ES2578712T3 - Un sistema de protección para un sistema de distribución de potencia eléctrica usando detección de corriente direccional y lógica dentro de relevos de protección - Google Patents

Un sistema de protección para un sistema de distribución de potencia eléctrica usando detección de corriente direccional y lógica dentro de relevos de protección Download PDF

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ES2578712T3 ES10187884.1T ES10187884T ES2578712T3 ES 2578712 T3 ES2578712 T3 ES 2578712T3 ES 10187884 T ES10187884 T ES 10187884T ES 2578712 T3 ES2578712 T3 ES 2578712T3
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Abstract

Un sistema de distribución de potencia, en particular para un buque que se posiciona dinámicamente, comprendiendo el sistema de distribución de potencia: · una diversidad de buses (101, 103, 105, 107) comprendiendo un primer bus (103) al cual se conecta una carga (123); · una diversidad de conmutadores (109, 111, 113, 115) comprendiendo un primer conmutador (111) y un segundo conmutador (113), en donde la diversidad de buses está conectada a través de la diversidad de conmutadores de una forma intercalada para formar un anillo (117), el primer bus está conectado entre el primer conmutador y el segundo conmutador y el sistema de distribución de potencia está configurado para abrir el primer conmutador y concurrentemente abrir el segundo conmutador, si una primera corriente (149) que fluye a través del primer conmutador en una dirección hacia el primer bus, está por encima del umbral de corriente determinado por más de un tiempo predeterminado de duración y una segunda corriente (145) que fluye a través del segundo conmutador en una dirección hacia el primer bus, está por encima del umbral de corriente predeterminado por más de un tiempo predeterminado de duración, desconectando de este modo el primer bus del anillo, en donde cada uno del primer y del segundo conmutador comprende un relevo programable que incluye una unidad lógica proporcionando funcionalidad lógica, en donde el primer bus defectuoso es identificado usando la funcionalidad lógica dentro del primer conmutador y del segundo conmutador.

Description

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DESCRIPCION
Un sistema de proteccion para un sistema de distribucion de potencia electrica usando deteccion de corriente direccional y logica dentro de relevos de proteccion.
Campo de la invencion
La presente invencion se relaciona con un sistema de distribucion de potencia electrico, en particular para un buque posicionado dinamicamente y a un metodo para distribucion de potencia, en particular a una proteccion de falla de sobre corriente direccional que utiliza una logica programable disponible dentro de relevos de proteccion modernos. En particular la presente invencion se relaciona con una proteccion de corriente de falla direccional de distribucion de potencia electrica mejorada, que utiliza una logica programable dentro de relevos de proteccion los cuales son particularmente adecuados para sistemas de potencia aislados similares a los que se encuentran en buques posicionados dinamicamente, donde se requiere una confiabilidad elevada. Ademas en particular, la presente invencion se relaciona a un sistema de distribucion de potencia, en particular para un buque posicionado dinamicamente, en donde el sistema de distribucion de potencia tiene una topologla con forma de anillo, permitiendo de este modo tomar medidas en contra de una falla. Se disena para separar un bus defectuoso compuesto en el sistema de distribucion de potencia sin afectar la operation de los buses restantes del sistema de distribucion de potencia.
Antecedentes de la invencion
Los barcos y buques posicionados dinamicamente (tales como los que se basan en el mar en una plataforma en ultramar, una plataforma petrolera o una plataforma de perforation o una torre de perforation) pueden utilizar sus helices o propulsores para mantenerse en position cuando se requiere una operacion estacionaria y los buques de este tipo pueden incluir torres de perforacion y/o de production para transportar petroleo y/o gas, en particular a partir de un agujero de perforacion en el lecho marino. Para usar propulsion electrica (helices o propulsores) estos buques pueden depender de una generation y distribucion de potencia confiable para suministrar propulsion electrica a maquinarias con energla electrica, con el fin de mantener una posicion deseada en el mar y con el fin de as! lograr una operacion marina segura. En particular, dichos tipos de buques de posicionamiento dinamico (DP) pueden ser usados en aguas profundas y en areas donde las torres de levantamiento y sistemas de anclaje no son factibles.
Un sistema de generacion de potencia convencional o sistema de distribucion de potencia puede disenarse tal que diversos grupos de distribucion de potencia aislada (tlpicamente 2 - 8) son operados de manera que si un grupo falla, los grupos restantes pueden ser suficientes para mantener el buque en posicion. En particular, en una generacion de potencia redundante de sistema convencional (tal como un gran numero de generadores) se puede requerir dentro de varios grupos o todos los grupos de sistema de generacion de potencia convencional.
En particular, en algunos buques, se pueden usar los convertidores redundantes y los enlaces DC en un sistema convencional para obtener un sistema de potencia tolerable a la falla, conectando el flujo de energla entre la generacion de potencia aislada y las islas de distribucion utilizando convertidores y enlaces DC. Esto puede eliminar o al menos reducir el problema del numero excesivo consecutivo de generadores pero puede producir una formation costosa de convertidores. Por lo tanto, los convertidores adicionales pueden aumentar significativamente el coste del sistema de generacion de potencia o del sistema de distribucion de potencia. Este sistema de distribucion de potencia puede tambien ser mas intenso en mantenimiento y puede contener fuentes adicionales de fallas. El uso de un sistema de manejo de buque, tal como un sistema de automatization como parte del esquema de proteccion, se ha evaluado para algunos proyectos, pero se ha abandonado parcialmente debido a inconvenientes con el tiempo de respuesta. Puede no ser deseable depender de sistemas adicionales para proteccion de falla electrica. Esto tambien puede ser inaceptable para las sociedades de clasificacion y diversos clientes.
Puede haber una necesidad para un sistema de distribucion de potencia para un buque posicionado dinamicamente y para un metodo de distribucion de potencia el cual es mejorado con respecto al manejo de la falla y que al mismo tiempo no requiere un gran numero de generadores o convertidores. Ademas, puede haber una necesidad para un sistema de distribucion de potencia y para un metodo para distribucion de potencia, en donde una sola falla o una falla dentro del sistema de distribucion de potencia, pueden no resultar en que el buque permanezca a la deriva de su posicion.
La proteccion diferencial es a menudo usada en redes para aislar un bus defectuoso. En buques involucrados en produccion y perforacion de petroleo, las condiciones transitorias pueden ocasionar disparos erraticos por los sistemas de proteccion diferenciales. Estas condiciones transitorias son ocasionadas por el inicio de motores grandes y cargas en una red de potencia electrica aislada mas pequena, ocasionando, grandes fluctuaciones en la
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frecuencia, voltajes y contenido harmonico del que es observado normalmente para sistemas electricos con base en la tierra.
Resumen de la invencion
Esta necesidad puede cubrirse por la materia de acuerdo con las reivindicaciones independientes. Las realizaciones ventajosas de la presente invencion se describen por las reivindicaciones dependientes.
El sistema de distribucion de potencia propuesto y el metodo para la proteccion de distribucion de potencia pueden, de acuerdo con una realizacion, aplicarse a un barco y/o buque posicionado dinamicamente, pero puede tambien aplicarse para otras aplicaciones, donde se desea que se continue el servicio despues de una falla, en particular sistemas de distribucion de potencia submarinos.
En particular el sistema de distribucion de potencia propuesto y el metodo para la distribucion de potencia pueden emplear logica en los relevos protectores en lugar de una proteccion diferencial de bus tradicional.
De acuerdo con una realizacion se adapta un sistema de distribucion de potencia, para proteger el sistema contra una falla. En consecuencia, el sistema de distribucion de potencia puede tambien ser con respecto a o puede comprender caracterlsticas de un sistema de proteccion de sistema de potencia. En particular, la logica dentro de los relevos protectores comprendidos en el sistema de distribucion de potencia o el sistema de proteccion del sistema de potencia y la deteccion de corriente defectuosa direccional, pueden ser usados para obtener discriminacion en una red de potencia electrica serpenteada.
Los buques posicionados dinamicamente son solo una posible aplicacion del sistema de distribucion de potencia pero la invencion no se limita a este caso de uso.
De acuerdo con una realizacion, se proporciona un sistema de distribucion de potencia (para distribuir potencia electrica) para un buque posicionado dinamicamente (tal como un barco, una plataforma petrolera o una torre de perforacion), en donde el sistema de distribucion de potencia comprende una diversidad de buses (cada uno de los buses comprende un conductor electrico, tal como por ejemplo una barra de cobre) comprendiendo un primer bus al cual se conecta una carga (tal como una helice, un propulsor u otro tipo de motor electrico; o un dispositivo de suministro de energla, tal como un acumulador o un generador) (directa o indirectamente); y una diversidad de conmutadores (que permiten adoptar un estado abierto y un estado cerrado, en conmutadores particulares los cuales son controlables, comprendiendo en particular un interruptor automatico y un relevo el cual puede ser programable y el cual puede permitir la computacion y/o llevar a cabo operaciones logicas) comprendiendo un primer conmutador y un segundo conmutador. En este, la diversidad de buses se conecta a traves de la diversidad de conmutadores de una forma interyacente (intercalada) para formar un anillo (tal como un bus que se conecta a un interruptor, este interruptor se conecta a otro bus y el otro bus se conecta a otro conmutador y as! sucesivamente, hasta que el ultimo interruptor se conecta al primer bus para formar una disposicion con forma de anillo o disposicion anular de buses y conmutadores alternados), en donde el primer bus esta conectado entre el primer conmutador y el segundo conmutador (en particular sin un convertidor). En este el sistema de distribucion de potencia esta configurado para abrir el primer conmutador (tal que el primer conmutador adopta su estado abierto) y concurrentemente abre el segundo conmutador (tal que el segundo conmutador adopta su estado abierto), si una primera corriente (electrica) que fluye a traves del primer conmutador (a partir de un bus vecino) en una direccion hacia el primer bus, esta por encima de un umbral de corriente predeterminado (tal como por ejemplo 1000 A a 10000 A) durante mas de un tiempo predeterminado de duracion (tal como por ejemplo 0.2 s a 1 s) y tambien una segunda corriente que fluye a traves del segundo conmutador (a partir de otro bus vecino) en una direccion hacia el primer bus, esta por encima del umbral de corriente predeterminado durante mas de un tiempo predeterminado de duracion. Por lo tanto, al abrir el primer conmutador y el segundo conmutador, el primer bus es desconectado del anillo. En particular, el sistema de distribucion de potencia puede emplear una logica en relevos protectores para desconectar el primer bus del anillo.
En el contexto de la presente solicitud el termino "conmutador" puede denotar una disposicion (controlable) que permite la abertura y el cierre de una conexion electrica entre dos conductores (tales como buses), en particular de una manera controlada. Un conmutador puede comprender un cortacircuito (que representa el elemento que establece realmente la conexion electrica) y un controlador, tal como un relevo (programable) (en particular que comprende circuito logico), que controla la abertura y el cierre del cortacircuito.
En particular, en el primer bus, ocurre una falla tal que una corriente elevada fluye hacia el primer bus a traves del primer conmutador y tambien una corriente elevada fluye hacia el primer bus a traves del segundo conmutador. En particular, la abertura del primer conmutador y la abertura del segundo conmutador pueden llevarse a cabo de acuerdo con una curva caracterlstica tiempo-corriente predeterminada la cual puede estar adaptada a la aplicacion particular. En particular, cuando el primer conmutador comprende un interruptor automatico y un relevo inteligente
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(comprendiendo logica programable) y cuando el segundo conmutador tambien comprende un interruptor automatico y un relevo inteligente que controla el interruptor automatico, el primer bus defectuoso puede detectarse inhibiendo la abertura de todos los conmutadores del anillo exceptuando el primer conmutador y el segundo conmutador. En este todos los otros conmutadores (exceptuando el primer conmutador y el segundo conmutador) pueden estar inhibidos de abrirse, enviando senales de inhibicion apropiadas a todos los conmutadores exceptuando el primer conmutador y el segundo conmutador. En particular, la logica dentro del relevo que controla el correspondiente interruptor automatico (el relevo y el interruptor automatico forman el conmutador) se puede usar en la estructura del anillo para identificar el bus defectuoso y desconectar el bus defectuoso del anillo, con el fin de separar el primer bus defectuoso del anillo y en consecuencia abrir el anillo. Todavla, en el anillo abierto todos los buses restantes de la diversidad de buses permanecen conectados entre si. Por lo tanto, se requiere un numero reducido de generadores con el fin de suministrar una o mas cargas conectadas a los buses restantes con energla electrica. Por lo tanto, se puede mejorar la eficiencia del sistema de distribucion de potencia y se pueden reducir los costes del sistema de distribucion de potencia en comparacion a un sistema de distribucion de potencial convencional.
En particular, el sistema de distribucion de potencia consiste de diversos buses de potencia los cuales estan conectados en un circuito. En el caso de una falla de un solo bus (el primer bus), solo el primer bus puede estar desconectado en ambos extremos dejando todos del generador restante y del sistema de distribucion, operativo y conectado en conjunto. Por lo tanto, se requieren menos generadores redundantes para operar en una situacion o falla dada. Por lo tanto, se puede reducir el mantenimiento, consumo de combustible y emisiones. Tambien puede ser posible mantener la operacion de un buque comprendiendo el sistema de distribucion de potencia despues que ha ocurrido una sola falla electrica sin la necesidad de reparar esta falla (en el primer bus). El sistema de distribucion de potencia permanecera como un sistema conectado despues de la primera falla, evitando el problema que una isla pueda estar sin energla a la vez que otra tiene capacidad de generation redundante.
En particular, se puede eliminar la necesidad para una protection diferencial bus-barra. La protection diferencial bus-barra puede ocasionar problemas durante condiciones y disparos transitorios (abierto o con falla) en situaciones que se encuentran a menudo durante operaciones normales en una perforation o plataforma de production. Dichos disparos erraticos pueden ser crlticos en un buque de clase DP2 o DP3. El sistema propuesto puede permitir una operacion continuada de acuerdo con la clase DP2 o DP3 despues de una falla electrica inicial. En este caso se requiere un buque DP2 para mantenerse en position despues de una segunda falla electrica, y se requiere un buque clase DP3 para mantenerse en posicion despues de una segunda falla de naturaleza electrica o mecanica. Esto permitira una operacion continuada del buque a la vez que se espera por la reparation de la primera falla.
En particular, al conectar la generacion de potencia y las islas de distribucion (la diversidad de buses) usando cortacircuitos estandar de manera que estos esten conectados en un solo anillo cerrado, se puede eliminar la necesidad de operar mas de un generador redundante para la totalidad del buque comprendiendo la generacion de potencia o el sistema de distribucion de potencia. Esto tambien puede permitir la operacion continuada de la distribucion de potencia como un solo bus conectado despues de una falla sin la necesidad de reorganizar la configuration de distribucion de potencia despues de una primera falla. De acuerdo con una realization se proporciona un esquema de proteccion que alsla solo (exclusivamente) la parte defectuosa (el primer bus) sin desconectar las otras partes (otros buses del sistema de distribucion de potencia).
Por lo tanto, la parte defectuosa o el bus defectuoso (el primer bus) puede identificarse usando la funcionalidad logica o la capacidad logica programable dentro de los conmutadores (en particular dentro de los relevos protectores que controlan los conmutadores). En particular, se puede usar y aplicar un relevo protector (tal como el relevo protector Siemens SIPROTEC) dentro del sistema de distribucion de potencia. El relevo protector Siemens SIPROTEC comprende una logica incorporada y tambien una capacidad de medicion de corriente y voltaje incorporada. Estos relevos son componentes estandar y ampliamente usados en sistemas de distribucion de potencia. Estos son dispositivos protectores bien probados y sus caracterlsticas incorporadas pueden permitir que las operaciones logicas se conviertan en parte del esquema protector sin usar controladores adicionales o controladores logicos programables (PLCs).
La topologla propuesta del sistema de distribucion de potencia y la capacidad para separar un bus del sistema de distribucion de potencia en el caso de una falla en este bus, pueden reducir los requerimientos de mantenimiento y los costes de combustible, en la medida que se puedan necesitar menos generadores para funcionar en situaciones operativas. Ademas, se puede lograr una disponibilidad elevada para el sistema de generacion de potencia, en la medida que se puede permitir la operacion continua despues que ha ocurrido una falla electrica, incluso sin la intervention de un operador. Solo la parte defectuosa puede ser desconectada, a la vez que el sistema restante continua operando como un solo sistema de distribucion y generacion de potencia conectado. Ademas, se puede eliminar la necesidad de convertidores adicionales y enlaces DC como se requieren en otros sistemas de generacion de potencial tolerable a la falla convencionales. Por lo tanto, se puede reducir la complejidad e inversion iniciales.
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Ademas, solo se pueden usar componentes estandar, bien probados, para construir el sistema de distribucion de potencia de acuerdo con una realizacion.
De acuerdo con una realizacion el primer conmutador (en particular comprendiendo un interruptor automatico controlador por un relevo) esta configurado para determinar (en particular comprendiendo medicion, derivacion y/o calculo) la primera corriente y una direction de la primera corriente y el segundo conmutador (en particular comprendiendo un interruptor automatico y un relevo que controla el interruptor automatico) esta configurado para determinar (en particular comprendiendo medicion, derivacion y/o calculo) la segunda corriente y una direccion de la segunda corriente. De este modo, se puede determinar facilmente la condition bajo la cual se desconecta el primer bus del sistema de distribucion de potencia. Ademas, se pueden usar los componentes convencionales (tales como un relevo con un relevo programable con capacidad de medicion de corriente) para construir el sistema de distribucion de potencia.
De acuerdo con una realizacion el primer conmutador esta configurado para enviar una senal de inhibition (se requiere una llnea de senal entre el primer conmutador y el segundo conmutador para comunicarse entre el primer conmutador y el segundo conmutador, en particular se comunica en la direccion del primer conmutador al segundo conmutador) al segundo conmutador para inhibir el segundo conmutador de abrirse (la senal de inhibicion puede tambien ser relacionada como disparo 67 de inhibicion), si una primera corriente opuesta (una corriente que fluye en una direccion opuesta a la direccion de flujo de la primera corriente) que fluye a traves del primer conmutador en una direccion lejos del primer bus esta por encima del umbral actual predeterminado por mas del tiempo predeterminado. En esta situation, el primer bus no es un descenso de corriente, pero otro bus debe ser el descenso de corriente y debe en consecuencia ser el defectuoso. En esta situacion, el primer bus no es el bus defectuoso y no deberla ser desconectado del sistema de distribucion de potencia. En consecuencia, en particular el segundo conmutador no se debe abrir con el fin de mantener el primer bus conectado al sistema de distribucion de potencia. En este, se puede emplear la capacidad de procesamiento logico de un relevo comprendida en el segundo conmutador.
De acuerdo con una realizacion, el segundo conmutador esta configurado para abrirse, si el segundo conmutador no recibe la senal de inhibicion del primer conmutador y el segundo conmutador que fluye a traves del segundo conmutador en una direccion hacia el primer bus, esta por encima del umbral de corriente predeterminado por mas del tiempo predeterminado y si en particular adicionalmente, un voltaje en el primer bus esta por debajo de un umbral de voltaje predeterminado. En particular, el segundo conmutador no recibe alguna senal de inhibicion de cualquier otro conmutador de la diversidad de conmutadores. En particular, todos los conmutadores de la diversidad de conmutadores pueden recibir una senal de inhibicion (de otro conmutador de la diversidad de conmutadores) con la exception de dos conmutadores (el primer conmutador y el segundo conmutador) los cuales no reciben una senal de inhibicion. Los dos conmutadores que no reciben alguna senal de inhibicion pueden entonces abrirse, para desconectar el bus entre los dos conmutadores los cuales no reciben una senal de inhibicion del sistema de distribucion de potencia. En este, se pueden emplear la capacidad de procesamiento logica y la capacidad de medicion de corriente y la capacidad de medicion del voltaje de los conmutadores.
De acuerdo con una realizacion el segundo conmutador esta configurado para abrirse tambien, si una tercera corriente que fluye a traves del segundo conmutador en una direccion hacia el primer bus o en una direccion lejos del primer bus, esta por encima de otro umbral de corriente predeterminado por mas de otro tiempo predeterminado, en donde el otro umbral de corriente predeterminado es mas grande que el otro umbral de corriente predeterminado y/o el otro tiempo predeterminado es mas grande que el tiempo predeterminado. El tercer disparo de corriente ocurre si no tienen lugar la aperturas en corrientes direccionales. Usando un relevo programable para construir el segundo conmutador (y tambien en particular construyendo todos los otros conmutadores) permite la inclusion de condiciones y relaciones adicionales para definir en cual condicion o situacion el segundo conmutador se deberla abrir. Por lo tanto, se permite una flexibilidad mayor para determinar el bus defectuoso.
De acuerdo con una realizacion la diversidad de buses comprende un segundo bus conectado al primer bus a traves del segundo conmutador, en donde la diversidad de buses comprende un tercer conmutador conectado al segundo bus (pero no entre el primer bus y el segundo bus), en donde el segundo conmutador esta configurado para enviar una senal de inhibicion al tercer conmutador para inhibir el tercer conmutador de abrirse, si la segunda corriente a traves del segundo conmutador en la direccion hacia el primer bus, esta por encima del umbral de corriente predeterminado por mas del tiempo predeterminado. Por lo tanto, el tercer conmutador que conecta el segundo bus con un bus adicional de la diversidad de buses, se mantiene en un estado cerrado, con el fin de no separar cualquier otro bus (con excepcion del primer bus) de sistema de distribucion de potencia. Por lo tanto, se puede asegurar que solo el primer bus (que es el bus defectuoso) se separe del sistema de distribucion de potencia anular para lograr un sistema de distribucion de potencia lineal o de tipo de cadena que no esta conectado en un circuito y no forma un anillo, cuando el bus defectuoso se desconecta del sistema de distribucion de potencia.
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De acuerdo con una realizacion el sistema de distribution de potencia comprende al menos un generador conectado al primer bus. El generador puede suministrar energla electrica al primer bus. En particular, el sistema de distribucion de potencia puede comprender uno o mas generadores, en donde en particular para cada bus puede estar conectado al menos un generador. Al separar el primer bus del sistema de distribucion de potencia, puede comprender tambien separar el generador conectado al primer bus del sistema de distribucion de potencia. Ademas, al separar el primer bus del sistema de distribucion de potencia, puede incluir separar cualquier carga conectada al primer bus del sistema de distribucion de potencia. En consecuencia, tambien en el caso que ocurra una falla en una cara o en un generador conectado al primer bus, el primer bus puede no separarse del sistema de distribucion de potencia. Ademas, puede ocurrir una falla en el primer bus en si mismo (tal como un cortocircuito a tierra) sin requerir que ocurra una falla ya sea en un generador o una carga, conectados al primer bus.
De acuerdo con una realizacion el sistema de distribucion de potencia comprende ademas un cortacircuitos de generador (tambien relacionado como un conmutador generador) a traves del cual el generador esta conectado al primer bus. El cortacircuitos de generador esta controlado por un relevo (programable) que tiene capacidades de medicion de corriente y/o capacidades de medicion de voltaje. En consecuencia, en el caso de una falla del generador en si mismo, este se puede separar del primer bus de una forma rapida, eliminando la necesidad de separar del primer bus el sistema de distribucion de potencia. En particular, puede haber una curva caracterlstica tiempo-corriente del conmutador generador de manera que el conmutador generador se abra antes que el primer conmutador o el segundo conmutador se abran, con el fin de mantener el primer bus conectado al sistema de distribucion de potencia (formando aun un anillo), cuando la falla no ocurre en el primer bus en si mismo pero ocurre en el generador. De este modo, se puede mantener la estructura de anillo del sistema de distribucion de potencia en el caso de una falla en uno de los generadores.
De acuerdo con una realizacion la carga es conectable al primer bus a traves de un cortacircuitos de carga (tambien con respecto a como un conmutador de carga). En particular, el cortacircuitos puede estar controlado por un relevo (controlable) que tiene capacidades de medicion de corriente y capacidades de medicion de voltaje y proporciona calculos logicos. En particular, puede haber una caracterlstica tiempo-corriente del conmutador de carga de manera que el conmutador de carga se abra antes que el primer conmutador o el segundo conmutador se abran, con el fin de mantener el primer bus conectado al sistema de distribucion de potencia anular en el caso que ocurra una falla en la carga. De este modo, el sistema de distribucion de potencia puede mantenerse en la estructura de anillo ventajosa cuando ocurre la falla exclusivamente en una carga conectada al sistema de distribucion de corriente. En particular, pueden estar conectados uno o mas dispositivos de carga a cada bus de la diversidad de buses.
De acuerdo con una realizacion al menos uno de un primer conmutador, el segundo conmutador, el tercer conmutador, el conmutador de generador, y el conmutador de carga comprenden un relevo programable que incluye una unidad logica, en donde en particular el relevo puede controlar un interruptor automatico para abrir o cerrar el conmutador. En particular, se puede emplear el relevo protector Siemens SIPROTEC. De acuerdo con las realizaciones alternativas se puede proporcionar un controlador central el cual puede recibir senales de los conmutadores, con respecto a la corriente el voltaje y/o la direction de la corriente, en donde el controlador puede comprender capacidad de calculo que permite calcular las senales de control para ser enviadas a los conmutadores del sistema de distribucion de potencia, para controlar la abertura o el cierre de los conmutadores.
De acuerdo con una realizacion se proporciona un buque (tal como una plataforma a cierta distancia flotante, una plataforma de perforation, una plataforma petrolera), comprendiendo un sistema de distribucion de potencia como se explica anteriormente, en donde el buque se puede posicionar dinamicamente usando al menos dos motores electricos (conectados a una helice o un propulsor) que estan conectados a un(os) bus(es) de potencia electrico(s) como la carga. El buque puede mantenerse en una position particular (en el mar) activando una o mas helices o propulsores impulsados por motores electricos.
En particular, se considera una configuration de dispositivo de distribucion de dos alineaciones para un buque DP clase 2, donde se permite perder 2 propulsores, uno en una falla inicial, el otro en una segunda falla posterior. En un buque DP clase 2 solo se consideran fallas electricas. El buque debe ser capaz de finalizar de manera segura su operation despues de una falla electrica. Para un sistema tolerable a la falla el buque debe ser capaz de hacer lo mismo para la segunda falla que ocurre despues de ciertos tipos de primeras fallas. Dichas primeras fallas pueden incluir un interruptor automatico, un generador, un propulsor o un bus defectuoso.
De acuerdo con otra realizacion se considera una configuracion de dispositivo de distribucion de cuatro alineaciones para un buque DP clase 3, donde se permite perder 3 propulsores, uno en una falla inicial, y dos mas en la segunda falla. En un buque DP clase 3, tambien se deben considerar las fallas que afectan las salas enteras. Esto puede incluir un incendio o inundation de una sala entera. Para el sistema tolerable de falla propuesto, existe una condition que la primera falla se limita a un componente electrico, como un interruptor automatico, un generador, un propulsor o un bus defectuoso. La segunda falla puede afectar una sala completa, y el buque puede ser capaz de finalizar de
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manera segura su operacion despues de dicha falla. Dicha falla puede resultar en la perdida de dos propulsores, en adicion de uno o mas que pueden haber fallado como resultado de la primera falla (electrica).
De acuerdo con una realizacion se considera una configuracion de dispositivo de distribucion de ocho alineaciones para un buque DP clase 3, donde se permite perder 2 propulsores, uno en una falla inicial, y el otro en una segunda falla. Similar a la configuracion de dispositivo de distribucion de cuatro alineaciones para el buque DP clase 3, pero cada uno de los generadores y buses se proporcionan en su propia sala separada a prueba de fuego. Esto hace el buque mas costoso de construir pero puede compensarse al tener 6 propulsores restantes despues de dos fallas. Esto puede permitir que se usen pequenos propulsores en el buque DP clase 3 teniendo un dispositivo de distribucion de cuatro alineaciones, donde el buque solo puede tener 5 propulsores restantes despues de dos fallas.
En particular, el dispositivo de alineacion de dos distribuciones para un buque DP clase 2 puede incluir dos salas separadas, el dispositivo de alineacion de cuatro distribuciones para un buque DP clase 3 debe incluir cuatro salas separas y el dispositivo de alineacion de ocho distribuciones para un buque DP clase 3 debe incluir ocho salas separadas dentro de las cuales se instalan diversos componentes del sistema de distribucion de potencia.
De acuerdo con una realizacion, el buque esta configurado para soportar una plataforma petrolera de ultramar flotante o una plataforma de perforacion de ultramar. El buque puede estar al menos sumergido parcialmente en el mar.
Deberla entenderse que las caracterlsticas (individuales o en cualquier combination) divulgadas, descritas o mencionadas con respecto a un sistema de distribucion de potencia, pueden tambien aplicarse a un metodo de distribucion de potencia (individualmente o en cualquier combinacion).
De acuerdo con una realizacion se proporciona un metodo para distribucion de potencia usando un sistema de distribucion de potencia para posicionar un buque dinamicamente, en particular el sistema de distribucion de potencia como se describio anteriormente, en donde el sistema de distribucion de potencia comprende una diversidad de buses comprendiendo un primer bus al cual se conecta una carga y una diversidad de conmutadores comprendiendo un primer conmutador y un segundo conmutador. En este, la diversidad de buses se conecta a traves de la diversidad de conmutadores en una forma intercalada para formar un anillo, en donde el primer bus esta conectado entre el primer conmutador y el segundo conmutador. En este, el metodo comprende determinar (en particular comprendiendo medicion, derivation, calculo y/o estimation) una primera corriente que fluye a traves del primer conmutador en una direction hacia el primer bus; determinando (en particular comprendiendo medicion, derivacion, calculo y/o estimacion una segunda corriente que fluye a traves del segundo conmutador en una direccion hacia el primer bus; y desconectar el primer bus del anillo abriendo el primer conmutador y concurrentemente abriendo el segundo conmutador, si la primera corriente esta por encima de un umbral de corriente predeterminado por mas de un tiempo de duration preestablecido y si la segunda corriente esta por encima del umbral de corriente predeterminado por mas que el tiempo de duracion predeterminado.
Se ha de senalar que las realizaciones de la invention se han descrito con referencia a las diferentes materias objetivo. En particular, algunas realizaciones se han descrito con referencia en reivindicaciones del tipo metodo, a la vez que otras realizaciones se han descrito con referencia en reivindicaciones del tipo aparato. Sin embargo, una persona con habilidades en la tecnica reunira de la description anterior y consecutiva que, a menos que se notifique lo contrario, en adicion a cualquier combinacion de caracterlsticas que pertenezcan a un tipo de materia, tambien cualquier combinacion entre las caracterlsticas relacionadas a las diferentes materias, en particular entre las caracterlsticas de las reivindicaciones del tipo metodo y las caracterlsticas del tipo aparato, se consideren divulgadas con este documento.
Los aspectos que se definen anteriormente y otros aspectos de la presente invencion seran evidentes de los ejemplos de la realizacion que se describe en lo sucesivo y son explicados con referencia en los ejemplos de la realizacion. La invencion sera descrita en mas detalle en lo sucesivo, con referencia en los ejemplos de la realizacion pero a los cuales no se limita la invencion.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 ilustra de manera esquematica un sistema de distribucion de potencia de acuerdo con una realizacion;
La Figura 2 ilustra graficas que muestran curvas caracterlsticas tiempo-corriente de relevos usados en el sistema de distribucion de corriente que se ilustra en la Figura 1;
La Figura 3 ilustra un diagrama logico que se emplea en un relevo usado en el sistema de distribucion de potencia que se ilustra en la Figura 1;
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La Figura 4 ilustra un diagrama logico que se emplea en un relevo usado en el sistema de distribution de potencia que se ilustra en la Figura 1;
La Figura 5 ilustra un diagrama logico empleado en un relevo usado en el sistema de distribucion de potencia que se ilustra en la Figura 1;
Las Figuras 6 y 7 ilustran un sistema de distribucion de potencia de acuerdo con una realization;
Las Figuras 8 y 9 ilustran un sistema de distribucion de potencia de acuerdo con otra realizacion;
Las Figuras 10 y 11 ilustran un sistema de distribucion de potencia de acuerdo con aun otra realizacion;
La figura 12 ilustra de manera esquematica un buque que comprende un sistema de distribucion de potencia como se ilustra en la Figura 1.
Description detallada
La ilustracion en el dibujo es esquematica. Se observa que en las diferentes figuras, se proporcionan elementos identicos o similares con los mismos signos de referencia o con signos de referencia, los cuales son diferentes de los correspondientes signos de referencia solo dentro del primer dlgito.
La Figura 1 ilustra de manera esquematica un sistema 100 de distribucion de potencia de acuerdo con una realizacion. El sistema 100 de distribucion de potencia comprende una diversidad de buses de los cuales se ilustran solo un primer bus 101, un segundo bus 103, un tercer bus 105 y un cuarto bus 107. Los buses esta conectados entre si usando una diversidad de conmutadores, de los cuales se ilustran solo los conmutadores 109, 111, 113 y 115. Los buses estan conectados en serie usando los conmutadores en una forma alterna para formar un anillo 117 formado alternando los buses y los conmutadores.
Un generador 119 esta conectado a traves del conmutador 121 al bus 103 para suministrar el bus 103 con energla electrica. La energla electrica suministrada al bus 103 se consume por una carga 123 la cual esta conectada a traves de un conmutador 125 de carga al bus 103. El generador 127 esta conectado a traves de un conmutador 129 de generador al bus 105, para suministrar energla electrica al bus 105. Una carga 131 esta conectada a traves del conmutador 133 al bus 105 para suministrarle energla electrica a la carga 131.
El bus 103 esta conectado al bus 101 a traves del conmutador 111 y el bus 103 esta conectado al bus 105 a traves del conmutador 113. En particular, el conmutador 111 comprende un interruptor 135 (normalmente cerrado, por ejemplo n.c.) el cual es controlado por un relevo 137. En la realizacion que se ilustra, el relevo 137 es un relevo Siemens SIPRTEC el cual puede programarse y el cual comprende un circuito logico. Ademas, el relevo 137 comprende una capacidad de medicion de corriente y voltaje, con el fin de medir una corriente que fluye del bus 103 hacia el bus 101 o para medir una corriente que fluye del bus 101 hacia el bus 103. El conmutador 113 comprende un interruptor 139 el cual es controlador por un relevo 141 para definir el interruptor automatico en un estado abierto o en un estado cerrado. En la realizacion ilustrada ambos de los relevos 137 y 141 son Siemens SIPRTEC permitiendo llevar a cabo operaciones logicas y permitiendo medir la corriente y el voltaje que fluyen a traves de los relevos entre los buses adyacentes.
Durante una operation normal del sistema 100 de distribucion de potencia, la diversidad de buses se conectan alternando (cerrando) conmutadores para formar una estructura anular o estructura de anillo. De este modo, la potencia electrica generada por los generadores 119 o 127 se puede distribuir a cualquiera de las cargas conectadas a cualquiera de los buses. De este modo, de puede proporcionar un suministro confiable de suficiente potencia electrica a todas las cargas conectadas a los buses.
Bajo condiciones normales (no ocurre una falla) todos los interruptores automaticos de los conmutadores 109, 111, 113 y 115 estan cerrados. Los generadores 119, 127 pueden tener una corriente nominal de 300 A (Amperios) y pueden mantener una corriente de falla sostenida de 900 A por al menos 3 s.
En la Figura 1 se ilustra un escenario de falla particular, en donde ocurre un cortocircuito 143 en el bus 103. El cortocircuito 143 puede ser ocasionado por ejemplo por una conexion defectuosa del bus 103 a la tierra. De acuerdo con otras realizaciones, las condiciones defectuosas pueden haber sido causadas por diferentes eventos. Debido al cortocircuito 143, una corriente elevada fluira a partir del generador 119 hacia el cortocircuito 143. Ademas, como los conmutadores 109, 111, 113 y 115 estan normalmente cerrados, tambien una corriente elevada fluira a partir del generador 127 a traves del bus 105, del conmutador 113 (el cual esta cerrado) hacia el cortocircuito 143. Adicionalmente, una corriente elevada fluira a traves del bus 101, del conmutador 109 cerrado, del conmutador 111 cerrado, del bus 103 hacia el cortocircuito 143. Estas corrientes elevadas pueden extraer una excesiva cantidad de energla electrica del sistema de distribucion de potencia y en consecuencia no deseada. De acuerdo con una
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realizacion, el sistema 100 de distribucion de potencia esta configurado para desconectar el bus 103 defectuoso (el bus donde ocurrio la falla) de la estructura 117 de anillo, con el fin de permitir el suministro de energla electrica a otras cargas del sistema de distribucion de potencia, tal como la carga 131.
Ya que la falla ocurrio en el bus 103 (y no en la carga 123 del generador 119), el problema no puede ser resuelto solo abriendo el conmutador 121 de generador o el conmutador 125 de carga para desconectar el generador 119 o la carga 123 del sistema de distribucion de potencia, respectivamente. En contraste, el sistema 100 de distribucion de potencia esta configurado para abrir los conmutadores 111 y 113 con el fin de desconectar el bus 103 del sistema 100 de distribucion de potencia de manera que ninguna corriente defectuosa pueda producirse del bus 105 hacia el bus 103 y las corrientes que fluyen a partir del bus 101 hacia el bus 103.
El conmutador 113 detectara una corriente 145 que fluye a partir del bus 105 al bus 103 y enviara una senal de inhibicion a traves de la llnea 147 de senal al conmutador 115 que conecta el bus 105 con el bus 107. La senal de inhibicion enviada al conmutador 115 ocasionara que el conmutador 115 permanezca cerrado, ya que la falla no puede haber ocurrido en el bus 105.
Ademas, el conmutador 111 detectara una corriente 149 que fluye a partir del bus 101 hacia el bus 103 y despues de la deteccion de esta corriente, el conmutador 111 enviara una senal inhibida a traves de una llnea 151 de senal al conmutador 109. La senal inhibida recibida por el conmutador 109 ocasionara que el conmutador 109 permanezca cerrado, ya que el bus 101 no puede ser el bus defectuoso, si la corriente 149 fluye a partir del bus 101 hacia el bus 103. Ademas, los conmutadores 109 y tambien el conmutador 115 enviaran senales de inhibicion a sus respectivos conmutadores vecinos dentro del anillo 117 para ocasionar que estos conmutadores continuen con su estado cerrado. Eventualmente todos los conmutadores dentro del anillo 117 seran inhibidos exceptuando los conmutadores 111 y 113 los cuales por lo tanto adoptaran un estado abierto. De este modo, el bus 103 defectuoso es separado del sistema 100 de distribucion de potencia y el sistema 100 de distribucion de potencia ha sido abierto para no mas formar una estructura de anillo. Despues de separar el bus 103 defectuoso del sistema de distribucion de potencia, los consumidores o las cargas conectados a otros buses (no conectados al bus 103), tales como la carga 131, pueden ser suministrados con energla electrica para asegurar la operacion continua apropiada.
La Figura 2 ilustra graficas de caracterlsticas tiempo-corriente de los conmutadores 109, 111, 113, 115, 121, 125, 129, 133 (en particular, caracterlsticas de los relevos comprendidos en estos conmutadores). En la abscisa en la Figura 2 se indica la corriente en Amperios, a la vez que en la ordenada se indica el tiempo en segundos, en donde ambas escalas son logarltmicas. Las curvas 253, 255, 257 y 259 indican en cuales combinaciones de tiempo y flujo de corriente se dispararan los diferentes conmutadores, por ejemplo, abriendose en una falla. La curva 253 aplica para los conmutadores 125 y 133; la curva 259 aplica para los conmutadores 109, 111, 113 y 115 (no direccionales); la curva 255 aplica para los conmutadores 109, 111, 113 y 115 (direccionales); y la curva 257 aplica para los conmutadores 121 y 129.
La curva 253 por ejemplo ilustra las caracterlsticas del conmutador 125 de carga que conecta la carga 123 al bus 103. En particular, el conmutador 123 de carga adaptara un estado abierto cuando una corriente entre alrededor de 30 x 100 A y 200 x 100 A (o mas alto) dure por mas de 0.02 s o mas tiempo. De esta forma se puede separar una carga defectuosa del sistema 100 de distribucion de potencia que se ilustra en la Figura 1 de una forma muy rapida antes de que se abran los otros conmutadores.
Ademas, la curva 225 en la Fig. 2 ilustra las caracterlsticas de tiempo-corriente de los conmutadores 111 y 113 cuando detectan una corriente 145 y 149 direccional, ambas corrientes fluyen hacia el bus 103. De este modo, los conmutadores 111, 113 adoptaran su estado abierto cuando las corrientes 145, 149 asumen valores particulares o exceden umbrales particulares para periodos de tiempo particulares.
La curva 257 ilustra las caracterlsticas del conmutador 121 de generador que conectan el generador 119 al bus 103 o las caracterlsticas del conmutador 129 de generador que conectan el generador 127 al bus 105. Las formas de las curvas caracterlsticas tiempo-corriente de los diferentes conmutadores 109, 111, 113, 115 (que conectan buses vecinos) pueden ser muy similares o iguales pero pueden ser diferentes de las curvas caracterlsticas de los conmutadores 125, 133 de carga y pueden tambien ser diferentes de las caracterlsticas de los conmutadores 121 y 129 de generador. En particular las formas de las curvas caracterlsticas tiempo-corriente pueden depender en la aplicacion particular. El relevo 121 protector para el generador 119 que se ilustra en la Figura 1 se disparara de acuerdo con la curva 257 que se ilustra en la Figura 2. El relevo 137 no vera alguna corriente que fluye del bus 103 al bus 101. Por lo tanto, este no emitira una senal de inhibicion (disparo bloque 67) al relevo 141 para el conmutador 113. Si no hay generacion de potencia a la izquierda del bus 103, el relevo 137 del conmutador 111 no tomara alguna accion. (Si hubiera generacion de potencia conectada al bus 101, el relevo 137 del conmutador 111 tambien se dispararla, y borrarla la falla en el lado izquierdo del bus 103). El relevo 141 del conmutador 113 vera una corriente 145 de falla direccional que generada por ejemplo por el generador 127, aproximadamente de 900 A. Este no recibe una senal de inhibicion del relevo 137 del conmutador 111. Ademas, este no ve el bajo voltaje. Este no ve
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la falla direccional de corriente al bus 103 e iniciara un disparo de acuerdo con la curva 225 como se ilustra en la Figura 2. Este no emitira una senal de inhibicion al relevo 137 del conmutador 111. Para niveles de falla de hasta aproximadamente 4000 A, este se disparara antes del relevo 129 protector para el generador 127 y borrara la falla.
El nivel de disparo de corriente que falla direccional debe definirse por debajo de la corriente de falla de 3s sostenidos disponible a partir del generador mas pequeno. Si la red debe operarse como un circuito cerrado, el nivel de disparo de corriente que falla direccional debe definirse por debajo de la mitad de 3 s sostenidos de la corriente que falla disponible a partir del generador mas pequeno. La razon es que la corriente que falla de un generador simple en llnea en un circuito de bus cerrado, se disparara a la ubicacion de cortocircuito de ambas direcciones. Para operaciones DP, el numero mlnimo de generadores en operacion sera de 2.
La Figura 3 ilustra un diagrama logico de los relevos protectores comprendidos en los conmutadores 109, 111, 113 y 115 para ilustrar bajo cuales condiciones el relevo del conmutador 111 o 113, envla una senal de inhibicion a un conmutador de corriente superior de una corriente 145 o 149 detectada. Los conmutadores 111 y 113 comprenden un relevo 137 y 141, respectivamente, los cuales comprenden cada uno una compuerta 361 OR. En el terminal 363 la compuerta 361 OR recibe una indicacion que hay una sobre corriente del bus adyacente al conmutador correspondiente. En el terminal 365 la compuerta 361 OR recibe una indicacion que hay una corriente de falla de tierra del bus. Si (al menos) una de las senales recibidas en los terminales 363 y 365 es una senal elevada logica, la compuerta 361 OR emitira en un terminal 367, una senal elevada logica la cual se puede usar como una senal de inhibicion a enviarse a un conmutador en el otro lado de ese bus (por ejemplo a los conmutadores 109 y 115 como se ilustra en la Figura 1).
La Figura 4 ilustra un diagrama logico de una operacion del relevo 141 (o 137) que controla el cortacircuitos 113 (o 111) como se ilustra en la Figura 1. En particular, la Figura 4 ilustra el diagrama logico que indica o describe bajo cuales condiciones el cortacircuitos 113 (o 111) se abrira, con el fin de separar el bus 103 defectuoso del sistema 100 de distribucion de potencia. El circuito 469 logico comprende un retraso 471, una compuerta 473 AND, un retraso 475, una compuerta 477 AND y una compuerta 479 OR. El retraso 471 recibe una indicacion de una sobre corriente direccional del bus y retrasa esta senal por un tiempo T1 para enviarla a la compuerta 473 AND. Ademas, la compuerta 473 AND recibe una senal de inhibicion de otro conmutador el cual esta invertido. Ademas, la compuerta 473 AND recibe una indicacion de un bajo voltaje en el bus. Si no hay senal de inhibicion, una sobre corriente direccional al bus y una indicacion de un bajo voltaje en el bus, la compuerta 473 AND, emitira una senal elevada logica.
Para permitir un disparo (abrir una falla) en una sobre corriente direccional todas las siguientes condiciones deben estar presentes:
- No se recibe la senal de inhibicion del relevo en el otro lado del bus del cual fluye la corriente de falla.
- Se detecta una corriente de falla direccional. Hay un retraso T1 de tiempo para permitir tiempo para el relevo en el otro lado del bus, para emitir una senal de inhibicion. Este retraso puede seleccionarse para proporcionar una coordinacion apropiada del relevo. Un tiempo adecuado puede estar en el rango de 150 300 ms. Para algunos sistemas de potencia, se requerira un tiempo mas corto, el cual puede requerir una logica mas rapida que la que esta disponible en los relevos protectores hoy en el mercado.
- Se detecta un bajo voltaje del bus.
Si hay una falla que ocasione que el relevo en el otro lado del bus no emita la inhibicion cuando deberla, el relevo se disparara en la sobre corriente direccional de cualquier manera despues del retraso T2. En particular, T2 debe ser mas largo que T1. Finalmente, el interruptor automatico se disparara en la sobre corriente direccional.
La Figura 5 ilustra como implementation una parte del circuito 469 logico que se ilustra en la Figura 4 en un relevo Siemens SIPROTEC y se dispara en la falla de tierra direccional. En este, la compuerta 573 AND recibe una indicacion de una sobre corriente direccional en el terminal 574 y una indicacion de un bajo voltaje en un terminal 576. La compuerta 579 OR recibe el resultado de la compuerta 573 AND y en un terminal 580 una indicacion de una falla de tierra direccional.
Las Figuras 6 y 7 ilustran un diagrama principal de llnea simple de dos alineaciones de dispositivos de distribucion para un buque DP clase 2 de acuerdo con una realization. El sistema 600 de distribucion de potencia que se ilustra en dos porciones en las Figuras 6 y 7 incluye 8 buses 601 los cuales estan conectados por conmutadores 611 interyacentes. Los conmutadores 611 estan construidos como el conmutador 111 que se ilustra en la Figura 1, comprendiendo en consecuencia cada uno un relevo y un interruptor automatico. Cada relevo controla el correspondiente interruptor automatico. En la Figura 6 se ilustran aquellos componentes del sistema 600 de distribucion de potencia, los cuales estan dispuestos en una primera sala, a la vez que la Figura 7 ilustra aquellos
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componentes del sistema 600 de distribucion de potencia, los cuales estan dispuestos en otra sala separada. Los buses 601 estan conectados usando los conmutadores 611 para formar una estructura de anillo. Las porciones del sistema 600 de distribucion de potencia dispuestas en dos salas diferentes, estan conectadas entre si usando dos cables 602.
Las Figuras 8 y 9 ilustran un diagrama principal de llnea simple de cuatro alineaciones de dispositivos de distribucion para un buque DP clase 3 del sistema 800 del tipo de distribucion de potencia. Las porciones del sistema 800 de distribucion de potencia comprendidas en una primera sala y una segunda sala, se ilustran en la Figura 8, a la vez que las porciones del sistema 800 de distribucion de potencia localizadas en una tercera sala y una cuarta sala se ilustran en la Figura 9. Ocho buses 9 estan conectados usando los conmutadores 811 de una forma alternada para formar una estructura de anillo. Las porciones del sistema 800 de distribucion de potencia localizadas en diferentes salas estan conectadas entre si usando cuatro cables 802. Los generadores 819 (se proporcionan ocho generadores en las realizaciones que se ilustran) proporcionan energla electrica a los buses y a partir de all! a las cargas 823 (en la realization que se ilustra se conectan ocho propulsores como las cargas).
Las Figuras 10 y 11 ilustran un diagrama principal de llnea simple de ocho alineaciones de dispositivos de distribucion para un buque DP clase 3 del sistema 1000 del tipo distribucion de potencia. Las porciones del sistema 1000 de distribucion de potencia comprendidas en una primera sala, una segunda sala, una tercera sala y una cuarta sala, se ilustran en la figura 10, a la vez que se ilustran en la Figura 11 las porciones del sistema 1000 de distribucion localizadas en una quinta sala, una sexta sala, una septima sala y una octava sala. Diversos buses 1001 estan conectados usando diversos conmutadores 1002 para formar una estructura de anillo. Los generadores 1019 suministran energla electrica a los buses y a partir de all! a las diversas cargas 1023.
La Figura 12 ilustra esquematicamente un buque 1280 para el cual se puede usar un sistema de distribucion de potencia como se ilustra en la Figura 1, Figuras 6 y 7, Figuras 8 y 9, o Figuras 10 y 11. El buque 1280 comprende dos flotadores 1282 (sumergidos en el mar) cada uno de los cuales alberga cuatro propulsores 1223. Los propulsores 1223 son suministrados con energla electrica por un sistema de distribucion de potencia que no se ilustra, tal como el sistema 100, el sistema 600, el sistema 800 o el sistema 1000, como se describio anteriormente, para una operation a prueba de fallos del buque 1280.
Se deberla notar que el termino “comprendiendo” no excluye otros elementos de las etapas y “un” “unos” no excluye una pluralidad. Tambien se pueden combinar los elementos descritos en asociacion con las diferentes realizaciones. Tambien se deberla notar que los signos de referencia en las reivindicaciones no deberlan construirse como limitacion del alcance de las reivindicaciones.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de distribucion de potencia, en particular para un buque que se posiciona dinamicamente, comprendiendo el sistema de distri bucion de potencia:
    • una diversidad de buses (101, 103, 105, 107) comprendiendo un primer bus (103) al cual se conecta una carga (123);
    • una diversidad de conmutadores (109, 111, 113, 115) comprendiendo un primer conmutador (111) y un segundo conmutador (113),
    en donde la diversidad de buses esta conectada a traves de la diversidad de conmutadores de una forma intercalada para formar un anillo (117), el primer bus esta conectado entre el primer conmutador y el segundo conmutador y
    el sistema de distribucion de potencia esta configurado para abrir el primer conmutador y concurrentemente abrir el segundo conmutador,
    si una primera corriente (149) que fluye a traves del primer conmutador en una direction hacia el primer bus, esta por encima del umbral de corriente determinado por mas de un tiempo predeterminado de duration y
    una segunda corriente (145) que fluye a traves del segundo conmutador en una direccion hacia el primer bus, esta por encima del umbral de corriente predeterminado por mas de un tiempo predeterminado de duracion,
    desconectando de este modo el primer bus del anillo,
    en donde cada uno del primer y del segundo conmutador comprende un relevo programable que incluye una unidad logica proporcionando funcionalidad logica,
    en donde el primer bus defectuoso es identificado usando la funcionalidad logica dentro del primer conmutador y del segundo conmutador.
  2. 2. El sistema de distribucion de potencia de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el primer conmutador esta configurado para determinar la primera corriente y una direccion de la primer corriente y el segundo conmutador esta configurado para determinar la segunda corriente y una direccion de la segunda corriente.
  3. 3. El sistema de distribucion de potencia de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde el primer conmutador esta configurado para enviar una senal (147, 151) de inhibition al segundo conmutador para inhibir el segundo conmutador de abrirse, si una primera corriente opuesta fluye a traves del primer conmutador en una direccion lejos del primer bus, esta por encima del umbral de corriente predeterminado por mas que el tiempo predeterminado.
  4. 4. El sistema de distribucion de potencia de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde el segundo conmutador esta configurado para abrirse, si el segundo conmutador no recibe la senal de inhibicion del primer conmutador y la segunda corriente fluye a traves del segundo conmutador en una direccion hacia el primer bus, esta por encima del umbral de corriente predeterminado por mas del tiempo predeterminado y si en particular adicionalmente un voltaje en el primer bus esta por debajo del umbral de voltaje predeterminado.
  5. 5. El sistema de distribucion de potencia de acuerdo con la reivindicacion 4, en donde el segundo conmutador esta configurado para abrirse, si una tercera corriente que fluye a traves del segundo conmutador en una direccion hacia el primer bus o en una direccion lejos del primer bus, esta por encima de otro umbral de corriente predeterminado por mas que otro tiempo predeterminado, en donde el otro umbral de corriente predeterminado es mayor que el umbral de corriente predeterminado y/o el otro tiempo predeterminado es mayor que el tiempo predeterminado.
  6. 6. El sistema de distribucion de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la diversidad de buses comprende un segundo bus (105) conectado al primer bus a traves del segundo conmutador (113),
    en donde la diversidad de conmutadores comprende un tercer conmutador (115) conectado al segundo bus,
    en donde el segundo conmutador esta configurado para enviar una senal (147) de inhibicion al tercer conmutador para inhibir el tercer conmutador de abrirse, si
    la segunda corriente (145) a traves del segundo conmutador en la direccion hacia el primer bus, esta por encima del umbral de corriente predeterminado por mas del tiempo predeterminado.
  7. 7. El sistema de distribucion de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo ademas al menos un generador (119) conectado al primer bus.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
  8. 8. El sistema de distribution de acuerdo con la reivindicacion 7, comprendiendo ademas un conmutador (121) de generador a traves del cual el generador se conecta al primer bus.
  9. 9. El sistema de distribucion de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la carga (123) es conectable al primer bus a traves de un conmutador (125) de carga.
  10. 10. El sistema de distribucion de acuerdo con una de las reivindicaciones 6-9, en donde al menos uno del tercer conmutador, el conmutador de generador, y el conmutador de carga, comprende un relevo programable que incluye una unidad logica.
  11. 11. El buque comprende un sistema de distribucion de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, el buque se posiciona dinamicamente usando al menos dos motores (123, 623, 823, 1023, 1223) electricos.
  12. 12. El buque de acuerdo con la reivindicacion 11, configurado para soportar una plataforma petrolera de ultramar o una plataforma de perforation de ultramar.
  13. 13. Un metodo para distribucion de potencia usando un sistema de distribucion de potencia, en particular para un buque que se posiciona dinamicamente, en particular el sistema de distribucion de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el sistema distribucion de potencia:
    • una diversidad de buses comprendiendo un primer bus para el cual una carga es conectable;
    • una diversidad de conmutadores comprendiendo un primer conmutador y un segundo conmutador,
    en donde la diversidad de buses se conecta a traves de la diversidad de conmutadores de una forma intercalada para formar un anillo,
    el primer bus esta conectado entre el primer conmutador y el segundo conmutador, comprendiendo el metodo:
    • determinar una primera corriente que fluye a traves del primer conmutador en una direction hacia el primer bus;
    • determinar una segunda corriente que fluye a traves del segundo conmutador en una direccion hacia el primer bus;
    y
    • desconectar el primer bus del anillo, abriendo el primer conmutador y concurrentemente abriendo el segundo conmutador, si la primera corriente esta por encima de un umbral de corriente predeterminado por mas del tiempo predeterminado de duration y la segunda corriente esta por encima del umbral de corriente predeterminado por mas del tiempo predeterminado de duracion,
    en donde cada uno del primer conmutador y del segundo conmutador comprende un relevo programable que incluye una unidad logica programable que incluye una unidad logica que proporciona funcionalidad logica,
    en donde el primer bus defectuoso es identificado que usa la funcionalidad logica dentro del primer conmutador y el segundo conmutador.
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