Co sprawdzić w System zarządzania energią.
System zarządzania energią (PMS) to warstwa sterowania stojąca ponad przekaźnikami zabezpieczeniowymi prądnic i rozdzielnicy, rozstrzygająca samoczynnie, które prądnice startują, stają, synchronizują się i przejmują obciążenie oraz które odbiorniki zostaną zrzucone, gdy zapotrzebowanie przekroczy dostępną moc. Różni się od samych zabezpieczeń rozdzielnicy: przekaźniki zabezpieczeniowe wyłączają wyłączniki, by zapobiec szkodzie po zwarciu, a PMS stara się w ogóle nie dopuścić do stanu awaryjnego, przeciążenia albo zaniku zasilania, zarządzając obciążeniem z wyprzedzeniem. Na statkach z pozycjonowaniem dynamicznym albo z ciężkim obciążeniem od pogłębiarek i żurawi to PMS trzyma obciążenie prądnic w bezpiecznych granicach…
Co tworzy ten typ
System zarządzania energią (PMS) to warstwa sterowania stojąca ponad przekaźnikami zabezpieczeniowymi prądnic i rozdzielnicy, rozstrzygająca samoczynnie, które prądnice startują, stają, synchronizują się i przejmują obciążenie oraz które odbiorniki zostaną zrzucone, gdy zapotrzebowanie przekroczy dostępną moc. Różni się od samych zabezpieczeń rozdzielnicy: przekaźniki zabezpieczeniowe wyłączają wyłączniki, by zapobiec szkodzie po zwarciu, a PMS stara się w ogóle nie dopuścić do stanu awaryjnego, przeciążenia albo zaniku zasilania, zarządzając obciążeniem z wyprzedzeniem. Na statkach z pozycjonowaniem dynamicznym albo z ciężkim obciążeniem od pogłębiarek i żurawi to PMS trzyma obciążenie prądnic w bezpiecznych granicach przy szybkich wahaniach zapotrzebowania, zamiast liczyć na to, że mechanik zdąży ręcznie wprowadzić zespół rezerwowy na sieć.
Główne elementy
Sterownik podziału obciążenia
Porównuje moc czynną i bierną między pracującymi prądnicami i przestawia nastawy regulatora obrotów oraz AVR tak, by każdy zespół niósł swój proporcjonalny udział, utrzymując podział kW zwykle w granicach kilku procent.
Samoczynny synchronizator
Dopasowuje napięcie, częstotliwość i fazę wchodzącej prądnicy do szyn przed zamknięciem wyłącznika, albo jako kontrola synchronizacji, albo w pełni samoczynną sekwencją synchronizacji.
Logika startu i stopu zależna od obciążenia
Uruchamia prądnice rezerwowe, gdy obciążenie zbliża się do nastawionego progu, i zatrzymuje zespoły nadmiarowe, gdy obciążenie spada, na podstawie nastawialnych zapasów i przekaźników czasowych zapobiegających skakaniu.
Moduł zrzutu obciążenia
Wyłącza uprzednio uszeregowane odbiorniki nieistotne, w stopniach priorytetu, w chwili gdy dostępna moc wytwórcza spadnie poniżej zapotrzebowania, by zapobiec pełnemu zanikowi zasilania.
Odbudowa po zaniku zasilania i sekwencja zrzutu priorytetowego
Samoczynnie uruchamia i ponownie synchronizuje prądnice oraz przywraca odbiorniki istotne w ustalonej kolejności po zaniku zasilania, zamiast zostawiać tę sekwencję do wykonania ręcznie pod presją.
Dobór / wymiarowanie
- Liczba prądnic oraz ich moc pojedyncza i łączna w kW/kVA, która ustala progi logiki podziału i zrzutu.
- Znak klasy DP (jeśli jest): jednostki DP2/DP3 potrzebują logiki PMS szanującej kryterium pojedynczej awarii i odcinającej usterkę do jednej sekcji szyn.
- Wymagania przyłączeniowe do zintegrowanego systemu automatyki i do istniejącego już zarządzania obciążeniem pędników albo urządzeń wiertniczych.
- Nadmiarowość samego sterownika PMS: awaria pojedynczego sterownika PMS nie może pozbawić statku zasilania.
- Nastawialność tablic priorytetu zrzutu odpowiadająca rzeczywistemu wykazowi odbiorników, a nie ogólnemu ustawieniu domyślnemu.
Przepisy / klasa
Towarzystwa klasyfikacyjne wymagają w ramach przeglądu instalacji elektrycznej udokumentowanych rozwiązań zrzutu obciążenia i odbudowy po zaniku zasilania, a jednostki ze znakiem DP mają dodatkowe wymagania pod tym znakiem (jak DNV DYNPOS albo ABS DPS) dotyczące niezależności między nadmiarowymi grupami zasilania. SOLAS rozdz. II-1 wymaga awaryjnego źródła energii niezależnego od logiki głównego PMS. Dla jednostek DP2/DP3 wymaga się zwykle analizy postaci i skutków uszkodzeń (FMEA), by wykazać, że pojedyncza usterka PMS nie może spowodować utraty pozycji.
Typowe usterki
| Usterka | Skutek |
|---|---|
| Dryf podziału obciążenia między regulatorami od starzejących się czujników | Jedna prądnica niesie nieproporcjonalne obciążenie, pracuje goręcej i bliżej wyłączenia przeciążeniowego |
| Tablica priorytetu zrzutu nieuaktualniona po przebudowie dokładającej odbiorniki | Zrzucany jest odbiornik istotny albo odbiornik nieistotny zostaje i pogłębia przeciążenie |
| Zbyt wąskie okno kontroli synchronizacji | Prądnica rezerwowa raz po raz nie wchodzi na szyny, opóźniając przejęcie obciążenia |
| Uszkodzenie logiki oprogramowania albo niezabezpieczone zmiany parametrów po rozruchu | Nieprzewidywalne zachowanie przy starcie, stopie albo zrzucie, odkryte dopiero w czasie rzeczywistego przeciążenia |
| Utrata łączności między PMS a sterownikami prądnic | System wraca do trybu ręcznego bez wystarczająco wczesnego ostrzeżenia wachtowego |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Doświadczenie we wpinaniu PMS w konkretne obecne na statku wyroby prądnic i rozdzielnic, a nie tylko ogólny sterownik.
- Dokumentację FMEA dostępną dla jednostek z klasą DP, gotową do złożenia klasie i jednostce weryfikującej DP.
- Możliwość nastawiania tablic zrzutu i progów startu oraz stopu na statku, bez wizyty fabrycznej przy każdej zmianie.
- Nadmiarową budowę sterownika dla jednostek, gdzie pojedyncza usterka PMS nie jest dopuszczalnym ryzykiem.
Po każdej zmianie okrętowego wykazu odbiorników przejdźcie tablicę priorytetu zrzutu jeszcze raz; PMS zrzucający wciąż według nieaktualnej listy jest gorszy niż brak zrzutu samoczynnego w ogóle, bo załoga mu ufa.