Beschreibung Schiffs-Elektrosystem Die Erfindung betrifft ein Schiffs-Elektrosystem mit Genera- toren, elektrischen Verbrauchern, wie Elektromotoren und ei- nem Bordnetz mit Schaltanlagen, etc. als Systemkomponenten, wobei das Elektrosystem bei allen Betriebszuständen des Schiffes für eine Bereitstellung ausreichender elektrischer Energie sorgt.

Bisher sind auf Schiffen analog arbeitende Mess-, Steuer-und Regelgeräte üblich, denen ggf. eine digitale Bedien-und Beo- bachtungsebene zugeordnet ist. Ein derartiges Mischsystem hat sich zwar bewährt hat aber aufbautechnische Nachteile. Über- raschenderweise hat sich herausgestellt, dass eine volldigi- talisierte Ausführung vorteilhafter und insbesondere kosten- günstiger sein kann. Dies gilt insbesondere, wenn eine fort- laufende Optimierung durch Neuparametrierung, also durch äu- ßere Eingriffe, oder durch eine Automatik vorgenommen werden soll.

Erfindungsgemäß wird das bekannte hybride System durch eine digitale Steuerung und Regelung auf der Basis von Standard- modulen gelöst.

Die Ausbildung des Systems ist aus der beigefügten Systembe- schreibung mit den in dieser enthaltenen Bildern in allen Einzelheiten entnehmbar. Weitere erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen.

1 Allgemein Aufgabe eines Powermanagement Systems Wesentliche Aufgabe des Powermanagement Systems SIMOS PMA 71 ist es, bei allen Betriebszuständen des Schiffes für eine Be- reitstellung ausreichender elektrischer Energie zu sorgen.

Bei zunehmendem Leistungsbedarf auf Schiffen wird jedoch der wirtschaftlichen Energieerzeugung ein fast ebenso hoher Rang eingeräumt wie der Unterbrechungsfreiheit Die Energieerzeugerautomatik SIMOS PMA 71 hat die Veranlagung elektrische Energie automatisch während der verschiedenen Be- triebsarten aufrechtzuerhalten.

Bei Störungen im Bordnetz werden alle notwendigen Maßnahmen veranlasst, um die Verbraucher möglichst unterbrechungsfrei mit elektrischer Energie zu versorgen und gleichzeitig Schä- den zu verhüten.

Für jedes Aggregat werden SIMATIC-S7 Standardkomponenten ver- wendet, ergänzt durch ein Generatorschutzgerät/Messumformer und einen OC 24V/DC 24V-Trennwandler.

Generatorschutzgerät/Messumformer, DC 24V/DC 24V-Trennwandler und SIMATIC S7 jeder einzelnen Aggregatsteuerung bilden ein unabhängiges System. Damit ist gewährleistet, dass bei Aus- fall eines Systems auch nur ein Aggregat betroffen ist.

Das Generatorschutzgerät verfügt neben der 24V-Einspeisung von der Schiffsbatterie über eine interne Spannungsversorgung aus der Generatorspannung. Soll die SIMATIC-S7 ebenfalls durch eine redundante Stromversorgung versorgt werden, ist diese von Seiten des Schaltanlagenherstellers vorzusehen (z. B. Netzteil DC 24V, gespeist von der Sammelschienenspan-

nung), damit auch bei Ausfall der übergeordneten Batterie- stromversorgung die Funktion der PMA sichergestellt ist.

Das Generatorschutzgerät kann auch allein, ohne SIMATIC-S7, eingesetzt werden und realisiert dann nur einen Teil der Funktionen (Generatorschutz, Synchronisierung). Außer der Ge- nerator-PMA ist eine Kuppelschalter-PMA, eine Landan- schluss-PMA und eine Notdiesel-PMA lieferbar. Diese haben be- sondere, von der Generator-PMA abweichende, Funktionen.

Einige Klassifikationsgesellschaften fordern ein zusätzli- ches, unabhängiges Diesel-Schutzsystem (Uberdrehzahl, Schmieröldruck). Der PMA 71 Dieselschutz hat nur zweitrangige Funktionen. Der Hauptdieselschutz ist nicht Teil der PMA 71.

2 Leistung und Funktionsumfang - Bordnetzüberwachung (Black-out, Unterfrequenz, Überfre- quenz, Unterspannung, Überspannung) - Lastabhängiges Starten von Aggregaten (Überstrom, Über- last) - Störungsabhängiges Starten von Aggregaten - Überstrom-und Rückleistungsschutz des Generators - Abschaltung von unwichtigen Verbrauchern in 3 Stufen - Automatisches Stoppen von Aggregaten unter Berücksichti- gung der zur Verfügung stehenden Leistung (Unterlast) - Manuelles Starten von Aggregaten (mit mehreren Startversu- chen, sofern eingestellt), sowie manuelles Stoppen (mit vorheriger Entlastung des Aggregates, sofern noch ein wei- teres Aggregat auf Sammelschiene ist) - Automatisches Zusynchronisieren von Aggregaten - Automatische Regelung der Bordnetzfrequenz - Automatischer Wirklastabgleich zwischen den Aggregaten - Kurzschlussschutz - Störungsanzeige integriert im Bedientableau

- Lastanforderungsautomatik (Option) 2.1 Besondere Merkmale - Hohe Verfügbarkeit durch den strukturierten Aufbau (Stö- rung einer PMA 71 beeinflusst nicht den Betrieb der anderen Aggregate) - Einfache Wartung und Fehlersuche durch den modularen Auf- bau - Leuchtdioden an allen binären SIMATIC-S7 Ein-und Ausgän- gen - Leichtes Tauschen der Baugruppen in der SIMATIC-S7 durch Stecktechnik - Leichtes Anpassen des Systems an verschiedene Aggregate durch das Generatorschutzgerät/Messumformer - Wenig Verdrahtungsaufwand durch vorgefertigte Stecktechnik 2.2 Allgemeiner Hinweis : Betriebs-und Störungsmeldungen werden am Bedientableau in Form von Text angezeigt.

Entsprechend dem Platz in der Anzeige des Bedientableaus kön- nen Abkürzungen notwendig werden.

Die Art der Meldung (Betriebs-oder Störmeldung) wird in die- ser Beschreibung in Kurzform mit BM (Betriebsmeldung) SM (Störungsmeldung) abgekürzt.

Folgende Abkürzungen werden verwendet DG (Dieselgenerator) WG (Wellengenerator) HATA (Hauptschalttafel) B&B (Bedienen und Beobachten) 3 Anlagenaufbau 3.1 Komponenten Einzelaggregat Die Komponenten der Energieerzeugerautomatik SIMOS PMA 71 sind für den dezentralen Aufbau in Standardschalttafeln (Zu- ordnung zum Generatorfeld) oder für den zentralen Aufbau in Standardschränken vorgesehen. Beim zentralen Aufbau ist das Generatorschutzgerät im jeweiligen Generatorfeld einzubauen, während die übrigen Komponenten zentral in einem Schrank zu- sammen eingebaut werden können.

Jedem Aggregat sind folgende Komponenten standardmäßig zuge- ordnet : - Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS, SIMATIC S7-300) - Generatorschutz-/Synchronisiergerät/Messumformer (GENOP 71) - Trennwandler DC 24V/DC 24V - Bedientableau (OP) Wird die PMA in einem Zentralschrank aufgebaut, so ist das Generatorschutzgerät GENOP 71 in das entsprechende Generator- feld in der Hauptschalttafel einzubauen. Die weiteren Kompo- nenten können im Zentralschrank eingebaut werden.

3.2 Steckverbindungen/Anschlüsse Buskopplungen Die Komponenten eines Aggregats (SPS, GENOP 71, OP) werden Ober Profibus DP miteinander verbunden.

Die SPS verschiedener Aggregate werden über MPI-Kopplung ver- bunden.

Peripherie Die externen Leitungen werden über Anschlussmodule (mit Schraubanschlüssen) angeschlossen. Die Module für Digitalaus- gabesignale sind mit Relais bestückt. (Potentialtrennung der Ausgangssignale) Diese Anschlussmodule werden mit den Ein-und Ausgabebaugrup- pen der SIMATIC-S7 über Frontstecker und Steckleitungen ver- bunden.

Generatorschutzgerät/Messumformer Dem Generatorschutzgerät/Messumformer sind folgende Signale zuzuführen : - Generatorspannung 3-phasig, (Signal 100V-) - Netzspannung 3-phasig, (Signal 100V-) - Je Phase ein Stromwandler (Signal 1A-) Diese Leitungen sind bei der Verlegung innerhalb eines Schrankes bzw. einer Schalttafel getrennt von den Steuerlei- tungen zu führen (separater Kabelkanal).

Schirmung der Leitungen

Bei der Verlegung der Signal-bzw. der Versorgungsleitungen außerhalb von Schrank/Schalttafel sollte zu Leitungen, die eine Spannung > 230 V führen, ein Mindestabstand von 10 cm eingehalten werden.

3.3 In Fig 1 ist die System Konfiguration dargestellt 4 Aggregatesteuerung Die folgenden Betriebsarten sind möglich : - Local Hand - Local Semiautomatik - Automatikbetrieb 4.1 Funktion im"Local Hand"Betrieb Der Local Hand Betrieb wird normalerweise für Wartungsarbei- ten und zum Starten und Stoppen des Aggregates von"Vor Ort" angewählt. in dieser Betriebsart wird das Aggregat unter Umgehung der PMA 71 gestartet und gestoppt.

Zur Umschaltung wird der Wahlschalter Hand/Automatik in die Stellung"Hand"geschaltet.

Die Betriebsart wird als"HAND"am Bedientableau angezeigt.

Der Wahlschalter"Hand/Automatik"ist in der HATA angeordnet Im Local Hand Betrieb sind die Automatikfunktionen sowie die Bedienung über das Bedientableau gesperrt. Die Anzeigefunkti- onen sind in Betrieb.

Drehzahlverstellungen sowie das Einschalten des Generator- schalters kann nur von Hand vorgenommen werden. (Die erfor- derlichen Geräte für Drehzahlverstellung und die Bedienung des Generatorschalters sind vom Schalttafelhersteller zu lie- fern.) Die Sicherheitsfunktionen (Abschaltung im Falle von Überdreh- zahl, Schmieröldruck min., Kühlwassertemperatur max. usw. sind weiterhin in Funktion.

Wenn der Generatorschalter eingeschaltet ist, ist auch der Generatorschutz in Funktion.

4.1.1 Synchronisierung Die Handsynchronisierung wir mit Hilfe einer Check-Synchroni- sierhilfe durchgeführt. Nachdem das Aggregat von Hand gestar- tet wurde, wird die Generatorfrequenz durch Handverstellung an die Netzfrequenz angeglichen (von der Schalttafel aus).

Zum Einschalten des Generatorschalters ist die "FREIGABETASTE"zu drücken. Mit dem nächsten Nulldurchgang wird der Schalter durch die Synchronisierhilfe eingeschaltet.

Im Falle eines Blackouts"kann der Generatorschalter direkt mit der Taste"SCHALTER EIN"eingeschaltet werden.

4.2 Funktion im"Local Semiautomatikbetrieb" Vorbedingung : Der Wahlschalter"Hand/Automatik"steht auf "Automatik". Auf Local Semiautomatik wird durch drücken der Taste"SEMI"am Bedientableau umgeschaltet. Die Betriebsart wird als"SEMI"am Bedientableau angezeigt. Folgende Funktio- nen können im Semiautomatikbetrieb vom Bedientableau ausge- führt werden : - Starten des Aggregates - Stoppen des Aggregates - Starten der Synchronisierung

Um Fehlbedienungen zu vermeiden ist für wichtige Funktionen eine zusätzliche Bestätigung mit der"BESTÄTIGEN"Taste er- forderlich.

Die Sicherheitsfunktionen (Abschaltung im Falle von Uberdreh- zahl, Schmieröldruck min., Kühlwassertemperatur max. sowie der Generatorschutz sind in Funktion. Im Falle eines Fehlers wird das Dieselaggregat wie im Automatikbetrieb gestoppt, je- doch erfolgt kein Startbefehl an das Standby Aggregat.

4.2.1 Starten des Aggregates Bei Betätigung der Taste"START"wird die Meldung BESTÄTIGEN DROCKEN"für eine einstellbare Zeit am Bedientableau ange- zeigt. Der Befehl wird jedoch erst ausgeführt, wenn innerhalb dieser Zeit die Übernahmetaste"BESTATIGEN"betätigt wird.

Ist dies nicht der Fall, wird die Anforderung zurückgenommen.

Der Anlassbefehl kann nur gegeben werden, wenn der Motor steht, d. h. keine Zünddrehzahl und Generatorspannung vorhan- den sind. Wird die"BESTATIGEN"Taste während des Zeitablaufs betätigt, wird der Startbefehl gegeben. Zur gleichen Zeit er- scheint die BM"STARTVENTIL"am Display. Mit dem Signal "Zünddrehzahl erreicht"oder"Generatorspannung>85%"wird der Startbefehl aufgehoben. Der Startbefehl wird nur für eine einstellbare Zeit gegeben (Startzeit).

Mit dem Signal"Zünddrehzahl"oder"Generatorspannung>85%" wird die BM"BETRIEB"angezeigt.

Wird das Signal"Zünddrehzahl"oder"Generatorspannung >85%" nach mehreren Startversuchen nicht erreicht, so wird ein wei- terer Startbefehl ausgegeben.

4.2.2 Starten der Synchronisierung Die Synchronisierung kann auf zwei verschiedenen Wegen ausge- führt werden :

- ohne Lastverteilung nach der Synchronisierung - mit Lastverteilung nach der Synchronisierung Synchronisierung ohne Lastverteilung Bei Betätigung der Taste"GEN. SCHALTER EIN"wird die Meldung "BESTÄTIGEN DRÜCKEN"für eine einstellbare Zeit am Bedien- tableau angezeigt. Der Befehl wird jedoch erst ausgeführt, wenn innerhalb dieser Zeit die Übernahmetaste"BESTÄTIGEN" betätigt wird. Ist dies nicht der Fall, wird die Anforderung zurückgenommen.

Jetzt wird die automatische Synchronisierung gestartet und der Generatorschalter eingeschaltet. Am Bedientableau wird jetzt die aktuelle Betriebsart und die abgegebene Wirkleis- tung des Aggregates angezeigt. Es erfolgt keine automatische Lastverteilung. Änderungen der Lastverteilung können von Hand durchgeführt werden.

Synchronisierung mit Lastverteilung Diese Funktion ist nur im Automatikbetrieb möglich. Durch Be- tätigung der Taste"AUTO"wird auf AUTO umgeschaltet. Nach der Umschaltung wird die automatische Synchronisierung ge- startet und der Generatorschalter eingeschaltet. Nach dem Einschalten beginnt der automatische Lastabgleich.

Einschalten des Generatorschalters bei blackout Im Falle von blackout wird der Generatorschalter wie folgt eingeschaltet : - durch drücken der Taste"GEN. Schalter EIN"und "BESTÄTIGEN"oder - durch Umschaltung auf Automatik

4.2.3 Stoppen des Aggregates Bei Betätigung der Taste"STOP"wird die Meldung"BESTÄTIGEN DRÜCKEN"für eine einstellbare Zeit am Bedientableau ange- zeigt. Der Befehl wird jedoch erst ausgeführt, wenn innerhalb dieser Zeit die Übernahmetaste"BESTÄTIGEN"betätigt wird.

Ist dies nicht der Fall, wird die Anforderung zurückgenommen.

Im Parallelbetrieb wird zunächst ein"Stop mit Lastrücknahme" durchgeführt. Die BM"LAST RED"wird angezeigt. Es werden "Tiefer"Verstellimpulse ausgegeben bis das Aggregat unter dem Grenzwert"Gen Leistung Minimum"entlastet ist Danach wird der Generatorschalter ausgeschaltet Mit dem Ausschalten des Generatorschalters läuft das Aggregat noch eine Zeit lang zur Kühlung nach. Am Bedientableau wird die Meldung "LEERLASTNACHLAUF"angezeigt. Nach Ablauf der Leerlastnach- laufzeit wird das Aggregat gestoppt. Mit Ausgabe des Stopp- kommandos wechselt die BM von"LEERLASTNACHLAUF"nach"STOP".

Nach Beendigung des Stop-Befehls ist das Aggregat wieder startbereit.

Der"LEERLASTNACHLAUF"kann abgeschaltet werden (Festlegung erfolgt bei der Projektierung). In diesem Falle wird das Ag- gregat nach dem Ausschalten des Generatorschalters sofort ge- stoppt.

4.2.4 Ausschalten des Generatorschalters Bei Betätigung der Taste"GEN. SCHALTER AUS"wird die Meldung "BESTÄTIGEN DRÜCKEN"für eine einstellbare Zeit am Bedien- tableau angezeigt. Der Befehl wird jedoch erst ausgeführt, wenn innerhalb dieser Zeit die Übernahmetaste"BESTÄTIGEN" betätigt wird. Ist dies nicht der Fall, wird die Anforderung zurückgenommen. Im Parallelbetrieb wird zunächst ein"Stop mit Lastrücknahme"durchgeführt. Die BM"LAST RED"wird ange- zeigt. Es werden"Tiefer"Verstellimpulse ausgegeben bis das

Aggregat unter dem Grenzwert"Gen Leistung Minimum"entlastet ist. Danach wird der Generatorschalter ausgeschaltet.

4.3 Funktion im"Automatikbetrieb Auf Automatik wird durch drücken der Taste"AUTO"am Bedien- tableau umgeschaltet. Die Betriebsart wird als"AUTO"am Be- dientableau angezeigt.

Im Automatikbetrieb erfolgt das Starten (Standby start) und Stoppen (Notstopp, Unterbelastung usw.) automatisch oder auf Anforderung über ein Bedien und Beobachtungssystem.

4.3.1 Start im Automatikbetrieb Im Automatikbetrieb wird der Startvorgang eingeleitet, wenn das Aggregat auf"Standby"steht und eine Anforderung von ei- nem anderen Aggregat oder vom übergeordneten Bediensystem er- folgt.

Die BM"START"erscheint am Display.

Mit dem Signal"Zünddrehzahl erreicht"oder"Generatorspan- nung>85%"wird der Startbefehl aufgehoben. Der Startbefehl wird nur für eine einstellbare Zeit gegeben (Startzeit).

Mit dem Signal"Zünddrehzahl"wird die BM"BETRIEB"ange- zeigt.

Wird das Signal"Zünddrehzahl"oder"Generatorspannung >85%" nach mehreren Startversuchen nicht erreicht, so wird ein wei- terer Startbefehl ausgegeben.

4.3.2 Stoppen im Automatikbetrieb Mit einem unverzögerten Stopbefehl (Notstopp, Kurzschluss, Rückleistung usw.) wird der Generatorschalter sofort ausge- schaltet.

Wird das Aggregat über Unterbelastung oder durch Fernstopp über B&B gestoppt und es befindet sich im Parallelbetrieb, so wird zunächst ein"Stop mit Lastrücknahme"durchgeführt.

Die BM"LAST RED"wird angezeigt. Es werden"Tiefer"Ver- stellimpulse ausgegeben bis das Aggregat unter dem Grenzwert "Gen Leistung Minimum"entlastet ist Danach wird der Genera- torschalter ausgeschaltet. Mit dem Ausschalten des Generator- schalters läuft das Aggregat noch eine Zeit lang zur Kühlung nach. Am Bedientableau wird die Meldung"LEERLASTNACHLAUF" angezeigt. Nach Ablauf der Leerlastnachlaufzeit wird das Ag- gregat gestoppt. Mit Ausgabe des Stoppkommandos wechselt die BM von"LEERLASTNACHLAUF"nach"STOP". Nach Beendigung des Stop-Befehls ist das Aggregat wieder startbereit.

Der"LEERLASTNACHLAUF"kann abgeschaltet werden (Festlegung erfolgt bei der Projektierung). In diesem Falle wird das Ag- gregat nach dem Ausschalten des Generatorschalters sofort ge- stoppt.

4.4 Startfehler Der Startvorgang mit einem oder mehreren Startversuchen ist im Automatik-und Semiautomatikmode gleich.

Wird das Signal"Zünddrehzahl"oder"Generatorspannung >85%" nach mehreren Startversuchen nicht erreicht, so wird ein Stoppbefehl ausgegeben. Die folgenden Meldungen werden ausge- geben :

-"BLOCKIERT' (BM) -"STARTFEHLER" (SM) Im Automatikbetrieb wird ein Zusetzbefehl ausgegeben. Nach dem Verschwinden des"STOP"-Befehls kann die Störungsmeldung quittiert werden und das Aggregat ist wieder startbereit. Das Rücksetzen ist nicht möglich im Automatikbetrieb.

4.5 Justierung der Start-und Stoppzeit Die Startzeit, die Pausenzeit zwischen den Startversuchen und die Stoppzeit muss entsprechend den Anforderungen des Aggre- gates justiert werden. Es werden im Automatik-und Semiauto- matikmode die gleichen Zeitwerte eingestellt. Die Einstellung wird vom Bedientableau aus vorgenommen.

Die Anzahl der Startversuche kann auch eingestellt werden.

Standardeinsteilungen : - Startzeit 5 s - Pausenzeit 5 s - Stoppzeit 30 s - Anzahl der Startversuche 3 4.6 Leerlastnachlauf Für einige Aggregatetypen ist ein Leerlastnachlauf zu empfeh- len um das Aggregat vor dem Stoppen abzukühlen. Der Leerlast- nachlauf kann von der PMA 71 gesteuert werden. Am Bedien- tableau kann eingestellt werden wie lange der Leerfastnach- lauf durchgeführt wird. Der Leerlastnachlauf ist im Local Se- miautomatikmode und im Automatikbetrieb aktiv. Die BM "LEERLASTNACHLAUF"wird während dieser Zeit angezeigt.

4.7 Blockieren vom Bedientableau Vorbedingung : - Local Semiautomatikmode - Aggregat steht Das Blockieren des Aggregates ist für Wartungsarbeiten vorge- sehen. Bei Betätigung der Taste"ENTER"wird das Bedienmenü aufgeblendet. Mit der Pfeiltaste das Untermenü"EINGABE KOMMANDOS"anwählen und im Feld"Aggregat Blockieren"eine "1"eintragen und mit"ENTER"bestätigen. Mit der"ESC"Taste ins Anzeigefeld zurückspringen. Die folgende SM wird ange- zeigt : "BLOCKIERUNG VOM BEDIENTABLEAU" Blockierung rücksetzen Erneut das Untermenü anwählen. Statt der"1"jetzt eine"0" eintragen und mit"ENTER"bestätigen. Die Funktion ist damit zurückgesetzt.

4.8 Sperren über Sperrschalter An den meisten Dieselaggregaten ist ein "BLOCKED/LOCAL/REMOTE"Wahlschalter angebracht der bei Servi- cearbeiten umgeschaltet werden kann. Der Wahlschalter muss zur PMA 71 geschaltet werden. Die Stellungen"BLOCKED/LOCAL" blockieren jede Startmöglichkeit durch die PMA 71. Am Bedien- tableau wird je nach Wahlschalterstellung entweder"BLOCKED" oder"LOCAL"angezeigt.

Das laufende Aggregat wird jedoch nicht abgestellt. Die Über- wachung des Aggregates (Überdrehzahl, Schmieröldruck, usw.) bleibt weiterhin wirksam. Wird ein Startversuch im Local Se- miautomatikmode vorgenommen, so erscheint folgende Meldung am Bedientableau :

-"AGGREGAT ÜBER SPERRSCHALTER BLOCKIERT" 4.9 Quittierung von Alarmmeldungen Alarmmeldungen werden am Bedientableau in den unteren beiden Meldezeilen blinkend dargestellt. Mit der Taste"ACK"können sie quittiert werden. Ist die Alarmmeldung (z. B. Überspan- nung) bereits gegangen, so wird sie bei Betätigung der"ACK" Taste aus dem Meldepuffer gelöscht Steht die Meldung extern weiterhin an, so wechselt sie bei Quittierung von Blinklicht in Dauerlicht und wird am Display weiterhin angezeigt. Ver- schwindet die Meldung extern, so wird sie auch im Meldepuffer gelöscht und am Display nicht mehr angezeigt.

Anstehende bereits quittierte Meldungen können mit den Tasten fl angezeigt werden.

4.10 Rücksetzen von Blockierungen Blockierungen des Aggregates (z. B. ausgelöst durch Oberdreh- zahl oder Kurzschluss auf der Sammelschiene usw.) werden durch die Betriebsmeldung"BLOCKIERT"am Bedientableau ange- zeigt und müssen durch Betätigung der Taste"BESTÄTIGEN" rückgesetzt werden. Das Rücksetzen ist nur möglich, wenn das Aggregat steht 4.11 Vorschmierung Die PMA 71 stellt einen Ausgang (Potentialfreien Kontakt) zur Steuerung der Vorschmierung zur Verfügung : Am Bedientableau können folgende Funktionen eingestellt werden.

- Keine Vorschmierung - Dauervorschmierung - Zyklische Vorschmierung - Vorschmierung vor Start

Zusätzlich kann eingestellt werden, ob die Vorschmierung in Stand-by, in Automatik oder in Automatik und im Local Semiau- tomatikmode stattfinden soll.

4.11.1 Dauervorschmierung Bei Vorwahl dieser Funktion wird das Aggregat dauernd vorge- schmiert so lange es nicht läuft.

Die Vorschmierung wird gestartet, wenn die Signale"Zünddreh- zahl"und"Generatorspannung >85%"verschwunden sind. Die Vorschmierung endet, wenn die Signale"Zünddrehzahl"oder "Generatorspannung >85%"kommen.

Ist der Sperrschalter am Aggregat eingelegt, so ist die Vor- schmierung ausgeschaltet.

4.11.2 Zyklische Vorschmierung Bei Vorwahl dieser Funktion wird das Aggregat zyklisch vorge- schmiert so lange es nicht läuft.

Die Zeiten können am Bedientableau eingestellt werden.

Standardeinstellungen : - Vorschmierzeit 2 min - Pausenzeit 2 hours Die Vorschmierung wird gestartet, wenn die Signale"Zünddreh- zahl"und"Generatorspannung >85%"verschwunden sind. Die Vorschmierung endet, wenn die Signale"Zünddrehzahl"oder "Generatorspannung >85%"kommen.

Ist der Sperrschalter am Aggregat eingelegt, so ist die Vor- schmierung ausgeschaltet.

4.11.3 Vorschmierung vor Start Mit dieser Funktion wird das Aggregat für eine einstellbare Zeit vorgeschmiert und dann gestartet.

Es wird jedoch überprüft, welche Zeit seit der letzten Vor- schmierung vergangen ist. Ist die Zeit zu lang, wird vorge- schmiert. Ist die Zeit kürzer als eingestellt, wird sofort gestartet Die Zeiten können am Bedientableau eingestellt werden.

Standardeinstellungen : - Vorschmierzeit 30 s - Längste Zeit für Start ohne 5 min Vorschmierung Im Falle von"Blackout"wird der Start ohne Vorschmierung durchgeführt.

4.11.4 Vorschmierüberwachung (Option) Für diese Funktion ist ein Kontakt von einem externen Vor- schmiersystem erforderlich. Der Alarm wird verzögert ausge- wertet. Nach Ablauf der Verzögerungszeit wird das Aggregat blockiert. Die Verzögerungszeit kann am Bedientableau einge- stellt werden.

Die folgenden Meldungen werden am Bedientableau ausgegeben : -"BLOCKIERT" (BM) -"FEHLER SCHMIERÖLDRUCK" (SM) Die Blockierung ist im Automatik und Local Semiautomatikmode aktiv. Normalerweise ist ein Reset nicht möglich solange der Alarm aktiv ist.

Im Falle von"Blackout"wird der Alarm unterdrückt.

4.12 Vorheizen Die PMA 71 stellt einen Ausgang (Potentialfreien Kontakt) zur Steuerung der Vorheizung zur Verfügung.

Es kann eingestellt werden, ob die Vorschmierung in Standby, in Automatik oder in Automatik und im Local Semiautomatikmode stattfinden soll.

Das Vorheizen wird gestartet, wenn die Signale"Zünddrehzahl" und"Generatorspannung >85%"verschwunden sind. Die Vorhei- zung endet, wenn die Signale"Zünddrehzahl"oder"Generator- spannung >85%"kommen.

Ist der Sperrschalter am Aggregat eingelegt, so ist die Vor- heizung ausgeschaltet.

4.13 Slow Turn (Option) Mit dieser Funktion wird die Kurbelwelle des Dieselaggregates langsam durchgedreht und dann gestartet.

Es wird jedoch überprüft, welche Zeit seit dem letzten Lauf des Aggregates vergangen ist. Ist die Zeit zu lang, wird vor- geturnt. Ist die Zeit kürzer als eingestellt, wird sofort ge- startet Die Zeit kann am Bedientableau eingestellt werden.

Standardeinstellung : Zeit für slow turn 10 s - Längste Zeit für Start ohne 2 Std. slow turn

Im Falle von"Blackout"wird der Start ohne slow turn durch- geführt.

4.14 Signal"Zünddrehzahl" Für verschiedene Funktionen benötigt die PMA 71 das Signal "Zünddrehzahl" (Zünddrehzahl = Kontakt geschlossen).

Die Drehzahlerfassung (z. B. ein Drehzahlrelais) ist nicht Teil der PMA 71.

4.15 Sicherheitsfunktionen Mit der PMA71 können Sicherheitsfunktionen realisiert werden.

Vier digitale Eingänge mit Drahtbruchüberwachung können im Standard genutzt werden. Normalerweise werden sie wie folgt belegt : - No. 1 :"Überdrehzahl" - No. 2 :"Schmieröldruck min." -No. 3 :"Kühlwassertemperatur max." - No. 4 : Reserve (zum Beispiel"Kühlwasserdruck min.") Weitere Eingänge können optionel zur Verfügung gestellt wer- den.

Das Aggregat muss mit den entsprechenden Gebern ausgerüstet sein. Zur Drahtbruchüberwachung wird jeder Geberkontakt mit einem 5,6 Kiloohm Widerstand überbrückt. Die PMA71 erkennt den Widerstand wie folgt : Widerstand ~ 8 kQ (Drahtbruch oder kein Drahtbruch Widerstand parallel) : Widerstand-5. 6 kQ (Kontakt offen mit Wi-Kein Stopp derstand parallel) : Widerstand-0 (Kontakt geschlossen) : Unverzögert Stopp

Die Alarme 2... 4 sind-um eine Auslösung durch kurze Störim- pulse zu vermeiden-mit einer Verzögerungszeit versehen.

Diese Zeit ist vom Bedientableau aus einstellbar. Die Stan- dardeinstellung ist eine Sekunde.

Wenn einer dieser Alarme kommt, wird das Aggregat sofort ge- stoppt und blockiert. Im Automatikbetrieb wird ein Standby Aggregat gestartet.

Die folgenden Meldungen werden am Bedientableau angezeigt : -"BLOCKIERT" (BM) und die entsprechende Ursachenmeldung : -"ÜBERDREHZAHL" (SM) oder -"SCHMIERÖLDRUCK MIN" (SM) oder -"KÜHLWASSERTEMP HIGH." (SM) oder -"ALARM NO. 4" (SM) 4.15.1 Unverzögert Stop/Verzögert Stop Die Sicherheitsabschaltung kann verzögert oder unverzögert erfolgen. Das Kriterium Kühlwassertemperatur Max. z. B. erfor- dert je nach Aggregatetyp entweder eine unverzögerte oder ei- ne verzögerte Abschaltung (Festlegung erfolgt bei der Projek- tierung). Ist eine verzögerte Abschaltung vorgesehen, so wird bei Überschreitung der Kühlwassertemperatur zunächst die BM "VERZÖGERT STOP"am Bedientableau ausgegeben. Nach Ablauf ei- ner Verzögerungszeit wird das Aggregat dann gestoppt. Funkti- on siehe 4.15.

Die Verzögerungszeit ist am Bedientableau einstellbar.

4.16 Drehzahl/Zeitabhängige Freigabe der Alarme Wenn das Aggregat nicht läuft, sind einige Werte (z. B.

Schmieröldruck) unter dem Alarmpunkt. Nach dem Start des Ag- gregates benötigen diese Werte einige Zeit um ein normales Niveau zu erreichen.

Deswegen können die Alarme blockiert werden, bis eine Verzö- gerungszeit abgelaufen ist. (Verzögerungszeit 1 oder Verzöge- rungszeit 2).

Alarm No. 2 (Schmieröldruck) ist blockiert bis Verzögerungs- zeit 1 abgelaufen ist.

Standardeinstellungen : - Überwachungszeit 1 15 s - Überwachungszeit 2 45 s Überwachungszeit 1 wird mit den Signalen"Zünddrehzahl"oder "Generatorspannung >85%"gestartet..

Nachdem diese Zeit abgelaufen ist wird die Überwachungszeit 2 gestartet.

4.17 Alarmblockierung Zur Alarmblockierung steht ein potentialfreier Kontakt zur Verfügung. Dieser Ausgang ist aktiv, wenn das Aggregat nicht läuft und nach dem Start des Aggregates bis die Überwachungs- zeit 1 abgelaufen ist.

Mit diesem Signal ist es möglich Alarme eines externen Alarm- systems im Stillstand oder während des Aggregatehochlaufs zu blockieren.

4.18 Notstop Für die Funktion Notstop ist ein digitaler Eingang vorgese- hen. Hier kann ein"Notstop"Drucktaster angeschlossen wer- den. Diese Funktion löst ein sofortiges stop und die Blockie- rung des Aggregates aus. Die Funktion wirkt im Automatik und im Local Semiautomatikmode, aber nur wenn das Aggregat läuft, z. B. wenn die Signale"Zünddrehzahl"oder"Generatorspan- nung>85%"anliegen Die folgenden Meldungen werden am Bedientableau angezeigt : -"BLOCKIERT" (BM) -"NOTSTOP" (SM) Die Funktion"Notstop"löst keinen Standby Start aus. Es ist zu beachten, das ein Notstop eines Aggregates einen"Black- out". verursachen kann wenn das entsprechende Aggregat allein am Netz ist, oder wenn das verbleibende Aggregat überlastet ist Aus Sicherheitsgründen sollte das Notstop Ventil unter Umge- hung der PMA 71 zusätzlich direkt angesteuert werden.

4.19 Notstopventil Einige Aggregate haben neben dem normalen Stop Ventil zusätz- lich ein Notstopventil. Dieses Ventil wird angesteuert wenn das Aggregat so schnell wie möglich gestoppt werden soll.

(Unverzögert Stop, Notstop, Kurzschluss usw.) Die PMA71 stellt einen Ausgang für die Ansteuerung dieses Ventils zur Verfügung.

4.20 Unterdrückungsventil Die PMA71 stellt einen Ausgang für die Ansteuerung eines Un- terdrückungsventils zur Verfügung. Dieses Ventil wird ange- steuert wenn das Aggregat nicht läuft und wird verzögert mit den Signalen"Zünddrehzahl"oder"Generatorspannung >85%"ab- gesteuert.

Die Verzögerungszeit kann am Bedientableau eingestellt wer- den.

4.21 Voralarm (Option) Vorbedingung : - Automatikbetrieb Diese Funktion wird benötigt, um ein Standby Aggregat vorbeu- gend zu starten um zu verhindern, dass ein unverzögertes Stoppen erforderlich wird. Das Signal kann direkt von dem Ag- gregat als Voralarm kommen oder von dem Alarmsystem als Grup- penalarm. (z. B. Voralarm als Schmieröldruck und Kühlwasser- temperatur).

Am Bedientableau kann eingestellt werden, ob das gestörte Ag- gregat gestoppt werden soll (mit vorheriger Lastrücknahme) oder am Netz verbleiben soll.

Die folgenden Meldungen werden am Bedientableau angezeigt : -"VORALARM" (BM) Mit Betätigung der"RESET"Taste wird die Meldung quittiert.

4.22 Fernbedienung Ist die PMA71 an ein übergeordnetes Bedien-und Beobachtungs- system angeschlossen, so sind folgende Bedienungen möglich : - Starten der Aggregate - Stoppen der Aggregate - Aktivieren/Deaktivieren der Zu-und Absetzkette - Aktivieren/Deaktivieren des UBL-Betriebes - Ein-Ausschalten der Landanschlüsse - Ein-Ausschalten der Kuppelschalter Außerdem werden die Istwerte wie Aggregate-Wirkleistung, Ströme, Spannungen und Frequenz in einem Standard-Datenbau- stein bereitgestellt und können weiterverarbeitet werden.

Um die Bedienberechtigung an das B&B-System zu übergeben, ist am OP7 die Taste"Fern"zu betätigen.

Die Betriebsart wird als"FERN"am Bedientableau angezeigt.

Eine Bedienung über das OP7 ist während der Fernbedienung nicht möglich.

Soll die Bedienung wieder auf das OP7 zurückgeschaltet wer- den, so ist die Taste"Semi"oder"Automatik"zu betätigen.

Weitere Informationen sind der Bedienungsanleitung des ent- sprechenden B&B-Systems zu entnehmen.

5 Steuerung von Wellengeneratoren Allgemeiner Hinweis : In der Beschreibung wird nur auf die Steuerung der WGA 23D und des konventionellen WG eingegangen.

WGA 23D Bei der WGA 23D handelt es sich um eine Wellengeneratorsteue- rung bestehend aus einem Wellengenerator, einem statischen Umrichter sowie einer Blindleistungsmaschine. Mittels des Um- richters wird die Frequenz des Wellengenerators in die Sam- melschienenfrequenz umgesetzt. Dieses ist möglich in einem Bereich von 40% bis 100% der Maschinendrehzahl. Es ist ein Parallelbetrieb zwischen WGA und Dieselgeneratoren möglich.

Die WGA 23D wird bei Schiffen mit Festpropellern und Ver- stellpropellern eingesetzt. Bei Schiffen mit Festpropeller ist die Steuerung der Schiffsgeschwindigkeit nur über die Drehzahl der Hauptmaschine möglich. Bei Schiffen mit Ver- stellpropellern wird die Schiffsgeschwindigkeit mit der Dreh- zahl der Hauptmaschine sowie mit der Propellersteigung gere- gelt. Damit erlaubt die WGA 23D den Wellengeneratorbetrieb in einem großen Drehzahlbereich.

Standardwerte : Drehzahl der Leistungsreserve Hauptmaschine der WGA 23D 100%-+ 75% 100% 75%- 40% 100%- 50% WG-Steuerung über Planetengetriebe (z. B. Renck) Hier ist der Wellengenerator mit der Hauptmaschine über ein Planetengetriebe gekoppelt. Auch hier ist ein Dauerparallel- betrieb im Bereich von 70% bis 100% der Maschinendrehzahl möglich.

Die Anpassung der Generatorfrequenz an die Hauptmaschinen- drehzahl erfolgt hier über das Getriebe selbst.

Konventioneller Wellengenerator (PTO) Diese Steuerung wird vorwiegend bei Schiffen mit Verstellpro- peller eingesetzt da die Wellengeneratorfrequenz durch Um- schaltung der Hauptmaschine auf"constant speed"konstant gehalten wird. Die Schiffsgeschwindigkeit wird hier durch die Verstellung des Propellersteigung geregelt.

Ein Parallelbetrieb zwischen WG und DG ist nur zur Lastüber- gabe oder bei extrem ruhiger See möglich.

5.1 WGA 23D 5.1.1 Einschalten der WGA 23D Das Einschalten der WGA 23D ist nur bei vorhandenem Bordnetz möglich. Ein"Blackout"-Start wie beim DG ist nicht möglich.

Das Einschalten der WGA 23D erfolgt vom Bedientableau der PMA 71 im Local Semiautomatikmode. Es sind einige Vorbedingungen zu erfüllen, um die WGA 23D einschalten zu können.

- Die Drehzahl der Hauptmaschine ist im Arbeitsbereich - Die Kupplung muß eingeschaltet sein - Die Steuerung der WGA ist eingeschaltet - Keine Fehlermeldung in der Steuerung Sind diese Vorbedingungen erfüllt, so gibt die WGA 23D das Signal"STARTBEREIT"an die PMA 71.

Die folgende Meldung wird am Bedientableau angezeigt : "STARTBEREIT" (BM) Bei Betätigung der Taste"START"wird die Meldung"BESTÄTIGEN DRÜCKEN"für eine einstellbare Zeit am Bedientableau ange- zeigt. Der Befehl wird jedoch erst ausgeführt, wenn innerhalb

dieser Zeit die Ubernahmetaste"BESTÄTIGEN"betätigt wird.

Ist dies nicht der Fall, wird die Anforderung zurückgenommen.

Ein Startkommando kann erst gegeben werden, wenn das Signal "STARTBEREIT"von der WGA 23D kommt. Wird die"BESTÄTIGEN" Taste innerhalb der Zeit betätigt, so wird ein Startbefehl an die WGA 230 Steuerung gegeben. Von der WGA 23D wird jetzt der Hochlauf gestartet. Die folgende Meldung wird am Bedien- tableau angezeigt : "START" (BM) Mit dem Signal Generatorspannung >85% wird die Meldung "BETRIEB" (BM) angezeigt.

Nach Abschluss des Hochlaufes (nach ungefähr 60sek.) wird das Signal"Synchronisierbereit"und"Freigabe Generatorschalter" von der WGA 23D an die PMA71 gegeben.

Die folgenden Meldungen werden am Bedientableau angezeigt : "SYNCHRONISIERBEREIT" (BM) "FREIGABE GENERATORSCHALTER" (BM) Wird die PMA71 auf"Automatik"geschaltet, wird die Synchro- nisierung gestartet. Nach dem Einschalten des Generatorschal- ters erfolgt die paritätische Lastverteilung.

Am Bedientableau wird der gerade aktive Betriebszustand und die abgegebene Wirkleistung des Generators angezeigt.

Das Signal"FREIGABE GENERATORSCHALTER"ist direkt zur Haupt- schalttafel verdrahtet. Ohne dieses Signal ist ein Einschal- ten des Generatorschalters nicht möglich. Durch Rücknahme

dieses Signals kann der Generatorschalter durch die WGA 23D ausgeschaltet werden (im Falle eines schwerwiegenden Feh- lers).

5.1.2 Startfehler Kommt das Signal"FREIGABE GENERATORSCHALTER"nicht innerhalb einer bestimmten Zeit nach Ausgabe des Start Kommandos, er- scheint die folgende Meldung am Bedientableau : "STARTFEHLER" (FM) 5.1.3 Manuelles Ausschalten des WG im Parallelbetrieb Die WGA 23D kann vom Bedientableau der PMA 71 aus im Lokal Semiautomatikmode gestoppt werden. Bei Betätigung der Taste "STOP"wird die Meldung"BESTÄTIGEN DRÜCKEN"für eine ein- stellbare Zeit am Bedientableau angezeigt. Der Befehl wird jedoch erst ausgeführt, wenn innerhalb dieser Zeit die Über- nahmetaste"BESTÄTIGEN"betätigt wird. Ist dies nicht der Fall, wird die Anforderung zurückgenommen.

Es wird ein Stopp-Befehl an die Steuerung die WGA 23D gege- ben. Befindet sich das Aggregat im Netzparallelbetrieb, so wird vorher ein"STOP mit Lastrücknahme"durchgeführt.

Die BM"LAST RED"wird am Bedientableau angezeigt. Es werden "TIEFER"-Verstellimpulse ausgegeben, um das Aggregat zu ent- lasten.

Mit Unterschreiten des Grenzwertes"GEN. LEISTUNG MIN."wird der Generatorschalter ausgeschaltet. Nach Ausschalten des Ge- neratorschalters wird ein"STOP"Befehl an die Steuerung der WGA 23D gegeben.

Mit Ausgabe des"STOP"-Befehls wechselt die Betriebsmeldung am Bedientableau von"LAST RED"nach"AGGREGAT STOPPT".

5.1.4 Manuelles Ausschalten des WG im Inselbetrieb Befindet sich der WG allein am Netz so würde ein Ausschalten einen"Blackout"bedeuten.

Es muss vorher ein Dieselaggregat gestartet und synchroni- siert werden. Nach dem synchronisieren des DG ist die weitere Funktion wie unter Abschnitt 5.1.3 beschrieben.

5.1.5 Slow Down von Hauptmaschine Der PMA71 wird dieses Signal über einen potentialfreien Kön- takt aus der Dieselfernsteuerung zugeführt.

Im Falle von"slow down"wird Drehzahl der Hauptmaschine für eine gewisse Zeit von der Fernsteuerung gehalten um ein Standby Aggregat zu starten und eine Lastübernahme durchzu- führen.

Kommt dieses Signal, wird die PMA71 blockiert und ein Stand- by-Aggregat gestartet.

Am Bedientableau wird die Meldung : -"SLOW DOWN VON HAUPTMASCHINE" angezeigt.

Nach dem Starten und Synchronisieren des Standby-Aggregats führt die PMA71-Steuerung der WGA 23D ein"stopp mit Last- rücknahme"durch. Es werden"TIEFER"-Verstellimpulse ausgege- ben, um das Aggregat zu entlasten. Während des Entlastungs- vorgangs wird am Bedientableau die BM"LAST RED"angezeigt.

Mit Unterschreiten des Grenzwertes"GEN. LEISTUNG MIN."wird der Generatorschalter ausgeschaltet.

Mit dem Ausschalten des Generatorschalters wird die PMA-Steuerung der WGA 23D auf"Lokal Semiautomatikmode"umge- schaltet. Gleichzeitig wird ein"STOP"-Befehl an die Steue- rung der WGA 23D gegeben. Mit der Ausgabe des"STOP"Komman- dos wechselt die Betriebsmeldung von"LAST RED"zu"STOP" Nach dem Ausschalten des Generatorschalters setzt die Fern- steuerung das"slow down"der Hauptmaschine fort. Für diese Funktion muss ein potentialfreier Kontakt von der Schalttafel zur Dieselfernsteuerung geführt werden. (dies ist keine Funk- tion der PMA71) 5.1.6 Shut Down von Hauptmaschine Der PMA71 wird dieses Signal über einen potentialfreien Kon- takt aus der Dieselfernsteuerung zugeführt.

Im Gegensatz zum"Slow Down von Hauptmaschine"wird die Dreh- zahl der Hauptmaschine hier nicht für eine bestimmte Zeit gehalten. Es hängt von der Anderungsgeschwindigkeit der Hauptmaschine ab ob genug Zeit für den Start eines Stand-by Aggregates und einem Lasttransfer vorhanden ist.

Normalerweise führt ein"Shut Down"der Hauptmaschine zu ei- nem"Blackout"".

Mit dem Signal wird ein Startbefehl an das Standby Aggregat gegeben und die WGA 23D Steuerung blockiert. Ist die Funktion "zwei Generatoren im Fehlerfalle starten"gewählt, so werden zwei Dieselaggregate gestartet.

Am Bedientableau wird die Meldung : -"NOTSTOP VON HAUPTMASCHINE" angezeigt.

Nach dem Starten und Synchronisieren des Standby-Aggregats führt die PMA71-Steuerung der WGA 23D ein"Stop mit Lastrück- nahme"durch. Es werden"TIEFER"-Verstellimpulse ausgegeben, um das Aggregat zu entlasten. Während des Entlastungsvorgangs wird am Bedientableau die BM"LAST RED"angezeigt. Mit Unter- schreiten des Grenzwertes"GEN. LEISTUNG MIN."wird der Gene- ratorschalter ausgeschaltet.

Mit dem Ausschalten des Generatorschalters wird die PMA-Steuerung der WGA 23D auf"Lokal Semiautomatikmode"umge- schaltet. Gleichzeitig wird ein"STOP"-Befehl an die Steue- rung der WGA 23D gegeben. Mit der Ausgabe des"STOP"Komman- dos wechselt die Betriebsmeldung von"LAST RED"zu"STOP" Ist die Drehzahl der Hauptmaschine unterhalb des Arbeitsbe- reiches der WGA23D abgesunken bevor die Lastübergabe an das Standby Aggregat erfolgt ist, so wird der Generatorschalter unabhängig von der PMA71 durch die WGA 23D ausgeschaltet. Das bereits gestartete Standby Aggregat wird dann über"Blackout" zugeschaltet.

5.1.7 Maschinentelegraph (MT) < nMin Der PMA71 wird dieses Signal über einen potentialfreien Kon- takt entweder über die Dieselfernsteuerung oder von der WGA 23D aus zugeführt.

Die Mindestdrehzahl für den Betrieb der WGA 23D ist normaler- weise 40% der Nenndrehzahl der Hauptmaschine. Die Mindest- drehzahl ist jedoch abhängig von der Konstruktion der Haupt- maschine und der WGA 23D.

Wird der Hebel des MT unter diese Grenze gelegt, stoppt die Dieselfernsteuerung die Reduzierung der Drehzahl an diesem Punkt um den Start eines Standby Aggregates und eine Last- übernahme zu ermöglichen.

Kommt dieses Signal im Automatikbetrieb bei geschlossenem Ge- neratorschalter wird ein Standby Aggregat gestartet.

Am Bedientableau wird die Meldung : -"MT < N MIN" (BM) angezeigt.

Nach dem Starten und Synchronisieren des Standby-Aggregats führt die PMA71-Steuerung der WGA 23D ein"STOP MIT LASTRÜCK- NAHME"durch. Es werden"TIEFER"-Verstellimpulse ausgegeben, um das Aggregat zu entlasten. Während des Entlastungsvorgangs wird am Bedientableau die BM"LAST RED"angezeigt. Mit Unter- schreiten des Grenzwertes"GEN. LEISTUNG MIN."wird der Gene- ratorschalter ausgeschaltet.

Nach dem Ausschalten des Generatorschalters setzt die Diesel- fernsteuerung die Reduzierung der Drehzahl fort.

Für diese Funktion muss ein potentialfreier Kontakt von der Schalttafel. zur Dieselfernsteuerung geführt werden. (dies ist keine Funktion der PMA71) 5.1.8 Maschinentelegraph (MT) > nMin Wird der Hebel des MT wieder auf einen Wert großer als die Mindestdrehzahl gelegt, so wird die Funktion"STOP MIT LASTRÜCKNAHME"zurückgenommen. Die am BT evtl. bereits ange- zeigte BM"LAST RED"erlischt wieder. Das bereits gestartete Aggregat wird aufsynchronisiert und durch Unterbelastung oder manuell wieder abgesetzt.

5.1.9 Anforderung DG (Warnung) Der PMA71 wird dieses Signal über einen potentialfreien Kon- takt von der WGA 23D aus zugeführt. Das Signal kommt, wenn die WGA 23D eine Überlastung erkannt hat.

Es wird ein Standby Aggregat gestartet.

Am Bedientableau wird die Meldung : -"DG ANFORDERUNG VOM WG" (BM) angezeigt.

Nach dem Starten und der Synchronisieren des Standby Aggrega- tes wird ein Lastabgleich durchgeführt.

5.1.10 WG VERZÖGERT STOP Der PMA71 wird dieses Signal über einen potentialfreien Kon- takt von der WGA 23D aus zugeführt.

Hat die WGA 23D eine Störung erkannt die den Betrieb noch für eine kurze Zeit erlaubt, so wird das Signal"WG VERZÖGERT STOP"zur PMA71 gegeben. Normalerweise ist diese Zeit ausrei- chend für den Start und die Lastübernahme eines Standby Ag- gregates.

Kommt dieses Signal, so wird ein verzögerter Stopp der WGA 23D, Blockierung der Steuerung sowie der Start eines Standby Aggregates durchgeführt.

Am Bedientableau wird die Meldung : -"WG VERZÖGERT STOP" angezeigt.

Nach dem Starten und Synchronisieren des Standby-Aggregats führt die PMA71-Steuerung der WGA 23D ein"Stopp mit Last- rücknahme"durch. Es werden"TIEFER"-Verstellimpulse ausgege- ben, um das Aggregat zu entlasten. Während des Entlastungs- vorgangs wird am Bedientableau die BM"LAST RED"angezeigt.

Mit Unterschreiten des Grenzwertes"GEN. LEISTUNG MIN."wird der Generatorschalter ausgeschaltet.

Mit dem Ausschalten des Generatorschalters wird die PMA-Steuerung der WGA 23D auf"Lokal Semiautomatikmode"umge- schaltet Gleichzeitig wird ein"STOP"-Befehl an die Steuerung der WGA 23D gegeben. Mit der Ausgabe des"STOP"Kommandos wechselt die Betriebsmeldung von"LAST RED"zu"STOP".

5.1.11 WG UNVERZÖGERT STOP Der PMA71 wird dieses Signal über einen potentialfreien Kon- takt von der WGA 23D aus zugeführt.

Hat die WGA 23D eine kritische Störung erkannt die einen so- fortigen Stopp erfordert, so wird dieses Signal an die PMA71 gegeben. Die WGA 23D wird entregt und der Generatorschalter wird ausgeschaltet. (Signal"Freigabe Generatorschalter"= Aus). Ist der Wellengenerator alleine am Netz so verursacht dieses Signal einen"Blackout".

Kommt dieses Signal, so wird ein unverzögerter Stopp der WGA 23D, ein Ausschalten des Generatorschalters, Blockierung der Steuerung sowie der Start eines Standby Aggregates durchge- führt.

Am Bedientableau wird die Meldung : -"WG UNVERZÖGERT STOP" angezeigt.

War die PMA71 im Automatikbetrieb, so wird auf Lokal Semiau- tomatikmode umgeschaltet.

Bei einem"Blackout"wird nach kurzer Hochlaufzeit das neu gestartete Standby Aggregat zugeschaltet oder es wird zusyn- chronisiert, wenn ein weiteres Aggregat am Netz Duft.

5.1.12 Rückleistungsschutz der WGA 23D Ein Rückleistungsschutz des Wellengenerators ist nicht erfor- derlich, da die WGA 23D keinen Rückleistungsfluss erlaubt.

Es ist jedoch ein kleiner Wirkleistungsfluss zur WGA 23D er- forderlich um die Blindleistungsmaschine zu betreiben, wenn der Wellengenerator im Leerlauf ist. Um ein Ausschalten des Generatorschalters zu vermeiden, sollte der Rückleistungs- schutz des Wellengenerators ausgeschaltet werden, oder der Grenzwert sollte so hoch gestellt werden, dass keine Auslö- sung erfolgen kann.

5.2 Konventioneller WG (PTO) Die Frequenz des Wellengenerators ist abhängig von der Dreh- zahl der Hauptmaschine. Jede Änderung der Drehzahl (z. B. durch schwere See) ändert auch die Frequenz des Bordnetzes.

Bei einem Parallelbetrieb mit einem Dieselgenerator führt dieses zu starken Lastverschiebungen. Deswegen erlaubt die PMA71 keinen Dauerparallelbetrieb zwischen SG und DG.

5.2.1 Einschalten des WG bei vorhandenem Bordnetz Die hier beschriebene Funktion führt eine Lastübergabe von einem DG zu einem WG durch.

Die Hauptmaschine wird auf konstante Drehzahl umgeschaltet.

Zu diesem Zweck wird der Fernsteuerung ein Kontakt zugeführt.

Mit dem Einschalten des Kontaktes hält die Fernsteuerung die

Hauptmaschine auf konstante Drehzahl fest. Mit dem Einschal- ten des WG erhält die Fernsteuerung das Signal"WG EIN". Eine Drehzahlreduzierung kann jetzt nur erfolgen, wenn zuvor der WG wieder ausgeschaltet wird und das Signal"WG EIN"ver- schwindet.

Zum Einschalten des WG sind folgende Bedingungen erforder- lich : - Generatorspannung > 85% - Signal EINSCHALTBEREIT Am BT werden die BM - SEMI - EINSCHALTBEREIT angezeigt.

Auf AUTOMATIK umschalten.

Mit dem Einschalten des Automatik Betriebes gibt die WG-Steuerung über die Verbindung der gemeinsamen Frequenzver- stellung Verstellimpulse an das Dieselaggregat, um die Fre- quenz des Bordnetzes an die eigene Frequenz heranzuführen.

(Funktioniert nur, wenn EINSCHALTBEREIT anliegt).

Das Synchronisieren erfolgt wie bei einem Dieselaggregat.

Nach. dem Synchronisieren erhält der DG TIEFER Verstellimpulse von der WG-Steuerung und entlastet den DG.

Während des Entlastungsvorgangs wird am BT die BM LAST RED angezeigt. Nach dem Unterschreiten des Grenzwertes"Gen Leis- tung Minimum"wird der Generatorschalter ausgeschaltet.

Der DG kann noch einen Leerlastnachlauf durchführen (abhängig von der Projektierung) und wird danach gestoppt. Mit Ausgabe des Stop Befehls erlischt die BM LAST RED.

5.2.2 Ausschalten des WG Die hier beschriebene Funktion führt eine Lastübergabe von einem SG zu einem DG durch.

Zum Ausschalten des WG wird ein DG im Local Semiautomatikmode gestartet. Nach Umschaltung auf AUTOMATIK wird die Synchroni- sierung des DG gestartet.

Nach dem Einschalten des Generatorschalters wird ein"Stop mit Lastrücknahme"des WG durchgeführt.

Während des Entlastungsvorgangs wird am ST die BM"LAST RED" angezeigt.

Die WG-Steuerung gibt über eine Verbindung zwischen den PMA71 Systemen Verstellimpulse an das Dieselaggregat. Es werden "Höhe"Verstellimpulse an den DG gegeben bis der WG unter dem Grenzwert"Generator Leistung Minimum"entlastet ist. Danach wird der Generatorschalter ausgeschaltet.

Mit dem Ausschalten des Generatorschalters erlischt die BM "LAST RED"und die WG-Steuerung wird auf Local Semiautomatik- mode umgeschaltet.

5.2.3 Slow Down von Hauptmaschine Der PMA71 wird dieses Signal über einen potentialfreien Kon- takt von der Dieselfernsteuerung aus zugeführt.

Im Falle von"slow down"wird die Drehzahl der Hauptmaschine für eine gewisse Zeit von der Fernsteuerung gehalten um ein

Standby-Aggregat zu starten und eine Lastübernahme durchzu- führen.

Kommt dieses Signal, so wird ein verzögerter Stopp des WG, Blockierung der Steuerung sowie der Start eines Standby Ag- gregates durchgeführt.

Am Bedientableau wird die Meldung : -"SLOW DOWN VON HAUPTMASCHINE" (SM) angezeigt.

Nach dem Starten und Synchronisieren des DG wird ein"Stop mit Lastrücknahme"des WG durchgeführt.

Während des Entlastungsvorgangs wird am ST die BM"LAST RED" angezeigt.

Die WG-Steuerung gibt über eine Verbindung zwischen den PMA71 Systemen Verstellimpulse an das Dieselaggregat. Es werden "Höher"Verstellimpulse an den DG gegeben bis der WG unter dem Grenzwert"Generator breaker minimum power"entlastet ist. Danach wird der Generatorschalter ausgeschaltet.

Mit dem Ausschalten des Generatorschalters erlischt die BM "LAST RED"und die BM"BLOCKIERT"wird angezeigt.

Die WG-Steuerung wird auf Local Semiautomatikmode umgeschal- tet.

Nach dem Ausschalten des Generatorschalters setzt die Fern- steuerung das"slow down"der Hauptmaschine fort. Für diese Funktion muss ein potentialfreier Kontakt von der Schalttafel zur Dieselfernsteuerung geführt werden. (dies ist keine Funk- tion der PMA71)

5.2.4 Notstopp von Hauptmaschine, Verz./Unverz. Stop des WG Der PMA71 wird dieses Signal über einen potentialfreien Kon- takt aus der Dieselfernsteuerung zugeführt.

Im Gegensatz zum"Slow Down von Hauptmaschine"wird die Dreh- zahl der Hauptmaschine hier nicht für eine bestimmte Zeit gehalten. Es hängt von der Änderungsgeschwindigkeit der Hauptmaschine ab, ob genug Zeit für den Start eines Stand-by Aggregates und einem Lasttransfer vorhanden ist.

Mit dem Signal wird ein Startbefehl an das Standby Aggregat gegeben und die WGA 23D Steuerung blockiert. Ist die Funktion "zwei Generatoren im Fehlerfalle starten"gewählt, so werden zwei Dieselaggregate gestartet.

Am Bedientableau wird die Meldung : -"NOTSTOP VON HAUPTMASCHINE" angezeigt.

Nach dem Starten und Synchronisieren des DG wird ein"Stop mit Lastrücknahme"des WG durchgeführt.

Während des Entlastungsvorgangs wird am BT die BM"LAST RED" angezeigt.

Die WG-Steuerung gibt über eine Verbindung zwischen den PMA71 Systemen Verstellimpulse an das Dieselaggregat. Es werden "Höher"Verstellimpulse an den DG gegeben bis der WG unter dem Grenzwert"Generator breaker minimum power"entlastet ist. Danach wird der Generatorschalter ausgeschaltet.

Mit dem Ausschalten des Generatorschalters erlischt die BM "LAST RED"und die BM"BLOCKIERT"wird angezeigt.

Die WG-Steuerung wird auf Local Semiautomatikmode umgeschal- tet.

Ist die Drehzahl bereits unter dem Arbeitsbereich des WG (Ge- neratorschalter fällt durch Unterspannung oder Unterfrequenz) abgesunken, wird das bereits gestartete Standby Aggregat über "Blackout"zugeschaltet.

5.2.5 Rückleistung Während der Lastübernahme oder Lastübergabe kann der DG durch starke Drehzahlschwankungen der Hauptmaschine (Austauchen der Schiffsschraube durch Seegang usw.) in Rückleistung gehen.

Deshalb ist die Rückleistungsauswertung des DG während dieser Zeit gesperrt. Beim WG ist die Rückleistungsauswertung gene- rell gesperrt, da er immer alleine läuft.

6 Bordnetzüberwachung Die Bordnetzüberwachung hat die folgenden Aufgaben : - Start eines Standby Aggregates im Falle von"Blackout"um die Verbraucher so schnell wie möglich wieder mit elektri- scher Energie zu versorgen - Schutz des Bordnetzes gegen unzulässige Frequenzabweichun- gen (Unterfrequenz) durch Abschaltung unwichtiger Verbrau- cher - Schutz des Bordnetzes gegen unzulässige Frequenzabweichun- gen (Unterfrequenz/Überfrequenz) durch Abschaltung des Ge- neratorschalters. Ist die Sammelschienenfrequenz weit von der Nennfrequenz entfernt, ist eine Synchronisierung oft nicht möglich, da sich die Nennfrequenz außerhalb des Ein- stellbereiches der Drehzahlverstelleinrichtung befindet.

Deswegen erfolgt die Umschaltung über"Blackout".

- Schutz des Bordnetzes gegen unzulässige Spannungsabwei- chungen (unterspannung/Uberspannung) durch Abschaltung des

Generatorschalters. In diesem Falle wird keine Parallel- schaltung durchgeführt, da durch die unterschiedlich hohe Spannungseinstellung der Sammelschiene und des zuzuschal- tenden Generators ein hoher Blindstrom fließen würde. Des- wegen erfolgt die Umschaltung über"Blackout".

6.1 Blackout Vom Schalttafelhersteller ist eine Sammelschienenüberwachung (z. B. zwei Hilfsschütze) vorzusehen. Diese Hilfsschütze sind über einen Schutzschalter zwischen die Phasen L1-L2, L2-L3 zu schalten. Von jedem Relais werden zwei Hilfskontakte (1S, 10) und vom Schutzschalter wird ein Hilfskontakt (1S) benötigt.

Diese Hilfskontakte müssen so geschaltet werden, dass für die PMA 71 zwei Signale zur Verfügung stehen. a) Signal"Blackout" (alle Hilfsschütze abgefallen, 0, Schutzschalter, S) b) Signal"Sammelschienenspannung vorhanden" (alle Hilfs- schütze angezogen, S) Mit dieser Schaltung wird sichergestellt, dass durch die Aus- schaltung des Leistungsschalters oder durch den Ausfall einer oder von zwei Phasen kein"Blackout"erkannt wird. Am Bedien- tableau wird die folgende Meldung angezeigt : -"FEHLER SAMMELSCHIENENÜBERWACHUNG" (SM) Die Sammelschienenüberwachung ist lx für jede PMA 71 vorzuse- hen. Die Hilfskontakte der Relais werden an die entsprechen- den Anschlüsse der PMA 71 angeschlossen.

Wird"BLACKOUT"erkannt, so wird das nächste zur Verfügung stehende Aggregat gestartet und bei Überschreiten von > 85 % Generatorspannung nach einer kurzen Verzögerungszeit einge- schaltet.

Ein gleichzeitiges Zuschalten der Generatorschalter mehrerer gleichzeitig gestarteter Aggregate auf die spannungslose Sam- melschiene wird durch eine Simultansperre verhindert.

6.2 Unterfrequenz/Überfrequenz Automatikbetrieb Die Frequenz des Bordnetzes wird über das Generatorschutzge- rät/Messumformer erfasst und in der SIMATIC-S7 überwacht.

Die Grenzwerte und Verzögerungszeiten für Unterfre- quenz/Überfrequenz können vom Bedientableau aus geändert wer- den. Die Funktion ist paßwortgeschützt.

Folgende Meldungen werden bei Unter-bzw. Überschreitung der jeweiligen Grenzwerte ausgegeben : -"Überfrequenz" -"Unterfrequenz 1" -"Unterfrequenz 2" -"Unterfrequenz 3" Die ausgelösten Funktionen sind in der Tabelle "GENERATORSCHUTZ"in Abschnitt 7 aufgeführt.

Lokal Semiautomatikmode Luft ein Aggregat im Handbetrieb und wird Unterfrequenz oder Überfrequenz erkannt, so erfolgen die Meldungen wie oben be- schrieben, jedoch wird kein Aggregat zugesetzt.

6.3 Unterspannung/Überspannung Automatikbetrieb

Die Spannung des Bordnetzes wird über das Generatorschutzge- rät/Messumformer erfasst und in der SIMATIC-S7 überwacht.

Die Grenzwerte und Verzögerungszeiten für Unterspan- nung/Überspannung können vom Bedientableau aus geändert wer- den. Die Funktion ist paßwortgeschützt.

Folgende Meldungen werden bei Unter-bzw. Überschreitung der jeweiligen Grenzwerte ausgegeben : -"Überspannung" -"Unterspannung 1" -"Unterspannung 2" -"Unterspannung 3" Die ausgelösten Funktionen sind in der Tabelle "GENERATORSCHUTZ"in Abschnitt 7 aufgeführt.

Lokal Semiautomatikmode Läuft ein Aggregat im Handbetrieb und wird Unterspannung oder Überspannung erkannt, so erfolgen die Meldungen wie oben be- schrieben, jedoch wird kein Aggregat zugesetzt.

7 Generatorschutz Der Generatorschutz hat folgende Aufgaben : - Schutz des Generators und des Bordnetzes vor den Folgen eines Kurzschlusses durch Abschaltung der Generatorschal- ter der das Bordnetz speisenden Generatoren. Dabei wird die Abschaltung normalerweise kurzzeitverzögert, um unter- geordneten Leistungsschaltern Zeit zum Abschalten zu geben (Selektivität).

- Kurzschlusszählung, Stopp und Blockierung des Aggregates und Umschaltung der anderen Aggregate auf Handbetrieb, um

ein automatisches Zuschalten eines Standby-Generators auf die Sammelschiene zu verhindern.

- Evtl. Zulassung eines Standby-Starts und Zuschalten des Generators auf die Sammelschiene (dieses bedeutet einen 2.

Kurzschluss, falls der Kurzschluss nicht inzwischen ge- klärt ist).

- Schutz des Generators vor Überlastung durch Abschaltung des Generatorschalters bei Überstrom.

- Schutz des Generators vor Überlastung durch Abschaltung unwichtiger Verbraucher bei Überstrom, Überlast.

Abschalten des Generatorschalters bei Rückleistung.

Mitunter ist auch eine urverzögerte Kurzschlussauslösung für sehr große Kurzschlussströme oder ein Differential- schutz erforderlich. Diese Funktionen sind nicht in der PMA 71 enthalten, sondern separat in der Schaltanlage zu realisieren.

7.1 Kurzschluss Die Überwachung der Generatorströme auf Kurzschluss erfolgt im Generatorschutzgerät/Messumformer GENOP 71. Beim Auftreten eines Kurzschlusses wird das Ausgangsrelais für den Genera- torschalter angesteuert. Um eine Selektivität zwischen dem Generatorschalter und den untergeordneten Leistungsschaltern zu erreichen, wird der Generatorschalter normalerweise verzö- gert abgeschaltet.

Der Grenzwert und die Verzögerungszeit können über das Be- dientableau eingestellt werden. Die Funktion ist passwortge- schützt.

An den betreffenden Diesel (bzw. an die Wellengeneratorsteue- rung) wird ein Stopp-Befehl ausgegeben. Am Bedientableau wer- den die Meldungen angezeigt : -"KURZSCHLUSS GENERATOR" (sm) -"BLOCKIERT" (BM)

Am Bedientableau der anderen Aggregate wird die Meldung ange- zeigt : -"KURZSCHLUSS ANDERES AGGR." (SM) Es kann eingestellt werden, ob 1 oder 2 Kurzschlüsse zugelas- sen sind.

Ist nur 1 Kurzschluss zugelassen, werden bereits nach dem 1.

Kurzschluss alle anderen Aggregate auf"Semiautomatik"umge- schaltet. Die anderen Aggregate starten nicht.

Sind 2 Kurzschlüsse zugelassen, wird nach dem 1. Kurzschluss ein Standby-Aggregat gestartet und auf das Netz geschaltet.

Gibt es einen 2. Kurzschluss, wird auch dieses Aggregat ge- stoppt und gesperrt und alle anderen Aggregate werden auf "Semiautomatik"umgeschaltet. Somit wird der Start und das Zuschalten eines dritten Aggregates verhindert.

Der Aus-Befehl für den Generatorschalter kommt direkt vom Ge- neratorschutzgerät/Messumformer und funktioniert auch noch bei Ausfall der SPS oder der DC 24V-Speisespannung (Versor- gung des Generatorschutzgerätes aus der Generatorspannung).

Die anderen Funktionen laufen in der SPS ab.

7.1.1 Kurzschlussquittierung Die Kurzschlussspeicherung des eigenen Aggregats muss von Hand quittiert werden. Nach dem Verschwinden des Stopp-Befehls kann die Blockierung des Aggregats aufgehoben werden.

7.2 Überstrom Die drei Generatorströme IL1/IL2/IL3 werden im Generatorschutz- gerät/Messumformer auf Überschreitung von verschiedenen Grenzwerten überwacht. Überschreitet mindestens einer der

Ströme den Grenzwert, werden nach Ablauf von Verzögerungszei- ten unwichtige Verbraucher und/oder der Generatorschalter ab- geschaltet. Die Grenzwerte und Verzögerungszeiten können über das Bedientableau verändert werden. Die Funktion ist paßwort- geschützt.

Es werden folgende Signale ausgegeben : - Abschaltung unwichtiger Verbraucher Stufe 1 - Abschaltung unwichtiger Verbraucher Stufe 2 - Abschaltung unwichtiger Verbraucher Stufe 3 - Abschaltung Generatorschalter - Aggregat Stopp-Befehl - Aggregat blockieren - Umschaltung auf Semiautomatik Die Zuordnung der einzelnen Funktionen zu den Grenzwerten so- wie die Standardeinstellungen sind in der Tabelle 7.8 darge- stellt.

Am Bedientableau werden je nach ausgelöster Funktion die fol- genden Meldungen angezeigt : -"ABSCH. UNWICHT. VERBRAUCHER l" (SM) oder "ABSCH. UNWICHT. VERBRAUCHER 2" (SM) oder "ABSCH. UNWICHT. VERBRAUCHER 3" (SM) oder "ÜBERSTROM, STANDBY START" (SM) "BLOCKIERT" (BM) "SEMI" (BM) "Gen. Schalterfall" (SM) Der Aus-Befehl für den Generatorschalter und für die unwich- tigen Verbraucher kommt direkt vom Generatorschutzge- rät/Messumformer und funktioniert auch noch bei Ausfall der SPS oder der DC 24V-Speisespannung (Versorgung des Generator- schutzgerätes aus der Generatorspannung). Die anderen Funkti- onen laufen in der SPS ab.

7.3 Überlast Die abgegebene Leistung des Generators wird im Generator- schutzgerät GENOP 71 erfasst und in der Simatic-S7 überwacht. Die Grenzwerte für Überlast können vom Bedientablau aus geän- dert werden. Die Funktion ist paßwortgeschützt.

Es werden folgende Signale ausgegeben : - Abschaltung unwichtiger Verbraucher Stufe 1 - Abschaltung unwichtiger Verbraucher Stufe 2 - Abschaltung unwichtiger Verbraucher Stufe 3 - Abschaltung Generatorschalter - Aggregat Stopp-Befehl - Aggregat blockieren - Umschaltung auf Semiautomatik Die Zuordnung der einzelnen Funktionen zu den Grenzwerten so- wie die Standardeinstellungen sind in der Tabelle 7.8 darge- stellt.

Am Bedientableau werden je nach ausgelöster Funktion die fol- genden Meldungen angezeigt : -"ABSCH. UNWICHT. VERBRAUCHER 1" (SM) oder "ABSCH. UNWICHT. VERBRAUCHER 2" (SM) oder "ABSCH. UNWICHT. VERBRAUCHER 3" (SM) oder "ÜBERSTROM, STANDBY START" (SM) "BLOCKIERT" (BM) "SEMI" (BM) "Gen. Schalterfall" (SM) Der Aus-Befehl für den Generatorschalter und für die unwich- tigen Verbraucher kommt direkt vom Generatorschutzge- rät/Messumformer und funktioniert auch noch bei Ausfall der SPS oder der DC 24V-Speisespannung (Versorgung des Generator-

schutzgerätes aus der Generatorspannung). Die anderen Funkti- onen laufen in der SPS ab.

7.3.1 Überwachung der Stromwandler Die Überwachung der Stromwandler wird bei eingeschaltetem Ge- neratorschalter durchgeführt. Zu diesem Zweck wird der Mit- telwert mit dem Extremwert verglichen. Folgende Zustände er- geben eine Fehlermeldung : - Extremwert (größter Wert der drei Generatorströme IL1/IL2/IL3) kleiner als der Mittelwert - Mittelwert kleiner als 75 % des Extremwertes Bei Auftreten einer Störung wird am Bedientableau die Meldung angezeigt : -"FEHLER IN DER STROMMESSUNG" (SM) Diese Überwachung setzt eine weitgehend symmetrische Auftei- lung der einphasigen Bordnetzverbraucher voraus. Erkannt wer- den können dadurch Fehler des Stromwandlers und Drahtbruch im Stromwandlerkreis.

Die Funktion ist über das Bedientableau abschaltbar.

7.4 Rückleistung Die Wirkleistung wird im Generatorschutzgerät/Messumformer überwacht. Wird der Grenzwert für Rückleistung überschritten, wird nach Ablauf einer Verzögerungszeit der Generatorschalter abgeschaltet. Der Grenzwert und die Verzögerungszeit können über das Bedientableau verändert werden. Die Funktion ist paßwortgeschützt.

Es werden folgende Signale ausgegeben :

- Abschaltung Generatorschalter - Aggregate Stopp-Befehl - Aggregat blockieren - Umschaltung auf Local Semiautomatikmode - Anforderung Standby-Aggregat Am Bedientableau werden die Meldungen angezeigt : -"RÜCKLEISTUNG" (Sm) -"BLOCKIERT" (BM) Der Grenzwert und die Verzögerungszeit können über das Be- dientableau verändert werden. Die Funktion ist paßwortge- schützt. Die Standardeinstellungen sind in der Tabelle 7.8 dargestellt.

Der Aus-Befehl für den Generatorschalter kommt direkt vom Ge- neratorschutzgerät/Messumformer und funktioniert auch noch bei Ausfall der SPS oder der DC 24V-Speisespannung. Die ande- ren Funktionen laufen in der SPS ab.

7.5 Externer Generatorschutz Mitunter sind einige der oben beschriebenen Generator- schutz-Funktionen bereits im Generatorschalter oder in der Schalttafel integriert. Um eine doppelte Auslösung mit fast gleichen Grenzwerten von 2 unterschiedlichen Steilen aus zu vermeiden, könnten in diesem Fall die betreffenden Grenzwerte in der PMA so hoch gesetzt werden, dass eine Auslösung nur durch den Generatorschutz in der Schalttafel erfolgt.

Die sonst von der PMA ausgeführten Funktionen (Standby-Start, Fehlermeldung, usw.) kommen in diesem Fall nicht.

7.6 Generator-Schalter mit eingebautem Kurzschluss-Aus- löser (Option) Wird ein Generator-Schalter verwendet, welcher eine eigene Kurzschlussauslösung besitzt, so ist zum Aufbau der Kurz- schlusszählkette ein Hilfskontakt des Generatorschalters er- forderlich (Kontakt offen bei Kurzschluss). Die Kurzschluss- erfassung im Generatorschutzgerät/Messumformer sollte dann sinnvollerweise unwirksam gemacht werden.

7.7 Unverzögerte Kurzschluss-Auslösung (Option) Einige Klassen fordern eine unverzögerte Auslösung des Gene- ratorschalters bei besonders großen Kurzschlussströmen. Hier- zu ist im Generatorschalter eine entsprechende Auslöseein- richtung vorzusehen.

Der Auslösepunkt liegt über dem Kurzschlussstrom eines Ein- zelaggregates. Eine Auslösung kann nur erfolgen, wenn sich der Kurzschlussort zwischen Generator und Generatorschalter oder im Generator selbst befindet, und zwei oder mehr Genera- toren, die sich im Parallelbetrieb mit dem gestörten Aggregat befinden, auf die Kurzschlussstelle speisen.

Bei der PMA ist ein Digitaleingang für den Anschluss eines Meldekontakt des unverzögerten Kurzschlussauslösers vorgese- hen (Auslösung = Kontakt geschlossen). Bei einer Auslösung werden von der PMA folgende Signale ausgegeben : - Abschaltung Generatorschalter - Aggregat Stopp-Befehl - Aggregat blockieren - Umschaltung auf Hand - Zusetzbefehl an das nächste Aggregat Am Bedientableau werden die Meldungen angezeigt :

-"UNVERZÖGERTE KURZSCHLUSSAUSLÖSUNG" (SM) -"BLOCKIERT" (BM) -"SEMI" (BM) 7.8 Differentialschutz (Option) Ab einer gewissen Leistung des Generators fordern einige Klassen einen Differentialschutz. Hierzu ist eine externe Differentialschutzüberwachungseinrichtung vorzusehen.

Bei der PMA ist ein Digitaleingang für den Anschluss eines Meldekontakt der externen Differentialschutzüberwachungsein- richtung vorgesehen (Auslösung = Kontakt geschlossen). Bei einer Auslösung werden von der PMA folgende Signale ausgege- ben : - Abschaltung Generatorschalter - Aggregat Stopp-Befehl - Aggregat blockieren - Umschaltung auf Local Semiautomatik - Zusetzbefehl an das nächste Aggregat Am Bedientableau werden die Meldungen angezeigt : -"DIFFERENTIALSCHUTZ AUSGELÖST" (SM) -"BLOCKIERT" (BM) -"SEMI" (BM) 7.9 Tabelle mit den Generatorschutzfunktionen (Tabelle 7.8) GRENZ-IN % ZEIT-ANFOR-ABSCH. ABSCH. ABSCH. ABSCH. BLOCK. MOTOR UMSCH. WERT WERT DERUNG UNW. UNW. UNW. GEN. AGGR. STOPP Auto # <SEK> STANDBY VERBR. VERBR. VERBR. SCH. Semi AGGREG. 1 2 3 GENERATORSTROM 6 120 1 X X(1) X(1) X(1) 7 110 30 X(1) X X X GENERATORLEISTUNG 6 110 1 X X X X 7 -10 6 X(1) X X X 2 100 5 X 3 100 5 X(1 4 100 10 X 1 5 100 IS X 1 6 120 1 X X(1) X(1) X(1 7 110 30 X(1) X X X ENERATORLEISTUNG 1 95 30 X 2 100 5 X 3 100 5 x 4 100 10 X 5 100 15 X 6 110 1 X X X X 7 -10 6 X(1) X X X FREQUENZ SAMMELSCHIENE 1 97. 5 60 x 2 95 8 X(3)(4 3 95 6 x 4 95 10 X 5 95 15 X 6 90 1 X(3) X X X 7 90 15 X X X X 8 105 2 GENERATORSPANNUNG 1 90 X X(3)(4 2 60 1 X X X X 3 105 5 X (3) 4 4 110 5 X 2

(1) Funktion realisiert im GENOP 71 (unabhängig von der SPS S7-300) (2) Zusätzlich erfolgt Entregung des Generators

(3) Umschaltung erfolgt über blackout nachdem das neu ge- startete Aggregat einschaltbereit ist.

8 Powermanagement Das Powermanagement hat folgende Aufgaben : - Starten von Standby-Aggregaten bei Überstrom, Überlast, Unterfrequenz - Festlegung der Startreihenfolge der Standby-Aggregate - Anwahl einer Mindestzahl von Generatoren (Option) - Zeitverzögerte Abschaltung von nicht benötigten Generato- ren (Unterlast) - Festlegung der Abschaltreihenfolge der nicht benötigten Generatoren - Regelung der Sammelschienenfrequenz (Konstantfrequenz oder mit Statik) - Wirklastverteilung zwischen den Generatoren (Proportional der Nennleistungen oder ungleichmäßige Lastverteilung) - Blindlastverteilung (Option) 8.1 Zusetzkette Durch die Zusetzkette wird vorgewählt, welches Aggregat im Falle einer Anforderung durch die PMA 71 (Überlast, Überstrom usw,) als nächstes starten wird. Diese Funktion kann von je- dem Bedientableau aus durchgeführt werden.

Durch drücken von 2 x"ENTER"und 1 x am Bedientableau wird das Untermenü"REIHENFOLGE START/STOPP"wie folgt angezeigt : REIHENFOLGE-START/STOPP EINGABE 1. GEN. : 1/3 : 1 Zahl mit"ENTER"übernehmen 2. GEN. : 2/4 : 2 3. GEN. : 4 / 2 : 4 4. GEN. : 3/1 : 3 13. GEN. : 0/0 : 0 Cnf rm 1 Neue Start/Stopp Reihenfolge mit"ENTER"übernehmen.

In der Spalte"EINGABE"wird die neue Startreihenfolge einge- geben. Jede Eingabe ist mit"ENTER"zu bestätigen. Von Zeile zu Zeile wird mit den Tasten ; gesprungen.

Die Übernahme der neuen Reihenfolge erfolgt durch eintragen einer"1"in die Zeile"Cnfrm"sowie Abschluss mit"ENTER".

Die neue Start/Stopp Reihenfolge wird jetzt in der Spalte "Start/Stopp"angezeigt. Doppeleingaben sowie Falscheingaben werden mit der Fehlermeldung "ÄNDERN START/STOPP REIHENFOLGE NICHT MÖGLICH" abgewiesen.

8.1.1 Stopp durch Unterbelastung Vorbedingungen : - Automatikbetrieb - Funktion ist freigegeben - Aggregat läuft nicht im"UBL-Mode"

Allgemein Das Absetzen eines Aggregates erfolgt bei Unterbelastung.

Hierzu wird die Generatorwirkleistung mit einem Grenzwert verglichen. Es gibt hierfür 3 verschiedene Grenzwerte für den Parallelbetrieb von 2,3 und 4 oder mehr Aggregate. Die Grenzwerte sind so einzustellen, dass die verbleibende Last nicht zu einer erneuten Anforderung eines Standby Aggregates führt.

Absetzreihenfolge Die Absetzreihenfolge ist gegenläufig zur Zusetzreihenfolge.

Die Zusetzreihenfolge wird am Bedientableau vorgewählt (siehe Zusetzkette). Ist ein Aggregat gemäß der Absetzreihenfolge nicht absetzbereit, weil es z. B. nicht läuft oder nicht auf Automatik steht, so wird das nächste in der Reihenfolge abge- setzt.

Ist die Startreihenfolge 1>2>3 so ist die Stoppreihenfolge 3>2>1. Das Aggregat das als nächstes im Falle von Unterbelas- tung gestoppt wird ist im Bedientableau als"NEXT STOP"ange- zeigt Absetzvorgang Im Falle von Unterbelastung wird nach einer einstellbaren Verzögerungszeit (Standardzeit 30 Sek.) die folgende Meldung am Bedientableau ausgegeben : - UNTERBELASTUNG Nach einer einstellbaren Verzögerungszeit von 10 Minuten (Standard) wird ein"Stop mit Lastrücknahme"durchgeführt und das Aggregat gestoppt. Am Bedientableau wird die Meldung : - UNTERBELASTUNG, AGGREGAT WIRD GESTOPPT"

ausgegeben. Nach Ablauf der Stoppzeit steht das Aggregat wie- der zur Verfügung.

8.1.2 Sperre Absetzkette Die Stop durch Unterbelastung Funktion kann vom Bedientableau aus blockiert werden. Im zweiten Untermenü wird der folgende Text angezeigt : Durch drücken von 2 x"ENTER"am Bedientableau wird das Un- termenü"FREIGABE STOPP REIHENFOLGE"wie folgt angezeigt : FREIGABE-ABSETZKETTE ABSETZKETTE Aktiv AKTIV/DEAKTIV 1 Durch die Eingabe von"1"oder"0"sowie"ENTER"wird die Ab- setzkette freigegeben oder gesperrt. Wird die Absetzkette ge- sperrt, so bleiben alle am Netz befindlichen Aggregate am Netz, auch wenn Unterbelastung im Bordnetz auftritt.

8.2 Standby-Start durch Überstrom Der Istwert der drei Generatorströme IL1/IL2/IL3 werden vom Ge- neratorschutzgerät/Messumformer an die SPS gegeben. Dort wer- den die Ströme auf Überschreitung von 3 verschiedenen Grenz- werten überwacht. Überschreitet mindestens einer der Ströme einen Grenzwert, wird nach Ablauf einer Verzögerungszeit ein Standby-Aggregat angefordert. Grenzwerte und Zeiten sind so gestaffelt, dass bei geringer Überschreitung des Grenzwerts eine langsame Reaktion und bei starker Überschreitung des Grenzwerts eine schnelle Reaktion erfolgt.

Am Bedientableau wird folgende Meldung angezeigt :

-"STANDBY-START" (SM) oder Die Grenzwerte und Verzögerungszeiten können über das Bedien- tableau verändert werden. Die Funktion ist paßwortgeschützt.

Die Zuordnung der einzelnen Funktionen zu den Grenzwerten so- wie die Standardeinstellungen sind in der Tabelle 7.8 darge- stellt.

8.3 Standby-Start durch Überlast Der Istwert der Generatorwirkleistung wird vom Generator- schutzgerät/Messumformer an die SPS gegeben. Dort wird die Wirkleistung auf Überschreitung von 3 verschiedenen Grenzwer- ten überwacht. Wird ein Grenzwert überschritten, wird nach Ablauf einer Verzögerungszeit ein Standby-Aggregat angefor- dert. Grenzwerte und Zeiten sind so gestaffelt, dass bei ge- ringer Überschreitung des Grenzwerts eine langsame Reaktion und bei starker Überschreitung des Grenzwerts eine schnelle Reaktion erfolgt.

Am Bedientableau wird folgende Meldung angezeigt : -"STANDBY-START" (SM) oder Die Grenzwerte und Verzögerungszeiten können über das Bedien- tableau verändert werden. Die Funktion ist paßwortgeschützt Die Zuordnung der einzelnen Funktionen zu den Grenzwerten so- wie die Standardeinstellungen sind in der Tabelle 7.8 darge- stellt.

8.4 Standby-Start durch Unterfrequenz Der Istwert der Netzfrequenz wird vom Generatorschutzge- rät/Messumformer an die SPS gegeben. Dort wird die Netzfre- quenz auf Überschreitung von 3 verschiedenen Grenzwerten ü- berwacht. Wird ein Grenzwert überschritten, wird nach Ablauf einer Verzögerungszeit ein Standby-Aggregat angefordert.

Grenzwerte und Zeiten sind so gestaffelt, dass bei geringer Überschreitung des Grenzwerts eine langsame Reaktion und bei starker Überschreitung des Grenzwerts eine schnelle Reaktion erfolgt.

Nur bei dem ersten Grenzwert (geringste Abweichung) wird al- lerdings das Standby-Aggregat zusynchronisiert. In den ande- ren beiden Fällen wird über"Blackout"auf hochgelaufene Standby-Aggregat umgeschaltet. (Diese Funktion ist unter 6.2 "Unterfrequenz/Überfrequenz"erläutert) Am Bedientableau wird folgende Meldung angezeigt : -"STANDBY-START" (SM) oder Die Grenzwerte und Verzögerungszeiten können über das Bedien- tableau verändert werden. Die Funktion ist paßwortgeschützt Die Zuordnung der einzelnen Funktionen zu den Grenzwerten so- wie die Standardeinstellungen sind in der Tabelle 7.8 darge- stellt.

8.5 Wirklast-und Frequenzregelung Die Signale des Frequenz-und des Wirkleistungsreglers werden beide auf Bewertungsstufen geführt. Die Ausgänge der Bewer- tungsstufen sind auf einen Schrittregler geführt der"Höher" oder"Tiefer"Impulse an den Aggregate-Drehzahlregler lie- fert.

Der Faktor des Lastreglers ist höher als der Faktor des Fre- quenzreglers, so dass der Einfluss des Wirkleistungsreglers höher ist als der des Frequenzreglers.

Hierdurch wird bewirkt, dass zuerst eine Lastverteilung zwi- schen den Aggregaten stattfindet. Erst danach wird die Fre- quenz auf den entsprechenden Sollwert geregelt.

8.5.1 Wirklastregelung Es sind zwei verschiedene Betriebsarten möglich : - Paritätische Lastverteilung Schieflast Paritätische Lastverteilung In dieser Betriebsart übernimmt jeder Generator Leistung ent- sprechend seinen Nennwerten.

Leistung UBL-Mode In dieser Betriebsart übernimmt ein Generator soviel Last wie möglich (UBL max.) jedoch nicht mehr als bis zu einem einge- stellten Maximalwert. Das andere Aggregat übernimmt sowenig Last wie möglich, jedoch nicht weniger als bis zu einem ein- gestellten Minimalwert (UBL min.). Der Minimalwert hat eine höhere Priorität als der Maximalwert.

8.5.2 Frequenzregelung Es sind zwei verschiedene Betriebsarten möglich : - Konstante Frequenzregelung - Frequenzregelung mit Statik Konstante Frequenzregelung In dieser Betriebsart wird die Netzfrequenz konstant auf die Nennfrequenz geregelt.

Frequenzregelung mit Statik In dieser Betriebsart wird die Netzfrequenz entsprechend ei- ner Kurve geregelt. Die Kurve richtet sich nach der Genera- torleistung. Die Sollwerte sind im allgemeinen so einge- stellt, dass die Nennfrequenz (60 oder 50 Hz) mit 70... 80%

Leistung erreicht wird. Die Leerlauffrequenz liegt ca. 2 Hz höher.

Der Verlauf der Netzfrequenz bei Laständerungen im Netz (Fre- quenzregelung mit Statik) ist in Fig 3 dargestellt.

8.6 Generatorschalter-Überwachung 8.6.1 Generatorschalter"EIN"-Überwachung Die"Ein"-Rückmeldung des Generatorschalters wird überwacht.

Erscheint die Rückmeldung nicht innerhalb einer einstellbaren Zeit nach dem"EIN"-Befehl, so wird die SM -"RÜCKMELDUNG GEN. SCH. EIN GESTÖRT" ausgegeben.

8.6.2 Generatorschalter"AUS"-Überwachung Die"Aus"-Rückmeldung des Generatorschalters wird überwacht.

Erscheint die Rückmeldung nicht innerhalb einer einstellbaren Zeit nach dem"Aus"-Befehl, so wird die SM -"RÜCKMELDUNG GEN. SCH. AUS GESTÖRT" ausgegeben.

8.6.3 Generatorschalter"EIN/AUS"-Überwachung Die"Ein"-und die"Aus"-Rückmeldungen des Generatorschalters werden auf Plausibilität überwacht. Fehlen beide Rückmeldun- gen oder sind beide vorhanden, so wird nach einer einstellba- ren Zeit die SM -"RÜCKMELDUNG GEN. SCH. EIN/AUS GESTÖRT"

ausgegeben.

8.7 Zweiter Zusetzbefehl Bei bestimmten Bordnetzverhältnissen kann es sinnvoll sein, im Falle einer Störung, zwei neue Aggregate zuzusetzen. Die- ses kann eingestellt werden bei : - Blackout - Shutdown eines Aggregates Von dem gestörten Aggregat werden in diesem Falle zwei Zu- setzbefehle ausgegeben.

Im Falle eines Startfehlers eines der zuzusetzenden Aggregate wird ein weiterer Zusetzbefehl an ein eventuell vorhandenes drittes Aggregat ausgegeben.

9 Generatorschutz-und Synchronisiergerät GENOP 71 Das Generatorschutz-und Synchronisiergerät GENOP 71 reali- siert den Generatorschutz mit den Funktionen : Kurzschlusserfassung Überwachung auf Überstrom in jeder Phase Überwachung auf Rückleistung Abschaltung unwichtiger Verbraucher Automatische Synchronisierung des Generators auf die Sam- melschiene Erfassung, Aufbereitung und Transfer unterschiedlicher Messwerte über den Profibus 9.1 Fig 4 zeigt die Anschlüsse des GENOP 71 9.2 Genop integrier im PMA 71 System

Fig 5 zeigt das Genop 71 integriert ins PMA 71 System. Die Kommunikation zwischen dem Genop und der Simatic-S7 findet über den Profibus-DP statt. Die Parameter für Synchronisie- rung und Generatorschutz können über das Bedientableau OP7 geändert werden.

Mehr Infos über Bedienung siehe Abschnitt 13.

9.3 Genop 71 als Einzelgerät Das Genop 71 kann auch als Einzelgerät eingesetzt werden, wie in Fig 6 gezeigt.

Die Parameter über Synchronisierung und Generatorschutz kön- nen über eine serielle Schnittstelle geändert werden. (RS 232) 9.4 Test des Gerätes Das Gerät sollte einmal im Jahr auf korrekte Funktion getes- tet werden. Ist die Generatorsteuerung nach den Standard- schaltplänen aufgebaut, so ist ein Teststecker zum Testen des Generatorschutzes vorhanden.

In den Teststecker wird das Kabel vom Prüfgerät gesteckt. Am Prüfgerät leuchtet jetzt für jede Phase eine Lampe auf. Hin- ter den Lampen befindet sich je eine Sicherung, mit der das Prüfgerät abgesichert ist.

In jeder Phase kann sekundärseitig ein Strom von 1A oder 5A vorgewählt und am Drehknopf eingestellt werden. Das Instru- ment wird dabei mit umgeschaltet. Der Strom ist an der ent- sprechenden Skala abzulesen. Die Richtung des Stromes wird an einem zweiten Schalter eingestellt In Stellung"Normal"wird die Stromrichtung vom Generator ins Netz und in der Stellung "Reverse"die Richtung Netz in den Generator simuliert. Das Amperemeter in der Schaltanlage arbeitet dabei mit, wenn der

Amperemeter Umschalter in die richtige Stellung geschaltet wird.

Durch Erhöhen des Stromes in jeder Phase kann jetzt für jede Phase der Auslösepunkt für den Abwurf der unwichtigen Verbraucher und Abschaltung des Schalters durch Überstrom an- gefahren werden.

Bei der Überprüfung der Leistungseinstellwerte ist darauf zu achten, dass die Ströme in den einzelnen Phasen gleichmäßig erhöht werden um eine Falschauslösung durch einen eventuell zu hoch eingestellten Strom zu vermeiden.

9.5 Parametrierung über PC Ist das Genop als Einzelgerät aufgebaut, so werden die Ein- stellungen mittels eines PC's vorgenommen. Das Verbindungska- bel zum PC wird auf die Serielle Schnittstelle gesteckt.

Durch Mausclick auf die Ikone"Genop 71"wird das Paramet- rierprogramm gestartet.

Das Standardmenü wird angezeigt Load Das gespeicherte setup eines Genop kann in das Parametrier- programm geladen werden. Durch das Laden werden die Parameter nicht automatisch in das Genop 71 übertragen.

Save Speichert die aktuell editierten Daten aus dem Parametrier- programm ab. Sind die Daten vorher noch nicht abgespeichert worden, so wird vorher nach einem File-Namen gefragt. Die Er- weiterung ist immer"Gen".

Save As Hier kann vor dem Abspeichern eines Parametersatzes ein Pfad und ein File-Name eingegeben werden.

Transmit Data Überträgt alle im Parametrierprogramm eingestellten Parame- ter-Werte zum Genop 71.

Receive Data Lädt alle aktuell im Genop 71 vorhandenen Parameter in das Parametrierprogramm.

Print Alle im Parametrierprogramm enthaltenen Werte werden ausge- druckt.

Exit Beendet nach Rückfrage das Parametrierprogramm 9.5.1 Edit Limit-Values + Delay-Times Parameter Bedeutung Current 1 Grenzwert Generatorstrom : Bei Überschreitung des Grenzwertes erfolgt stufig zeitverzögert die Abschaltung der unwichtigen Verbraucher Stufe 1-3 Current 2 Grenzwert Generatorstrom : (Nicht benutzt) Current 3 Grenzwert Generatorstrom : Bei Überschreitung des Grenzwertes erfolgt kurzzeitverzögert (1s) die Abschaltung der unwichtigen Verbraucher Stufe 1-3 Current 4 Grenzwert Generatorstrom : Bei Überschreitung des Grenzwertes erfolgt zeitverzögert (Standard 15 Sek.) die Abschaltung des Generatorschalters Reverse Power Grenzwert Rückleistung : Bei Überschreitung des Grenzwertes erfolgt zeitverzögert (Standard 6 Sek.) die Abschaltung des Generatorschalters Short Circuit Kurzschluss : Bei Überschreitung erfolgt kurz- zeitverzögert (0.2-0.6 Sek.) die Abschaltung des Generatorschalters Delay Time 1 Die Verzögerungszeit startet nach Überschrei- (Current 1) tung des Grenzwertes"Current 1"und schaltet nach Ablauf die unwichtigen Verbraucher Stufe 1 ab. Delay Time 2 Die Verzögerungszeit startet nach Überschrei- (Current 1) tung des Grenzwertes"Current 1"und schaltet nach Ablauf die unwichtigen Verbraucher Stufe 2 ab. Delay Time 3 Die Verzögerungszeit startet nach Überschrei- (Current 1) tung des Grenzwertes"Current 1"und schaltet nach Ablauf die unwichtigen Verbraucher Stufe 3 ab. Delay Time 3.1 Die Verzögerungszeit startet nach Überschrei- (Current 3) tung des Grenzwertes"Current 3"und schaltet nach Ablauf die unwichtigen Verbraucher Stufe 1-3 ab. Delay Time 4 Die Verzögerungszeit startet nach Überschrei- (Current 4) tung des Grenzwertes "Dela Time 4"und schaltet nach Ablauf den Ge- neratorschalter aus Delay Time 5 Die Verzögerungszeit startet nach Überschrei- (Reverse Power) tung des Grenzwertes "Dela Time 5"und schaltet nach Ablauf den Ge- neratorschalter aus Delay Time 6 Die Verzögerungszeit startet nach Überschrei- (Short Circuit) tung des Grenzwertes "Dela Time 6"und schaltet nach Ablauf den Ge- neratorschalter aus Internal Parameters Parameter Bedeutung Limits Sync. Short-Impulse Kurzimpulslänge Synchronisierung Lenght Short-Impulse Pulse Faktor zur Einstellung des Verhältnisses Ratio zwischen Puls/Pausenzeit der Kurzimpulse zur Synchronisierung. Bei Einstellung 100% ist die Puls/Pausenzeit gleich. Bei Einstellung 50% ist die Pausenzeit 50% der Pulszeit. Sync. Long-Impulse Langimpulslänge Synchronisierung Lenght Long-Impulse Pulse Faktor zur Einstellung des Verhältnisses Ratio zwischen Puls/Pausenzeit der Kurzimpulse zur Synchronisierung. Bei Einstellung 100% ist die Puls/Pausenzeit gleich. Bei Einstellung 50% ist die Pausenzeit 50% der Pulszeit. Frequ. Limit Swit-Grenzwert Umschaltung von Dauer auf Langim- ching from Permanent puls to Long Impulse Lenght Frequ. Limit Swit-Grenzwert Umschaltung von Langimpuls auf ching from Long to Kurzimpuls Short Impulse Lenght Sync. Enable Limits Parameter Bedeutung Limits Sync. Diff. Frequency Differenz zwischen Generator-und Netzfre- Limit quenz. Ist der Grenzwert überschritten, so werden die Verstellimpulse gesperrt. Sync. Diff. Voltage Li-Spannungsdifferenz zwischen Generatorspan- mit nung und Netzspannung. Ist der Grenzwert überschritten so wird die Zuschaltung des Generatorschalters sowie die Ausgabe von Verstellimpulsen gesperrt Sync. Connecting Limit Differenz zwischen Generator-und Netzfre- quenz wo eine Synchronisierung überhaupt noch möglich ist. Ist der Grenzwert über- schritten, so wird die Einschaltung des Ge- neratorschalters gesperrt. Es werden jedoch noch Verstellimpulse zum Frequenzabgleich ausgegeben Pre-Switching Time Errechnete Zeit zwischen Ausgabe des Gene- ratoreinschaltbefehls und dem Nulldurchgang der Schwebespannung Switch ON Impuls Länge des Generatoreinschaltimpulses Lenght

U+I Transformation Parameter Bedeutung Primary Voltage Nennspannung des Netzes Transformer Primary Current Nennstrom des Generators Transformer

9.5.2 Extras Trigger controlling Für die Aktivierung dieser Funktion muss ein Genop 71 ange- schlossen sein.

In diesem Menü lassen sich die Grenzwertauslösungen für Cur- rent 1-4, Rückleistung und Kurzschluss unterdrücken.

Generator Frequ.

Die Generatorfrequenz kann hier per Mausclick verstellt wer- den.

Voraussetzung : Die Spannungsdifferenz (Netz/Generator) ist kleiner als der in"Sync. Diff. Voltage Limit"eingestellte Wert.

Die Frequenzdifferenz (Netz/Generator) ist kleiner als der in "Sync. Diff. Frequency Limit"eingestellte Wert.

PC-Interface Die Nummer der seriellen Schnittstelle (COM Poert 1-3) kann eingestellt werden.

About GENOP 71 Dieser Menüpunkt zeigt die Versionsdaten des Parameterpro- gramms und der Firmware eines angeschlossenen Genop 71 an.

Die Menüs"Show Data","Control-Signals"und"Adjustments" sind nur für Arbeiten im Herstellerwerk vorgesehen.

9.6 Generatorschutz 9.6.1 Überstrom-Zeitschutz Die drei Generatorströme IL1, IL2, IL3 werden über Messumfor- mer erfasst. Die Extremwerte der drei Ströme werden auf Grenzwerte überwacht Die Funktion des Generatorschutzes zeigt folgende Tabelle : Generatorstrom

Grenzwert I in % Verz. Zeit Relais Relais Relais Relais (GW) Sek. GW1 GW2 GW3 Gen. Sch Aus GW1 100 5 S X 10 S x 15 S x GW3 120 1 S x x x GW4 110 30 Sx Rückleistung Grenzwert Pin % Verz. Zeit Relais Relais Relais Relais Sek. GW1 GW2 GW3 Gen. Sch Aus Go5 0-100 6 S x

Kurzschluss Grenzwert I in % Verz. Zeit Relais Relais Relais Relais S GW1 GW2 GW3 Gen. Sch Aus GW6 >300 0.1- x 1.5Sek

9.6.2 Der funktionelle Zusammenhang beim Generatorschutz ist in Fig 7 dargestellt 9.6.3 Der funktionelle Zusammenhang bei der Störauswertung ist in Fig 8 dargestellt Die beim Generatorschutz aufgetretenen Stör-Meldesignale wer- den solange gehalten, bis sie von der übergeordneten Steue- rung quittiert oder durch einen RESET aufgehoben werden. Der Ausfall der 24V Batterie-Spannung oder eine Störung im Rech- ner bewirken eine unbedingte Meldung durch Abfallen des Re- lais"System Störung".

9.7 Synchronisierung 9.7.1 Frequenzabgleich Nach dem Starten des Aggregates wird es zunächst mit Dauer- verstellbefehl und danach mit Lang-und Kurzimpulsen an die Netzfrequenz herangeführt Der Vergleich, ob die Netzfrequenz größer oder kleiner als die Generatorfrequenz ist, wird auf dem Generatorschutz-und Synchronisiergerät GENOP 71 durchge- führt.

Ist f-Gen. < als f-Netz erscheint Signal"1"am Ausgang "HÖHER".

Ist f-Gen. > als f-Netz erscheint Signal"1"am Ausgang "TIEFER".

Die Länge der HÖHER/TIEFER Verstellimpulse kann am Bedien- tableau geändert werden.

9.7.2 Schwebungsspannungserfassung und Auswertung Zur Synchronisierung des Generatorschalters wird die vom Syn- chronisiergerät gewonnene Schwebespannung ausgewertet. Die

Schwebespannung wird durch Vergleich der Netz-und der Gene- ratorspannung erzeugt. Entsprechend der Differenz f-Gen. und f-Netz ändert sich auch die Steilheit der Schwebespannung.

Die aus den Messwerten gewonnene Steilheit der Schwebespan- nungskurve wird ausgewertet und der Einschaltbefehl mit dem entsprechenden Vorhalt erteilt.

9.7.3 Vorhalt Die Vorhaltzeit (Zeit zwischen dem Einschaltbefehl und dem Schließen des Generatorschalters) ist entsprechend den Daten des Generatorschalters am Bedientableau einzustellen.

Die folgende Tabelle zeigt die erlaubten Vorhaltezeiten im Verhältnis der Generatorfrequenz zur Sammelschienenfrequenz. Generator/Sammelschiene Vorhaltzeit Max. n Differenzfrequenz [HZ] [msec] 0.2 456 0.3 276 0.4 192 0.5 204 0.6 146 0.7 128 0.8 88 0.9 60 1.0 58 9.7.4 Differenzfrequenz Die Differenzfrequenz zwischen Netz-und Generatorfrequenz wird ebenfalls von der Schwebespannung abgeleitet Bei einer Differenzfrequenz von > 0,5 Hz wird die Synchronisierung ge- sperrt. Bei einer Differenzfrequenz von > 10 Hz werden die HÖHER/TIEFER-Verstellimpulse ganz gesperrt, da hier nur eine Störung des Aggregates vorliegen kann.

9.7.5 Frequenzverstimmung Wird die Generatorfrequenz durch einen Versteilbefehl sehr dicht an die Netzfrequenz herangeführt, so dass eine Dauer- schwebung entsteht (Netz und Generatorfrequenz ist gleich), so wird ein Verstellimpuls gegeben und ein größeres Delta-f erzeugt, um eine schnelle Synchronisierung zu ermöglichen.

Hierzu werden die Nulldurchgänge der Schwebung ausgewertet.

Tritt nicht innerhalb einer bestimmten Zeit ein Nulldurchgang der Schwebung auf, so wird nochmals ein Verstellimpuls gege- ben.

Automatische Synchronisierung/Synchronisierung im Local Semi- automatikbetrieb und Synchronisierung im Handbetrieb sind im Abschnitt 4 beschrieben.

9.7.6 Einstellbare Werte für die Synchronisierung Einige Werte für die Synchronisierung können über das OP7 eingestellt werden. Wird das Generatorschutzgerät/Messumfor- mer GENOP 71 allein eingesetzt, können diese Werte über ein PC-Programm eingestellt werden.

Folgende Werte sind einstellbar.

- Grenzwert der Differenzfrequenz für die Freigabe der Ver- stellimpulse (z. B. 10 Hz) - Grenzwert der Differenzfrequenz für die Umschaltung von Dauer-auf Langimpuls (z. B. 1,5 Hz) - Grenzwert der Differenzfrequenz für die Umschaltung von Lang-auf Kurzimpuls (z. B. 0,6 Hz) - Grenzwert der Differenzfrequenz für die Einschaltung des Generatorschalters bei Nulldurchgang (z. B. 0,5 Hz) - Impulslänge der Kurzimpulse - Impulslänge der Langimpulse - Vorhaltzeit vor Erreichen des Nulldurchganges der Schwebe- spannung (Einschaltzeit des Generatorschalters)

- Impulslänge des Einschaltbefehls des Generatorschalters - Verzögerungszeit zum Auslösen der Frequenzverstimmung - Impulslänge der"Höher/Tiefer"-Impulse für Frequenzver- stimmung - Grenzwert der Differenz zwischen Generatorspannung und Netzspannung zum Sperren der Verstellung und des Zuschal- tens des Generatorschalters 9.7.7 Spannungsdifferenzüberwachung Das Zuschalten des Generatorschalters bei zu großer Span- nungsdifferenz wird blockiert. Liegt die Spannungsdifferenz über einem einzustellenden Grenzwert, so wird die Zuschaltung des Generatorschalters sowie die Ausgabe der Verstellimpulse gesperrt. Die Überschreitung des Grenzwertes wird mit einer LED an der Frontseite des Gerätes signalisiert.

Optionel kann ein Spannungsregler in der Simatic-S7 vorgese- hen werden der höher/tiefer Verstellimpulse an den Spannungs- regler des Generators ausgibt.

9.7.8 Die Funktionsabläufe bei der Synchronisierung zeigt Fig 9 Bedeutung der Parameter : BR_ON Schalter EIN-Signal SYN_EN Freigabe Synchronisieren AUT_EN Automatikbetrieb FHIGHER Frequenzverstellimpuls Höher FLOWER Frequenzverstellimpuls Tiefer 9.7.9 Das Prinzip der Synchronisierung ist in Fig 10 darge- stellt

10 Trennwandler DC 24V/DC 24V 10.1 Aufgabe Der Trennwandler DC 24V/DC 24V hat folgende Funktionen : 1.) Die angeschlossenen Komponenten können über einen größe- ren Spannungsbereich betrieben werden, als nach den technischen Daten der einzelnen Komponenten möglich.

2.) Die angeschlossenen Komponenten werden von der Schiffs- batterie potentialmäßig entkoppelt. Hinter dem Trenn- wandler kann die DC 24V-Versorgungsspannung geerdet wer- den, was für den Störschutz große Vorteile bietet.

Folgende Komponenten werden von der Stromversorgung einge- speist : - die zum Aggregat gehörende SIMATIC S7 - sämtliche zum Aggregat und zur Steuerung gehörende Signal- geber - die digitalen Ausgaben der SIMATIC S7 (Ansteuerung von Lampen oder Koppelrelais) - das Generatorschutzgerät/Messumformer - das Bedientableau OP7 Die Stromversorgung des Generatorschutzgerätes/Messumformers ist redundant aufgebaut, d. h. dieses Gerät verfügt neben der Einspeisung vom Trennwandler (und somit von der übergeordne- ten Batteriestromversorgung) über eine Einspeisung von einem Netzteil, das vom jeweiligen Generator gespeist wird.

Die Spannungsversorgung für die Unterspannungsspule des Gene- ratorschalters nebst Verzögerungsgerät ist in der PMA 71 nicht enthalten, sondern ist in der Schalttafel aufzubauen.

10.2 Mechanischer Aufbau : Der Trennwandler DC 24V/DC 24V wird mit einigen Schrauben auf der Montageplatte befestigt. Er kann senkrecht oder waa- gerecht montiert werden. Der Anschluss der Ein-und Ausgangs- spannung erfolgt über Fastonstifte.

11 Fig 11 zeigt das Standard-Bedientableau (BT) OP7