

Статический синхронизатор типа FAS-125DG входит в состав полной серии устройств фирмы DEIF, предназначенных для защиты и контроля генераторных агрегатов. Устройство предназначено для применения в энергоустановках как морского, так и наземного базирования.

Синхронизатора типа FAS-125DGс согласованием напряжения осуществляет сравнение частоты и напряжения генератора с частотой и напряжением сетевой шины и контролирует работу генератора, добиваясь при необходимости, согласования соответствующих параметров генератора и шины.

Устройство может применяться в системах с различными первичными источниками энергии, так как допускает настройку выходных управляющих импульсов в соответствии с требованиями для разного рода силовых агрегатов - от инерционных дизельных двигателей до малоинерционных газовых турбин.

Для достижения статической синхронизации помимо регулирования напряжения и частоты генератора необходимо отрегулировать фазовый угол напряжения генератора.

Синхронизатор типа FAS-125DGособенно удобен для энергоустановок, в составе которых не предусмотрен автоматический выключатель, например, при соединении генератора и шины через соответствующие плавкие предохранители.

В составе подобных установок FAS-125DGподдерживает сдвиг фазового угла между напряжениями генератора и шины в пределах менее 10 (электрические градусы). Допустимая разность фаз устанавливается с помощью потенциометра на лицевой панели с надписью “PHASE” (Фаза).

Принцип измерения

Синхронизатор измеряет и сравнивает напряжение и частоту генератора и шины, одновременно сравнивая фазу обоих сигналов. Если разность напряжений оказывается больше предельного значения, выбираемого с помощью потенциометра с надписью “VOLTAGE” (Напряжение), синхронизатор переходит в режим регулировки напряжения генератора, добиваясь уменьшения разности до допустимого предела.

Синхронизатор FAS-125DG регулирует частоту генератора до значения, когда она отличается от частоты шины в пределах 0,04 Гц.

Синхронизатор постоянно отслеживает фазовый угол напряжения генератора и при необходимости регулирует его, добиваясь попадания в “окно фазового угла” - параметр, который задается с помощью потенциометра на лицевой панели с надписью “PHASE” (Фаза).

При этом FAS-125DG продолжает поддерживать разность по частоте генератора и шины в пределах 0,04 Гц.  Когда в течение периода времени, который задается потенциометром с надписью “SYNCTIME” фазовый угол остается в пределах, заданных потенциометром “PHASE”, включается релейный выход “SYNC” и загорается светодиод с надписью “SYNC”.

В случае если после достижения состояния согласования фаз происходит сдвиг фазы или частота генератора выходит за установленные пределы, FAS-125DG вновь переходит в режим управления частотой и фазовым углом.Ширина импульса - минимальная длительность управляющего импульса (время включения) XP Полоса пропорциональности, в пределах которой коэффициент заполнения импульсов изменяется пропорционально величине отклонения частоты генератора от частоты шины.

Встроенная функция самопроверки осуществляет постоянный контроль микропроцессора и в случае обнаружения неисправности устанавливает выход состояния (выводы Status: 17-18) в положение OFF(ВЫКЛ.) и включает светодиод питания в мигающем режиме.

Таблица 1. Технические данные

Измеренное напряжение:	См. AC диапазон напряжений питания Нагрузка -2 ком / В.
Частота	40 … 45 … 65… 70 Гц
Вход “INH” (Запрет)	Релейный контакт с нулевым потенциалом: Размыкание: 5В; Замыкание: 5 мА
Выходные контакты
Выход синхроимп.	1 группа переключающих контактов
Контроль частоты	2 замыкающих контакта
Контроль напряжения	2 замыкающих контакта
Номинальные электрические параметры контактов	250В -8А -2000 ВА (AC) 24В -8А -200 Вт (DC) 200×10 переключений на резистивную нагрузку. Напряжение на контактах - не более 250В (AC)
Номинальные электрические параметры контактов	250В -8А -2000 ВА (AC) 24В -8А -200 Вт (DC)
Напряжение на контактах	Не более 250В (AC) Не более 150В (DC)
Выход оптопары	Статус систем - выключен = аварийный сигнал
Температура	-25... 70°C(рабочая)
Температурный коэффициент	Значения установок: Не более ± 0,2% полной шкалы на 10°C
Гальваническая развязка	Между входами, выходами (3250В, 50 Гц -1 мин.)
Напряжение питания (Un)	57,7 -63,5 -100 -110 -127 -200 -220 -230 -240-380 -400 -415 -440 -450 -660 -690В (AC) ±20% (≤3,5 ВА) 24 -48 -110 -220 (DC) -25% / +30% (≤2,0 Вт)
Климатическое исполнение	HSE, согласно DIN40040
Электромагнитная совместимость (EMC)	Согласно EN50081-1/2 и EN50082-1/2 SS4361503 (PL4) и МЭК 255-3
Соединения	Не более 2,5 для многожильных и 4  для одножильных проводов
Материалы	Пожаробезопасные, согласно UL94 (V1)
Степень защиты	Корпус:IP40; Контакты IP20, согласно МЭК 529 и EN60529

Таблица 2. Индикация

Светодиод	Включение / цвет
UG Напряжение генератора UBB Напряжение шины ∆ Deg Разность по фазе ∆U Разность напряжений	Загорается зеленый светодиод, если значение параметра в допустимых пределах. Выключается, если значение параметра выходит за установ-ленные пределы
Sync Режим синхронизации SG ▲ Увеличение скорости (частоты) SG ▼ Уменьшение скорости (частоты) AVR ▲ Увеличение напряжения AVR ▼ Уменьшение напряжения	При включении соответствующего реле загорается желтый светодиод.

Схема подключения синхронизатора представлена на (рис. 1).

Рис. 1. Схема подключения синхронизатора FAS-125DG

Реле параллельного включения типаHAS-111DG применяются для синхронизации генератора с сетью и для проверки синхронизации. Выдача команды на включение автоматического выключателя происходит, когда разница напряжений сети и генератора находятся в заданных пределах. Прибор имеет одобрение основных классификационных обществ. DG может применяться для очень широкого круга систем благодаря своему почти бесконечному диапазону регулирования. Для этого реле допускает положительный и отрицательный углы опережения фаз, частоты биения и разности напряжения - все это задается с помощью потенциометров. HAS-111DG может быть настроен на передачу импульса синхронизации таким образом, что оно будет выполнять включение генератора выше или ниже частоты напряжения шин, или без учета указанного соотношения частот, тогда импульс синхронизации выдается только лишь при разности фаз внутри определенного допустимого диапазона.

Реле так же снабжено аналоговым частотным выходом, посредством которого оно может быть соединено с реле распределения нагрузки фирмы DEIF типаLSU-112DG, LSU-113DG илиLSU-114DG. Тогда синхронная частота может определяться настройками реле распределения нагрузки. Работа аналогового выхода реле зависит от состояния дискретного входа INP. Когда этот вход не активирован, работающий в паре сHAS-111DG LSU будет устанавливать при синхронизации частоту генератора равной частоте шин плюс50% величины положительной установки потенциометра «FREQUENCY». Когда этот вход активирован, LSU будет устанавливать при синхронизации частоту генератора равной частоте шин минус50% величины положительной установки потенциометра «FREQUENCY». Эта особенность дает возможность синхронизации генератора к валогенератору с постоянной частотой вращения.

Реле параллельного включения измеряют напряжения и частоты генератора и шин, сравнивает их, плюс сравнивает их углы фаз и определяет разность фаз.

Сигнал синхронизации выдается, когда выполнены:

. Разница напряжений в пределах ±2...±12% oт номинального напряжения (установлена потенциометром «VOLTAGE») и оба напряжения не мнее60% oт номинального

. Разность частот лежит в одном из диапазонов -1...0Hz или 0...1Hz - соответственно значениям, заданным потенциометром «FREQUENCY» потенциометра и эта разность позволяет сформировать импульс синхронизации длительностью не менее 100 ms без превышения разности фаз установленной потенциометрами «PHASE».

. Разность фаз напряжений сети и генератора лежит в пределах-25...-5° и (или) 5...25° - в зависимости от значений, установленных потенциометрами «PHASE».

Когда эти 3 условия выполнены, выдается сигнал синхронизации и на лицевой панели реле включается желтый светодиод«SYNC» Длительность импульса синхронизации (100 ms...5 s) зависит от других установок реле. В любом случае, выход «SYNC» остается активным пока выполняются условия синхронизма, но длительность этого сигнала не может быть больше 5 сек.

Вспомогательное напряжение на HAS-111DG должно подаваться через один из разрывающих вспомогательных контактов автоматического выключателя генератора для того, чтобы обеспечить прекращение работы реле после завершения синхронизации.

Выбор A: Установл. Пределы «PHASE» потенциометров увеличиваются до -50...-10° и(или) 10...50° соответственно.

Таблица 3. Teхнические спецификации

Измерение напряжения	См.напряж. питания- AC диапаз. нагрузка: 2kΩ/V
Диапазон частоты	40...45...65...70Hz
Дискретный вход	сухой контакт Oткр.: 5V. Закр.: 5mA.
Контакты выхода
Выход синх. имп.	1 переключатель
Коммутационная способность	250V-8A-2000VA (AC). 24V-8A-200W (DC) (200 x  переключ. на нагрузку)
Комутир. напряж.	Maкс. 250V (AC). Maкс. 150V (DC).
Aналог. выход
Разница частот:	1 аналог. Выход -10...0...10V DC -5...0...5Hz.
Teмперат. услов.	-25...70°C (эксплуатац.)
Влияние температ.	макс. ±0.2% на10°C.
Гальван. развязка	Между входами и выходами: 3250V - 50Hz - 1 мин.
Напряж.питан. (Un)	57.7-63.5-100-110-127-200-220-230-240-380-400-415-440-450-660-690VAC±20% (макс. 3.5VA) 24-48-110-220V DC -25/+30% (макс. 2W)
Климат. услов.	HSE, DIN 40040. EMC:EN 50081-1/2, EN50082-1/2, SS4361503 (PL4) and IEC 255-3.
Клеммы	Maкс. 4 мм² (одножильный) Maкс. 2.5 мм² (многожильный)
Maтериалы	Все пласт. части не поддерж. горение UL94 (V1)
Степень защиты	Корпус: IP40. Клеммы: IP20, IEC 529 и ЕN

Реле снабжено, кроме того, зеленым светодиодом «POWER» для индикации того, что питание включено.

Схема подключения реле представлена на рис.2.

Рис. 2. Схема подключения реле параллельного включения HAS-111DG

Реле защиты от исчезновения сетевого напряжения LMR-122D.

Реле защиты генератора от исчезновения напряжения сети типа LMR-122D (рис.2) является составной частью полной серии устройств DEIF, предназначенных для защиты и управления генераторными агрегатами.

Реле предназначено для применения в системах защиты генераторов, работающих параллельно к сети электроснабжения.

Обнаружение исчезновения сетевого напряжения возможно, при условии, если из-за обрыва в произвольной точке сети происходит резкое изменение частоты генератора. Далее в адрес сетевого выключателя передается сигнал, который размыкает его и, таким образом, защищает генератор от возможных повреждений в результате автоматического повторного соединения к высоковольтной сети.

С другой стороны, LMR-122Dне реагирует на нормальные, относительно медленные колебания частоты сетевого напряжения, происходящие в пределах допустимой нормы.

Кроме того, отсоединение генератора от сети при исчезновении сетевого напряжения является нормативным требованием многих государственных стандартов, касающихся генераторов, работающих синхронно в сети энергоснабжения. В Великобритании, например, это Технологическая Рекомендация G59.

Принцип измерения

Реле осуществляет первое измерение по истечении пяти периодов сетевого напряжения после подсоединения генератора к сети. Далее LMR-122Dспособно обнаружить исчезновение сети в течение 30 мс по сигналу векторного скачка и 100 мс по сигналу ROCOF(df/dt). Функция ROCOF (Rate of change of frequency - Скорость изменения частоты - df/dt) контролирует значение частоты за каждый период. Если разница в частоте отличается от установленной величины в течение четырех периодов подряд, на выход передается аварийный сигнал.

В течение 100 мс (включая время на срабатывание контактов) на сетевой выключатель передается отключающий сигнал. Одновременно включается светодиод MAINS FAIL (Отсутствие сетевого напряжения).

Функция по векторному скачку контролирует угловую скорость отдельных сетевых фаз. Контроль осуществляется путем сравнения продолжительности последних двух полных периодов с продолжительностью предшествующих 4-го и 5-го периодов. Если разница в измерениях превышает установленную величину, на выход передается аварийный сигнал. В течение 30 мс (включая время на срабатывание контактов) на сетевой выключатель передается отключающий сигнал. Одновременно включается светодиод MAINS FAIL (Отсутствие сетевого напряжения).

В LMR-122Dимеется 1 вход сброса, который соединен с контактами автоматических выключателей - генераторного и сетевого. Размыкание контактов соответствующего выключателя приводит к замыканию 2-х контактов входа сброса.

Активация входа RESET (выводы 22-23) приводит к блокированию способности LMR-122D обнаружить возможное исчезновение сетевого напряжения.

При поступлении сигнала сброса (передаваемого блокировочным контактом сетевого автоматического выключателя при размыкании выключателя) запускается внутренний таймер. После истечения счетного периода (2 сек.) производится отмена передачи сигнала отключения на сетевой выключатель с одновременным выключением светодиода MAINS FAIL (Отсутствие сетевого напряжения).

Реле LMR-122D содержит регулируемый инициализирующий таймер, который запускается при отмене сигнала сброса (при замыкании контактов автоматических выключателей). По истечении счетного периода таймера включается LMR-122D и загорается светодиод SUPERVISION (Контроль). Продолжительность задержки задается с помощью потенциометра, выведенного на лицевую панель реле.

Встроенная функция самопроверки осуществляет постоянный контроль микропроцессора и в случае обнаружения неисправности устанавливает выход состояния (выводы 29-30) в положение OFF(ВЫКЛ.) и включает светодиод питания в мигающем режиме.

Релейные выходы

В реле LMR-122Dимеются две группы выходных контактов:: Vector shift (Векторный скачок) и C: ROCOF(df/dt), нормально включенные или нормально выключенные по усмотрению пользователя. Можно также установить режим замыкания или размыкания выходных контактов при срабатывании реле.

Нормально включенные контакты: Рекомендуются для включения предупреждающей или аварийной сигнализации. Контакты срабатывают немедленно при отключении вспомогательного источника питания.

Нормально выключенные контакты: Рекомендуются для цепей регулировки и управления. Отключение вспомогательного источника питания не приводит к срабатыванию контактов.

Цепь включения питания: Цепь для включения питания реле содержит схему задержки с периодом 200 мс, которая обеспечивает нормальное функционирование реле при включении вспомогательного источника питания.

Примечание: После включения вспомогательного источника питания срабатывание (замыкание или размыкание) нормально включенных контактов блокируется на 200 мс.

генераторный судно электроустановка автоматизация

Таблица 4. Технические данные

Измеренное напряжение (Un)	См. Напряжение питания -Диапазон переменных напряжений
Перегрузочная способность	1,2 x Un продолжительное время 2 x Un в течение 10 сек.
Нагрузка	2 ком/В
Диапазон частот	40... 45... 65... 70 Гц
Входы“RESET”(Сброс)	Входное напряжение 18 … 250 В постоянного или переменного тока в состоянии “Activated” (Включено) Входное сопротивление: 100 кОм.
Выходы	2 группы переключающих контактов
Типы контактов	Реле типа B+ C Нормально включенные (NE) или нормально выключенные (ND)
Номинальные параметры выходных контактов	250В-8А-2000ВА (цепи переменного тока) 250В-8А-2000ВА (цепи переменного тока) 24В-8А-200 Вт (цепи постоянного тока) Порядка 200 x  переключений на резистивную нагрузку)
Напряжение на контактах	Не более 250В (переменное напряжение) Не более 150 В (постоянное напряжение)
Время отклика	ROCOF(df/dt) <100 мс Vector Shift (Векторный скачок) <30 мс
Оптронный выход	OFF(Выкл.) на контактах System status (Состояние системы) равнозначно не исправности реле)
Температура	-25... + 70°C(рабочая)
Температурный сдвиг	Значения установок: Не более ±0.2% полной шкалы на 10°C
Гальваническая развязка	Между входами и выходами 3250В -50Гц в течение 1 мин
Напряжение питания (Un)	Диапазон переменных напряжений 57,7-63,5-100-110-127-200-220-230-240-380-400-415-440-450-660-690 В ±20%(не более 4 ВА). Диапазон постоянных напряжений 24-48-110-220 В -25/+30% (не более 3,5 Вт)
Климатическое исполнение	HSE, согласно требованиям DIN40040
Помехозащищенность	Согласно требованиям EN50081-1/2, EN 50082-1/2, SS4361503 (PL4) и МЭК 255-3
Электрические соединения	Макс. 4 мм (одножильные провода) Макс. 2,5 мм (многожильные провода)
Материалы	Все пластические материалы обладают свойством самотушения при возгорании, согласно требованиям UL94 (V1).
Степень защиты	Корпус: IP40. Контактные выводы: IP20, согласно МЭК 529 и EN60529

Таблица 5. Настройки и индикация

Настройка	Светодиод / Реле
Чувствительность: Установка по векторному скачку (2 … 20 электр. градусов)	Красный светодиод MAINS FAIL (Исчезновение сети) светится до устранения аварийного состояния
Чувствительность: Установка по ROCOF(df/dt) (0,3 … 5 Гц / сек.)	Красный светодиод MAINS FAIL (Исчезновение сети) светится до устранения аварийного состояния
Для обеих схем задержки инициализации (0,5 … 5 сек)	Загорается желтый светодиод SUPERVISION(Контроль) по истечении счетного периода таймера

Имеется также светодиод зеленого свечения POWER(Питание) для индикации включения питания.

Схема подключения реле представлена на рис.3.

Рис. 3. Схема подключения реле защиты от исчезновения сетевого напряжения LMR-122D

Блок распределения реактивной нагрузки LSU-122DG

Блок распределения реактивной нагрузки типа LSU-122DG (рис.3) входит в состав полной серии устройств фирмы DEIF, предназначенных для защиты и контроля генераторных агрегатов.

Устройство предназначено для применения в энергоустановках как морского, так и наземного базирования. Фирма предлагает также блоки распределения активной нагрузки(LSU-112DG), распределения активной нагрузки с защитой от реверсивной мощности (LSU-113DG) или с выходами автоматического пуска/остановки типа (LSU-114DG).

Для блока LSU-122DG получены типовые сертификаты соответствия от ведущих классификационных организаций. Они утверждены для применения в качестве устройств распределения реактивной нагрузки между несколькими генераторами, работающими параллельно в составе одной энергоустановки. При этом к каждому генератору подключается один блок.

Нагрузка между генераторами распределяется равномерно (в процентных долях от полной реактивной нагрузки), даже если система состоит из генераторов разной мощности. Предусмотрена также функция снятия нагрузки, которая при включении позволяет снизить реактивную нагрузку генератора до нуля (коэффициент мощности = 1).

Блок спроектирован для работы с механическими регуляторами напряжения, а именно, для передачи управляющих сигналов на реле привода электромеханического потенциометра. Однако в сочетании с электронным потенциометром фирмы DEIF типа EPN-110DNон успешно может работать и с электронными контроллерами напряжения (AVR).

В состав блока LSU-122DGвходит преобразователь мощности, благодаря чему данное устройство в сочетании с внешним преобразователем напряжения может обеспечить автоматическое распределение реактивной мощности и осуществить контроль напряжения энергоустановки, состоящей из нескольких генераторов, работающих в параллельном режиме. В блоке также предусмотрены вход/выход опорного напряжения, которые при подключении к ним внешнего потенциометра позволяют контролировать генераторы, работающие параллельно к сети электроснабжения (режим фиксированного напряжения).

В случае если несколько генераторов должны работать одновременно и синхронно к сети, контроль напряжения можно осуществить с помощью внешних устройств фирмы DEIF -синхронизатора типа FAS-115DGи электронного потенциометра типа EPN-110DN, присоединенных к входу US-line блока LSU-122DG.

Принцип измерения

Преобразователь мощности в составе блока выполняет измерение величины (I × sin φ). LSU-122DG допускает применение в следующих схемах соединения:

var Однофазный генератор

var3 1 элемент, 3-фазный генератор, 3-проводная

система, симметричная нагрузка

Сигналы, соответствующие измеренному напряжению (полученные с помощью внешнего преобразователя напряжения) и результирующей реактивной мощности генераторов передаются по двум линиям параллельного включения для сравнения с сигналами напряжения и реактивной мощности, поступающими от других подключенных блоков LSU-122DG.

Активация входа “UNLOAD” (Снятие нагрузки) приводит к срабатыванию встроенного реле, которое обеспечивает отсоединение выхода реактивной мощности связанного с ним реле от линии параллельного включения. Аналогично, линии передачи сигналов мощности и напряжения будут отсоединены при отключении измерительного напряжения и/или вспомогательного источника питания реле.

Реле рассчитывает среднее значение реактивной мощности всех присоединенных генераторов и осуществляет их контроль, подавая на вход требуемое среднее значение.

Релейные выходы

В LSU-122DG предусмотрен один выход для контроля напряжения.

ПИ ступенчатое регулирование

Регулирующая скорость сервомотора электромеханического потенциометра в составе системы автоматического регулятора напряжения (AVR) контролируется встроенным в блок ПИ-регулятором ступенчатого регулирования в соответствии со следующими настройками:Ширина импульса -минимальная длительность управляющего импульса (время включения)Полоса пропорциональности, в пределах которой коэффициент заполнения импульсов изменяется пропорционально отклонению напряжения / реактивной мощности от требуемого значения.

Мертвая зона. В пределах которой управляющие импульсы не генерируются:

Для мощности: ±0,5% от Pn

Для частоты: ±1% от Un.

Таблица 6. Технические данные

Измеренный ток(In)	0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,8 -1,0 -1,3 -1,5-2,0 -2,5 -3,0 -4,0 -5,0 (AC)
Пределы регулировки	75 … 100% In(например, 0,4; 0,45 и т.д.). Наименьший диапазон: 0,3А
Перегрузка по току	4 × In непрерывно 20 × In в течение 10 сек. (макс. 75А) 80 × In в течение 1 сек. (макс. 300А)
Нагрузка	Не более 0,5 ВА на одну фазу
Изм. напряжение (Un)	См. AC диапазон напряжений питания Диапазон 60 … 120% Un
Перегрузка по напряжению	1,2 x Un непрерывно 2 x Un в течение 10 сек.
Нагрузка	2 ком / В
Частота	40 … 45 … 65… 70 Гц
Входы
Снятие мощности(“UNLOAD”)	Релейный контакт с нулевым потенциалом  Разомкнут: 5В; Замкнут: 5мА
Опорный сигнал	0 … 5В (0 … 100% реактивной мощности Входное сопротивление ≥ 2 мОм
Измерение мощности	4 … 20 мА (DC) от внешнего преобразователя мощности
Измерение напряжения (линия US)	0 … 5 … 10В ~80 … 100 … 120% от Un от внешнего преобразователя напряжения
Выходные контакты
Контроль напряжения	2 группы замыкающих контактов
Номинальные электрические параметры контактов	250В -8А -2000 ВА (AC) 24В -8А -200 Вт (DC) 200 × переключений на резистивную нагрузку
Напряжение на контактах	Не более 250В (AC) Не более 150В (DC)
Аналоговые выходы
Линия QS	1 параллельная аналоговая линия (-5 … 0 … 5В) 5В = 100% реактивной мощности 0В = 0% реактивной мощности
Выход опорного сигнала	Опорное напряжение: 5,0В ±2% Нагрузка: не более 5мА (R ≥1 кОм)
Выход оптопары	Статус системы: выключен = аварийный сигнал
Температура	-25... 70°C(рабочая)
Температурный коэффициент	Значения установок: Не более ±0,2% полной шкалы на 10°C
Гальваническая развязка	Между цепями измерения напряжения: тока; релейными выходами; аналоговыми входами / выходами и всп. Питанием (3250В, 50 Гц -1 мин.)
Напряжение питания (Un)	57,7 -63,5 -100 -110 -127 -200 -220 -230 -240-380 -400 -415 -440 -450 -660 -690В (AC) ±20% (≤3,5 ВА) 24 -48 -110 -220 (DC) -25% / +30% (≤2,0 Вт)
Климатическое исполнение	HSE, согласно DIN40040
Электромагнитная совместимость (EMC)	Согласно EN50081-1/2 и EN50082-1/2 SS4361503 (PL4) и МЭК 255-3
Соединения	Не более 2,5 мм для многожильных и 4 мм для одножильных проводов
Материалы	Пожаробезопасные, согласно UL94 (V1)
Степень защиты	Корпус: IP40; Контакты IP20, согласно МЭК 529 и EN60529

Таблица 7. Настройка

Параметр	Диапазон настройки
TN Ширина управляющего импульса	25 … 500 мс
XP Полоса пропорциональности	0 …50% от Qn 0 … ±10% от Un

Кроме того, имеется зеленый светодиод с надписью “POWER”, который загорается при включении питания.

Схема подключения блока распределения представлена на рис.4)

Рис.4. Схема подключения блока распределения реактивной нагрузки LSU-122DG

Реле тока RMC-132D

Защитное реле RMC-132D (рис.4) является частью комплекта реле фирмы DEIF, которые применяются для комплексной автоматизации управления и защиты генераторов как на судах, так и на берегу.

Реле имеет сертификаты основных сертификационных обществ.

RMC-132D (ANSI codes 50/51). Это реле применяется для двухступенчатой защиты от перегрузок(I> + I>).

Принцип измерения

Реле измеряет самую большую из 3 фаз силу тока. Точность обеспечивается при синусоидных токах.

Реле измеряет средние значения силы тока для определения I>, и пиковые значения для I>>. Если сила тока превышает заданные значения (установки), срабатывает выход реле.

Установки срабатывания реле устанавливаются на передней панели реле с помощью потенциометров. При превышении установок срабатывает сигнал и загорается желтый светодиод и включается внутренний таймер.

Функции таймера

При превышении установок включается таймер, по окончании которого включается красный светодиод и активируется выход реле. Выход удерживается в активном состоянии пока сила тока не снизится ниже установки.

Длительность задержки не зависит от того, насколько была превышена какая-либо установка.

После возвращения силы тока в нормальные пределы, таймер отключается и активность выхода снимается.

Выходы реле

Реле снабжено следующими выходами:D: I> + I> 2 перекл. контакта

Для любого из выходов для активации может быть выбран нормально открытый или нормально закрытый контакт.

Нормально закрытый контакт

Рекомендованы для применения на берегу в целях предупреждения о неполадках. Если вспомогательное питание прервано, контакт немедленно активируется.

Нормально открытый контакт

Рекомендуется для применения на судовых электроэнергетических системах, т.к. перебои вспомогательного питания не приводят к активации контакта.

Триггер

Контакты выходов могут быть замкнуты в предупреждающем положении после перебоя вспомогательного питания даже после его возобновления (добавьте «L» при указании типа контактов в данных для заказа если это требуется).

Гистерезис

Чтобы избежать «дребезг» на контактах реле при срабатывании выходов, имеется гистерезис, т.е. разница2% от полной шкалы между активированным и не активированном состоянии реле.

Задержки включения/отключения выходов

Реле имеет 200 ms задержку срабатывания выходов для обеспечения правильного функционирования реле в момент появления вспомогательного напряжения.

Примечание: Нормально замкнутые контакты остаются разомкнутыми в течении200 ms после появления вспомог. напряжен.

Также реле имеет200 ms задержку деактивации выходов после отключения вспомогательного напряжения для обеспечения удобства наблюдения за функционированием реле при его тестировании.

Таблица 8. Teхнические характеристики

Диапазон измер.(In)	0.3-0.4-0.5-0.6-0.8-1.0-1.3-1.5-2.0-2.5-3.0-4.0-5.0A AC
Диапазон установок	75...100% of In(e.g. 0.4, 0.45, и т. д..) (нижн.предел измерен.: 0.3A)
Диапазон частот	40...45...65...70Hz
Ток корот. Замыкан	1.0...4.0 x In
Ток перегрузки	0.5...1.5 x In
Maкс. токи входов	4 x In, продолжительный 20 x In не дольше10 s (мaкс. 75A) 80 x In не дольше1 s (мaкс. 300A)
Нагрузка	Maкс.0.3VA на фазу
Выход(ы)	Количество - 1 или 2 выхода
Тип контактов	Реле B (+ доп. релеC) Нормально закр. («NE»), или нормально откр. («ND»)  с триггером(«L») или без
Контакты реле	1 переключатель на реле
Коммутационная способность	250V-8A-2000VA (AC) 24V-8A-200W (DC) (200 x  циклов на нагрузку)
Напряжен. Контакта	Maкс. 250V (AC). Maкс. 150V (DC)
Гистерезис	2% натур. велич. (F.S.).
Время срабатыв.	<50 ms ток корот. замык. <500 ms при перегрузке
Teмпература	-25...70°C
Влияние температуры на установки	не более 0.2% на10°C
Гальван. Развязка	Между входами, выходами и вспом. напряж: 3250V - 50Hz - 1 мин
Напряж. питания(Un)	57.7-63.5-100-110-127-200-220-230-240-380-400-415-440-450-660-690 VAC ±20% (макс. 3.5VA) 24-48-110-220V DC -25/+30% (макс. 2W).
Климатич. услов. EMC	HSE, вDIN 40040 EN 50081-1/2, EN 50082-1/2 SS4361503 (PL4) иIEC 255-3
Клеммы	Maкс. 4 мм² (одножильный) Maкс. 2.5 мм² (многожильный)	Все пласт. части не поддерж. горение UL94 (V1).
Степень защиты	Корпус: IP40. Клеммы: IP20, IEC 529 иEN 60529.

Таблица 9. Настройки и индикация

Настройка	Светодиод/реле
Ток корот. Замык Задан. знач.: (100...400%) of In Время срабатыван.: (0-T1) в сек.  0...1/0...5/0...10 сек	«I>>» Желтый диод загорается если установка превышена, но выходной контакт еще не сработал.  Красный диод загорается, когда активируется выход после отсчета таймера.
Перегрузка, установка: (50...150%) oтIn Время срабатыван.: (0...T2) в сек 0...20/0...60/0...120 сек	«I>» Желтый диод загорается если установка превышена, но выходной контакт еще не сработал.  красный диод загорается, когда активируется выход после отсчета таймера.

Реле снабжено кроме того зеленым светодиодом «POWER»

для показания что питание реле включено.

Схема подключения реле представлена на рис. 5.

Рис. 5. Схема подключения реле тока RMC-132D

Реле защиты по току короткого замыкания типа RMC-121D (рис. 2.11) входит в состав полной серии устройств фирмы DEIF, предназначенных для защиты и контроля генераторных агрегатов. Реле в основном предназначено для морского применения.

Принцип измерения

Реле измеряет максимальный ток из трех фазовых токов и определяет среднеквадратичное значение синусоидального тока.

Для сокращения времени отклика в случае аварийной ситуации измерение производится по пиковым значениям тока.

Значения установки выбирается с помощью потенциометра,

расположенного на лицевой панели прибора. Когда фазовый ток превышает значение установки, генерируется сигнал ошибки и на лицевой панели загорается соответствующий светодиод желтого свечения.

Действие таймера

Если измеряемый ток превышает значение установки, запускается соответствующий таймер, который отсчитывает время, пока сохраняется действие ошибки.

Период выдержки таймера (три диапазона) не зависит от величины отклонения измеряемого параметра от установленного предельного значения. При восстановлении нормального значения параметра таймер автоматически сбрасывается в исходное состояние. По истечении периода выдержки таймера включаются контакты реле, и загорается индикатор аварийного состояния -красный светодиод.

Релейные выходы

В реле RMC-121Dимеется одна катушка реле с двумя группами контактов максимального тока. Предусмотрена возможность конфигурирования контактов или нормально под напряжением или нормально без напряжения, а также на замыкание или размыкание при срабатывании реле (в последнем случае конфигурируемая функция относится к обеим группам контактов).

Контакты - нормально под напряжением

Рекомендуется для применения в системах аварийной сигнализации энергоустановок морского базирования. Исчезновение напряжения вспомогательного источника питания приводит к незамедлительному включению контактов данного типа.

Контакты -нормально без напряжения

Рекомендуется для применения в системах регулировки и контроля энергоустановок морского базирования. Исчезновение напряжения вспомогательного источника питания не приводит к включению контактов данного типа.

Схема блокировки контактов

Контакты реле блокируются в состоянии включения сигнала ошибки и удерживаются в этом положении, даже когда входной ток восстанавливается в нормальных пределах (для включения этой функции при заказе реле в спецификацию контактов следует добавить букву “L”).

Блокировка сбрасывается путем отключения вспомогательного источника питания.

Гистерезис

Для предотвращения дребезга контактов в реле предусмотрена схема гистерезиса, задающая разность порядка 2% полной шкалы между включенным и выключенным состояниями реле.

Схемы включения / выключения питания

Для нормального функционирования RMC-121Dв нем предусмотрена схема задержки подачи питания на 200 мс при включении вспомогательного источника питания.

Примечание: Задержка на 200 мс действия контактов (замыкания или размыкания), находящихся нормально под напряжением, после включения вспомогательного источника питания.

Реле RMC-121Dтакже содержит схему задержки на 200 мс отключения напряжения питания, что необходимо для контроля и регистрации любых отклонений параметров контролируемой системы от установленных предельных значений после выключения вспомогательного источника питания.

Примечание: Имеется специальная версия реле, в которой время задержки действия контактов после отключения питания реле доведено до 1 сек.

Таблица 10. Технические данные

Измерительный диапазон (In)	0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,8 -1,0 -1,3 -1,5 -2,0 -2,5-3,0 -4,0 -5,0(AC)
Пределы регулировки диапазона	75 … 100% (например, 0,4; 0,45 и т.д.). Наименьший диапазон: 0,3А
Частота	40 … 45... 65… 70 Гц
Ток короткого замыкания	4 x In непрерывно 20 x In в течение 10 сек. 80 x In в течение 1 сек. (макс. 300А)
Нагрузка	Не более 0,3 ВА на одну фазу
Выходы	2 группы контактов максимального тока
Тип контактов	Контакты B и контакты C нормально под напряжением (“NE”) нормально без напряжения (“ND”) со схемой блокировки (“L”) или без нее
Контакты реле	2 группы переключающих контактов
Номинальные электрические параметры контактов	250В -8А -2000 ВА (AC) 24В -8А -200 Вт (DC) 200 ×  переключений на резистивную нагрузку
Напряжение на контактах	Не более 250В (AC)
Гистерезис	2% от полной шкалы
Температура	-25... 70°C(рабочая)
Температурный коэффициент	Значения установок: Не более 0,2% полной шкалы на 10°C
Гальваническая развязка	Между входами, выходами и всп. источником питания (3250В, 50 Гц -1 мин.)
Всп. источник питания Un	57,7 -63,5 -100 -110 -127 -200 -220-230 -240 -380 -400 -415 -440 -450-660 -690В (AC) ±20% (≤3,5ВА) 24 -48 -110 -220 (DC) -25% / +30% (≤2,0Вт)
Климатическое исполнение	HSE, согласно DIN40040
Электромагнитная совместимость (EMC)	Согласно EN50081-1/2 и EN50082-1/2 SS4361503 (PL4) и МЭК 255-3
Соединения	Не более 2,5  для многожильных и 4  для одножильных проводов
Материалы	Пожаробезопасные, согласно UL94 (V1).
Степень защиты	Корпус: IP40; Контакты IP20, согласно МЭК 529 и EN60529

Таблица 11. Настройки и индикация

Параметр	Светодиод / реле
Установка тока короткого замыкания: (100 … 400%) In	Загорается желтый светодиод (“I>>”) в случае, когда ток превышает уста-новленное предельное значение тока, но контакты реле не задейст-вованы
Задержка: (0 … T1 сек.) 0 … 1 / 0 … 5 / 0 … 10 сек.	Загорается красный светодиод, когда задействованы контакты реле, и истек период задержки таймера

Кроме того, имеется зеленый светодиод с надписью “POWER”, который загорается при включении питания.

Схема подключения реле представлена на рис. 6.

Рис. 6. Схема подключения реле RMC-121D

Реле защиты от понижения и повышения частоты RMF-112D (рис. 2.13) входит в состав серии реле DEIF, предназначенных для защиты и управления генераторами.

Реле имеет одобрение главных классификационных обществ и может применяться как на судах, так и на береговых установках.

РелеRMF-112D применяется для защиты от падения/повышения частоты(генераторов) в сетях с одной или тремя фазами.

Принципы измерения

Реле производит измерение напряжения между2 фазами или между1 фазой и"0". Во избежание преждевременной подачи сигнала тревоги из-за понижения частоты, активирование реле RMF-112D не производится до тех пор, пока измеряемое напряжение не превысит60% oт Un.

Если повышение или понижение частоты превысит указанное значение, то будет активирован соответствующий выходной сигнал.

Критическое значение указывается с помощью потенциометров на передней панели реле. При превышении этого значения будет подан сигнал тревоги и включается соответствующий желтый индикатор LED.

Таймер

При превышении указанного значения включается соответствующий таймер, который будет работать в течении всего аварийного периода. Задержка не зависит от того, насколько превышено критическое значение.

Если характеристика вернется к нормальному значению, то на таймере будет установлено исходное значение. После истечения периода времени, установленного на таймере, контакт активируется и включается соответствующий красный индикатор LED.

Выходные сигналы реле

РелеRMF-112D обеспечивает подачу выходных сигналов2 видов: < минимальный контакт (в норме под напряжением или без напряжения) > максимальный контакт (в норме под напряжением или без напряжения)

Вы можете указать состояние контактов при активировании - замкнутые или разомкнутые.

Контакт (в норме под напряжением)

Рекомендуется в качестве берегового оборудования, используемого для сигнализации о возникновении неблагоприятной ситуации. В случае падения вспомогательного питания контакты будут немедленно активированы.

Контакт (в норме без напряжения)

Рекомендуется при установке в качестве судового оборудования, используемого для регулировки и управления. В случае перебоев в подаче вспомогательного питания, контакты не будут активированы.

Схема фиксации

Контакты могут быть зафиксированы в позиции, соответствующей подаче сигнала тревоги, даже в том случае, если входная частота возвращается к номинальному значению (если данная функция необходима, то в данных для заказа к типу контакта нужно добавить «L» ).

Схема фиксации будет перезагружена после отсоединения вспомогательного питания.

Гистерезис

Во избежание «дребезжания» на контактах реле, применяется гистерезис т.е. разница в0.25Hz от общего значения между подачей напряжения на реле и отключением напряжения.

Схемы контроля включения/отключения питания

РелеRMF-112D снабжено схемой контроля за включением питания с периодом времени200ms, что обеспечивает корректное функционирование реле при подключении вспомогательного напряжения.

Примеч.: Контакты, находящиеся в норме под напряжением не активируются в тече-нии200ms после подсоединения вспомогательного напряжения.

Подобным образом реле RMF-112D снабжено схемой контроля за включением питания с периодом времени200 ms, что обеспечивает наблюдение и поддержание функций при превышении установленных значений в течении200 ms после отключения вспомогательного напряжения.

Таблица 12. Teхнические характеристики

Измер.напряж. (Un)	См.напряж.питания - AC диапазоны
Диапаз. напряж.	60...120% oт Un
Перегрузка	1.2 x Un, постоянно, 2 x Un в течении10 s
Нагрузка	2kΩ/V
Частотный диапазон	40...45...65...70Hz.
Номин. частота (fn)	50Hz или60Hz
Выходные сигналы	1 min. and 1 max. contact
Тип контактов	Реле B + C: Нормально под напряж. («NE») Нормально без напряж. («ND») С или без схемы фиксации(«L»)
Контакты реле	1 переключатель на реле
Характеристики контактов	250V-8A-2000VA (AC) 24V-8A-200W (DC) (200 x  переключений при актив. нагрузке)
Напряж. на контах	Maкс. 250V (AC). Maкс. 150V (DC)
Оптосоед. Выход	статус системы off = сбой
Гистерезис	0.25Hz
Время отклика	<90 ms
Teмпрература	-25...70°C (работы)
Влияние температ	±0.1Hz на каждые10°C.
Гальваническое разделение	Между входами выходн. сигналами: 3250V - 50Hz - 1 мин
Напряжен. Питания	57.7-63.5-100-110-127-200-220-230-240-380-400-415-440-450-660-690VAC ±20% (макс. 4VA) 24-48-110-220V DC -25/+30% (max. 3.5W).
Климат	HSE, в соответствии сDIN 40040
EMC	В соответ. сEN50081-1/2, EN 50082- 1/2, SS4361503 (PL4) иIEC255-3
Клеммы	Maкс. 4 мм² (одножильный) Maкс. 2.5 мм² (многожильный)
Maтериалы	Все пласт. части не поддерж. горение в соответ. с UL94 (V1).
Степень защиты	Корпус: IP40. Клеммы: IP20, в соотв. сIEC 529 иEN 60529.

Таблица 13. Настройки и индикация

Настройка	LED/реле
Критич. Значение пониж. частоты: (90...100%) of fn	Желтый LED ìf<î включается при понижении частоты ниже указанного критического значения, но реле еще не активировано
Критич. Значение повыш. частоты: (100...110%) of fn	Желтый LED ìf>î включается при превышении указанного критического значения повыш. частоты,  но реле еще не активировано
Время задержки: (0...10 s) в секундах	После истечения периода времени, установленного на таймере,  будет активирован контакт и включен красный LED.

Реле кроме того оснащено зеленым индикатором LED «POWER» для показания что питание включено.

Схема подключения реле представлена на рис. 7.

Рис. 7. Схема подключения реле RMF-112D

Реле защиты от реверсивной мощности типа RMP-121D (рис. 7) входит в состав полной серии устройств фирмы DEIF, предназначенных для защиты и контроля генераторных агрегатов. Реле предназначено для применения в энергоустановках как морского, так и наземного базирования. Фирма предлагает также следующие реле защиты: RMP-111D -реле перегрузки и RMP-112D -комбинированное реле перегрузки и реверсивной мощности.

Для RMP-121D получены типовые сертификаты от ведущих классификационных организаций.

Реле реверсивной мощности предотвращает переход генератора, работающего параллельно с другими генераторами, в режим потребления электроэнергии (двигательный режим) в случае потери вращающего момента от первичного источника.

Таким образом, реле выполняет функцию защиты первичного источника энергии и одновременно защищает параллельно работающие генераторы от перегрузки.

Реле RMP-121Dтакже защищает от реверсивной мощности в случае повышения мощности остальных генераторов, соединенных к данной системе.

Принцип измерения

Применяемый в устройстве метод мультиплексирования с разделением времени (TDM) обеспечивает высокую точность измерения среднеквадратичного значения мощности (U × I × cos φ) независимо от формы сигнала и показателя асимметрии.Dдопускает применение в следующих схемах соединений:

Значения установки выбираются с помощью потенциометра, расположенного на лицевой панели прибора. При уровне мощности, превышающем значение установки, генерируется сигнал ошибки и на лицевой панели загорается сигнальный светодиод желтого свечения.

Действие таймераDпоставляется с двумя разными характеристиками таймера:

Нормальные характеристики, т.е. период выдержки таймера не зависит от величины отклонения параметра от значения установки;

Инверсная характеристика означает, что если установка - P превышена на 10% номинальной мощности, задержка таймера соответствует периоду времени, выбранному с помощью потенциометра. Если установка - P превышена на 20% номинальной мощности, задержка таймера соответствует половине периода времени, выбранного с помощью потенциометра.

Релейные выходы

В реле RMP-121Dимеется одна группа контактов минимальной мощности. Предусмотрена возможность конфигурирования контактов или нормально под напряжением или нормально без напряжения, а также на замыкание или на размыкание при срабатывании реле.

Контакты - нормально под напряжением

Рекомендуется для применения в системах аварийной сигнализации наземных энергоустановок.

Исчезновение напряжения вспомогательного источника питания приводит к незамедлительному включению контактов данного типа.

Контакты - нормально без напряжения

Рекомендуется для применения в системах регулировки и контроля энергоустановок морского базирования.

Исчезновение напряжения вспомогательного источника питания не приводит к включению контактов данного типа.

Схема блокировки контактов

Контакты реле блокируются в состоянии включения сигнала ошибки и удерживаются в этом положении, даже когда входная мощность восстанавливается в нормальных пределах (для включения этой функции при заказе реле в спецификацию контактов следует добавить букву “L”).

Блокировка сбрасывается путем отключения вспомогательного источника питания.

Гистерезис

Для предотвращения дребезга контактов в реле предусмотрена схема гистерезиса, задающая разность порядка 2% полной шкалы между включенным и выключенным состояниями реле.

Схемы включения / выключения питания

Для нормального функционирования RMP-121Dпредусмотрена схема задержки подачи питания на 200 мс при включении вспомогательного источника питания.

Примечание: Задержка на 200 мс действия контактов (замыкающих или размыкающих), находящихся нормально под напряжением, после включения вспомогательного источника питания.

Реле RMP-121Dтакже содержит схему задержки на 200 мс отключения напряжения питания, что обеспечивает контроль отклонений параметра системы от установленного предельного значения в течение 200 мс после выключения вспомогательного источника питания.

Таблица 14. Технические данные

Измеренный ток (In)	0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,8 -1,0 -1,3 -1,5 -2,0 -2,5 -3,0 -4,0 -5,0 (AC)
Пределы регулировки	75 … 100% (например, 0,4; 0,45 и т.д.). Наименьший диапазон: 0,3А
Перегрузка по току	4 x In непрерывно 20 x In в течение 10 сек. (макс. 75А) 80 x In в течение 1 сек. (макс. 300А)
Нагрузка	Не более 0,5 ВА на одну фазу
Измеренное напряжение (Un)	См. AC диапазон напряжений питания
Перегрузка по напряжению	1,2 x Un непрерывно 2 x Un в течение 10 сек.
Нагрузка	2 ком / В
Частота	40 … 45... 65… 70 Гц
Выходы	1 группа контактов минимальной мощности
Тип контактов	Реле B нормально под напряжением (“NE”) нормально без напряжения (“ND”) со схемой блокировки (“L”) или без нее
Контакты реле	1 группа переключающих контактов
Номинальные электрические параметры контактов	250В -8А -2000 ВА (AC) 24В -8А -200 Вт (DC) 200 × переключений на резистивную нагрузку
Напряжение на контактах	Не более 250В (AC) Не более 150В (DC)
Гистерезис	2% от полной шкалы
Постоянная времени	< 400 мс
Температура	-25... 70°C(рабочая)
Температурный коэффициент	Значения установок: Не более 0,2% полной шкалы на 10°C
Гальваническая развязка	Между входами, выходами и всп. источником питания (3250В, 50 Гц -1 мин.)
Всп. источник питания Un	57,7 -63,5 -100 -110 -127 -200 -220-230 -240 -380 -400 -415 -440 -450-660 -690В (AC) ±20% (≤3,5ВА) 24 -48 -110 -220(DC) -25%/ +30%(≤2,0Вт)
Климатическое исполнение	HSE, согласно DIN40040
Электромагнитная совместимость (EMC)	СогласноEN50081-1/2и EN50082-1/2 SS4361503 (PL4) и МЭК 255-3
Соединения	Не более 2,5  для многожильных и 4  для одножильных проводов
Материалы	Пожаробезопасные, согласно UL94 (V1)
Степень защиты	Корпус: IP40; Контакты IP20, согласно МЭК 529 и EN60529

Таблица 15. Настройки и индикация

Параметр	Реле
Установка реверсивной мощности: (0 … 25%) ( Pn)	Загорается желтый светодиод (“- P>”), когда реверсивная мощность превышает установленный предел, но контакты реле еще не задействованы
Задержка: (0 … 20 сек.)	Включаются контакты реле, и загорается красный светодиод, когда истекает период задержки таймера

Кроме того, имеется зеленый светодиод с надписью “POWER”, который загорается при включении питания.

Рис. 8. Схема подключения реле реверсивной мощности RMP-121D

Реле защиты от перевозбуждения типа RMQ-121D (рис. 2.17) входит в состав полной серии устройств фирмы DEIF, предназначенных для защиты и контроля генераторных агрегатов.

Для реле данного типа получены типовые сертификаты от ведущих классификационных организаций.

Реле защиты от перевозбуждения типа RMQ-121D(код ANSI32) применяется для защиты генератора от перевозбуждения и генерирования чрезмерно больших токов в случае больших индуктивных нагрузок.

Таким образом, реле предотвращает перегрев обмоток генератора, одновременно препятствуя передаче реактивной мощности аварийному генератору.

Принцип измерения

Применяемый в устройстве метод мультиплексирования с разделением времени (TDM) обеспечивает высокую точность измерения среднеквадратичного значения реактивной мощности (U × I × sin φ) независимо от формы сигнала. Реле допускает применение в схеме соединений 1var3 (4), т.е. 1-элементной, 3-фазной, 3-проводной (4-проводной) схеме с симметричной нагрузкой.

Реле срабатывает, когда реактивная мощность превышает установленный предел. Значения установки выбираются с помощью потенциометра, расположенного на лицевой панели прибора. При уровне реактивной мощности, превышающем значение установки, генерируется сигнал ошибки и на лицевой панели загорается сигнальный светодиод желтого свечения.

Действие таймера

В случае превышения значения установки запускается таймер, который отсчитывает время, пока сохраняется действие ошибки. Период выдержки таймера не зависит от величины отклонения параметра от значения установки. При восстановлении нормального значения параметра таймер автоматически сбрасывается в исходное состояние. По истечении периода выдержки таймера включаются контакты реле, и загораетсяиндикатор аварийного состояния -красный светодиод.

Релейные выходы

Реле поставляется со следующими типами контактов:D Q> 1 группа контактов максимальной реактивной мощности

Предусмотрена возможность конфигурирования контактов или нормально под напряжением или нормально без напряжения, а также на замыкание или на размыкание при срабатывании реле.

Контакты - нормально под напряжением

Рекомендуется для применения в системах аварийной сигнализации наземных энергоустановок. Исчезновение напряжения вспомогательного источника питания приводит к незамедлительному включению контактов.

Контакты - нормально без напряжения

Рекомендуется для применения в системах регулировки и контроля энергоустановок морского базирования. Исчезновение напряжения вспомогательного источника питания не приводит к включению контактов данного типа.

Схема блокировки контактов

Контакты реле блокируются в состоянии включения сигнала ошибки и удерживаются в этом положении, даже когда входная мощность восстанавливается в нормальных пределах (для включения этой функции при заказе реле в спецификацию контактов следует добавить букву “L”). Блокировка сбрасывается путем отключения вспомогательного источника питания.

Гистерезис

Для предотвращения дребезга контактов в реле предусмотрена схема гистерезиса, задающая разность порядка 2% полной шкалы между включенным и выключенным состояниями реле.

Схемы включения / выключения питания

Для нормального функционирования RMP-121Dпредусмотрена схема задержки подачи питания на 200 мс при включении вспомогательного источника питания.

Примечание: Задержка на 200 мс действия контактов (замыкающих или размыкающих), находящихся нормально под напряжением, после включения вспомогательного источника питания.

Реле RMP-121Dтакже содержит схему задержки на 200 мс отключения напряжения питания, что обеспечивает контроль отклонений параметра системы от установленного предельного значения в течение 200 мс после выключения вспомогательного источника питания.

Таблица 16. Технические данные

Измеренный ток (In)	0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,8 -1,0 -1,3 -1,5-2,0 -2,5 -3,0 -4,0 -5,0 (AC)
Пределы регулировки	75 … 100% от In (например, 0,4; 0,45 и т.д.)
Наименьший диапазон	0,3А
Перегрузка по току	4 x In непрерывно 20 x In в течение 10 сек. (макс. 75А) 80 x In в течение 1 сек. (макс. 300А)
Нагрузка	Не более 0,5 ВА на одну фазу
Измеренное напряжение (Un)	См. AC диапазон напряжений питания
Перегрузка по напряжению	1,2 x Un непрерывно,  2 x Un в течение 10 сек.
Нагрузка	2 ком / В
Частота	40 … 45... 65… 70 Гц
Выходы	1 группа контактов минимальной мощности
Тип контактов	Реле B нормально под напряжением (“NE”) нормально без напряжения (“ND”) со схемой блокировки (“L”) или без нее
Контакты реле	1 группа переключающих контактов
Номинальные электрические параметры контактов	250В -8А -2000 ВА (AC) 24В -8А -200 Вт (DC) 200 ×  переключений на резистивную нагрузку
Напряжение на контактах	Не более 250В (AC) Не более 150В (DC)
Гистерезис	2% от полной шкалы
Постоянная времени	<400 мс
Температура	-25... 70°C(рабочая)
Температурный коэффициент	Значения установок: Не более ±0,2% полной шкалы на 10°C
Гальваническая развязка	Между входами, выходами и всп. источником питания (3250В, 50 Гц -1 мин.)
Всп. источник питания Un	57,7 -63,5 -100 -110 -127 -200 -220-230 -240 -380 -400 -415 -440 -450 -660-690В (AC) ±20% (≤3,5ВА) 24 -48 -110 -220 (DC) -25% / +30% (≤2,0Вт)
Климатическое исполнение	HSE, согласно DIN40040
Электромагнитная совместимость (EMC)	Согласно EN50081-1/2 и EN50082-1/2 SS4361503 (PL4) и МЭК 255-3
Соединения	Не более 2,5  для многожильных и 4  для одножильных проводов
Материалы	Пожаробезопасные, согласно UL94 (V1)
Степень защиты	Корпус: IP40; Контакты IP20, согласно МЭК 529 и EN60529

Таблица 17. Настройки и индикация

Параметр
Установка реактивной мощности: Для RMQ-111D (0 … 25%) Qn	“- Q>”	Загорается желтый светодиод, когда реактивная мощность становится ниже уставки, но реле еще не задействовано
Установка реактивной мощности: Для RMQ-121D (25 … 125%) Qn	“- Q>”	Загорается желтый светодиод, когда реактивная мощность становится выше установки, но реле еще не задействовано
Задержка: (0 … 20 сек.)	“RELAY”	Включаются контакты реле, и загорается красный светодиод, когда истекает период задержки таймера

2. Требования российского речного регистра к автоматизированным системам управления

Настоящий раздел Правил распространяется на системы и устройства автоматизации, применяемые на судах всех типов и назначений.

Требования настоящего раздела Правил должны выполняться, если предусматривается эксплуатация судов без вахты в машинных помещениях либо с вахтой в центральном посту управления (ЦПУ) при периодическом техническом обслуживании судовой техники.

В настоящем разделе приняты следующие определения.

. Исполнительная сигнализация - самостоятельный узел или часть системы автоматизации, предназначенные для оповещения персонала о выполнении системами управления заданных команд, наличии питания и т.п.

. Обобщенный сигнал АПС - сигнал от объекта или группы объектов, параметры которого(ых) контролируются, но сигналы непосредственно от датчиков контроля не поступают на пульт управления и не расшифровываются. Этот сигнал генерирует система АПС в случае выхода хотя бы одного из контролируемых параметров за пределы регламентированного диапазона значений.

. Система аварийно-предупредительной сигнализации (система АПС) - система, обеспечивающая подачу световых и звуковых сигналов при достижении контролируемыми параметрами установленных предельных значений и изменении нормальных режимов работы элементов энергетической установки.

. Система автоматизации - совокупность элементов, устройств автоматизации и соединений, предназначенных для выполнения заданных функций в области управления и контроля.

. Система дистанционного автоматизированного управления (система ДАУ) - система управления, с помощью которой можно задавать с дистанционного поста желаемый режим работы судового технического средства однократным воздействием на орган управления (например, рукоятку), выполняющая в дальнейшем автоматически все промежуточные действия.

. Система дистанционного управления (система ДУ) - система управления, при использовании которой для выполнения промежуточных действий требуется воздействие оператора на органы управления, расположенные на дистанционном посту.

. Система защиты - система, предназначенная для определенного автоматического воздействия на управляемую установку с целью предупреждения аварии или ограничения ее последствий.

. Система индикации - система, с помощью которой осуществляется визуальный контроль за правильным функционированием систем питания, управления и контроля, а также выявляются ситуации выхода того или иного параметра, обеспечивающего нормальную эксплуатацию энергетической установки и систем судна, за пределы значений, характерных для безопасной работы.

. Элемент автоматизации - гидравлическое, пневматическое, электрическое или электронное изделие, входящее в состав устройств и/или систем автоматизации (усилитель, датчик, реле, микросхема, логический элемент и т.д.).

Общие требования

Показатели надежности оборудования автоматизации должны отвечать следующим требованиям:

. установленный срок службы между операциями подрегулировки и наладки должен соответствовать наработке не менее 5000 ч, установленный межремонтный ресурс должен быть не менее 15000 ч;

. если долговечность средств автоматизации определена наработкой в циклах или операциях, то должно быть доказано, что представленные данные по наработке соответствуют установленному ресурсу в ч.

Электрические, пневматические и гидравлические элементы, оборудование и системы автоматизации должны надежно работать при:

следующих температурах окружающей среды:

от 0 до +45^оС в закрытых помещениях;

от -25 до +45^оС на открытой палубе.

Электронные элементы и устройства, предназначенные для установки в распределительные щиты, пульты или кожухи, должны надежно работать при температуре окружающей среды до +55^оС.

Температура до +70^оС не должна вызывать повреждений систем автоматизации, их элементов и устройств;

относительной влажности воздуха (75±3)% и температуре (45±2)^оС или при относительной влажности воздуха (80±3)% и температуре (40±2)^оС, а также при относительной влажности воздуха (95±3)% и температуре (25±2)^оС;

вибрациях с частотами от 2 до 100 Гц; при частотах от 2 до 13,2 Гц с амплитудой перемещений ±1 мм и при частотах от 13,2 до 100 Гц с ускорением ±0,7g.

Системы автоматизации, установленные на источниках вибрации (дизели, компрессоры и т.п.) или в румпельном отделении, должны надежно работать при вибрациях с частотами от 2 до 100 Гц: при частотах от 2 до 25 Гц с амплитудой перемещений ±1,6 мм и при частотах от 25 до 100 Гц с ускорением ±4,0 g.

Оборудование автоматизации должно надежно работать также при ударах с ускорением ±5,0 g и частоте в пределах 40-80 ударов в минуту;

длительных кренах до 22,5^о и при качке 22,5^о с периодом качки (8±1) с.

Степень защиты электрических и электронных элементов и устройств автоматизации в зависимости от места расположения должна соответствовать требованиям 2.2.6 ч. VI «Электрическое оборудование».

Электрические и электронные элементы и устройства должны надежно работать при отклонениях от номинальных значений параметров питания, указанных в табл. 3.2.4. и коэффициенте нелинейных искажений синусоиды судовой сети 10% (см. разд. 6.9 ч. VI «Электрическое оборудование»).

Оборудование автоматизации, получающее питание от аккумуляторных батарей, должно надежно работать при отклонениях напряжения от номинального значения:

от +30 до -25% - для оборудования, не отключаемого от батареи во время зарядки;

от +20 до -25% - для оборудования, отключаемого от батареи во время зарядки.

Трехкратное исчезновение питания с интервалом в 30 с не должно оказывать влияния на работоспособность систем автоматизации.

Гидравлические и пневматические системы автоматизации должны надежно работать при отклонениях давления рабочей среды ±20% от номинального значения.

Системы автоматизации должны быть выполнены так, чтобы замена тех или иных элементов и устройств их однотипными аналогами не влияла на работоспособность систем автоматизации и не требовала перерегулировки этих систем.

В системах автоматизации должны быть приняты меры против ложных срабатываний, вызываемых кратковременными изменениями параметров, обусловленными качкой судна, включением и отключением судового оборудования и т.п.

Устройства и элементы автоматики предназначенные к эксплуатации в условиях отличных от указанных в 3.2.2 (с повышенными механическими воздействиями, более сложными климатическими условиями и т.п.) должны быть рассчитаны и испытаны на эти условия.

Системы автоматизации должны быть выполнены по принципу «выход из строя в безопасную сторону».

Должны быть приняты меры:

для защиты системы автоматизации от помех, создаваемых магнитными и электрическими полями, а также от внезапных импульсов напряжения и тока, которые возникают при эксплуатации различного электрического оборудования на судне;

по обеспечению электромагнитной совместимости оборудования автоматизации (см. разд. 2.6 ч. VI «Электрическое оборудование»), а также по обеспечению допустимого уровня создаваемых им радиопомех.

Заменяемы элементы и устройства, требующие их регулировки, а также места контрольных измерений (клеммы, гнезда) должны быть расположены таким образом, чтобы к ним был обеспечен свободный доступ.

Настроечные элементы должны иметь защиту от самопроизвольного изменения произведенной регулировки, которая не должна исключать возможности повторной регулировки.

Контактные поверхности электрических штепсельных соединений должны быть сконструированы и расположены так, чтобы предотвращалось повышение контактного сопротивления, ограничивающее работоспособность.

В местах ввода кабелей и проводов, особенно в местах присоединения к подвижным элементам и устройствам, должны быть предусмотрены приспособления для разгрузки от натяжения и исключения перегиба.

Печатные платы должны покрываться изолирующим лаком.

Должны быть приняты меры для предотвращения возможности неправильной замены съемных блоков, имеющих штепсельные соединения, а также меры по их надежному фиксированию в рабочем положении. Если этого требуют функциональные или конструктивные особенности элементов и устройств, то их расположение, обеспечивающее правильный монтаж, должно быть четко обозначено или же их исполнение должно быть таким, чтобы была исключена возможность монтажа в другом положении.

Конструкция исполнительных механизмов и устройств должна исключать возможность самопроизвольного изменения их положения.

Системы автоматизации должны обеспечивать возможность автоматического или дистанционного включения объектов судовой техники, остановленных в результате срабатывания защиты, только после ручного возврата защиты в исходное положение с местного поста управления.

Конструкция устройств автоматизации должна быть такой, чтобы она позволяла контролировать их исправность во время работы.

Для каждого автоматически регулируемого параметра должна быть предусмотрена возможность регулирования вручную. Повреждение, отказ системы автоматизированного или дистанционного управления не должны приводить к выходу из строя ручного управления.

Для каждого технического средства с дистанционным управлением должна быть предусмотрена возможность управления с местных постов.

Переключение режимов работы с местного управления на автоматическое или дистанционное должно быть возможно только на местных постах управления. Переключение с дистанционного управления на автоматическое допускается производить на посте дистанционного управления.

При дистанционном управлении техническими средствами должна быть обеспечена возможность контроля исполнения заданных команд.

Трубопроводы гидравлических и пневматических систем управления должны соответствовать требованиям 8.2 настоящей части Правил, в том числе по оборудованию их устройствами защиты. Защита электрических систем управления должна соответствовать требованиям 2.2.6 ч.VI «Электрическое оборудование».

Все системы и устройства автоматизации, устанавливаемые в машинных помещениях, должны быть приспособлены к работе в условиях безвахтенного обслуживания, по крайней мере в течение периода, когда в машинном отделении нет обслуживающего персонала. Допускается выполнение отдельных кратковременных операций по техническому обслуживанию систем и устройств автоматизации, если эти операции предусмотрены соответствующими инструкциями и если они будут выполняться с определенной периодичностью, но не чаще одного раза за 24 ч.

Диапазоны измерения аналоговых датчиков должны быть, по крайней мере, на 20% больше диапазона изменений соответствующего измеряемого параметра.

Должна быть предусмотрена возможность проверки и калибровки датчиков давления в местах их присоединения к точкам контроля без демонтажа.

Применяемые в гидравлических системах жидкости должны длительное время сохранять свои физические свойства при всех условиях эксплуатации, иметь достаточные смазочные свойства, температуру вспышки паров не ниже 60^оС, не вызывать повреждений элементов и трубопроводов и не быть токсичными.

Вязкость жидкости не должна зависеть от окружающей температуры.

Должна быть обеспечена возможность очистки фильтров во время работы.

Гидравлические системы автоматизации не должны быть соединены с другими системами и должны питаться от отдельных цистерн. В исключительных случаях по согласованию с классификационным органом для исполнительных систем может использоваться жидкость из других систем при наличии очистительных устройств.

Подводящие трубы должны быть расположены ниже уровня жидкости в цистерне с учетом изменений уровня жидкости при эксплуатации и при качке судна.

Пневматические системы автоматизации должны быть снабжены устройствами, обеспечивающими требуемую степень очистки и допускаемое влагосодержание воздуха. Для главных энергетических установок и электростанций должно предусматриваться два устройства для очистки и осушения воздуха, соединенных между собой таким образом, чтобы возможна была работа одного из них, когда другое отключено. Допускается предусматривать только одно устройство, если замена фильтрующих элементов возможна без прекращения работы.

Питательные трубопроводы пневматических систем автоматизации должны иметь предохранительные клапаны, срабатывающие при превышении номинального рабочего давления более чем на 10%.

Редукционные клапаны (если имеются) должны быть дублированными.

Гидравлические, пневматические и электрические или электронные элементы и устройства, устанавливаемые совместно в пультах, шкафах и блоках, должны быть так отделены друг от друга, чтобы пропуски в трубопроводах и шлангах и в их соединениях не могли вызвать повреждения пневматических, электронных и электрических элементов и устройств.

Пульты, шкафы и блоки, в которых размещается оборудование, содержащее жидкую рабочую среду, должны снабжаться устройствами для возврата собранной от утечки жидкости.

Загрязнение воздуха не должно оказывать влияния на работоспособность устройств с воздушным охлаждением.

При применении принудительного охлаждения должны быть приняты меры, предотвращающие выход из строя охлаждаемого оборудования в случае отказа системы охлаждения с подачей соответствующей сигнализации.

Системы автоматизации должны быть выполнены таким образом, чтобы при выходе из строя световых или звуковых устройств сигнализации не нарушалась работоспособность остальных цепей.

Пневматические и гидравлические элементы и устройства не должны выходить из строя при кратковременных полуторократных перегрузках, создаваемых повышенным давлением рабочей среды.

Питание системы автоматизированного управления резервным элементом энергетической установки должно быть независимым от питания системы автоматизированного управления соответствующего основного элемента энергетической установки, т.е. получать питание по отдельным фидерам и должны быть защищены от коротких замыканий и перегрузок отдельными устройствами защиты.

Питание систем управления главными механизмами должно осуществляться по двум независимым фидерам. Один из этих фидеров должен быть подключен к главному распределительному щиту, а другой к щиту ответственных потребителей или, как исключение, к ближайшему распределительному щиту. Переключение между фидерами питания должно быть автоматическим с подачей сигнала на посту управления.

Для питания гидравлических и пневматических систем автоматизации должны предусматриваться два источника. Резервный источник должен автоматически включаться при падении давления питания.

Снабжение систем автоматизации воздухом от системы пускового воздуха допускается, если обеспечивается автоматическое заполнение воздухохранителей.

Полная или частичная потеря питания в системах автоматического или дистанционного управления не должна приводить к опасным состояниям.

Включение и отключение питания цепей АПС и защиты должно обеспечиваться автоматически при включениях и отключениях питания системы управления рассматриваемого элемента энергетической установки.

Системы АПС и защиты должны получать питание от источника бесперебойного питания, при исчезновении напряжения питания на входе которого должен подаваться сигнал АПС.

Аккумуляторная батарея указанного источника должна обеспечивать питанием системы АПС и защиты в течение не менее 30 мин.

Питание системы управления приводных механизмов генераторов должно быть независимым от наличия напряжения на шинах главного распределительного щита.

Системы управления, аварийно-предупредительной сигнализации, защиты и индикации

Каждая из систем (управления, АПС, защиты, индикации) должна быть независимой и выполнять не более одной из соответствующих функций. Неисправности и повреждения какой-либо из этих систем не должны оказывать влияния на работу остальных систем. Возможность частичного объединения систем управления, АПС и защиты является предметом специального рассмотрения классификационного органа.

Система АПС должна одновременно подавать звуковые и световые сигналы. При этом должна быть обеспечена возможность одновременного указания более чем одной неисправности. Принятие одного сигнала не должно препятствовать принятию другого. Отказ одного элемента (устройства) системы не должен вызывать выход из строя всей системы АПС.

Система АПС должна иметь функции самоконтроля при таких повреждениях, как короткое замыкание, обрыв цепи и замыкание на корпус, а также при исчезновении питания должен подаваться сигнал АПС.

Центральные информационные панели системы АПС, как правило, размещаются в ЦПУ или рулевой рубке. Система АПС должна иметь подсистему обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации, блоки которой должны располагаться:

в машинных помещениях;

на ходовом мостике (в рулевой рубке), если центральные информационные панели размещены не в рулевой рубке;

в служебных и общественных помещениях судна;

в жилых помещениях ответственного персонала.

Звуковой сигнал может быть общим для всех систем АПС и должен быть отключаемым при условии сохранения его готовности к работе сразу после отключения для вновь поступающих сигналов о неисправностях. При этом отключение звукового сигнала на блоках обобщенной сигнализации, например, в рулевой рубке или жилых помещениях не должно вызывать отключение звукового сигнала в ЦПУ.

Световые сигналы должны указывать причину срабатывания системы АПС и подаваться посредством включения хорошо различимых сигнализаторов, соответствующих данной ситуации или неисправности. При включении сигнализатора в случае неисправности он должен генерировать мигающий световой сигнал с частотой от 0,5 до 1,5 Гц и длительностью излучения света 50…60% времени цикла. После квитирования мигающий световой сигнал должен быть преобразован в сигнал с постоянной световой интенсивностью и должен автоматически отключаться только в случае устранения неисправности или отключения неисправного объекта судовой техники, системы или части системы АПС. Звуковые и световые сигналы должны подаваться одновременно.

Если вместо индивидуальных световых сигнализаторов применяются общие мониторы, их должно быть не менее двух.

Световые сигналы должны соответствовать требованиям 6.1.13 ч. VI «Электрическое оборудование».

Звуковой сигнал системы АПС должен отличаться от других звуковых сигналов. Звуковые сигналы должны иметь частоту от 200 до 2500 Гц, форма звукового сигнала должна быть в виде синусоиды, меандра или последовательности прямоугольных/треугольных импульсов. Уровень давления в одном метре от источника звука должен быть не ниже 75дБ и более чем на 10дБ выше уровня окружающего шума, существующего при нормальной работе оборудования на полном ходу судна в умеренных погодных условиях. Уровень звукового давления сигнала в помещении не должен превышать 120дБ.

В помещениях с повышенным уровнем шума следует предусматривать дополнительные звуковые и световые (вращающиеся или проблесковые) устройства сигнализации.

Должна быть обеспечена возможность проверки системы АПС без изменения режима работы объектов судовой техники.

Самоустраняющиеся неисправности должны восприниматься системой АПС таким образом, чтобы сигнал сохранялся до момента подтверждения.

Независимо от объема автоматизации установок, а также порядка наблюдения за их работой система АПС должна подавать сигнал:

при достижении контролируемыми параметрами предельных значений;

при срабатывании систем защиты;

при отсутствии энергии для питания отдельных систем автоматизации или о включении аварийных источников энергии;

при изменении других параметров или состояний, сигнализация о которых предписывается требованиями настоящей части Правил.

Сигнализация о неисправности технических средств должна быть предусмотрена на постах дистанционного управления этими средствами.

Система АПС должна быть выполнена так, чтобы не относящиеся к судовождению и навигационной обстановке сигналы поступали в первую очередь на пульты (щиты) в машинные помещения и ЦПУ, а также на блоки обобщенной сигнализации и индикации в жилые, служебные и общественные помещения, где может находиться обслуживающий механическую установку персонал. Затем, если эти сигналы не будут подтверждены в течение определенного периода времени (например, 2 мин), они должны поступать в рулевую рубку.

Должна быть предусмотрена сигнализация вызова механиков в машинное помещение (ЦПУ), приводимая в действие:

вручную из ЦПУ или с местного поста управления главными двигателями;

автоматически, если сигнал АПС по энергетической установке не был подтвержден, то есть не привлек внимания в месте его назначения в течение определенного периода времени (например, 2 мин).

Эта сигнализация должна быть выведена на блоки обобщенной сигнализации в жилые, служебные и общественные помещения, где может находиться обслуживающий энергетическую установку персонал.

Должна быть предусмотрена сигнализация «Персонал в машинном помещении», подтверждающая в рулевой рубке безопасное работоспособное состояние дежурного механика, находящегося в машинном помещении без сопровождения.

Эта сигнализация включается в режим ожидания на определенный период времени, но не более 30 мин:

вручную дежурным механиком при периодическом посещении машинного помещения и выключается им при выходе;

автоматически, при срабатывании АПС энергетической установки, когда дежурный механик должен явиться в машинное помещение для принятия мер по сигналу АПС. Отключение сигнализации «Персонал в машинном помещении» в этом случае должно быть возможным только после квитирования сигнала АПС.

За 30 мин до срабатывания в рулевой рубке сигнала «Персонал в машинном помещении» должен подаваться предупредительный сигнал дежурному механику, находящемуся в машинном помещении, о необходимости квитирования указанного выше сигнала, которое должно производиться в конце каждого (например, 30-минутного) периода в течение всего времени нахождения дежурного механика в машинном помещении.

Сигналы, заблокированные вручную, должны быть четко идентифицированы на пульте АПС.

Блокировки сигнализации и защитных функций в определенных режимах работы механизмов (например, период пуска) должна автоматически сниматься в других режимах.

Системы защиты должны быть независимыми от систем управления и систем АПС, включая датчики, таким образом, чтобы неисправности и повреждения этих систем, включая системы их питания, не оказывали влияния на работу системы защиты.

Предусматриваемые устройства отключения защиты должны исключать их непреднамеренное включение. На пультах управления техническими средствами должен быть предусмотрен световой сигнал о том, что устройство отключения защиты приведено в действие.

Система защиты должна срабатывать автоматически при появлении неисправностей, вызывающих аварийное состояние механизмов или устройств, таким образом, чтобы:

восстановить нормальные условия эксплуатации (посредством пуска резервных агрегатов);

временно приспособить работу технического средства к возникшим условиям (посредством снижения его нагрузки);

защитить оборудование от аварийного состояния посредством его остановки.

Автоматическая остановка главных механизмов должна производиться только в случаях отклонения параметров, которые могут привести к серьезному повреждению, полному выхода из строя или взрыву.

Срабатывание систем защиты должно сопровождаться световым и звуковым сигналами, при этом индикация должна указывать параметр, по которому сработала защита.

Системы защиты отдельных элементов энергетических установок должны быть независимыми друг от друга.

После остановки оборудования системой защиты, оно не должно запускаться автоматически при устранении аварийного состояния.

Системы защиты должны иметь функции самоконтроля при таких повреждениях, как короткое замыкание, обрыв цепи и замыкание на корпус, должен подаваться сигнал АПС.

Система индикации параметров должна быть достаточная для обеспечения безопасной эксплуатации ответственного оборудования и предусматриваться на всех постах, откуда осуществляется управление указанным оборудованием. При этом АПС не может быть заменой системы индикации.

Системы индикации и регистрации параметров должны быть независимыми от всех других систем, чтобы их выход из строя не оказывал влияния на другие системы.

Выход из строя систем регистрации должен быть извещен сигналом системы АПС.

Должна быть обеспечена возможность четкого отсчета показаний индикаторов с учетом условий освещенности на месте их установки.

Системы индикации должны быть выполнены таким образом, чтобы информация представлялась в единицах, обыкновенно применяемых для измеряемых величин, без пересчета.

Требования к объему автоматизации

По объему требований к автоматизации настоящими Правилами суда подразделяются на две группы:группа - суда без постоянного присутствия обслуживающего персонала в машинных помещениях и ЦПУ;группа - суда без постоянного присутствия обслуживающего персонала в машинных помещениях при наличии вахты в ЦПУ.

Первичные двигатели генераторных агрегатов

Первичные двигатели судовых генераторов должны быть оборудованы системой ДАУ из рулевой рубки или ЦПУ.

Должно быть обеспечено автоматическое поддержание первичных двигателей в готовности к немедленному действию.

Время от момента подачи сигнала на пуск до готовности к приему 100 %-й нагрузки для подготовленного к действию двигателя должно быть не более 30 с.

Должна быть предусмотрена возможность приема нагрузки непрогретым двигателем вспомогательного генераторного агрегата при экстренном пуске с дистанционного поста управления.

Регулирование температуры охлаждающей жидкости должно осуществляться автоматически.

Системы управления первичными двигателями генераторных агрегатов должны обеспечивать следующие виды управления:

дистанционный пуск и остановка генераторного агрегата;

автоматический пуск резервного генераторного агрегата, автоматическую синхронизацию, прием и распределение нагрузки в случаях:

достижения работающим (и) генератором (ми) предельно допустимой нагрузки;

неисправности работающего агрегата, позволяющей выполнить автоматическую синхронизацию генераторов;

автоматический пуск резервного генераторного агрегата и ввод его в работу при выходе из строя работающего основного (на данный момент) генераторного агрегата;

дистанционный пуск и автоматическое включение дизель-генераторов на параллельную работу из рулевой рубки или ЦПУ (если судно I или II группы оборудовано ДУ приводами, мощность которых соизмерима с мощностью генераторного агрегата);

дистанционный пуск, остановка, синхронизация, распределение нагрузок из ЦПУ или с ГРЩ, если он находится в помещении ЦПУ (для судов II группы).

На соответствующих постах управления должна быть предусмотрена индикация готовности генераторных агрегатов к немедленному (автоматическому) пуску.

Система управления первичными двигателями генераторных агрегатов должна обеспечивать предварительный выбор очередности автоматического пуска генераторных агрегатов и их подключение к сборным шинам ГРЩ.

Система пуска мощных потребителей электрической энергии, включение которых может привести к недопустимому провалу напряжения или обесточиванию шин ГРЩ, должна предусматривать предварительный автоматический запуск резервного генератора, синхронизацию, прием и распределение нагрузки или блокировку, запрещающую включение таких потребителей до момента подключения резервного генератора на шины ГРЩ, и соответствующую индикацию.

Топливные системы

Пополнение расходных топливных цистерн двигателей и вспомогательных котлов должно осуществляться автоматически, при этом должны быть предусмотрены средства для предотвращения разлива топлива при переполнении этих цистерн.

В двухтопливных (дизельное-тяжелое топливо) системах питания двигателей должно предусматриваться:

дистанционное управление подогревом и прокачкой тяжелого топлива, переключением питания с дизельного на тяжелое топливо и с тяжелого на дизельное топливо;

автоматическое поддержание заданной вязкости (температуры) тяжелого топлива;

автоматическое переключение на дизельное топливо при недопустимом повышении вязкости (падении температуры) тяжелого топлива, а также при потере питания приводов арматуры и насосов двухтопливной системы;

автоматическое поддержание циркуляции топлива через подогреватели после их отключения в течение времени, достаточного для предупреждения перегрева топлива в подогревателях.

В установках для очистки тяжелого топлива должны быть автоматизированы технологические операции процессов пуска, остановки, удаления шлама и отстоя.

Системы охлаждения, смазывания и сжатого воздуха

На судах I группы следует предусматривать автоматический пуск резервных циркуляционных насосов охлаждения и смазывания двигателей и передач, смазывания и прокачки подшипников валопровода в случае выхода из строя основных насосов.

Для насосов предпусковой прокачки маслом главных двигателей следует предусматривать дистанционный пуск и автоматическую остановку после завершения пуска двигателя.

В случае если подшипники ротора турбокомпрессора не имеют автономной (независимой) системы смазывания, следует предусматривать автоматическое включение насосов предпусковой прокачки маслом в момент прохождения сигнала на останов двигателя и автоматическую остановку их после остановки ротора турбокомпрессора.

Пополнение воздухохранителей пускового воздуха, тифона и для хозяйственных нужд, а также воздуха для питания систем автоматизации должно быть автоматическим.

Для автономных компрессоров необходимо предусматривать также возможность их пуска и остановки из рулевой рубки (для судов I группы) или ЦПУ (для судов II группы).

Должна быть предусмотрена автоматическая продувка сепараторов компрессоров.

Автоматическое включение воздушных компрессоров должно осуществляться при снижении давления в воздухохранителях не более чем на 30% номинального и выключение - при достижении 97 - 103% номинального давления.

Оборудование ЦПУ с постоянной вахтой

В ЦПУ должны быть предусмотрены:

органы управления главными и вспомогательными элементами энергетических установок;

устройства индикации режимов работы механизмов и установок;

пульт системы аварийно-предупредительной сигнализации (АПС);

отключающие устройства для топочных устройств котлов, инсинераторов, вентиляторов машинных помещений, сепараторов, топливных и маслоперекачивающих насосов;

объекты противопожарной защиты указанные в 3.13.2.

Допускается не предусматривать в ЦПУ органы управления главными двигателями.

ГРЩ электростанции рекомендуется располагать в ЦПУ или в непосредственной (зрительной) видимости от него.

Если ГРЩ расположен вне пределов видимости из ЦПУ, в последнем должны устанавливаться сигнальные устройства о положении генераторных автоматов ГРЩ и дублирующие электроизмерительные приборы для каждого генератора.

Если дистанционное управление главными двигателями из ЦПУ предусматривается при помощи пневматических, гидравлических, электрических связей или их комбинаций, то система ДАУ главными двигателями из рулевой рубки должна быть независимой от системы управления из ЦПУ.

В ЦПУ должен быть предусмотрен регистратор команд по управлению главными двигателями, задаваемых из рулевой рубки посредством системы ДАУ.

В ЦПУ должны быть предусмотрены отдельные сигналы:

«Вода в машинном помещении»;

«Пожар в машинном помещении».

3. Модернизация судовой электроустановки судна

.1 Основные параметры электроэнергии

Основным родом тока на судне принимается переменный ток частотой 50 Гц.

Электроэнергия распределяется от судовых источников питания с изолированной системой (трёх и двухпроводной) при следующих величинах напряжения:

220В трёхфазного и однофазного тока для питания части силовой сети, сетей основного освещения, сети отопления, кондиционирования и бытового электрооборудования;

24В постоянного тока для питания аварийного освещения, систем сигнализации и контроля, средств радиосвязи и навигации, стартерного запуска дизельгенераторов и главных двигателей, АПС и сигнально-отличительных фонарей;

12В переменного тока для питания сети переносного освещения;

3х 220В, 50 Гц при питании от внешнего источника электроэнергии.

.2 Источники электроэнергии

В качестве двух основных источников питания электроэнергией на судне предусматриваются:

дизель-генераторы (2 шт.) типа ДГ30-2А/1500ОМ4 (производства ООО «Президент-Нева»), второй степени автоматизации, с генераторами БГ30-4ОМ4, 30/37,5 кВт/кВА, 50Гц, 3х230В, 94 А, cosj = 0,8, 1500 об/мин. с автоматическим регулированием напряжения и системами самовозбуждения.

Каждый источник обеспечивает питание потребителей во всех режимах работы судна (ходовом, маневры, рабочем, стояночном и аварийном). ДГ имеют Сертификаты РРР.

Стартерные кислотные аккумуляторные батареи дизель-генераторов (обеспечивающие шесть пусков) типа DЕКА8А4DМ напряжением 12 В и емкостью 198А·ч каждая (GB5- GB8), соединенные последовательно (попарно) для получения напряжения 24 В и емкости 198 А·ч, заряжаются от штатных навешанных зарядных генераторов. Аккумуляторы устанавливаются в аккумуляторных ящиках в отделениях ДГ.

Стартерные кислотные аккумуляторные батареи главных двигателей (обеспечивающие десять пусков) типа DЕКА8А4DМ напряжением 12 В и емкостью 198А·ч каждая (GB9- GB12), соединенные последовательно (попарно) для получения напряжения 24 В и емкости 198 А·ч, заряжаются от штатных навешанных зарядных генераторов. Аккумуляторы устанавливаются в кожухах главных двигателей на главной палубе. Все указанные аккумуляторные батареи имеют Сертификаты РРР.

.3 Распределение электроэнергии

Для приёма электроэнергии от основных источников питания 230В и распределения её по потребителям ответственного назначения и значительной мощности в МП устанавливается ГРЩ 23,0 В, степень защиты IP22.

Функционально ГРЩ 230В разделён на четыре части, располагающиеся в отделениях ДГ. Схемой ГРЩ230В предусматривается:

приём электроэнергии от дизель-генераторов и внешнего источника электроэнергии;

Ручная, для перехода с 1-го на 2-ой, (на базе аппаратуры фирмы DEIF) синхронизация генераторов, с переводом нагрузки с одного на другой, автоматическое отключение неответственных потребителей (щита камбузно-бытового оборудования 4AQF21, камбузная плита 4AQF10, щит котлоагрегата 4AQF24, щит бытового оборудования 4AQF22 );

ручная синхронизация с помощью установленных синхроноскопов;

распределение электроэнергии напряжением 230 В;

защита от помех радиоприёму;

защита от обрыва фазы при питании от внешнего источника и контроль напряжения;

сигнализация о состоянии коммутационных аппаратов на ГРЩ (внешний источник - генераторы);

контроль изоляции системы 230 В и сигнализация о её снижении;

контроль нагрузки, напряжения, частоты генераторов;

защиту цепей питания электроприёмников от токов короткого замыкания и перегрузки. Защита электроприводов насоса водотушения обеспечивается только от токов короткого замыкания.

отключение вентиляторов МП, общесудовой вентиляции, котла и топливоперекачивающих насосов в случае возникновения пожара.

Непосредственно от шин ГРЩ получают питание все потребители: выпрямительный агрегат (4,5 кВт), фекальный насос 3 3Ф-12, насос подсланевых вод НЦС -3, насос водотушения КМ-20/30, насос пенотушения КМ-20/30, насос осушения НЦС -3, (4 кВт), брашпиль (2,2 кВт), насос топливоперекачивающий ВКС-1/16 (1,5 кВт), вентилятор МО 22ЦС-6 и вентилятор жилой надстройки 22ЦС-6 (1,1 кВт), котёл KITURAMI (0,2 кВт), фекальный насос 4ф-6 (15кВт), щиты сетей освещения, 4QF11,4QF12.

Корпус ГРЩ 220В (2шт) - одностороннего обслуживания, четырехсекционный, каркасной конструкции, с открывающимися дверцами и поручнями по ОСТ5Р.6083-98 «Судовые распределительные устройства. Общие технические требования». Вся коммутационная аппаратура, шины, клеммники располагаются внутри щита, а на лицевых панелях устанавливаются сигнальные лампы, электроизмерительные приборы, предохранители цепей управления и выводятся рукоятки автоматических выключателей.

Для приёма электроэнергии от внешнего источника напряжением 3х50 Гц, 22300 В на главной палубе (Пр.Б) устанавливается щит питания (А3), 95 А, 230 В, IP55. В щите устанавливаются сигнальные лампы с предохранителями, фазоуказатель, автоматический выключатель, клеммники для подключения кабеля и планка для заземления на береговое заземляющее устройство.

Все распределительные устройства и пульт управления изготавливаются под наблюдением РРР.

.4 Электрооборудование механизмов и устройств

В качестве электроприводов механизмов применяются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором с прямым пуском или переключением обмоток «со звезды на треугольник» с помощью электромагнитных пускателей типа ПМС (БКЦ-002ТУ) и выключателей ПВ. Пускатели и выключатели располагаются непосредственно у исполнительных механизмов. Управление электроприводов предусматривается ручное, местное, дистанционное или автоматическое.

Электроприводы якорного устройства (брашпиль), мощностью 2,2 кВт, напряжением 3х50Гц, 220В, получает питание от ГРЩ 230В во всех режимах работы судна. Управление шпилями местное, с помощью колонок управления. Защита электроприводов обеспечивается автоматическими выключателями на ГРЩ.

Электроприводы насосов водотушения и пенотушения (4 кВт, 230В,3х50 Гц), осушительных и НВ (4,0 кВт, 230 В, 3х50 Гц) и вентиляторы МП (1.1 кВт, 230В, 3х50 Гц) имеют местное и дистанционное управление из рубки. Предусматривается световая сигнализация положения постов управления на пульте управления в рубке. Применённые пускатели типа ПМС снабжены сигнальными лампами о наличии напряжения, переключателями вида управления (Местное-Дистанционное), выключателями нагрузки и кнопками управления. Пускатели располагаются рядом с насосами в помещении МП. Защита приводов насосов водотушения-только по короткому замыканию. Приводы вентиляторов МП имеют автоматическое отключение при пуске системы объёмного пожаротушения. Питание насосы и вентиляторы МП получают от 230В.

Работа приводов топливоперекачивающих насосов мощностью по 1,5 кВт, напряжением 230 В, 3х50 Гц, предусматривается как в ручном, так и в автоматическом режимах (с помощью датчиков верхнего и нижнего уровней в расходных топливных цистернах). Переключатели режимов работы находятся на пускателях насосов. Обеспечивается дистанционное отключение насосов как из рубки управления, так и перед входом в МП в случае возникновения пожара. Питание насосы получают от ГРЩ 230В.

Насос водоснабжения питьевой воды типа JP5, напряжением 1х50Гц, 220В, мощностью 0,775кВт, имеет автоматическое управление по верхнему (отключение) и нижнему (включение) давлению воды (в собственной ёмкости). Работа насоса осуществляется от штатной аппаратуры. Совместно с насосом питьевой воды включается и лампа бактерицидная УОВ-0,5М-1, 220 В, 25 Вт, 220В. Питание насос получает от ГРЩ 230В.

Насосы фекальные мощностью 15,0 кВт, напряжением 3х50Гц, 220В имеет дистанционное управление из рулевой рубки (местное управление только для пробного пуска насоса). Для привода, с целью уменьшения провалов напряжения, применяется система пуска «звезда-треугольник» с помощью электромагнитного пускателя типа ПМС2.

Питание устройства открытия обеспечивается от ГРЩ 230В.

Вентиляторы судовых помещений имеют ручное управление с помощью пакетных выключателей. Отключение вентиляторов также осуществляется из рулевой рубки.

Котёл отопительный (устанавливается в МП) типа KSO-30R фирмы KITORAMI, напряжением 1х50Гц, 220В, мощностью 0,2кВт, имеет автоматическое управление (по нижнему и верхнему значению температуры), защиту от обрыва факела, от превышения температуры и отказе вентилятора. На местном пульте управления расположены органы управления котлом и сигналы АПС. На выносном блоке управления (терморегулятор-термостат CTR-5000 - устанавливается в рулевой рубке) расположены световые индикаторы о работе и аварии котла, кнопки управления («Включено», «Отключено»), индикатор температуры, задатчик температуры. Совместно с котлом работает штатный циркуляционный насос типа КР-17РН. Предусмотрено дистанционное отключение котла как с терморегулятора-термостата так и с пульта управления из рулевой рубки, в случае возникновения пожара. Питание котёл получает от ГРЩ 220В.

Камбузно-бытовое оборудование имеет только местное ручное управление или снабжено встроенной системой автоматического управления (холодильники, электрочайник, стиральная машина). Включение утюга сопровождается световой индикацией красного цвета. Индикатор устанавливаются в коридоре. Камбузно-бытовое оборудование и плита электрическая ПКЭ-25, 5,4кВт, 3х50Гц, 220В получают питание от щита 4QF21-, 220В, IP44.

Предусматривается автоматическое отключение щита 4QF22 при перегрузке работающего генератора аппаратурой установленной в 230В. Кондиционеры фирмы MITSUBISHI напряжением 1х220В, мощностью 2,05 кВт-наружный блок типа MUX-2A59VB 1шт (устанавливается на палубе надстройки), внутренние блоки MSC-GA35VB и MSC-GA20VB (40 и 35Вт) устанавливаются в рубке и на камбузе и наружный блок 1,885кВт типа MUX-3A60VB 1шт (устанавливается на носовой стенке надстройки) и внутренние блоки MSC-GA25VB ( 35Вт) устанавливаются в каютах, получают питание от распределительного щита 4QF23. Отключение кондиционеров обеспечивается из рулевой рубки.

Дизель-генераторы фирмы “Президент Нева” типа ДГ30-2А/1500 ОМ4 с бесщёточными синхронными генераторами БГ30-4ОМ4, 30/37,5 кВт/кВА, 3х50Гц, 230В, Iн=54А, cosj = 0,8, 1500 об/мин с автоматическим регулированием напряжения и системой самовозбуждения, оборудованы по второй степени автоматизации, имеют электростартерный запуск, двухпроводную систему питания напряжением 24В. В состав электрооборудования каждого дизель-генератора входят датчики, стартер, зарядный генератор, аккумуляторные батареи, пульты управления (местный и выносной). Всё указанное электрооборудование располагается на дизель-генераторах (кроме аккумуляторов - размещаются в отелениях ДГ и выносных пультов управления - располагаются в рубке управления) и поставляется комплектно.

По уровню автоматизации дизель-генераторы согласно ТУ3122-001-82591568-08 соответствуют второй степени автоматизации и имеют Сертификаты РРР. Для обеспечения заданного объема автоматизации, в комплекте с каждым дизель-генератором поставляется система управления АПН-СВ (ТУ3433-02-27074699-03), имеющая Сертификат РРР. Система АПН-СВ включает в себя подсистемы: управления, защиты, контроля, АПС и отключаемой защиты.

Система осуществляет:

приём сигналов от датчиков, расположенных на дизеле, предупредительные и аварийные (по охлаждающей жидкости 90 и 95, по маслу 105. и 110. С, по давлению масла 2,0 и 1,5 кг/см., разнос 1750 об/мин);

индикацию текущих значений параметров ДГ;

выдачу расшифровывающей и обобщённой световой и аварийной сигнализации;

формирование сигнала на аварийную защиту (останов дизеля);

звуковую сигнализацию при возникновении аварийной ситуации (разнос 1750 об/мин., давление масла 1,5кг/см., температура воды и масла 95.С и 110.С);

формирование сигналов на ВПУ и приём сигналов с него;

формирование сигналов управления пуском и остановом дизеля;

формирование сигналов «УД. ПУСК» (удавшийся пуск), «ГКПН» (готов к приёму нагрузки) и «Авария».

Питание системы напряжением 24+6В, 0,5-2А осуществляется от аккумуляторных батарей, работающих в буфер со штатными генераторами. Для поддержания дизель-генераторов в «горячем резерве» предусматривается автоматическое включение и отключение (штатной аппаратурой ДГ) нагревательных элементов (ТЭНов), размещённых в картерах дизелей. Питание ТЭНов предусматривается через автоматические выключатели, установленные на ГРЩ220В.

.5 Канализация тока и кабель

Для питания потребителей электроэнергией предусматриваются судовые кабели марок КНРк, КНРЭк (ГОСТ 7866.2-76), КГН (ТУ16.К73-05-88), НРШМ (ГОСТ 7886.1-76), КМПВЭ (ТУ16-705.169-80), имеющие Сертификаты РРР.

Крепление трасс кабелей выполняется при помощи скоб - мостов, кабельных подвесок и каналов.

На открытой палубе и трюме, в местах возможных механических повреждений, кабель прокладывается в трубах. Прокладка кабелей из корпусов в надстройку и между корпусами осуществляется только гибкими кабелями типа НРШМ и КГН. Для обеспечения прохода кабельных трасс между корпусами и из корпусов в надстройку выполняется с помощью гибких кабельных переходов, состоящих из кабельных коробок (вваренных под углом 45 градусов) и кабельных петель (расположенных между надстройкой и корпусами), уложенных в гибкие гофрированные шланги. В обстроенных помещениях применяется скрытая прокладка трасс кабелей по подволоку и переборкам помещений.

Проход кабелей через водонепроницаемые переборки и палубы осуществляется через уплотняемые кабельные коробки, патрубки и индивидуальные сальники с герметизацией уплотнительной массой «НИКИ».

3.6 Защитное заземление

Предусматривается система защиты экипажа от поражающего воздействия электрического тока с помощью системы заземления металлических корпусов всего электрооборудования, работающего при напряжении выше малого, и от разрядов молнии с помощью системы молниеотводов. Заземление выполняется с помощью гибких перемычек из меди или отдельной жилой питающего кабеля.

Предусматривается заземление судна отдельной жилой питающего кабеля при стоянке у берега на береговое заземляющее устройство.

4. Автоматизация судовой электростанции

.1 Конструкция главного распределительного щита

Конструкция главного распределительного щита (ГРЩ) обеспечивает:

автономную работу любого генератора на соединенные секции шин;

параллельную работу двух генераторов на соединенные секции шин.

.2 Управление электроэнергетической установкой судна

Система автоматического управления электроэнергетической установкой судна обеспечивает защиту, контроль и управление двумя основными дизель-генераторами (ДГ).

Защита основных генераторов осуществляется:

от токов короткого замыкания;

от перегрузки по току и активной мощности;

от обратной мощности;

по минимальному напряжению.

Предусматривается отключение менее ответственных потребителей при перегрузке генераторов в две ступени (камбузное оборудование).

Схемой ГРЩ 220В предусматривается:

приём электроэнергии от дизель-генераторов и внешнего источника электроэнергии;

Ручная (на базе аппаратуры фирмы DEIF) синхронизация генераторов, с переводом нагрузки с одного на другой, автоматическое отключение неответственных потребителей;

ручная синхронизация с помощью установленных синхроноскопов;

распределение активных нагрузок при параллельной работе генераторов;

поддержание частоты сети в заданных пределах;

распределение электроэнергии напряжением 230 В;

защита от помех радиоприёму;

защита от обрыва фазы при питании от внешнего источника и контроль напряжения;

сигнализация о состоянии коммутационных аппаратов на ГРЩ (внешний источник - генераторы);

контроль изоляции системы 230 В и сигнализация о её снижении;

контроль нагрузки, напряжения, частоты генераторов;

защиту цепей питания электроприёмников от токов короткого замыкания и перегрузки. Защита электроприводов насоса водотушения обеспечивается только от токов короткого замыкания.

отключение вентиляторов МП, общесудовой вентиляции, котла и топливоперекачивающих насосов в случае возникновения пожара.

Состав системы автоматического управления электроэнергетической установкой судна:

Реле короткого замыкания RMC - 121D-2шт.

Двойное реле перегрузки RMC - 132D - 2шт.

Реле напряжения RMP-121D - 2 шт.

Оборудование системы автоматического управления электроэнергетической установкой судна встроено в ГРЩ.

Модули серии Uni-line

В серию Uni-line компании DEIF входит полный ряд комплектующих для управления и защиты генераторов и контроля мощности.

Защита генератора

•            RMC-132D - защита от максимального тока

•       RMC-121D - защита от короткого замыкания

•       RMР-131D - двойная защита от максимального тока => Простое решение для отключения второстепенных потребителей

В серии DEIF Uni-Line имеется большой выбор защитных реле и блоков для контроля сопротивления изоляции, частоты и напряжения генераторов и шин, а также для обнаружения обесточивания. Уровни отключения и выдержки времени перед отключением легко настраиваются с помощью шкал с переключателями на лицевой панели. Некоторые блоки также имеют регулируемую уставку гистерезиса.

Реле максимального тока и защиты от короткого замыкания измеряет величину тока и таким образом защищает от недопустимых уровней тока.

5. Расчеты нагрузки судовой электростанции и сечения кабелей

.1 Расчет нагрузки судовой электростанции

Пояснительная записка к расчету

Настоящий расчет выполнен на основании РД5Р.6168-92 “Судовые электроэнергетические системы. Методы расчетов электрических нагрузок и определения необходимой мощности генераторов электростанций”.

Задача расчёта - определить необходимую мощность основного и аварийного источников питания потребителей судовой электросети 220В, 50Гц

В расчете использован метод расчета постоянных нагрузок, который основан на составлении табличных моделей, отражающих изменение нагрузки отдельных приемников.

Метод расчета постоянных нагрузок заключается в том, что в табличной форме каждый приемник электроэнергии представляется постоянным значением мощности для каждого режима, а потребляемая суммарная мощность по режимам определяется суммой мощностей всех потребителей, умноженной на коэффициент одновременной работы потребителей.

При расчете учитывается следующие режимы - ходовой, маневры, стояночный и аварийный.

Все приемники электроэнергии по продолжительности работы подразделяются на три группы - эпизодически, периодически и постоянно работающие. Эпизодически работающие (ЭР) приемники электроэнергии - это однократно или многократно подключаемые потребители, суммарное время работы которых составляет менее 15 % от рассматриваемого режима. Периодически работающие (ПР) - приемники время работы которых составляет от 15 до 70 % продолжительности рассматриваемого режима при работе приемника более 70 % рассматриваемого режима времени его считают, как непрерывно работающий (HP).

Расчет нагрузки электростанции

Расчет проводиться по формулам:

(1)

где  - потребляемая приемником мощность, кВт,

 - мощность, установленная приемника кВт,

- К.П.Д. приемника.

(2)

где Р - активная мощность, потребляемая приемниками в режиме, кВт,

- коэффициент загрузки приемника,

 - количество одновременно включенных потребителей в режиме.

 (3)

где  - реактивная мощность, мощность эпизодически работающих приемников, кВт,

Р - активная мощность, потребляемая приемниками в режиме, кВт,

 - определяется по значению коэффициента мощности.

(4)

где  - суммарная активная мощность приемников с учетом коэффициента одновременности, кВт,

 - суммарная активная мощность эпизодически работающих приемников, кВт,

 - суммарная активная мощность периодически работающих приемников, кВт,

 - суммарная активная мощность непрерывно работающих приемников, кВт,

 - коэффициент одновременности.

(5)

где  - суммарная реактивная мощность приемников с учетом коэффициента одновременности, кВАр;

 - суммарная реактивная мощность эпизодически работающих приемников, кВАр,

 - суммарная реактивная мощность периодически работающих приемников, кВАр,

 - суммарная реактивная мощность непрерывно работающих приемников, кВАр.

Значение коэффициента  одновременности работы в режиме отражает несовпадение при суммировании нагрузок и определяется в зависимости от соотношения мощностей приемников, работающих эпизодически, периодически и непрерывно.

 для ЭР

 для ПР

 для HP

(6)

- суммарная мощность приемников с учетом потерь в сети, кВт,

 - коэффициент, учитывающий потери мощности в сети.

(7)

(8)

где  - полная мощность, кВА.

(9)

где - средневзвешенный коэффициент мощности.

Результаты расчета нагрузок основного источника питания судовой электросети 220В, 50Гц сведены в приложение 1 Таблицу расчета нагрузки электростанции.

Результаты расчета нагрузок аварийного источника питания судовой электросети 220В, 50Гц сведены в приложение 1 Таблицу расчета нагрузки электростанции.

6. Экологическая безопасность проекта

В данном дипломном проекте предлагается модернизация судовой электростанции. В данной части проекта рассматривается воздействие дизель-генераторов (ДГ) на окружающую среду.

Каждый двигатель, в процессе его эксплуатации, оказывает негативное, порой даже разрушающее воздействие на окружающую среду, основными причинами которого являются: загрязнение водоёмов, шум, вибрация, выхлоп отработавших газов и т. д.

Шум судовых дизелей, стал не просто неприятным явлением нашей жизни, он является причиной головных болей, бессонницы, нервных расстройств. Воздействие сильного шума на организм человека приводит не только к потере слуха. Шум, кроме этого, может стать причиной нервных заболеваний, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно сосудистой систем. При чрезмерной силе звука или значительной его длительности может возникнуть перевозбуждение клеток головного мозга, приводящее к торможению и изменению ответной реакции. Резкий сильный звук вызывает усиленное сердцебиение и повышает кровяное давление. Его влиянию больше всего подвержены люди, работающие или просто находящиеся в машинном отделении.

По характеру спектра шумы подразделяются на широкополосные, имеющие непрерывный спектр шириной более одной октавы, и тональные, в спектре которых есть слышимые дискретные тона.

Мероприятия по снижению шума:. Применение, по возможности, малошумного производственного оборудования;. Выполнение своевременного и качественного ремонта машинного оборудования, так как причиной недопустимого шума является износ трущихся деталей, подшипников, неточная сборка машин при ремонтах;. Применение индивидуальных средств защиты от шума, а также уплотнений конструкций, кожухов для источников шума и т. д.

Предельно допустимые нормы по шуму

на рабочем месте: не более 85 ДбА,

от судна в дневное время суток - 40 ДбА,

от судна в ночное время суток - 30 ДбА.

В данном проекте уровень шума судовой электростанции с учетом применяемых мероприятий на рабочем месте находится в пределах 76 ДбА, шут от судна, достигаемый берега, будет снижаться в зависимости от расстояния.

К искусственным источником инфразвуковых волн относятся: механизмы с большой поверхностью, совершающие возвратно-поступательные движения, двигатели большой мощности. Инфразвук оказывает вредное воздействие на человека и окружающую среду, поэтому необходимо предусматривать соответствующие средства инженерной защиты.

Для исключения воздействия вибрации на природную среду применяются методы активной и конструктивной защиты.

Конструктивная защита направлена на снижение вибрации в источнике. При проектировании машин и оборудования предпочтение отдается кинематическим и технологическим схемам, исключающим или предельно снижающим динамические процессы, вызванные ударами и резкими ускорениями. Причиной низкочастотных вибраций является дисбаланс вращающихся элементов, плохое крепление деталей и их износ в процессе эксплуатации. Для снижения уровня вибрации применяются меры по устранению излишних люфтов и зазоров, что обеспечивается периодическим освидетельствованием источников вибрации - машин и механизмов. Если не удается снизить вибрацию в источнике возникновения, то используется виброгашение, виброизоляция и вибродемпфирование.

Мероприятия по снижению вибрации:

а. Установка упругих элементов между вибрирующей машиной (механизмом) и основанием;

b. Применение вибропоглощений путем нанесения на вибрирующую поверхность слоя резины, мастик или пластмасс;. Применение индивидуальных средств защиты от вибраций: обувь на виброгасящей подошве, виброгасящие рукавицы (перчатки).

В данном проекте уровень вибрации электростанции находится в допустимых пределах.

Количественные и качественные характеристики ЭМП существенно отличаются от значений, к которым человек и другие объекты биосферы приспособились в течение эволюции, могут вызывать функциональные нарушения, в связи с этим вполне справедлива постановка вопроса об оптимизации электромагнитных условий.

Воздействие ЭМП на окружающую среду связано с воздействием заряда на предметах, не имеющих связи с землей. В этом случае возможен переход электрического потенциала на заземленные предметы (элементы системы отопления, водопровода и канализации).

Этот разряд может вызвать у человека испуг, непроизвольное движение и, как правило, травму. Для ограничения уровня ЭМП, воздействующих на окружающую среду, от промышленных источников могут быть использованы средства, стандартизированные нормативными документами, и применяемые для снижения уровня ЭМП непосредственно в цехах предприятий. Особенно важен для снижения излучаемой мощности правильный выбор типа оборудования, генерирующего электромагнитное излучение.

В соответствии с санитарными требованиями плотность электромагнитного излучения внутри жилой зоны должна быть не более 0.5 кВ/м, на территории 1 кВ/м, на специализированных объектах не более 20 кВ/м.

Мероприятия по снижению ЭМП:

все кабели должны быть изолированы,

узлы подключения к источнику электроэнергии должен находиться в чистоте,

корпуса электрооборудования должны быть заземлены.

В данном дипломном проекте производится модернизация электростанции, которая находится в специализированной зоне. Уровень излучаемого электромагнитного поля составляет 8 кВ/м, что соответствует нормам.

Данная электростанция с учётом мероприятий по ограничению воздействий не оказывает вредного влияния на окружающую среду, и является экологически безопасной.

7. Охрана труда и пожарная безопасность

генераторный судна электроустановка автоматизация

В данном дипломном проекте предусматривается модернизация существующей электростанции путем ее замены.

В связи с этим в данной части дипломного проекта необходимо рассмотреть требования по охране труда и обеспечения безопасности жизнедеятельности при эксплуатации ГРЩ и АРЩ. А также правила безопасности труда при эксплуатации и обслуживании судовых распределительных устройств.

Так же необходимо рассмотреть существующие вредные производственные факторы, воздействующие на человека при эксплуатации ГРЩ. Т.к. рабочее место при обслуживании ГРЩ находится в помещении МО, то этими факторами будут: освещенность, микроклимат, электромагнитное излучение, вибрация, шум.

Так же необходимо рассмотреть такие немаловажные факторы при работе в помещении МО как электробезопасность и пожаро-взрывоопасность.

Основные требования при эксплуатации ГРЩ.

При работе с ГРЩ необходимо соблюдать следующие правила:

) К работе с ГРЩ допускается квалифицированный персонал, изучивший документацию

) В период текущей эксплуатации, обслуживающему персоналу разрешается производить следующие работы:

без снятия напряжения чистку, обтирку корпусов оборудования

при полном снятом напряжении измерение изоляции переносным мегомметром.

) Перед началом работы с частичным или полном снятии напряжения выполнить следующие мероприятия:

произвести необходимые отключения;

вывесить предупредительные плакаты;

убедиться в отсутствии напряжения на части ГРЩ, предназначенной для работы.

) Вывесить плакаты «НЕ ВКЛЮЧАТЬ - РАБОТАЮТ ЛЮДИ» на рукоятках автоматических выключателей и переключателей, которыми может быть подано напряжение на части системы, отключенную для производственных работ.

Для обслуживания ГРЩ необходимо иметь:

запас сигнальных электроламп, предохранителей, плавких вставок, автоматических выключателей;

комплект проверенных и испытанных защитных средств;

мегомметр и другие измерительные переносные приборы;

аккумуляторный фонарь;

углекислотный огнетушитель.

Перед вводом судна в эксплуатацию, электромеханик обязан убедиться в исправности ГРЩ, для чего необходимо проверить:

срок годности измерительных приборов;

наличие в предохранителях калиброванных плавких вставок;

состояние изоляции с отключенными фидерами;

надежность контактных соединений шин и аппаратов;

коммутацию тока согласно принципиальной схеме;

наличие, состояние диэлектрических защитных средств.

Перед ГРЩ и АРЩ и за ними должны быть разосланы чистые и сухие диэлектрические дорожки. У ГРЩ должны постоянно находиться в доступном месте диэлектрические перчатки и боты.

Запрещается производить на каких-либо устройствах работу по ремонту, контролю или переключениям при отсутствии у них диэлектрических дорожек.

Входить за ГРЩ и АРЩ могут только лица, имеющие право обслуживать электрические установки.

Все надписи на распределительных устройствах должны быть хорошо освещены.

Установка и снятие предохранителей производится при отключенном напряжении. В исключительных случаях, при невозможности отключения напряжения, с разрешения механика судна допускается замена предохранителей под напряжением, но при снятой нагрузке, с помощью изоляционных клещей, в защитных очках и диэлектрических перчатках, с применением изолирующих резиновых ковриков или диэлектрических галош.

При работе у электрической секции распределительного устройства, если вблизи находятся под напряжением незащищенные части соседней секции и имеется опасность прикосновения к ним персонала, то такие части должны быть ограждены переносными щитами и изолирующими накладками.

Двери входа за ГРЩ и АРЩ должны быть заперты на замок.

Загромождать проходы у распределительных устройств и пользоваться неисправными замками и ключами дверей ГРЩ запрещается.

Основные производственные факторы, влияющие на обслуживающий персонал, приведены в табличной форме.

Пожарная безопасность.

При рассмотрении вопроса пожарной безопасности используются «Правила пожарной безопасности на судах внутреннего водного транспорта», утвержденные Приказом Министерства транспорта РФ от 24.12.2002 № 158.

Основными источниками пожара являются:

─       короткое замыкание токоведущих частей;

─       нарушение правил пожарной безопасности обслуживающим персоналом.

Пожарная безопасность обеспечивается организационно-техническими мероприятиями по предупреждению пожаров, которые предусматривают:

─       выполнение требований правил пожарной безопасности;

─       контроль за наличием и работоспособным состоянием средств тушения пожаров, пожарной сигнализации и связи.

Тушение пожара осуществлять при отключённом питании с помощью воздухомеханической пены, порошка, сухим песком и закрытием очага горения кошмой.

Если ГРЩ или АРЩ находятся под напряжением, то тушение возгорания необходимо осуществлять безводным огнетушителем типа ОУБ-7 (огнетушитель угленистобромэтиловый).

Литература

1. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования / под ред. Б.Н. Неклепаева. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС. 2001 - 152 с.

. Справочник судового электротехника. Т1, 2, 3. Под ред. Г.И. Китаенко - Л.: Судостроение. 1980.

. Эксплуатация электроэнергетических систем морских судов: Справочник О.П Хайдуков, А.Н. Дмитриев, Г.Н. Запорожцев. - М.: Транспорт. 1988. - 223с.

. Судовые электроустановки и их автоматизация. К.Т. Витюк, П.И. Петренко, П.К. Коробов. М.: Транспорт. 1977г. - 496с.

. Автоматизация судовых электростанций. В.А. Михайлов, Б.И. Корнеевский.

. Автоматика и аппаратура контроля СЭУ. В.А. Михайлов, Б.И. Норпеевский.

. Автоматика и КИП судовых энергетических и холодильных установок. А.Г. Микиос, Н.Г. Кондрошова.

. М П. Эффективность проектных решений. В.Ф. Воронин, В.И. Минеев.

. Обеспечение экологической безопасности судов и промышленных предприятий водного транспорта. В.Л. Этин, А.А. Иконников, В.С. Наумов, В. С. Плотникова.

. Правила безопасности труда на судах речного флота.