OMÓWIĆ UKŁADY: ALARMOWY,BEZPIECZEŃSTWA I STEROWANIA ZESPOŁU 
PRĄDOTWÓRCZEGO NA PRZYKŁADZIE ELEKTROWNI PODSTAWOWEJ 
ROZWIĄZANEJ W WERSJI „BLACK OUT” DLA STATKU POSIADAJĄCEGO W 
SYMBOLU KLASY ZNAK Ah. PRZEDSTAWIĆ SCHEMATY I ALGORYTMY. 
 
1.

 

AUTOMATYZACJA SYSTEMU WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ NA 
STATKACH. 

 

Poniżej przedstawiono zasadnicze koncepcje automatyzacji układów do wytwarzania 
energii elektrycznej-rozwiązania oszczędnościowe typu „black out” oraz układy o 
rozbudowanym systemie elektroenergetycznym zapewniające ciągłość zasilania. 
Układy te realizowane są w oparciu o pełną automatykę. 
omówiono również rozwiązania systemów z prądnicami wałowymi stosowanymi na 
statkach ze śrubą nastawną lub śrubą stałą. 
 

1.1.

 

Układ elektrowni typu „black out”. 

 

Do zasilania w energię elektryczną stosuje się na statku w zasadzie trzy lub więcej 
prądnic,które są napędzane silnikami spalinowymi lub turbinami parowymi.Na 
zwykłych statkach towarowych dobór mocy przeprowadza się w ten sposób,że jeden 
zespół pokrywa pełne zapotrzebowanie mocy w czasie pływania na morzu. 
Praca równoległa z dodatkową prądnicą napędzaną silnikiem spalinowym,w tym 
wypadku jest niekonieczna. 
Przy takim rozwiązaniu automatykę wytwarzania energii na statku o siłowni 
bezwachtowej zrealizować można poprzez układ z przerwą w zasilaniu typu „black 
out” ( rys .1.) 
W  układzie tym,przy zakłóceniach,zespół pracujący zostaje samoczynnie odłączony 
od sieci okrętowej i zatrzymany. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rys.1.Uproszczony schemat automatyki elektrowni okrętowej z przerwą w zasilaniu             
                  ( black-out ). 
 

Układ elektrowni typu „black-out” jest obecnie stosowany jako rozwiązanie 
zadawalające,uzyskiwane stosunkowo niedużym nakładem inwestycyjnym ( układ 
dopuszcza przerwę w dostawie energii elektrycznej na czas nie przekraczający 30 sek ). 
Jednakże przerwa występuje,i w tym czasie zatrzymują się napędy elektryczne,statek 
traci możliwość pracy sterem i gaśnie oświetlenie-włącza się na ten czas jedynie 
oświetlenie rezerwowe i to natychmiast tylko w takim przypadku,jeżeli źródłem są 
akumulatory ( są także rozwiązania ,że źródłem awaryjno-rezerwowym jest elektrownia 
awaryjna ,ale na czas jej uruchomienia nie ma oświetlenia nawet ewakuacyjnego ). 
Jeśli zaś elektrownia awaryjna jest tym źródłem to brak napięcia może trwać 30 sek.Przy 
stosowaniu elektrowni awaryjnej zwykle stosuje się opóźnienia czasowe w uruchomianiu 
awaryjnej elektrowni ,aby umożliwić normalny start będącego w tzw. gorącej rezerwie 
następnego zespołu prądotwórczego elektrowni podstawowej. Praktycznie czas 
potrzebny do odbudowy napięcia po zaniku napięcia nie przekracza 15 sek. Takie 
opóźnienie wprowadza się w układach startu elektrowni awaryjnej, by nie była 
uruchamiana niepotrzebnie. Naturalnie zanik napięcia jest stanem awaryjnym dla statku i 
normalnie nie powinien mieć miejsca ,a powodem tego stanu może być niesprawność 
pracującego w danej chwili zespołu prądotwórczego i zadziałanie jego układu 
bezpieczeństwa. 
Przepisy wymagają dla takiego układu z przerwą w dostawie energii elektrycznej 
stosowania układu selektywnego włączania mechanizmów ważnych , po odbudowie 
napięcia w sieci. 
Układ selektywny włączania mechanizmów automatycznie włącza po powrocie napięcia 
mechanizmy ważne ,w kolejności z góry zaplanowanej ,dla podtrzymania ruchu silnika 
głównego i zapewnienia manewrowości statku. Mechanizmy ważne to właśnie 
mechanizmy pozwalające na podtrzymanie ruchu silnika głównego jeżeli statek porusza 
się w momencie wystąpienia zaniku napięcia. 
Oświetlenie i urządzenia sterowe po powrocie napięcia uruchamiają się samoczynnie. 
Urządzenia sterowe są tak konstruowane ,że po powrocie napięcia uruchamiają się 
automatycznie, natomiast oświetlenie realizowane bez udziału styczników w obwodach 
elektrycznych zapala się samoczynnie po powrocie napięcia. 
Selektywność ( kolejność włączania ) jest konieczna ze względu na to, że włączane 
odbiory są znacznych mocy i gdyby włączyć je jednocześnie, mogłoby to doprowadzić do 
chwilowego przeciążenia zespołu prądotwórczego ,a nawet jego uszkodzenia. 
Często w układach takich stosuje się ponawianie rozruchu w przypadku nieudanego 
poprzedniego. 
Przepisy ograniczają ilość automatycznych rozruchów w ten sposób że wymagają by po 
zakończeniu ich rezerwa w energii stosowanej do rozruchu powstała tak wielka ,by 
umożliwiała trzykrotny ręczny rozruch silnika napędowego ze stanowiska lokalnego. 
Dla kontroli pracy i stanów awaryjnych muszą być stosowane układy kontrolne w 
zakresie podanym w przepisach .A więc dla podstawowych parametrów zespołu 
prądotwórczego muszą być układy alarmowe ,układy bezpieczeństwa i układy 
wskazujące. 
 
 
 
 

Stosując rozwiązanie pierwsze dla układu i elektrowni podstawowej trzeba też spełnić 
wymaganie przepisów dotyczące mocy zespołów prądotwórczych i ich ilości.Moc 
stosowanych zespołów prądotwórczych musi być tak dobrana,by każdy zespół mógł 
pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną i to w każdych warunkach.Różne 
warunki dla statku to pływanie w nocy i w dzień,pływanie w strefie tropikalnej i w strefie 
podbiegunowej oraz manewry.W tym układzie muszą być zastosowane co najmniej dwa 
zespoły prądotwórcze.Jeden z nich pracuje na sieć,pokrywając zapotrzebowanie na 
energię elektryczną,a drugi stoi w tzw:”gorącej rezerwie”-gotów do uruchomienia w 
każdej chwili. 
Zespół jest w stanie gotów do rozruchu jeżeli jest odpowiednio podgrzany i jest okresowo 
smarowany.Armatorzy przy takich rozwiązaniach stosują zazwyczaj trzy zespoły 
prądotwórcze,aby mieć swobodę w prowadzeniu niezbędnych częściowych przeglądów i 
doraźnych remontów w czasie normalnej eksploatacji. 
Poza tym należy zaznaczyć,że przy tym rozwiązaniu w czasie pracy automatycznej tylko 
jeden zespół może zasilać szyny zbiorcze,ponieważ samoczynne załączenie na szyny 
zbiorcze następnego zespołu może nastąpić przy zaniku napięcia na szynach.Nie ma 
samoczynnej synchronizacji nowo uruchomionego automatycznie zespołu. 
Z tych względów automatyka typu „black-out” znajduje zastosowanie tylko na statkach o 
ubogim wyposażeniu.Jak zaznaczono,takie rozwiązanie automatyzacji 
elektroenergetycznego układu okrętowego może mieć zastosowanie tylko wówczas 
jeżeli: 
-

 

krótkotrwały zanik napięcia nie zakłóca pracy systemu okrętowego, 

-

 

w czasie pływania,w każdym przypadku jeden zespół zapewnia wystarczający dopływ 
energii elektrycznej.   

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

             
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                           

                                            TAK 

                                                                                              
 
 
                                                                                          TAK   
                                                                                                            
                                                                                                       TAK 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                   
                                                                                NIE        
                                                                                           
           
 
 
 
 
 
 
             Algorytm sterowania zespołami prądotwórczymi . Program  „black  out  

″

. 

 
 

       Brak napięcia na szynach . 

        10 s . 

              Rozkaz startu . 

     Napięcie . 

Częstotliwość. 

    Blokada . 

   Blokada pozostałych łączników . 

   Rozkaz zamknięcia . 

Napięcie na 
   szynach . 

        1 s. 

     

Blokada własnego        

           łącznika .               

   Start następnego     
           zespołu .