船舶电气系统的利记博彩app

专利名称：船舶电气系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种船舶电气系统，该系统具有发电机、诸如电机的耗电器和一个船上电网，该电网具有作为系统组件的开关装置，其中，该电气系统用来在船舶所有的运行状态下，提供充足的电能。
迄今在船舶上常见模拟工作的测量、控制和调节设备，必要时为它们配备一种数字操作和观察平面。这种混合系统虽然已经证明是适用的，但在结构技术上有缺点。令人吃惊地是已经证明，一种全数字化的实施方式可以是优选的并特别地造价低廉。如果应该通过新的参数化，即通过外部干预或者通过一种自动装置进行连续的优化，则尤其如此。
按照本发明，将公知的混合系统通过基于标准模块的数字控制和调节替代。
系统的构造可以从附图所示的系统描述中具体得出。本发明的其它细节由属权利要求给出。
1概述功率管理系统的任务功率管理系统SIMOS PMA 71的基本任务是，在船舶的所有运行状态下用来提供充足的电能。
但是，随着船舶上功率需求的增加，经济地产生能量与不中断的供电具有同样的重要性。
能量产生自动装置SIMOS PMA 71具有在不同的运行方式下保持自动提供电能的能力。
在船上电网出现故障时，将依靠所有必要的措施，以便尽可能没有中断地提供电能，并同时预防损害。
对于每个机组采用了SIMATIC-S7标准组件，并通过一种发电机保护装置/测量变换器和一种DC 24V/DC 24V隔离变换器加以补充。
每单个机组的发电机保护装置/测量变换器、DC 24V/DC 24V隔离变换器以及SIMATIC S7构成一个独立的系统。由此，保证了当一个系统产生故障时仅涉及到一个机组。
发电机保护装置除了来自船舶电池的24V供电外，还具有来自发电机电压的内部供电。如果SIMATIC-S7同样需要通过一个冗余电源供电的话，则从开关设备制造商一方预先考虑(例如，从汇流排电压馈电的DC 24V电源)，从而在上一级电池供电出故障时也可保证PMA工作。
发电机保护装置也可以没有SIMATIC-S7单独使用，这样仅仅实现一部分功能(发电机保护，同步)。除了发电机PMA，还可以供应耦合开关PMA、岸上连接(Landanschluss)PMA和应急柴油机(Notdiesel)PMA。这些装置具有特殊的、与发电机PMA不一样的功能。
几个分级协会要求一种附加的独立柴油机保护系统(超过转速，润滑油压力)。PMA 71柴油机保护只有两级功能。主柴油机保护不是PMA 71的部分。
2性能和功能范围-船上电网检测(中断、低频率、超频率、低电压、过电压)-依赖于负荷的机组启动(过电流、过负荷)-依赖于故障的机组启动-发电机的过电流和回程功率保护-按3级断开不重要的耗电器-在考虑可用功率(轻负荷)的情况下自动停止机组-手动启动机组(只要设置了，则用多种启动尝试)，以及手动停止(只要还有一个其它机组在汇流排上，则按照此前机组的卸载)-机组自动同步-船上电网频率自动调节-自动平衡机组间的有效负荷-短路保护-将故障显示集成在操作面板上-负荷要求自动装置(可选)2.1特殊特征-通过结构化构造的高可用性(一个PMA 71的故障不影响其它机组的运行)-通过模块化构造实现简单的维护和故障查找-在所有SIMATIC-S7二进制输入和输出端采用发光二极管
-通过插件技术在SIMATIC-S7中的简单组件更换-通过发电机保护装置/测量变换器使系统易于与不同的机组进行适配-通过预制插件技术使布线花费低2.2一般提示运行和故障报告以文字形式在操作面板上显示。
对应于操作面板显示中的位置必要时可以使用缩写。
报告的类型(运行或故障报告)在本说明书中按如下缩写形式缩写BM(运行报告)SM(故障报告)使用了下列缩写DG(柴油发电机)WG(波发生器(Wellengenerator))HATA (主开关板)B&B (操作和观察)3设备构造3.1单个机组组件能量产生自动装置SIMOS PMA 71的组件用于在标准开关板(对应于发电机区域)中的分散构造或者用于在标准机柜中的集中构造。在集中构造中可以将发电机保护装置装入各自的发电机区域中，而将其它组件集中地装在一个机柜中。
每个机组按照标准地配置了下列组件-可编程存储控制装置(SPS，SIMATIC S7-300)-发电机保护/同步装置/测量变换器(GENOP 71)-隔离变换器(Trennwandler)DC 24V/DC 24V-操作面板(OP)如果将PMA建造在一个机柜中，则将发电机保护装置GENOP 71安装在主开关板中的对应发电机区域。其它组件可以装入中央机柜中。
3.2插件连接/接头总线耦合一个机组的组件(SPS，GENOP 71，OP)与上级特征总线(Profibus)DP相互连接。
不同机组的SPS通过MPI耦合连接。
外设外部导线通过(具有螺旋接头的)连接模块接入。用于数字输出信号的模块配备有继电器(与输出信号的电位分离)。
这种连接模块通过前部插头和插件导线与SIMATIC-S7的输入和输出组件连接。
发电机保护装置/测量变换器为发电机保护装置/测量变换器引入了下列信号-三相发电机电压，(100V～信号)-三相电网电压，(100V～信号)-每个相位一个变流器(1A～信号)这些导线在机柜或者开关板内的布线是与控制线分开的(分离的电缆通道)。
导线的屏蔽在该机柜/开关板外对信号以及供电导线布线时，应该与传输电压＞230V的导线保持至少10cm的距离。
3.3

图1中示出系统的配置4机组控制下列的运行类型是可能的-本地手动-本地半自动-自动运行4.1在“本地手动”运行中的功能通常选择本地手动运行来进行维护工作，以及从“现场”启动和停止机组。
在这种运行方式中，机组是在绕开PMA71的情况下被启动和停止的。
为了进行转换将选择开关手动/自动打到“手动”位置。
该运行类型作为“手动”显示在操作面板上。
该选择开关“手动/自动”设置在HATA中。
在本地手动运行中禁止了自动功能以及通过面板的操作。显示功能在运行。
转速调整以及发电机开关的接通只能由手动进行。(所需的用于转速调整和发电机开关操作的装置可由开关板制造商提供。)安全功能(在超过转速、润滑油压力过小、冷却水温度过高等情况下的断开)继续起作用。
当发电机开关接通时，发电机保护也起作用。
4.1.1同步手动同步借助于一个检查同步辅助装置进行。在由手动启动机组之后，将通过手动调节的发电机频率与电网频率进行匹配(从开关板出发)。为了接通发电机开关要按压“清除按键”。通过同步辅助装置在下一个过零点接通该开关。在全船失电的情况下可以直接用按键“开关接通(SCHALTEREIN)”接通发电机开关。
4.2在“本地半自动运行”中的功能前提是选择开关“手动/自动”打到“自动”位置。通过按压在操作面板上的“SIMI”键转换到本地半自动运行。该运行类型在操作面板上作为“SIMI”显示。下列功能可以在半自动运行中从操作面板上进行-机组的启动-机组的停止-同步的启动为了避免误操作，对于重要功能要求用一个“BESTTIGEN”(确认)键额外确认。
安全功能(在超过转速、润滑油压力过小、冷却水温度过高等的情况下断开)以及发电机保护起作用。在故障的情况下柴油机组如同在自动运行中一样被停止，但是对于处于待机的机组不能执行启动命令。
4.2.1机组的启动在操纵“START”键时，指示“BESTTIGEN DRCKEN”(按BESTTIGEN键)将在面板上显示一段可以调节的时间。但是，仅在该段时间内接受键“BESTTIGEN”被确认时，该命令才被执行。否则该要求将被取消。
如果电机停止，即不存在触发转速和发电机电压，则起动命令才可以给出。如果在时间变化中“BESTTIGEN”键被确认，则给出启动命令。同时在显示器上出现BM“STARTVENTIL”(启动阀)。利用信号“达到触发转速”或者“发电机电压＞85％”将启动命令取消。该启动命令仅仅在一段设置的时间给出(启动时间)。
利用信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”将显示BM“BETRIEB”(运行)。如果在多次启动尝试之后信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”仍未出现，则再次给出启动命令。
4.2.2同步的启动可以通过两种不同的途径进行同步-在同步之后没有负荷分配-在同步之后进行负荷分配同步之后没有负荷分配在操纵按键“GEN.SHCALTER EIN”(发电机开关接通)时，将在一段可调节的时间内在操作面板上显示“BESTTIGEN DRJCKEN”(按BESTTIGEN键)。但是，仅在该段时间内该接受键“BESTTIGEN”被确认，该命令才被执行。如果不是这种情况则取消该要求。
此时自动同步启动并且发电机开关接通。此时在操作面板上显示出当前的运行类型和由机组给出的有效功率。不进行自动负荷分配。负荷分配的改变可以由手动进行。
具有负荷分配的同步该功能只有在自动运行中是可能的。通过操纵按键“AUTO”转换到AUTO(自动运行方式)。在转换之后自动同步被启动，而发电机开关被接通。在接通之后开始自动负荷平衡。
在全船失电(blackout)的情况下接通发电机开关在全船失电的情况下发电机开关如下被接通-通过按压“GEN.SHCALTER EIN”(发电机开关接通)和“BESTTIGEN”(确认)键，或者
-通过转换到自动状态4.2.3机组的停止在操纵按键“STOP”(停止)时，在一段可以调节的时间内在操作面板上显示“BESTTIGEN DRCKEN”(按BESTTIGEN键)。但是，仅在该仅时间内该接受键“BESTTIGEN”被确认，该命令才被执行。如果不是这种情况则取消该要求。
在并行运行中首先执行一个“停止负荷再循环”。显示BM“LAST RED”(负荷赤字)。送出“更低”调节脉冲直到机组低于极限值“发电机功率最小值”而去负荷。然后，发电机开关断开。随着发电机开关的断开机组还要运转一段时间以便冷却。在操作面板上显示指示“LEERLAST-NACHLAUF”(空载运转)。在空载空转时间过后机组停止。随着发出停止命令BM从“LEERLAST-NACHLAUF”(空载空转)转换为“STOP”(停止)。在停止命令结束之后机组再次可以启动。
“LEERLASTNACHLAUF”(空载空转)可以被断开(在设计时进行确定)。在这种情况下机组在发电机开关断开之后立刻停止。
4.2.4发电机开关的断开在操纵按键“GEN.SHCALTER AUS”(发电机开关断开)时，在一段可以调节的时间内在操作面板上显示“BESTTIGEN DRCKEN”(按BESTTIGEN键)。但是，仅在该段时间内该接受键“BESTTIGEN”被确认，该命令才被执行。如果不是这种情况则取消该要求。在并行运行中，首先执行“停止负荷再循环”。显示BM“LAST RED”(负荷赤字)。输出“更低”调节脉冲直到机组低于极限值“发电机功率最小值”而去负荷。然后，发电机开关断开。
4.3在“自动运行”中的功能通过按压在操作面板的“AUTO”键转换到自动运行。该运行类型在操作面板上作为“AUTO”显示。
在自动运行中，自动地或者按照通过操作和观察系统的要求进行启动(待机启动)和停止(应急停止、过负荷等等)。
4.3.1在自动运行中的启动如果机组处于“待机”，而由一个其它机组或从上一级操作系统提出要求时，则在自动运行中引入启动过程。
指示“START”出现在显示器上。
利用信号“达到触发转速”或者“发电机电压＞85％”将启动命令取消。该启动命令仅仅在一段设置的时间给出(启动时间)。
利用信号“触发转速”显示BM“BETRIEB”(运行)。
如果在多次启动尝试之后，信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”仍没有出现，则给出另一个启动命令。
4.3.2在自动运行中的停止随着一个无时延的停止命令(应急停止、短路、回程功率等等)发电机开关被立刻断开。
如果机组通过轻负荷或者通过经B&B遥控停止而停止，并处于并行运行，则首先执行一个“停止负荷再循环”。
显示BM“LAST RED”(负荷赤字)。输出“更低”调节脉冲直到机组低于极限值“发电机功率最小值”而去负荷。然后，发电机开关断开。随着发电机开关的断开，机组还要运转一段时间以便冷却。在操作面板上显示指示“LEERLASTNACHLAUF”(空载空转)。在空载空转过后机组停止。随着发出停止命令BM从“LEERLAST-NACHLAUF”(空载空转)转换为“STOP”(停止)。在停止命令结束之后机组再次可以启动。
“LEERLASTNACHLAUF”(空载空转)可以被断开(在设计时进行确定)。在这种情况下机组在发电机开关断开之后立刻停止。
4.4启动故障具有一次或多次启动尝试的启动过程在自动模式和在半自动模式中是相同的。
如果在多次启动尝试之后，信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”没有出现，则给出另一个停止命令。下列指示被给出-“BLOCKIERT”(BM)(阻断)-“STARTFEHLER” (SM)(启动故障)在自动运行中给出一个置位命令。在“STOP”(停止)消失之后可以应答故障信号，机组再次可以被启动。复位在自动运行中是不可能的。
4.5启动和停止时间的调整启动时间(启动尝试之间的停顿时间)和停止时间必须对应于机组的要求进行调整。在自动模式和半自动模式中设置相同的时间值。该设置从操作面板出发进行。
启动尝试的次数也可以设置。
标准的设置为-启动时间5秒-停顿时间5秒-停止时间30秒-启动尝试次数34.6空载空转对于几种机组类型建议采用空载空转，以便在停止前冷却机组。该空载空转可以由PMA 71控制。可以在操作面板上设置进行多长时间的空载空转。该空载空转在本地半自动模式和自动运行中有效。BM“LEERLAST-NACHLAUF”(空载空转)在该段时间内被显示。
4.7操作面板的阻断前提-本地半自动模式-机组停止阻断机组是为维护工作设计的。在操纵键“ENTER”(回车)时，操作菜单被打开。通过箭头键选择“ENIGABE KOMMANDOS”(输入命令)子菜单并在“机组阻断”区域输入一个“1”然后用“ENTER”(回车)键确认。用“ESC”键跳回到显示区域。下列SM将被显示“BLOCKIERUNG VOM BEDIENTABLEAU”(由操作面板阻断)。
清除阻断重新选择子菜单。输入一个“0”代替“1”然后用“ENTER”(回车)键确认。由此清除了该功能。
4.8通过闭锁开关闭锁在大多数柴油机组上有一个在维护工作中可以转换的“BLOKED/LOCAL/REMOTE”(闭锁/本地/遥控)选择开关。该选择开关必须与PMA 71连接。“BLOKED/LOCAL/”(闭锁/本地)的设置通过PMA 71阻断了每种启动的可能性。在操作面板上根据选择开关的位置显示“BLOKED”或“LOCAL”。
但是，不能关断运行着的机组。对机组的监测(超过转速、润滑油压力等)继续起作用。如果在本地半自动模式进行一次启动尝试，则在操作面板上出现下列指示-“AGGREGATBER SPERRSCHALTER BLOCKIERT”(机组通过闭锁开关阻断)4.9报警指示的应答报警指示在操作面板上的下面两行闪烁地示出。通过“ACK”键可以对其应答。如果该报警指示(例如过电压)已经消失，则通过操纵“ACK”键将其从指示缓冲器中清除。如果该指示在外部仍然存在，在应答时其从闪烁光变成持续光并继续在显示器上显示。如果外部的指示消失，则它也被从指示缓冲器中清除并不再在显示器上显示。
已经被应答的指示可以通过按键↑↓显示出来。
4.10阻断的清除机组的阻断(例如通过上限转速或者汇流排上的短路等引起)可以通过运行指示“BLOKIERT”(阻断)在操作面板上显示，并且必须通过操纵“BESTTIGEN”(确认)键清除。仅在机组是停止的时，该清除才可以进行。
4.11预润滑PMA 71提供一个输出(不带电位的触点)用于控制预润滑在操作面板上可以设置下列功能。
-没有预润滑-持久预润滑-周期性预润滑-启动前预润滑此外可以设置，是否要在待机、在自动状态或者在自动和本地半自动模式中进行预润滑。
4.11.1持久预润滑通过预选这种功能，只要机组不运行就对其持久预润滑。
当信号“触发转速”和“发电机电压＞85％”消失时，开始预润滑。当信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”出现时，预润滑结束。
如果闭锁开关安装在机组上，则预润滑被断开。
4.11.2周期性预润滑通过预选这种功能，只要机组不运行则对其进行周期性的预润滑。
可以在操作面板上设置时间。
标准的设置为-预润滑时间 2分钟-停顿时间2小时当信号“触发转速”和“发电机电压＞85％”消失时，预润滑开始。当信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”出现时，预润滑结束。
如果闭锁开关安装在机组上，则预润滑被断开。
4.11.3启动前预润滑通过这种功能先对机组进行一段可以设置时间的预润滑，然后启动。
但是，要检查自从最后一次预润滑多少时间已经过去。如果该时间过长则进行预润滑。如果该时间比设置的要短则立刻启动。
该时间可以在操作面板上设置。
标准的设置为-预润滑时间 30秒-不经预润滑启动的最长时间 5分钟在“全船失电”的情况下将不经预润滑启动。
4.11.4预润滑监测(可选)对于这种功能需要一个外部预润滑系统的接点。对警报将延迟后评估。在延迟时间结束后机组被阻断。该延迟时间可以在操作面板上设置。
下列指示在操作面板上给出-“BLOCKIERT”(阻断)(BM)-“FEHLER SCHMIERLDRUCK”(润滑油压力故障)(SM)阻断在自动和本地半自动模式下有效。通常，只要报警有效则不能复位。
在“全船失电”的情况下报警被压制。
4.12预热PMA 71提供一个输出(不带电位的触点)用于预热控制。
可以设置是否要在待机、在自动状态或者在自动和本地半自动模式中进行预热。
当信号“触发转速”和“发电机电压＞85％”消失时，开始预热。当信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”出现时，预热结束。
如果闭锁开关安装在机组上，则预热被断开。
4.13缓慢转动(可选)利用该功能柴油机组的曲轴缓慢旋转，然后启动。
但是，要检查自从机组最后一次运行多少时间已经过去。如果该时间过长则进行预转动。如果该时间比设置的短则立刻启动。
该时间可在操作面板上进行设置。
标准的设置为-缓慢转动时间10秒-不经缓慢转动而启动的最长时间2小时在“全船失电”的情况下则不经缓慢转动而启动。
4.14信号“触发转速”对于不同的功能，PMA71需要信号“触发转速”(触发转速＝触点闭合)。
转速采集(例如转速继电器)不是PMA71的部件。
4.15安全功能利用PMA71可以实现安全功能。四个具有断线检测的数字输入可以按标准使用。通常它们被这样占用-1号“超过转速”-2号“润滑油压力最小”-3号“冷却水温度最大”-4号保留(例如“冷却水压力最小”)其它输入可以有选择地提供使用。
机组必须装备对应的发送器。为了进行断线检测，每个发送器触点与一个5.6千欧姆的电阻跨接。PMA 71如下识别电阻电阻～8kΩ(断线或没有电阻并联)断线电阻～5.6kΩ (电阻并联，触点打开)没有停止电阻～0 (触点闭合) 无时延停止报警2...4被设计具有一个延迟时间，以便避免由短干扰脉冲造成的激励。该时间可在操作面板上设置。标准的设置为一秒。
下列指示在操作面板上显示-“BLOCKIERT”(阻断)(BM)和对应的原因指示-“BERDREHZAHL”(超过转速) (SM)或者- SCHMIERLDRUCK MIN”(润滑油压力最小) (SM)或者- KHLWASSERTEMP HIGH.”(冷却水温度高) (SM)或者-“ALARM NO.4”(4号报警) (SM)4.15.1无时延停止/时延停止保险断开可以有时延或无时延地进行。例如冷却水温度最大的判据根据不同的机组类型要求无时延的断开或有时延的断开(在设计时确定)。如果设计为有时延的断开，在当超过冷却水温度时首先在操作面板上给出BM“VERZGERT STOP”(有时延断开)。在延迟时间结束后机组才断开。功能见4.15。
该延迟时间可以在操作面板上设置。
4.16转速/依赖于时间的报警清除如果机组不运行，则有若干值(例如润滑油压力)低于报警点。在机组启动之后这些值需要一些时间达到一个正常水平。
因此，可以将这些报警封闭，直到一个延迟时间结束。(延迟时间1或者延迟时间2)。
2号报警(润滑油压力)被封闭直到延迟时间1结束。
标准设置-监测时间1 15秒-监测时间2 45秒监测时间1随信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”开始。
在该时间结束后监测时间2开始。
4.17阻断报警为了阻断报警有一个不带电位的触点可供使用。如果机组不运行且自机组启动至监测时间1结束的话，则该输出有效。
通过该信号可以在停工时或者机组加速期间阻断外部报警系统的报警。
4.18应急停止设置了一个数字输入用于应急停止功能。可以将“应急停止”按键连接于此。该功能引发立刻停止并清除机组的阻断。该功能在自动和在本地半自动模式中起作用，但仅仅是当机组运行时起作用，例如出现信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”时。
下列指示在操作面板上显示-“BLOCKIERT”(阻断)(BM)-“NOTSTOP”(应急停止)(SM)功能“应急停止”不会造成待机启动。应该注意到，如果对应的机组单独连在电网上或者如果其它机组过负荷的话，该机组的应急停止可能导致“全船失电”。
出于安全的原因，对应急停止阀应该绕开PMA 71额外地直接控制。
4.19应急停止阀一些机组除了通常的停止阀外还附加有一个应急停止阀。如果机组应该尽可能快地停下来(无时延的停止、应急停止、短路等等)，则该阀被操纵。
PMA 71提供了一个输出用于控制该阀。
4.20抑制阀PMA 71提供了一个输出用于控制一个抑制阀。当机组不运行时该阀被操纵，并有时延地用信号“触发转速”或者“发电机电压＞85％”来控制。
延迟时间可在操作面板上设置。
4.21预报警(可选)前提-自动运行该功能的需要是为了将待机的机组预防地启动，以便避免要求无时延地停止。该信号可以直接从机组作为预报警或者作为来自报警系统的组报警得到(例如作为润滑油压力和冷却水温度的预报警)。
可以在操作面板上设置，是否应该停止有故障的机组(按此前的回程功率)或者应该将其保留在电网上。
下列指示在操作面板上显示-“VORALARM”(预报警)(BM)通过“RESET”(复位)键的确认应答该指示。
4.22遥控如果PMA 71和上级操作和观察系统连接，则下列操作可以进行-启动机组-停止机组-激活/去激活接入和去除链(Zu-und Absetzkette)-使UBL运行激活/去激活-接通断开岸上连接-接通断开耦合开关此外，诸如机组有效功率、电流、电压和频率等实际值在一个标准数据单元中准备并可以被进一步处理。
为了将操作权限交给B&B系统，要在OP7的“遥控”键上确认。
运行方式将作为“遥控”显示在操作面板上。
在遥控操作期间通过OP7的操作不能进行。
如果要将操作再次转换到OP7上，则要操纵键“半自动”或者“自动”。
进一步的信息见对应的B&B系统的操作说明。
5波发生器控制一般提示在本说明书中仅仅涉及WGA 23D和常规WG的控制。
WGA 23DWGA 23D是一个波发生控制装置，由一个波发生器(Wellengenerator)、一个静态变换器以及一个同步电抗器(Blindleistungsmaschine)组成。借助于变换器将波发生器的频率变换成汇流排频率。这在机器转速的40％至100％的范围内是可能的。WGA和柴油发电机还可以并行运行。
WGA 23D用于具有固定推进器和可调推进器的船舶。在具有固定推进器的船舶中，对船速的控制仅可以通过主机转速实现。在具有可调推进器的船舶中，对船速的控制通过主机转速以及推进器的螺距进行。这样，WGA23D允许在大的转速范围内的运行波发生器。
标准值
通过行星齿轮联动装置(例如Renck)的WG控制这里，波发生器通过一个行星齿轮联动装置(Planetengetriebe)与主机耦合。这里同样可以在机器转速70％至100％范围内持久地并行运行。
这里，发电机频率通过联动装置本身与主机转速匹配。
常规波发生器(PTO)这种控制装置主要用于具有可调推进器的船舶中，因为波发生器频率通过主机的转接被保持在“恒定速度”上。这里，船速通过调节推进器的螺距进行调节。
WG和DG之间的并行运行仅在传递负荷或者在及其平静的海面上才可能。
5.1 WGA 23D5.1.1 WGA 23D的接通WGA 23D的接通仅仅在现有船上电网之下可能。如在DG中的“全船失电”的开始是不可能的。
WGA 23D的接通在本地半自动模式中通过PMA 71的操作面板进行。为了接通WGA 23D，必须满足一些前提条件-主机的转速处于工作区域-耦合(Kupplung)必须被接通-WGA的控制装置被接通-在控制装置中没有故障指示如果这些前提满足，则WGA 23D向PMA 71给出一个“STARTBEREIT”(可以启动)信号。
下列指示在操作面板上显示“STARTBEREIT”(可以启动)(BM)在操纵按键“START”(开始)时，在一段可以调节的时间内在操作面板上显示“BESTTIGEN DRCKEN”(按BESTTIGEN键)。但是，仅在该段时间内该接受键“BESTTIGEN”被确认，该命令才被执行。如果不是这种情况则取消该要求。当由WGA 23D送出信号“STARTBEREIT”(可以启动)时，才可以给出开始命令。如果在该段时间内该接受键“BESTTIGEN”被确认，则向WGA 23D控制装置送出一个开始命令。此时由WGA 23D启动加速。下列指示在操作面板上显示“START”(开始)(BM)随着信号“发电机电压＞85％”指示“BETRIEB”(运行)(BM)被显示。
在加速结束后(大约60秒后)，由WGA 23D向PMA 71给出信号“可以同步”和“释放发电机开关”。
下列指示在操作面板上显示“SYNCHRONISIERBEREIT”(可以同步)(BM)“FREIGABE GENERATORSCHALTER”(释放发电机开关)(BM)如果PMA 71置于“自动”，则开始同步。在发电机开关接通之后进行负荷的均匀分配。
在操作面板上显示刚刚激活的运行状态和输出的发电机有效功率。
信号“FREIGABE GENERATORSCHALTER”(释放发电机开关)直接连接到主开关板。没有该信号不可能接通发电机开关。通过取消该信号可以通过WGA 23D断开发电机开关(在严重故障的情况下)。
5.1.2启动故障如果“FREIGABE GENERATORSCHALTER”(释放发电机开关)在给出启动命令后一个确定的时间内不出现，则下列指示在操作面板上显示“STARTFEHLER”(启动故障)(BM)5.1.3在并行运行中手动断开WGWGA 23D可以在本地半自动模式中从PMA 71的操作面板停止。在操纵按键“STOP”(停止)时，在一段可以调节的时间内在操作面板上显示“BESTTIGEN DRCKEN”(按BESTTIGEN键)。但是，仅在该时间内该接受键“BESTTIGEN”被确认，该命令才被执行。如果不是这种情况则取消该要求。
向WGA 23D的控制装置发出一个停止命令。如果机组处于电网并行运行，则此前执行一个“停止负荷回收”。
BM“LAST RED”(负荷赤字)显示在操作面板上。送出“更低”调节脉冲以便减轻机组的负荷。
随着低于极限值“GEN.LEISTUNG MIN.”(发电机功率最小值)发电机开关被断开。在发电机开关被断开之后“STOP”(停止)命令被送至WGA23D的控制装置。
随着“STOP”(停止)命令的送出在操作面板上的运行指示从“LASTRED”(负荷赤字)变为“AGGREGAT STOPPT”(机组停止)。
5.1.4在孤立运行(Inselberieb)中WG的手动断开如果WG单独在电网上，则断开意味着“全船失电”。
此前必须启动和同步一台柴油机组。在DG同步之后的进一步功能如在5.1.3节所述。
5.1.5主机变慢PMA 71通过一个不带电位的触点将该信号从柴油机遥控中送入。
在“变慢”的情况下，主机的转速由遥控保持一定的时间，以便启动一台待机机组并执行负荷接收。
当该信号出现时，PMA 71被阻断，而一台待机的机组被启动。
在操作面板上显示指示-“SLOW DOWN VON HAUPTMASCHINE”(主机变慢)在该待机的机组启动和同步之后，WGA 23D的PMA 71控制装置执行“停止负荷接收”。送出“TIEFER”(更低)调节脉冲，以便机组去负荷。在去负荷的过程中在操作面板上显示BM“LAST RED”(负载赤字)。随着低于极限值“GEN.LEISTUNG MIN.”(发电机功率最小值)发电机开关被断开。
随着发电机开关被断开，WGA 23D的PMA 71控制装置转换到“本地半自动模式”。同时“STOP”(停止)命令送至WGA 23D的控制装置。随着“STOP”(停止)命令的发出，运行指示从“LAST RED”(负载赤字)变为“STOP”(停止)。
在发电机开关被断开之后，遥控继续主机的“变慢”。对于这种功能开关板的一个不带电位的触点必须引至柴油机遥控中(它不是PMA 71的功能)。
5.1.6主机停机
PMA 71通过一个不带电位的触点将该信号从柴油机遥控中送入。
与“主机变慢”不同，这里主机的转速不是保持一个确定的时间。它取决于主机的变化速度，看是否对于一台待机的机组的启动和对于负荷的传递有足够的时间。
通常主机的“停机”导致“全船失电”。
随着该信号向待机的机组送出一个启动命令并阻断WGA 23D的控制装置。如果选择了“在故障情况下启动两台发电机”功能，则启动两台柴油机组。
在操作面板上显示指示“NOTSTOP VON HAUPTMASCHINE”(主机应急停止)。
在该待机的机组启动和同步之后，WGA23D的PMA 71控制装置执行“停止负荷接收”。送出“TIEFER”(更低)调节脉冲，以便机组去负荷。在去负荷的过程中在操作面板上显示BM“LAST RED”(负载赤字)。随着低于极限值“GEN.LEISTUNG MIN.”(发电机功率最小值)发电机开关被断开。
随着发电机开关被断开，WGA23D的PMA 71控制装置转换到“本地半自动模式”。同时“STOP”(停止)命令送至WGA 23D的控制装置。随着“STOP”(停止)命令的发出运行指示从“LAST RED”(负载赤字)变为“STOP”(停止)。
如果在实现向待机的机组传递负荷之前主机的转速降低到WGA 23D的工作范围之下，则发电机开关独立于PMA 71由WGA 23D断开。然后，已经启动的待机机组通过“全船失电”接通。
5.1.7机器电报(MT)＜nMinPMA 71通过一个不带电位的触点将该信号经柴油机遥控或从WGA23D中送入。
对于WGA23D运行的最小转速通常是主机额定转速的40％。但是，最小转速取决于主机和WGA 23D的结构。
如果MT的控制(Hebel)低于该极限值，则柴油机遥控在该点上停止转速的减少，以便可以启动一台待机的机组和进行负荷接收。
如果在闭合的发电机开关下的自动运行中出现该信号，则一台待机的机组被启动。
在操作面板上显示指示-“MT＜N MIN”(BM)。
在该待机的机组启动和同步之后，WGA 23D的PMA 71控制装置执行“STOP MIT LASTCKNAHME”(停止负荷接收)。送出“TIEFER”(更低)调节脉冲，以便机组去负荷。在去负荷的过程中在操作面板上显示BM“LAST RED”(负载赤字)。随着低于极限值“GEN.LEISTUNG MIN.”(发电机功率最小值)发电机开关被断开。
在发电机开关被断开之后，柴油机遥控继续转速的降低。
对于这种功能开关板的一个不带电位的触点必须引至柴油机遥控中(它不是PMA 71的功能)。
5.1.8机器电报(MT)＞nMin如果MT的控制再次处于一个大于最小转速的值，则功能“STOP MITLASTCKNAHME”(停止负荷接收)被取消。可能已经在BT上显示的BM“LAST RED”(负载赤字)再次被取消。已经启动的机组被同步，并通过轻负荷或者手动再次撤消。
5.1.9 DG要求(报警)PMA 71通过一个不带电位的触点将该信号从WGA 23D中送入。当WGA 23D识别到过负荷时，该信号出现。
一台待机的机组被启动。
在操作面板上显示指示-“DG ANFORDERUNG VOM WG”(WG的DG要求)(BM)。
在待机的机组的启动和同步之后，进行负荷平衡。
5.1.10 WG VERZGERT STOP(WG延迟停止)PMA 71通过一个不带电位的触点将该信号从WGA 23D中送入。
如果WGA 23D识别出一个故障，该故障允许机组再运行一个短暂的时间，则向PMA 71给出该信号“WG VERZGERT STOP”(WG延迟停止)。通常这段时间对于一台待机的机组的启动和负荷接收是充足的。
如果该信号出现，则执行WGA 23D的延迟的停止、控制装置的阻断以及待机机组的启动。
在操作面板上显示指示-“WG VERZGERT STOP”(WG延迟停止)。
在该待机机组启动和同步之后，WGA 23D的PMA 71控制装置执行一个“停止负荷接收”。送出“TIEFER”(更低)调节脉冲，以便机组去负荷。在去负荷的过程中在操作面板上显示BM“LAST RED”(负载赤字)。随着低于极限值“GEN.LEISTUNG MIN.”(发电机功率最小值)发电机开关被断开。
随着发电机开关被断开，WGA 23D的PMA控制装置转换到“本地半自动模式”，同时“STOP”(停止)命令送至WGA 23D的控制装置。随着“STOP”(停止)命令的发出，运行指示从“LAST RED”(负载赤字)变为“STOP”(停止)。
5.1.11 WG UNVERZGERT STOP(WG无时延停止)PMA 71通过一个不带电位的触点将该信号从WGA 23D中送入。
如果WGA 23D识别出一个严重故障，需要立刻停机，则向PMA 71给出该信号。WGA 23D停止，而发电机开关被断开(信号“清除发电机开关”＝断开)。如果波发生器单独处在电网中，则该信号导致“全船失电”。
如果该信号出现，则执行无时延停止、发电机开关断开、控制装置的阻断以及待机机组的启动。
在操作面板上显示指示-“WG UNVERZGERT STOP”(WG无时延停止)。
如果此前PMA 71处于自动运行，则转换到本地半自动模式。
在出现“全船失电”情况下，在一个短暂的加速时间之后，如果在电网上有一台其它机组，则新启动的待机机组被接通或者开始同步。
5.1.12WGA 23D的回程功率保护波发生器的回程功率保护并不被要求，因为WGA 23D不允许回程功率的流动。
但是，如果波发生器处于空载运行，则需要一个为WGA 23D的小的有效功率流，以便运行同步电抗器。为了避免发电机开关的断开，波发生器的回程功率保护应该断开，或者极限值应该这样设置，使得不会造成释放。
5.2常规WG(PTO)波发生器的频率取决于主机的转速。转速的每次改变(例如通过难行的海)也改变了船上电网的频率。在与柴油发电机的并行运行中，这导致了强烈的负荷偏移。因此，PMA 71不允许SG和DG之间的持续并行运行。
5.2.1在现有船上电网中WG的接通这里描述的功能是从DG向WG的负荷转移。
主机转换到恒定转速。为此，遥控装置引入一个触点。随着该触点的接通遥控使主机保持在恒定转速上。随着WG的接通遥控得到一个信号“WG EIN”(WG接通)。如果此前WG再次被断开而信号“WG EIN”(WG接通)消失，则此时可以降低转速。
为了接通WG要求下列条件-发电机电压＞85％-信号EINSCHALTBEREIT(可以接通)在BT上显示BM-SEMI(本自动)-EINSCHALTBEREIT(可以接通)。
转换到AUTOMATIK(自动)。
随着自动运行的接通，WG控制装置通过共同的频率调节连接向柴油机组送出调整脉冲，以便将船上电网的频率引导至其自身的频率上(仅在EINSCHALTBEREIT(可以接通)出现时，该功能才起作用)。
同步和在一个柴油机组中一样地进行。在同步之后，DG从WG控制装置得到TIEFER(更低)调节脉冲，并为DG去负荷。
在去负荷的过程中在BT上显示BM“LAST RED”(负载赤字)。当低于极限值“发电机功率最小值”之后，发电机开关被断开。
DG可能还执行一段时间的空载空转(取决于设计)并随后停止。随着“STOP”(停止)命令的发出BM“LAST RED”(负载赤字)消失。
5.2.2 WG的断开这里描述的功能实现从DG向WG的负荷转移。
为了断开WG，一台处于本地半自动模式的DG被启动。在转换到AUTOMATIK(自动)之后该DG的同步开始。
在接通发电机开关后，实施WG的“停止负荷接收”。
在去负荷的过程中在ST上显示BM“LAST RED”(负载赤字)。
WG控制装置通过PMA 71系统之间的连接向柴油机组送出调整脉冲。向DG给出“高”调整脉冲直到WG低于极限值“发电机功率最小值”而去负荷。然后发电机开关被断开。
随着发电机开关被断开，BM“LAST RED”(负载赤字)消失，而WG控制装置转换到本地半自动模式。
5.2.3主机的变慢PMA 71通过一个不带电位的触点将该信号从柴油机遥控中送入。
在“变慢”的情况下，主机的转速由遥控保持一定的时间，以便启动一台待机的机组并执行负荷接收。
当该信号出现时，执行WG有时延的停止、控制装置被阻断，以及一台待机的机组被启动。
在操作面板上显示指示-“SLOW DOWN VON HAUPTMASCHINE”(主机变慢)在该DG启动和同步之后，执行WG的“停止负荷接收”。
在去负荷的过程中在ST上显示BM“LAST RED”(负载赤字)。
WG控制装置通过PMA 71之间的连接向柴油机组送出调整脉冲。向DG给出“更高”调整脉冲，直到WG低于极限值“发电机断路器最小功率”而去负荷。然后发电机开关被断开。
随着发电机开关被断开BM“LAST RED”(负载赤字)消失，而BM“BLOCKIERT”(阻断)被显示。
WG控制装置转换到本地半自动模式。
在发电机开关被断开之后，遥控继续主机的“变慢”。对于这种功能开关板的一个不带电位的触点必须引至柴油机遥控中。(它不是PMA 71的功能)。
5.2.4主机的应急停机、WG的有/无时延停止PMA 71通过一个不带电位的触点将该信号从柴油机遥控中送入。
与“主机变慢”不同，这里主机的转速不保持一个确定的时间。它取决于主机的变化速度，看是否对于一台待机的机组的启动和对于负荷的传递有足够的时间。
随着该信号向待机的机组送出一个启动命令并阻断WGA 23D的控制装置。如果选择了“在故障情况下启动两台发电机”功能，则启动两台柴油机组。
在操作面板上显示指示“NOTSTOP VON HAUPTMASCHINE”(主机应急停止)。
在该DG启动和同步之后，执行WG“停止负荷接收”。
在去负荷的过程中在BT上显示BM“LAST RED”(负载赤字)。
WG控制装置通过PMA 71之间的连接向柴油机组送出调整脉冲。向DG给出“更高”调整脉冲，直到WG低于极限值“发电机断路器最小功率”而去负荷。然后发电机开关被断开。
随着发电机开关被断开BM“LAST RED”(负载赤字)消失，而BM“BLOCKIERT”被显示。
WG控制装置转换到本地半自动模式。
如果转速已经降低到WG的工作区域之下(发电机开关由于低电压或者低频率断开)，则已经启动的待机机组通过“全船失电”接通。
5.2.5回程功率在负荷接收或者负荷转移期间，DG可以通过主机强烈的转速波动(由于海上波动更换船用螺旋桨等)进入回程功率。因此在这段时间期间对DG回程功率的评估被禁止。在WG中回程功率的评估一般被禁止，因为其总是单独运行。
6船上电网的监测船上电网的监测具有如下任务-在“全船失电”的情况下启动一台待机机组，以便尽可能快地为耗电器再次提供电能-通过断开不重要的耗电器保护船上电网对抗不允许的频率偏移(频率过低)-通过断开发电机开关保护船上电网对抗不允许的频率偏移(频率过低/频率过高)。如果汇流排频率远离额定频率，则同步经常是不可能的，因为额定频率在转速调整装置的设置范围之外。为此，通过“全船失电”实现转接。
-通过断开发电机开关保护船上电网对抗不允许的电压偏移(电压过低/电压过高)。在这种情况下不进行并行的连接，因为通过汇流排不同高度的电压设置和接通的发电机有较高的无功电流流动。因此，通过“全船失电”实现转接。
6.1全船失电由开关板制造商提供了一个汇流排监测装置(例如两个辅助保护)。这种辅助保护通过相线L1-L2、L2-L3之间的保护开关接入。每个继电器需要两个辅助触点(1S、1O)，而保护开关需要一个辅助触点(1S)。这些辅助触点必须这样布线，使得可为PMA71提供两个信号。
a)信号“全船失电”(所有辅助保护释放，O，保护开关，S)b)信号“汇流排电压存在”(所有辅助保护吸合，S)通过这种布线保证了，不会通过功率开关的断开或者通过一个或两个相线的失效就识别出“全船失电”。下列指示在操作面板上显示-“FEHLER SAMMELSCHIENENBERWACHUNG”(汇流排监测错误)(SM)为每个PMA 71设置了一个汇流排监测。继电器的辅助触点与对应的PMA 71的连接接通。
如果识别出“全船失电”，则启动下一个可供使用的机组，并在超过＞85％发电机电压时经过一个短暂的延迟时间接通。
通过同时闭锁避免同时将多个同时启动的机组接到没有电压的汇流排上。
6.2频率过低/频率过高自动运行船上电网的频率由发电机保护设备/测量变换器被采集并在SIMATIC-S7中被监测。
对于频率过低/频率过高的极限值和延迟时间可以从操作面板上改变。该功能是由口令保护的。
在低于或者高于各个极限值时输出下列指示-“频率过高”-“频率过低1”-“频率过低2”-“频率过低3”引发的功能在第7节的“GENERATORSCHUTZ”(发电机保护)表格中说明。
本地半自动模式如果一台机组运行在手动运行，并识别出频率过低或频率过高，则如上所述进行提示，但是不增加机组。
6.3电压过低/电压过高自动运行船上电网的电压由发电机保护设备/测量变换器采集，并在SIMATIC-S7中被监测。
对于电压过低/电压过高的极限值和延迟时间可以从操作面板上改变。该功能是由口令保护的。
在低于或者高于各个极限值时输出下列指示-“电压过高”-“电压过低1”-“电压过低2”-“电压过低3”引发的功能在第7节的“GENERATORSCHUTZ”(发电机保护)表格中说明。
本地半自动模式如果一台机组运行在手动运行，并识别出电压过低或电压过高，则如上所述进行提示，但是不增加机组。
7发电机保护发电机保护具有下列任务-通过断开为船上电网供电的发电机的发电机开关，保护发电机和船上电网免受短路的后果影响。这里断开通常延迟短暂的时间，以便为下级功率开关给出断开的时间(选择性)。
-机组的短路计数、停止和阻断以及将其它机组转换到手动运行，以便避免将一个待机的发电机自动地接通到汇流排上。
-视情况允许发电机的待机启动和接通到汇流排上(如果此间没有解释该短路，这意味着一个第二短路)。
-保护发电机免受在过电流时由于发电机开关断开造成的过负荷。
-保护发电机免受在过电流、过负荷时由于断开不重要的耗电器造成的过负荷。
-在回程功率时断开发电机开关。
-偶尔也要求对于非常大的短路电流的无时延的短路释放或者差分保护。该功能不包含在PMA 71中，而是在开关装置中分离地实现。
7.1短路对发电机电流的短路监测在发电机保护设备/测量变换器GENOP 71中进行。在出现一个短路时发电机开关的输出继电器被操纵。为了得到在发电机开关和下级设置的功率开关之间的选择性，发电机开关通常延迟地断开。
极限值和延迟时间可以通过操作面板设置。该功能是由口令保护的。
对涉及到的柴油机(或者波发生器控制装置)给出一个停止命令。下列指示在操作面板上显示-“KURZSCHLUSS GENERATOR”(发电机短路)(SM)-“BLOCKIERT”(阻断)(BM)在其它机组的操作面板上显示下列指示-“KURZSCHLUSS ANDERES AGGR.”(其它机组短路)(SM)可以设置是否允许1或2个短路。
如果仅仅允许一个短路，则在第一短路之后所有其它机组转换到“半自动”。其它机组不启动。
如果允许两个短路，则在第一短路之后一台待机的机组启动并接通到电网上。如果出现第二短路，则该机组也停止并禁用，而且所有其它机组转换到“半自动”。由此避免了第三机组的启动和接通。
对于发电机开关的断开命令直接来自发电机保护设备/测量变换器，并且即便在SPS或DC 24V供电电压(来自发电机电压的发电机保护设备的供电)断开时也起作用。其它功能在SPS中运行。
7.1.1短路应答本机组的短路存储必须用手动应答。在停止命令消失之后可以消除对该机组的阻断。
7.2过电流三个发电机电流IL1/IL2/IL3在发电机保护设备/测量变换器中按不同的极限值进行监测。如果至少一个电流超过极限值，则在延迟时间结束之后将不重要的耗电器和/或发电机开关断开。极限值和延迟时间可以通过操作面板设置。该功能是由口令保护的。
下列信号被给出-断开不重要的耗电器级别1-断开不重要的耗电器级别2-断开不重要的耗电器级别3-断开发电机开关-机组停止命令-阻断机组-转换到半自动在表格7.8示出了为每个功能配置的极限值以及标准设置。
根据引发的功能在操作面板上显示下列指示-“ABSCH.UNWICHT.VERBRAUCHER 1”(断开不重要的耗电器1)(SM)或“ABSCH.UNWICHT.VERBRAUCHER 2”(断开不重要的耗电器2)(SM)或“ABSCH.UNWICHT.VERBRAUCHER 3”(断开不重要的耗电器3)(SM)或“BERSTROM，STANDBY START”(过电流、待机开始)(SM)“BLOCKIERT”(阻断)(BM)“SEMI”(半自动)(BM)“发电机开关释放”(SM)发电机开关和不重要的耗电器的断开命令直接来自发电机保护设备/测量变换器，在SPS或者DC 24V供电(由发电机电压为发电机保护设备供电)失效时也起作用。其它功能在SPS中进行。
7.3过负荷发电机输出的功率在发电机保护设备GENOP 71中被采集并在SIMATIC-S7中被监测。过负荷的极限值可以通过操作面板设置。该功能是由口令保护的。
下列信号被输出-断开不重要的耗电器级别1-断开不重要的耗电器级别2-断开不重要的耗电器级别3
-断开发电机开关-机组停止命令-阻断机组-转换到半自动在表格7.8示出了为每个功能配置的极限值以及标准设置。
根据引发的功能下列指示在操作面板上显示-“ABSCH.UNWICHT.VERBRAUCHER 1”(断开不重要的耗电器1)(SM)或“ABSC H.UNWICHT.VERBRAUCHER 2”(断开不重要的耗电器2)(SM)或“ABSC H.UNWICHT.VERBRAUCHER 3”(断开不重要的耗电器3)(SM)或“BERSTROM，STANDBY START” (过电流、待机开始)(SM)“BLOCKIERT”(阻断)(BM)“SEMI”(半自动)(BM)“发电机开关释放”(SM)发电机开关和不重要的耗电器的断开命令直接来自发电机保护设备/测量变换器，在SPS或者DC 24V供电(由发电机电压为发电机保护设备供电)失效时也起作用。其它功能在SPS中进行。
7.3.1对变流器的监测对变流器的监测在发电机开关接通的情况下进行。为此目的将平均值与峰值进行比较。下列状态将产生错误提示-峰值(三个发电机电流IL1/IL2/IL3的最大值)小于平均值-平均值小于峰值的75％当出现故障时在操作面板上显示指示-“FEHLER IN DER STROMMESSUNG”(电流测量中的错误)(SM)这种监测以单相船上电网耗电器的尽可能对称的分布为前提。由此可以识别变流器的故障和断线。
该功能可以通过操作面板断开。
7.4回程功率在发电机保护设备/测量变换器中监测有效功率。如果超过了回程功率的极限值，则在延迟时间结束之后将发电机开关断开。极限值和延迟时间可以通过操作面板改变。该功能是由口令保护的。
下列信号被给出-断开发电机开关-机组停止命令-阻断机组-转换到本地半自动模式-要求待机机组在操作面板上显示下列指示-“RCKLEISTUNG”(回程功率)(SM)-“BLOCKIERT”(阻断)(BM)极限值和延迟时间可以通过操作面板改变。该功能是由口令保护的。在表格7.8示出了标准设置。
发电机开关的断开命令直接来自发电机保护设备/测量变换器，在SPS或者DC 24V供电失效时也起作用。其它功能在SPS中进行。
7.5外部发电机保护有时，若干上面描述的发电机保护功能已经集成在发电机开关或开关板中。为了避免从两个不同的位置出发对几乎相同极限值的双重释放，在这种情况下可以将在PMA中涉及的极限值这样高地设置，使得释放仅仅通过在开关板中的发电机保护实现。
由PMA执行的其它功能(待机开始、错误提示、等等)在这种情况下不出现。
7.6具有嵌入式短路跳闸器的发电机开关(可选)如果采用具有自身短路跳闸器的发电机开关，则为了构成短路计数链需要一个发电机开关的辅助触点(在短路时触点敞开)。这样，使得在发电机保护设备/测量变换器中的短路采集应该有意义地不受影响。
7.7无时延的短路释放(可选)尤其是在大的短路电流之下，几个等级要求发电机开关的无时延释放。为此，在发电机开关中设置了一个对应的释放装置。
释放点在于关于单个机组的短路电流。如果短路位置在发电机和发电机开关之间或者在发电机本身，而两个或多个与出现故障的机组处于并行运行的发电机通过该短路位置供电，则进行释放。
在PMA中设置了一个用于接通无时延短路跳闸器指示触点的数字输入(释放＝触点闭合)。在释放时由PMA给出下列信号-断开发电机开关-机组停止命令-阻断机组-转换到手动-向下一个机组的附加命令在操作面板上显示下列指示-“UNVERZGERTE KURZSCHLUSLSUNG”(无时延的短路释放)(SM)-“BLOCKIERT”(阻断)(BM)-“SEMI”(半自动)(BM)7.8差分保护(可选)从发电机一定的功率开始几个等级要求一种差分保护。为此，设置了一个外部差分保护监测装置。
在PMA中设置了一个用于接通外部差分保护监测装置指示触点的数字输入(释放＝触点闭合)。在释放时由PMA给出下列信号-断开发电机开关-机组停止命令-阻断机组-转换到本地半自动-向下一个机组的附加命令下列指示在操作面板上显示-“DIFFERENTIALSCHUTZ AUSGELST”(触发了差分保护)(SM)-“BLOCKIERT”(阻断)(BM)-“SEMI”(半自动)(BM)7.9发电机保护功能表(表格7.8)
(1)功能在GENOP 71中(独立于SPS S7-300)实现(2)附加地实现发电机的去激励(3)在新启动的机组可以工作之后通过全船失电实现转换。
8功率管理功率管理具有以下任务-在过电流、过负荷和频率过低的情况下启动待机机组-确定待机机组的启动顺序-选择发电机的最小数目(可选)-时间延迟地断开不需要的发电机(轻负荷)-确定不需要的发电机的断开顺序-调节汇流排频率(恒定频率或者按统计)-在发电机之间分配有效负荷(与额定功率成比例或者不均匀地分配功率)-分配无功负载(可选)
8.1接入链(Zusetzkette)通过接入链预先选定，在PMA 71要求的情况下(过负荷、过电流等)哪个机组为下一个被启动的机组。该功能可以从每个操作面板上进行。
通过在操作面板上按压两次“ENTER”(回车)键和一次↓键子菜单“REIHENFOLGE START/STOPP”(开始/停止顺序)如下显示
在“输入”(EINGABE)栏输入新的开始顺序，每个输入用“回车”(ENTER)确认。从行到行用键↓↑跳跃。
新顺序的接受是通过在行“确认”(Cnfrm)行输入一个“1”并用“回车”(ENTER)结束。
新的开始/停止顺序此时显示在“开始/停止”栏。双重输入以及错误输入会通过一个错误指示“NDERN START/STOPP REIHNFOLGE NICHT MGLICH”(不能改变开始/停止顺序)而被拒绝。
8.1.1由于轻负荷的停止前提-自动运行-功能被允许-机组不是运行在“UBL模式”概述在轻负荷时进行机组的去除。为此将发电机有效功率与一个极限值比较。为此对于并行运行的2、3和4或多个机组有3个不同的极限值。极限值是这样设置的，即使余留的负荷不会造成重新要求待机机组。
去除顺序去除顺序与接入顺序相反。接入顺序在操作面板上预先选择(见接入链)。如果按去除顺序机组不能去除，例如因为没有运行或者不处于自动状态，则去除顺序中的下一个。
如果开始顺序是1＞2＞3，则停止顺序为3＞2＞1。在轻负荷情况下作为下一个被停止的机组在操作面板上作为“NEXT STOP”(下一个停止)示出。
去除过程在轻负荷情况下在一段可以设置的延迟时间(标准时间30秒)过后，下列指示在操作面板上给出-UNTERBELASTUNG(轻负荷)在一段可以设置的10分钟(标准)的延迟时间过后，执行“停止负荷接收”，机组停止。在操作面板上给出指示-UNTERBELASTUNG，AGGREGAT WIRD GESTOPPT(轻负荷，机组被停止)。在停止时间过后机组再次可供使用。
8.1.2禁止去除链对由于轻负荷功能的停止可以从操作面板上进行阻断。在第二个子菜单中显示下列文字通过在操作面板上按压两次“ENTER”(回车)键，子菜单“FREIGABESTART/STOPP REIHENFOLGE”(允许开始/停止顺序)如下显示
通过输入“1”或“0”以及“ENTER”(回车)允许或禁止去除链。如果去除链被禁止，则所有在电网上的机组保持在电网上，即使在船上电网出现轻负荷也如此。
8.2通过过电流的待机启动三个发电机电流IL1/IL2/IL3的实测值由发电机保护设备/测量变换器给出到SPS。在那里按3个不同的极限值对电流监测。如果至少一个电流超过一个极限值，则在延迟时间结束之后要求一台待机的机组。极限值和时间是这样被分成段的，即在超出极限值很少时实现缓慢的反应，而在超出极限值很多时实现迅速的反应。
下列指示显示在操作面板上-“STANDBY-START”(待机启动)(SM)或极限值和延迟时间可以通过操作面板改变。该功能是由口令保护的。在表格7.8示出了单个功能的极限值配置以及标准设置。
8.3由于过负荷的待机启动发电机有效功率的实测值由发电机保护设备/测量变换器给出到SPS。在那里按3个不同的极限值对电流监测。如果超过一个极限值，则在延迟时间结束之后要求一台待机的机组。极限值和延迟时间是这样被分成段的，即在超出极限值很少时实现缓慢的反应，而在超出极限值很多时实现迅速的反应。
下列指示显示在操作面板上-“STANDBY-START”(待机启动)(SM)或极限值和延迟时间可以通过操作面板改变。该功能是由口令保护的。在表格7.8示出了单个功能的极限值配置以及标准设置。
8.4由于频率过低的待机启动电网频率的实测值由发电机保护设备/测量变换器给出到SPS。在那里按3个不同的极限值对电流监测。如果超过一个极限值，则在延迟时间结束之后要求一台待机的机组。极限值和时间是这样被分成段的，即在超出极限值很少时实现缓慢的反应，而在超出极限值很多时实现迅速的反应。
但是，仅仅在第一个极限值(最小的偏差)时待机的机组进入同步。在其它两种情况下将通过“全船失电”转接到加速后的待机机组。(该功能在6.2“频率过低/频率过高”中解释了。)下列指示显示在操作面板上-“STANDBY-START”(待机启动)(SM)或极限值和延迟时间可以通过操作面板改变。该功能是由口令保护的。在表格7.8示出了单个功能的极限值配置以及标准设置。
8.5有效负荷调节和频率调节有效负荷调节器和频率调节器的信号均送至评估级。评估级的输出送至步进式调节器，该调节器向机组转速调节器提供“更高”或“更低”脉冲。
负荷调节器的系数比频率调节器的系数高，因此有效功率调节器的影响比频率调节器的影响要大。
由此影响到，首先在机组之间进行负荷分配。在此之后才将频率调节到对应的额定值上。
8.5.1有效负荷调节可以有两种不同的运行方式-同等负荷分配-不平衡负荷同等负荷分配在这种运行方式中每个发电机承担对应于其额定值的功率。
功率UBL模式在这种运行方式中一台发电机承担尽可能高的负荷(UBL最大值)，但是不超过一个设置的最大值。其它机组承担尽可能少的负荷，但是不少于设置的最小值(UBL最小值)。最小值比最大值的优先权高。
8.5.2频率调节可以有两种不同的运行方式-恒定频率调节-按统计的频率调节恒定频率调节在这种运行方式中将电网频率恒定地调节到额定频率上。
按统计的频率调节在这种运行方式中将电网频率对应于一个曲线调节。该曲线针对发电机功率。通常将额定值这样设置，使得按照70...80％功率实现额定频率(60或50Hz)。空载运行频率大约高2Hz。
当电网中(按统计调节频率)负荷变化时，电网频率的变化在图3中示出。
8.6发电机开关的监测8.6.1发电机开关“EIN”(接通)的监测发电机开关的“接通”回答被监测。如果在“EIN”(接通)命令之后的一段可以设置的时间内该回答没有出现，则送出SM-“RCKMELDUNG GEN.SCH.EIN GESTRT”(回答发电机开关接通故障)。
8.6.2发电机开关“AUS”(断开)的监测发电机开关的“断开”回答被监测。如果在“断开”命令之后的一段可以设置的时间内该回答没有出现，则送出SM-“RCKMELDUNG GEN.SCH.AUS GESTRT”(回答发电机开关断开故障)。
8.6.3发电机开关“EIN/AUS”(接通/断开)的监测发电机开关的“接通”和“断开”回答的似然性被监测。如果该两个回答都不存在或两者都出现，则在一段可以设置的时间之后送出SM-“RCKMELDUNG GEN.SCH.EIN/AUS GESTRT”(回答发电机开关接通/断开故障)。
8.7第二接入命令在确定的船上电网特性中有意义的是，在故障的情况下接入两个新的机组。这可以在下列情况下设置-全船失电-关闭一个机组在这些情况中由出故障的机组送出两个接入命令。
如果一台待接入的机组启动出错，则向一台可能存在的第三机组送出另外一个接入命令。
9发电机保护和同步设备GENOP 71发电机保护和同步设备GENOP 71实现了具有下列功能的发电机保护·短路采集·监测每个相线上的过电流
·监测回程功率·断开不重要的耗电器·将发电机自动同步到汇流排上·通过特征总线采集、处理和传输不同的测量值9.1图4示出了GENOP 71的接头9.2集成在PMA 71系统中的GENOP图5示出了集成在PMA 71系统中的GENOP 71。GENOP和SIMATIC-S7之间的通信通过特征总线DP进行。通过操作面板OP 7可以改变同步和发电机保护的参数。
关于操作的更多信息见13节。
9.3 GENOP 71作为单独设备GENOP 71也可以作为单独设备使用，如图6所示。
通过串行接口(RS 232)可以改变同步和发电机保护的参数。
9.4设备的测试该设备应该每年测试一次其功能的正确性。如果发电机控制装置是按照标准电路图建造的，则存在用于发电机保护测试的测试插头。
在该插头中插入了来自检测设备的电缆。此时在检测设备上为每个相线点亮一盏灯。每个灯后面有一个保险丝，检测设备通过保险丝保险。
在每个相线上可以在次级一侧预先选择一个1A或5A的电流，并在旋钮上设置。其中，仪器也随之转换。电流可以从对应的标度读出。电流的方向在第二开关上设置。在“正常”位置电流方向从发电机流向电网，而在“反向”位置模拟了从电网到发电机的方向。如果电流表的转换开关转换在正确的位置上，则在开关装置中的电流表随之工作。
通过在每个相线中提高电流，此时可以到达对于每个相线的释放点，用来由于过电流将不重要的耗电器去除并断开开关。
在检测功率设置值时要注意，将每单个相线中的电流均匀地提高，以便避免由于可能的过高设置的电流造成错误的释放。
9.5通过PC设置参数如果GENOP作为单独设备构成，则借助于一台PC进行设置。通往PC的连接电缆插入串行接口。通过在鼠标上对图标“GENOP 71”的点击启动设置参数程序。
标准的菜单被显示出。
加载(Load)存储的GENOP配置可以被调入设置参数程序。通过这种加载参数并不是自动地传递到GENOP 71。
存储(Save)将当前编辑的来自设置参数程序的数据进行存储。如果此前还没有存储该数据，则首先询问一个文件名。其扩展名总是“Gen”。
存储作为(Save As)这里可以在存储参数组之前输入一个路径和一个文件名。
传输数据(Transmit Data)将所有在设置参数程序中设置的参数值传输到GENOP 71。
接收数据(Receive Data)将所有当前在GENOP 71中现有的参数调入到设置参数程序中。
打印(Print)所有在设置参数程序中得到的值将被打印。
退出(Exit)在回问设置参数程序之后结束。
9.5.1编辑极限值和延迟时间
内部参数
使能同步极限值
电压电流变换
9.5.2其它触发控制为了激活该功能，必须接通GENOP 71。
在该菜单中压制了对电流1-4、回程功率和短路的极限值触发。
发电机频率这里可以通过点击鼠标调整发电机频率。
前提·电压差(电网/发电机)小于在“同步差值电压极限值”中设置的值。
·频率差(电网/发电机)小于在“同步差值频率极限值”中设置的值。
PC接口可以设置串行接口(COM端口1-3)的数量。
关于GENOP 71该菜单点显示出参数程序的版本数据和一个连接的GENOP 71的固件。
菜单“显示数据”、“控制信号”和“调节”仅仅是为制造厂设计的。
9.6发电机保护9.6.1过电流时间保护三个发电机电流IL1/IL2/IL3通过测量变换器采集。这三个电流的峰值按极限值监测。
下列表格示出了发电机保护的功能发电机电流
回程功率
短路
9.6.2发电机保护中功能上的关联在图7中示出9.6.3故障分析中功能上的关联在图8中示出在发电机保护中出现的故障指示信号将被保留，直到其被上级控制应答或者通过RESET(复位)消除。24V电池电压的消失或者在计算机中的故障通过继电器“系统故障”的释放无条件地产生指示。
9.7同步9.7.1频率平衡在机组启动之后，首先引入持久的电网频率调节命令，然后是长和短的电网频率调节脉冲。进行比较，看电网频率是否大于或小于发电机频率，该比较在发电机保护和同步设备GENOP 71中进行。
如果f-Gen.＜f-Netz(发电机频率小于电网频率)则在输出“HHER”(更高)出现“1”。
如果f-Gen.＞f-Netz(发电机频率大于电网频率)则在输出“TIEFER”(更低)出现“1”。
HHER/TIEFER(更高/更低)调节脉冲的长度可以在操作面板上改变。
9.7.2差拍电压采集和评估为了对发电机开关同步，对由同步设备获得的差拍电压进行评估。该差拍电压是通过电网电压和发电机电压的比较产生的。对应于f-Gen.和f-Netz的差值差拍电压的斜度也改变。由测量值获得的差拍电压曲线的斜度被评估，并发出具有对应提前量的接通命令。
9.7.3提前量该提前量时间(接通命令和发电机开关闭合之间的时间)在操作面板上对应于发电机开关的数据设置。
下列表格按发电机频率与汇流排频率的关系示出了允许的提前量时间。
9.7.4差值频率电网频率和发电机频率之间的差值频率同样由差拍电压导出。当差值频率＞0.5Hz时同步被禁止。当差值频率＞10Hz时完全禁止HHER/TIEFER(更高/更低)调节脉冲，因为这里只可能有机组的故障出现。
9.7.5频率失谐如果发电机频率通过一个调节命令被导引至非常接近于电网频率，以至于形成一个持久的差拍(电网和发电机频率相同)，则给出一个调谐脉冲并产生一个大的Δf，以便使得尽可能快地同步。为此要评估差拍的过零点。如果差拍的过零点在一个确定的时间内不出现，则再次给出一个调谐脉冲。
在第4节中描述了在本地半自动运行中的自动同步/同步和在手动运行中的同步。
9.7.6对于同步可以设置的值对于同步，有若干值可以通过OP7设置。如果仅仅使用了发电机保护设备/测量变换器GENOP 71，则可以通过PC程序设置这些值。
下列值可以设置-用于释放调节脉冲的差值频率的极限值(例如10Hz)-用于从持续脉冲转换到长脉冲的差值频率的极限值(例如1.5Hz)-用于从长脉冲转换到短脉冲的差值频率的极限值(例如0.6Hz)
-用于在过零点接通发电机开关的差值频率的极限值(例如0.5Hz)-短脉冲的脉冲长度-长脉冲的脉冲长度-在达到差拍电压过零点之前的提前量时间(发电机开关的接通时间)-发电机开关接通命令的脉冲长度-用于触发频率失谐的延迟时间-用于频率失谐的“更高/更低”脉冲的脉冲长度-用于禁止发电机开关调节和接通的发电机电压和电网电压之间差值的极限值9.7.7电压差值监测发电机开关的接通在过高的电压差值下被阻断。如果电压差值超过一个设定的极限值，则发电机开关的接通和调节脉冲的输出被禁止。极限值的超出用一个LED(发光二极管)在设备的前端发出信号。
备选地可以将一个电压调节器设置在SIMATIC-S7中，它向发电机的电压调节器送出“更高/更低”调节脉冲。
9.7.8图9示出了同步时的功能运行参数的含义BR_ON开关接通(EIN)信号SYN_EN 允许同步AUT_EN 自动运行F_HIGHER 频率调节脉冲“更高”F_LOWER 频率调节脉冲“更低”9.7.9图10示出了同步的原理10DC 24V/DC 24V隔离变换器10.1任务DC 24V/DC 24V隔离变换器具有以下功能1)连接的组件可以运行在比按单个组件的技术数据更大的电压范围内。
2)连接的组件可以与船上电池在电平上去耦合。在隔离变换器之后DC 24V电压可以接地，这为故障保护提供了大的优点。
下列组件由该电源供电
-属于机组的SIMATIC-S7-所有属于机组和控制装置的信号发生器-SIMATIC-S7的数字输出(对灯或耦合继电器的操纵)-发电机保护设备/测量变换器-操作面板OP7发电机保护设备/测量变换器的供电是冗余构成的，即，这些设备除了来自隔离变换器的供电(并由此由上级电池供电)外，还具有来自一个由各自发电机馈电的电源的供电。
对于带延迟设备的发电机低压线圈的供电没有包含在PMA 71中，而是建造在开关板中。
10.2机械结构DC 24V/DC 24V隔离变换器用一个螺丝固定在安装板上。它可以垂直或水平安装。通过快捷插销(fastonstifte)实现了输入和输出电压的连接。
11图11示出了标准操作面板(BT)OP 权利要求
1.一种船舶电气系统，该系统具有发电机、诸如电机的耗电器和一个船上电网，该电网具有作为系统组件的开关装置，其中，该电气系统用于在船舶的所有运行状态下，提供充足的电能，其特征在于，所述系统组件由数字化工作的标准模块控制和调节。
2.根据权利要求1所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统包括一个总线系统，用于各单个组件的连接，该总线系统作为特征总线(过程现场总线)系统构成。
3.根据权利要求1或2所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统包括可编程存储控制装置，特别是西门子SIMATIC S7类型的可编程存储控制装置。
4.根据权利要求1、2或3所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统可以完全由编程实现的，特别是采用编程语言Step 7。
5.根据上述权利要求中任一项或多项所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统包括一个在Windows下运行的操作和控制设备。
6.根据上述权利要求中任一项或多项所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统的组件具有标准开关板和/或标准开关柜。
7.根据上述权利要求中任一项或多项所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统包括一个能量产生器控制调节和开关自动装置。
8.根据权利要求7所述的船舶电气系统，其特征在于，所述能量产生器自动装置按经济的观点优化地规划能量的产生(功率管理)。
9.根据上述权利要求中任一项或多项所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统具有发电机保护功能。
10.根据上述权利要求中任一项或多项所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统具有发电机同步设备。
11.根据上述权利要求中任一项或多项所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统包括用于操作和观察的操作面板；测量变换器；以及隔离变换器。
12.根据上述权利要求中任一项或多项所述的船舶电气系统，其特征在于，所述船舶电气系统是这样构成的，即，可以为发电机的单独或成组运行进行运行方式的选择。
全文摘要
本发明涉及一种船舶电气系统，该系统具有发电机、诸如电机的耗电器和一个船上电网，该电网具有作为系统组件的开关装置，其中，该电气系统用于在船舶所有的运行状态下，提供充足的电能，并且其中，该系统组件由数字化工作的标准模块控制和调节。
文档编号B63J3/00GK1502158SQ02807918
公开日2004年6月2日 申请日期2002年1月18日 优先权日2001年2月1日
发明者伯恩德·卡尔巴赫, 汉斯-彼得·威勒, 詹斯·卡尔, 伯恩德 卡尔巴赫, 卡尔, 说谩ね 申请人:西门子公司