1. OSIGURAČI Q=I2Rt odnosno razvijena toplina ovisi o vremenu Osigurači su električne naprave koje prvenstveno štite od kratkog spoja, međutim kada su pravilno dimenzionirani, štite i kablovske vodove od preopterećenja. Kod velikih struja kratkoga spoja pregaraju u vremenu od 2-3ms, tj u roku prve poluperiode, poluperiod e, pa ograničavaju porast struje do njezinih maximalnih vrijednosti. Zbog potrebe zamjene osigurača sa orginalnim elementima, sve prisutnije su solucije sa sklopkama i osiguračima, te prekidačima s elektromagnetskom zaštitom od kratkoga spoja.
20ms Iz dijagrama je vidljivo da osigurač pregara ovisno o jakosti struje npr. kod 10A 10A pregori u dužem vremenu nego kod 100 A . 2. PREKIDAČI Električni prekidači su naprave koje služe za uključivanje i isključivanje strujnih krugova u normalnome radu, ali moraju imati i sposobnost uključivanja, odnosno isključivanja strujnog kruga u kratkome spoju. Najvažniji dijelovi prekidača su električni kontakti, komore za gašenje električnog luka, pogonski mehanizam, električna zaštita i kućište, mogu biti opremljeni i sa elektičnim sistemima za napinjanje i uklopno isklopnim svicima, kao i elementima za signalizaciju stanja. Prema namjeni dijelimo ih na generatorske prekidače, sabirničke prekidače u odvodnim krugovima, te na prekidače za napajanje elektromotora. Svi se prekidači dimenzioniraju prema NAZIVNOJ STRUJI , isklopnoj struji KRATKOGA KRATKOGA SPOJA i prema uklopnoj struji kratkoga spoja. Prekidači u odvodima za napajanje motora moraju imati ulogu zaštite motora od kratkoga spoja, ali moraju izdržati i poteznu struju pokretanja & do 8 puta nominalna struja, odnosno i do 12 puta sa dinamičkim udarom. 3. BIMETALNA ZAŠTITA Bimetalna zaštita također mora biti dobro podešena s obzirom na struju pokretanja odnosno nazivno opterećenje
1
t
IK A
4. TERMISTOR, TERMOOTPORNIK, TERMOPAR Također otkriva nedozvoljenu promjenu električne struje unutar namotaja, odnosno registrira pojačano zagrijavanje električnih namotaja uglavnom kod većih elektromotora.
Termootpornici su najčešće tipa Pt100, izrađeni od platine čiji se otpor mijenja, raste u skladu sa porastom temperature. Termistori su poluvodički elementi, manjih dimnezija od termootpornika, te negativnog temp. koeficijenta, tj. njima se povećanjem el. struje smanjuje otpor. El. luk koji se stvara preko nečistih kontakata sklopnika ili drugih elementata, može biti uzrokom požara. Protueksplozivna izvedba kućišta elektromotora smanjuje mogućnost nastanka požara.
U pravilu generatori na brodovima su samouzbudni, pod čime se podrazumijeva napajanje uzbuda generatora sa vlastitih sabirnica generatora. Na rotoru imamo uzbudni namotaj .Uzbuda se vrti i još moramo stvoriti istosmjernu struju.Istosmjerna struja se uzima iz izlaza iz generatora a potrebno je da bi mi imali magnetsko polje.Remenentni magnetizam – zaostali magnetizam od prethodnog rada i služi za početak rada generatora. Samouzbuda generatora : kada se uputi pogonski stroj generatora u namotajima statora nastaje zbog remenentnog magnetizma rotora inducirani napon.Budući da je glavna sklopka isključena inducirani napon potjera struju preko naponske komponente i ispravljača u namotaje rotora i pojačava njegov tok.Tako pojačani tok rotora inducira opet veći napon u statoru .Proces se ponavlja i tako nastaje samouzbuda. Po načinu dovođenja uzbudne struje razlikujemo : sinhrone genratore sa četkicama (kontaktni) – dovode preko ispravljača i četkice istosmjernu struju na rotor bez četkica (beskontaktni) – dobivaju struju preko rotacijskog ispravljača koji dobiva struju •
•
ARN – automatski volt regulator
2
Slika prikazuje generator bez četkica, te isti sa ugrađenim trajnim magnetom. Kod duljeg stajanja generatora, moguće je potpuno pražnjenje zaostalog (remanentnog ) magnetizma, te nemogućnost uzbude. To se rješava ugradnjom stalnih magneta, kao na slici, ili baterijama, odnosno kondenzatorima kod generatora sa četkicama. Drugi razlog je da nema uzbude – može biti da je prekinut strujni krug Treći razlog : može izbacivati prednaponska zaštita
Kada generatori rade u paralelnom radu imaju nakošenu krivulju – karakteristiku kako bi svaki preuzeo polovicu opterećenja. Astatička karakteristika – kada radi sam generator – jednak napon bez obzira na promjenu opterećenja Sinhroni AC ( Alternative current – Izmjenična struja ) tzv. Sinhroni izmjenični generator pretvaraju mehaničku energiju u električnu na principu elektromagnetske indukcije .kao što njihovo ime govori proizvode izmjeničnu struju.Izmjenični napon se inducira u armaturi namotaja smještenih na statoru. Magnetizacija , uzbuda,namotaja kroz koje prolazi struja magnetiziranja je smještena na rotoru . Snaga izmjeničnog generatora dana je u kVA , kilovolt amper , za grijanje generatora struja A je relativna. Osim statora I rotora , regulatora napona I uzbudni system su isto sastavni djelovi generatora. Svrga Uzbude , kao regulatora napona je da održava konstantan napon +/- 2,5% I u paralelnom radu dva ili više generatora da razdjeljuje reaktivno opterećenje između njih. Regulator brzine preuzima brigu oko distribucije aktivnog opterećenja KWizmeđu generatora.
- voda ruši kvalitet el. Izolacije , može doći do spoj sa masom , alarm zemnog spoja - izolacija se mjeri prema trupu broad - generatori imaju izolirano zvjezdište Popravci : - rastaviti motor I isprati ga u slatkoj void ukoliko je kontaminiran morem - sušenje elektromotora, ponekad se za odvlaživanje služimo lampama - sušimo sve dok otpor ne naraste na nekoliko MΩ - megger test, odnosno ispitivanje proboja izolacije kada dolazi do probijanja otpor izolacije pada prema nuli
3
kada je izolacija dobra tada je otpor beskonačan Sistem će pokazati otpor izolacije najslabijeg uređaja na brodu Motorima bi se tribal obnoviti izolacija : - motor se spušta – lagano se uronjuje u lak koji uplavljuje I sitiskuje zrak - drugi naćin u vakum pećima pri traženju mase isključujemo krug po krug potrošača , metoda isključenja sklopki ukoliko se motor grije prvo pogledati struju (radi opterećenja struja ) , pogledati hlađenje ili ventilator
Skratiti vrijeme dodira - zaštitno uzemljenje – izjednačavanje potencjala - zaštitno uzemljenje + cipele + rukavice + gumeni tepisi - u kući fidova sklopka izbacuje 0,3 – 0,5 mA Opasnost po čovjeka stvara , opasnost od požara (kratki spoj ) I struja koja prolazi kroz tijelo čovijek , zatvoren strujni krug IČOVJEKA = 0,18 √t – formula govori kako čovjek može izdrzati veču struju u kraćem roku
Jakost električne struje preko 30mA opasna je po čovjeka. Dodirni napon 50V ili 100V za DC Ičovjeka=o.18/t1/2 U nisko naponskim postrojenjima do 1kV primjenjujemo sljedeće mjere zaštite: a) zaštitno izoliranje – prevlačimo djelove izolacijskim tvarima b) primjena malog napona – do 42 v c) uzemljenje – uzemjenje ima zadatak da pri kvaru trošila , kada vanjski djelovi dođu pod napon da strujni krug zatvori kroz zemlju d) nulovanje – je spajanje dijelova postrojenja koje želimo zaštititi na uzemljeni neutralni vodić e) primjena sustava zaštitnih vodova f)zaštitne sklopke dolazi do aktiviranja sklopke kada se kučištu zbog defekta pojavi napon Spajanjem kućišta električnog uređaja bakrenom letenicom sa postoljem odnosno oplatom broda sprječava ze zatvaranje strujnog kruga u slučaju proboje jedne od faza preko čovjeka koji je u doticaju sa tim uređajem. Zbog prirodne kapacitivnosti svake od faza, nema nule, taj napon uvijek postoji.
4
Kod dvaju generatora koji rade u paralelnom radu, jednakog su opterećenja, a rezličite streuje, greška je u struji uzbude, odnosno imaju različite inducirane elektromotorne sile. Savaki od generatora ima svoju unutarnju impedanciju različitu od onoga drugoga i zadaća je automatske regulacije napona da tu razliku kompenzira različitom strujom uzbude i karakteristikama uzbudnog napona, te na taj način izjednači stuje koje ti generatori daju u mrežu, odnosno reaktivna opterećenja na generatorima.
Regulacija frekvencije vrši se djelovanjem na regulator broja okretaja pogonskog stroja (diesel motora), dok se regulacija napona vrši djelovanjem na struju uzbude.
5
U CCR +-2.5% RISE
Ig Uloga automatske regulacije napona je: - brza reakcija na promjenu napona, naponska stabilnost - izjednačenje jalove komponente među generatorima u mreži - brzi odziv kod stavljanja generatora u mrežu - prekonaponska/ podnaponska zaštita/ alarm Postoje dvije vrste podešenja na regulatoru napona AVR- u: - RISE za smanjenje i povećanje vrijednosti napona, odnosno podizanje i spuštanje statičke karakteristike napona - CCR koji regulira nagib karakteristike i nije uobičajeno dirati u brodskim uvjetima Većina brodova posjeduje zamjensku karticu AVR u slučaju kvara.
postoje različiti davači nivoa tekućine u tanku: - pneumatsko- električni - na principu magnetske jezgre te induciranja različite ems pomicanjem iste unutar namotaja
- smanjiti g/kW/h, kvaliteta( cijena goriva), jedan generator ukoliko može podnijeti opterećenje, isključivanje nevažnih potrošača ili onih koji više nisu u upotrebi
6
Raspodjelu opterećenja generatora vrši load sharing uređaj odnosno ukoliko je njegov rad neispravan ili regulator broja okretaja jednog od generatora ne radi ispravno dolazi do neravnomjerne raspodjele. f
statičke karakteristike:
nagib max 2.5% speed droop gore -dolje=gorivo
GEN1
GEN2
kW
- tahogenerator - pick up
- brzina vrtnje i presijek vodiča
-kada je frekvencija manja mreža povlači generator u sinhnronizam, odnosno kod nešto malo veće odmah daje određenu snagu u mrežu - kod različitih napona dolazi do različite raspodjele reaktivnog opterećenja
Pretvarač izmjenične struje u istosmjernu, te potom opet u izmjeničnu stalne frekvencije omogućuje stabilne parametre napona i struje sa shaft generatora pri različitim brojevima okretaja glavnoga motora (naravno u opsegu rada shaft generatora) Pri tome se gubi mogućnost davanja jalove snage u mrežu, pa je potrebno nadomjestziti je na neki drugi način, primjerice ugradnjom kompenzatora ili korištenjem jednog od diesel generatora tako da se odspoji sa motora jer proizvodnja jalove snage ne podrazumijeva pogonski stroj generatora.
- raspodjela opterećenja vrši se preko regulatora broja okretaja, te se može vršiti i ručno - nadređena automatika LOAD SHARING djeluje na regulatore, a ulazna informacija je snaga na pojedinim generatorima - kod naglih promjena najprije reagira reguilator broja okretaja, a potom i nadređena automatika
- termostati- binarne veličine - termootpori - bimetali - spiralne opruge - dilatacijski
7
- veliki potezni moment, Ipotezno= 6-8 Inominalno (do 12) - da bi se to anuliralo, duboki utori na statoru, skin efekt (bježanje magnetskih silnica) - ugrađuje se regulator brzine: 1. promjenom pari polova n=60*f/p najčešće trobrzinsko, jedan namotaj potezni, a drugi i treci brzine 2. frekvencijska regulacija, fina regulacija veliko djelovanje Uharmonika, problem Registra ugrađuju se filteri za smanjenje harmonika, L-C filter - intermitencija rada je također specifičnost, zbog toga se ne ugrađuje bimetalna zaštita već se najčešće štite temperaturnim sondama unutar namotaja - ugrađuju se elektromagnetske kočnice koje drže motor zakočen do upućivanja, a napajaju se istosmjernom strujom - električni grijači u namotajima EM- a
- regulacija frekvencije
- elektricna energija, obvezno dvostruko napajanje, trostruko pozeljno - akumulatorske baterije, problem razlike između napona punjenja i napona iz baterije riješava se elektronickim sklopom koji stvara pad napona kada je baterija na punjenju, odnosno napajanje automatike ide preko punjača.
- megger test svih uređaja (zagrijavanje štetno utječe na izolaciju, ubrzano starenje) - sigurnost ljudi, zaštitna uzemljenja, bakrene pletenice - da li su svi uređaji zatvoreni - funkcijska ispravnost svih uređaja - ispravnost automatike koja nadzire i alarma - pravi i lažni alarmi - ispitna struja preko otpora u paralelnome spoju sa zaštitom kako bi se samokontrolirala
- velika struja stvara pad napona koji po registru ne smije biti veći od 15% za GE i 18% za emc'y g za vrijeme trajanja od 1.5 sec - kod uključivanja uređaja prije padne napon nego frekvencija rješava se dobrim dimenzioniranjem napajanja, zvijezda trokut uputnicima
- ispravnost automatike koja nadzire i alarma - pravi i lažni alarmi - ispitna struja preko otpora u paralelnome spoju sa zaštitom kako bi se samokontrolirala
- krajnji prekidači - potenciometri, otpornički elementi koji stvaraju promjenjivu struju
-ulazni parametri su napon i frekvencija, a djeluje na broj okretaja, odnosno frekvenciju
8
- speed droop određuje propad frekvencije pri promjeni opterećenja, max 2,5%
- pretvarači frekvencije - ciklokonverteri - problem ajalove energije - pretvarači konst broja okretaja
- kvar mehaničkog uređaja, ležajeva - nizak napon - 2faze - loše hlađenje, ventilator neispravan, temp. u strojarnici visoka, nečistoća na rebrima em-a - neispravne zaštite
- slabi sklopnici - loši kontahti - loše podešeno vrijeme prebacivanja iz zvijezde u trokut, pa dolazi do strujnog udara jer jos uvijek postoji izvjesnoi zaostali napon na stezaljkama nakon isključenja zvijezde, tako da je potrebno veće vrijem prije nego se uključi trokut.
- PRIMARNO- sistemski - SEKUNDARNO- baždariti osjetnike Vrste zaštita generatora: - non preferential trip - OCIT, over current inverse time relay - OC over current- zaštita od kratkog spoja - NPS- Negative phase sequence - DIFF differential measurement of currentna svakom karju statoprskih faza, pokazuje unutarnji kvar u namotajima - EL Earth leakage relay - UV/OV under/over voltage monitoring - UF/OF under/over fequency monitoring -LO LOCK OUT tripanje ACB - RP reverse power protection- zaštita da ne proradi kao EM kod sinhronizacije
- loše dimenzioniran osigurač - predugo vrijeme zaleta - neispravan bimetalni relay - mehanički kvar
- spojiti rub broda sa uzemljenjem na kopnu - napon i frekvencija - vidjeti redoslijed faza, u kojem se smjeru vrte EM
-dijafragma - mijeh
9
- bourdonova cijev
ENERGIJA X
ENERGIJA
Z
E REGULAT OR
X -B
POST POGON
IZVRŠNI ORGAN
PROCES
Y
E=X-B ENERGIJA SENZOR senzor mjeri izlaznu veličinu i pretvara u adekvatnu ulaznu
REGULATOR- oblikuje informaciju i djeluje na proces preko postavnog pogona - proporcionalni - derivacijski - integralni - kombinirani
- direktno - zvijezda trokut - autotransformatorom - tiristorski pokretač (soft start)
10
