大型船舶电站系统的组成及应用设计
船舶电站自动控制系统的设计分析
船舶电站自动控制系统的设计分析船舶电站自动控制系统是指为了保障船舶电源安全和可靠性，而通过计算机、电气设备和传感器等技术手段实现对船舶电站的自动化控制。
其主要优点是能够减少人工干预和操作，提高电站运行的可靠性和稳定性，同时还能够降低电站的维护成本和提高工作效率。
一、系统架构设计船舶电站自动控制系统的架构设计是整个系统设计中的一个重要步骤。
要根据船舶电站的实际情况，确定系统的基本结构和各个部件之间的关系。
通常船舶电站自动控制系统的架构包括以下几个方面：1. 控制中心：负责整个系统的监控、调度以及指挥控制。
通常包括计算机、人机界面、显示屏等设备。
2. 数据采集子系统：负责采集船舶电站的各种参数数据，包括电压、电流、功率、频率等。
3. 控制执行子系统：负责对船舶电站进行自动化控制，包括控制信号的发生、控制设备的操作等。
4. 监控子系统：负责对船舶电站的各种状态进行监控和分析，及时发现异常情况并采取措施进行处理和调整。
二、系统功能分析1. 监测和控制电站的参数：主要包括电压、电流、功率、频率等参数的监测和控制。
2. 电源切换和负荷分配：在电站供电正常情况下，实现两个户头之间的优先级切换，以及各个负荷点之间的动态分配。
3. 故障诊断和自动排错：通过系统自动运行的过程中，及时检测、诊断电站的异常情况并采取相应的处理措施。
4. 数据记录和报告：对船舶电站的各种参数和操作数据进行记录和存储，并生成相应的报告。
船舶电站自动控制系统的软件设计是整个系统设计中的一个核心步骤。
软件的设计应根据系统架构和功能分析的结果，采用合适的编程技术和编程语言，开发出符合系统需求的软件。
1. 系统核心程序的编写：包括数据采集、实时控制、数据存储、监控管理等核心程序的编写。
2. 控制算法的设计：关键是设计出合理、实用和稳定的控制算法，并根据实际情况进行相应的调整和优化，满足船舶电站各种控制需求。
3. 界面设计：包括系统人机交互界面的设计与实现，使得系统界面易用、美观、功能齐全，能够很好地满足用户的操作需求。
船舶电站系统的组成及应用设计
模块七船舶电站教学目标：1、具备根据图纸说明书等资料看懂电站各电力系统的组成、制定维护计划能力。
2、具备船舶电力系统操作、故障分析、故障判断和排除的能力。
第一单元船舶电力系统一、船舶电力系统的组成船舶电力系统是指由一个或几个在统一监控之下运行的船舶电源及与之相连接的船舶电网组成并向负载供电的整体。
换句话说，船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载按照一定方式连接的整体，是船舶上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。
其电力系统单线图如图7—1所示。
1．船舶电源装置电源装置是将机械能、化学能等能源转变成电能的装置。
船舶常用的电源装置是发电机组和蓄电池组。
2船舶配电装置配电装置是对电源即发电机发出的电能、电力网和电力负载进行保护、分配、转换、控制和检测的装置。
根据供电范围和对象的不同，它可分为主配电板、应急配电板、动力分配电板、照明分配电板和蓄电池充放电板等。
3船舶电力网它是全船电缆和电线的总称。
其作用是将各种电源与各种负载接一定关系连接起来。
船舶电力网根据其所连接负载的性质，可分为动力电网、照明电网、应急电网和小应急电网等。
4负载船舶电力负载即用电设备，按系统大体可分为以下几类：(1)动力装置用辅机：为主机和主锅炉等服务的辅机，如滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等。
(2)甲板机械：包括锚机、绞缆机、舵机、起货机、舷梯机和起艇机等。
(3)舱室辅机：包括生活用水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等。
(4)机修机械：包括车床、钻床、电焊机和盘车机等。
(5)冷藏通风：包括空调装置、伙食冷库等用的辅机和通风机等。
(6)厨房设备：包括电灶、电烤炉等厨房机械用辅机和电茶炉等。
（7）照明设备：包括机舱照明、住舱照明、甲板照明等照明设备和航行灯、信号灯以及电风扇等。
（8）弱电设备：包括无线电通信、导航和船内通信设备等。
（9）自动化设备及其他：例如，自动化装置、蓄电池充放电设备、冷藏集装箱和艏侧推装置、电力推进船舶或特种工程船舶使用的推进电动机、生产机械和专用设备等。
船舶电力系统的组成
配电系统通常配备监控和控制装置， 用于监测电网状态、控制电力分配和 调节电压等。
保护装置
配电系统中装有各种保护装置，如断 路器、熔断器、继电器等，用于保护 电路和设备免受过载、短路和接地故 障等损害。
电力负载
01
主要负载
船舶的电力负载主要包括推进系统、导航系统、照明、空调、厨房设备
等，不同类型和规模的船舶具有不同的电力负载特性。
功率与电压
发电机组的功率和电压需根据船舶的电力需求进行选择， 以满足船舶推进、导航、照明、空调等系统的电力供应。
维护与保养
发电机组的维护和保养对于确保船舶电力系统的稳定运行 至关重要，包括定期检查、清洁、润滑和维修等。
配电Байду номын сангаас统
配电方式
监控与控制
船舶配电系统采用集中配电或分散配 电方式，根据船舶的布局和用电需求 进行选择。
电线类型与规格
电线主要用于连接电气设备，其 规格根据电流大小和电压等级进
行选择。
安装与维护
电缆和电线的安装应遵循相关规 范和标准，以确保安全可靠。定 期检查和维护电缆与电线对于预 防电气事故和维护电气设备正常
运行至关重要。
03
船舶电力系统的特点
船舶电力系统的稳定性
船舶电力系统的稳定性是指系统在正常运行过程中，能够保 持电压、频率和波形等电气参数的稳定，以满足船舶设备和 系统的正常运行需求。
子设备。
安装位置
变压器通常安装在船舶的主配电板 或负载中心，以便于管理和维护。
保护与监测
变压器配备有保护装置以防止过载 或短路等情况，同时监控装置用于 监测变压器的运行状态和电压变化。
电缆与电线
电缆类型
船舶上使用的电缆分为乙丙橡胶 电缆、聚氯乙烯电缆、氯丁橡胶 电缆等，不同类型的电缆适用于
船舶电力系统的组成讲义课件
船舶电力系统的组成讲义课件1. 简介船舶电力系统是指为船舶提供电力供应的一套设备和系统。
它包括发电机、输电系统、配电系统和用电设备等组成部分。
本讲义将详细介绍船舶电力系统的各个组成部分及其工作原理。
2. 组成部分2.1 发电机发电机是船舶电力系统的核心部件之一，它可以将机械能转换为电能。
常见的船舶发电机包括柴油发电机、燃气发电机和涡轮发电机等。
发电机的输出电压和频率需要根据船舶的需要进行调整。
2.2 输电系统输电系统用于将发电机产生的电能传输到各个用电设备。
船舶输电系统主要由高压开关设备、高压电缆和变压器等组成。
其中，变压器起到调节电压和功率的作用，确保电能的稳定供应。
2.3 配电系统配电系统用于将输电系统传输过来的电能分配给不同的用电设备。
船舶配电系统包括主配电系统和辅助配电系统。
主配电系统主要用于供应船舶的主要用电设备，如船载动力设备；而辅助配电系统则用于供应船舶的辅助设备，如照明设备和通信设备等。
2.4 用电设备用电设备是船舶电力系统的终端设备，用于满足船舶各个部门的不同电力需求。
常见的船舶用电设备包括电动机、照明设备、通信设备和导航设备等。
3. 工作原理船舶电力系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.发电机产生电能：当发电机启动后，通过燃料燃烧或其他方式产生机械能，然后转换为电能。
2.输电系统传输电能：发电机输出的电能通过输电系统中的高压开关设备和电缆传输到不同的用电设备区域。
3.变压器调节电压：输电系统中的变压器可以根据需要调节电能的电压，确保供电的稳定性。
4.配电系统分配电能：变压器将电能传输到配电系统，根据需要将电能分配给不同的用电设备。
5.用电设备消耗电能：用电设备接收到分配的电能后，将其转换为对应的机械能或其他形式的能量，以满足船舶各个部门的需求。
4. 维护与安全为了确保船舶电力系统的正常运行和安全性，需要进行定期维护和检查。
具体的维护措施包括：•定期检查发电机的外观和绝缘性能，及时清洁和更换损坏的部件。
大型船舶电站教案设计
第一章船舶电站综述本章重点：①船舶电力系统的基本组成②船舶电站自动化基本内容③运行工况分析难点：理解运行工况分析§1-1 船舶电力系统一、船舶电力系统基本组成柴油机①电源：发电机←原动机废气透平机把一次能源变换为电能汽轮机电站②配电装置：控制、监视、保护、测量等③电网：输送电能④负载见图1-1二、船舶电力系统的特点1、电网容量小，单机容量小，电压低，电网短路，短路电流比较大，短路破坏性大2、电压波动大，因为电动机容量与发电机容量相比拟，起动冲击电流大，U↓，为此，调速器动、静态特性好，自动保护装置、可靠灵敏。
3、工作环境恶劣特点：1、容量增大；2、大功率，中压，中频参数3、新器件，电子化，微机化§1-2 船舶电站自动化船舶电站自动化的目的：①提高电质量②保证供电的安全可靠③改善劳动强度和条件④提高电站运行经济性一、基本内容1、原动机的控制：①自动起动、停车②自动频载调节（调速器来完成）③轻、重柴油供给自动切换④废气涡轮加热器循环自动控制2、发电机的控制：①自动调压②ACB自动合、跳闸3、电网运行控制：①发电机组台数的控制（投入和解列顺序选择）②自动并车③重载询问④自动调频调载⑤自动卸载4、报警和保护：①发电机组故障自动切除和保护②电站工况集中显示③召唤系统④故障和异常工况记录打印系统图1-2 自动电站流程图实现框图：P267《指南》图7-31二、自动化船舶电站的控制方式1、模拟量控制：调压器、调速器、单元2、程序控制：自动起、停（继电、PLC）微机自动控制系统3、管理控制：（人工）三、船舶电站机组控制1、电站运行方式：《指南》P268①单机运行：电网失电→投入先退后进②并联运行：严重故障（一级故障）跳闸、断电→投入备用机组轻故障（二级故障）先并后退并车→解列故障机组2、电站功率管理：（并联运行方式电站功率管理）①按功率原则：起动备用机80%Pe解列运行机40%Pe②按电流原则：起动备用机95%Ie解列运行机40%Ie电流原则可防止发电机过载，但船网功率因数变化不大，普遍使用功率原则，因为测功器与自动调频调载共用图1-3是一台废气机组与柴油发电机组的投入和解列控制的负载运行图，要求G D与G T并联运行要求柴油机组应达到40%Pe，再增加负开G T来承担，G T达到100%时，电网再增加ΔP Net由G D承担，当G D达到90%Pe 时，再起动第二台柴油发电机组。
船舶电气系统的主要组成
船舶电气系统的主要组成
船舶电气系统总的分为三大部分：船舶电站、船舶电力网和电气负载。
按照在系统中的作用和负载的性质，又可以分九类装置和系统：（1）船舶电力系统；（2）船舶电力拖动装置；（3）船舶电力推进装置；（4）船舶照明系统；（5）船舶内部通讯、联络装置；（6）船舶导航装置；（7）船舶无线电通讯装置；（8）船舶自动化装置；（9）特种装置，如磁性防护和消磁装置等。
船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。
发电机组是把化学能转化为电能的装置，通过配电板来进行控制及分配。
带动发电机运转的原动机一般为柴油机、汽轮机或燃气轮机，相应的发电机组称为柴油发电视组、汽轮发电机组或燃气轮机发电机组。
船舶电力网是指电能从主配电板（及应急、停泊配电板）通过电缆的传输，经过中间的分配电装置（区配电板、分配电箱等），送往各电气用户，形成的电力网络即为船舶电力网。
对船舶电力网的基本要求是生命力强、即要求电网在发生故障或局部破损等情况下，仍能保证对负载的连续供电，并限制故障的发展和将故障的影响限于最小范围之内。
船舶上各性质相近的用电设备都由相应的单独电网供电，可分为：（1）船舶电力网，由总配电板直接供电，供给各种船舶辅机的电动拖动。
（2）照明电网，提供船舶内外照明。
（3）弱电装置电网，包括电传令钟、舵角指示器、电话设备、火警信号及警铃等。
（4）应急电网，包括应急照明、应急动力（如舵机电源）、助航设备电源等。
（5）其它装置电网，如充电设备、手提行灯等。
船舶电力系统概述
船舶电力系统概述
IP防护：是对固体和液体入侵防护 ①.只存在与带电体接触危险环境IP20； ②.存在滴水和机械伤害的舱室环境IP22； ③.水和机械伤害危险较大的机器处所IP34； ④.水和机械伤害危险较大的舱室处所IP44， 附具（附属器具）IP55； ⑤.喷水、粉尘、严重机械伤害危险为IP55和 IP56； ⑥.大量水浸入危险的露天甲板为IP56； ⑦.爆炸危险除防爆功能外，还应满足相应处 所的防护等级。
船舶电力系统概述
3. 船舶电力网
船舶电力网是全船电缆、电线的总称，其作 用 是将电能的产生者（各种电源）和电能的消费者 （各类电能用户，即负载）联系起来。
船舶电力网根据其所连接的负载性质，可分为 动力电网、照明电网、应急电网、小应急电网（24V 直流）、弱点电网等。
船舶电力系统概述
4. 负载
负载是指连接在电路中的电源两端的电子元 件。 船舶负载根据用途可以分为以下几类：
船舶电力系统概述
（2）倾斜和摇摆要求：
适应倾斜和摇摆的要求
设备组件
横倾 横摇 纵倾 纵摇
应急设备，开关设备，电器及电子设备 22.5° 22.5° 10° 10°
上列以外的设备组件
15° 22.5° 5° 7.5°
（3）电压频率变化：
适应电压频率变化
设备
瞬态 参数 稳态（%）
（%） 恢复时间（s）
船舶电力系统概述
2. 电压
确定电力系统及其负载的电压等级，是电力系 统设 计的一项重要内容。从减少导体电流的角度来看。提高 电压是有利的，可以减小电器元件的导电截面，节约有 色金属。如以电器在电压为127V时的重量为1，则当电 压为220V、380V和500V时，电器的重量分别近似地等 于0.58、0.33和0.25。
船舶电站的组成
船舶电站的组成
1. 发电机：船舶电站的核心部件，通常由柴油机驱动。
发电机负责将机械能转化为电能，为船舶提供所需的电力。
2. 电动机：船舶电站包含多个电动机，用于驱动不同的设备和系统，如推进器、舵机、泵、压缩机等。
电动机通过接收电能并将其转化为机械能来开动和控制这些设备。
3. 电池组：电池组通常与发电机并联使用，作为备用电源，在发电机停运或需要额外电力时提供电能供应。
电池组还可用于启动发电机，并在需要加速或减速时提供额外的电力。
4. 控制系统：船舶电站的控制系统主要用于监测和控制电站的各个部件和系统的运行状况。
控制系统可以实时监测电压、电流、温度等参数，并根据需要对发电机、电动机和其他设备进行自动控制。
5. 配电系统：配电系统负责将发电机产生的电能分配到船舶的各个设备和系统中。
通常，配电系统包括主配电板、分配电板和电缆，以确保电能能够高效传输到所需的位置。
6. 冷却和润滑系统：船舶电站中的发动机和一些电动机需要冷却和润滑系统来保持其稳定运行。
这些系统包括水泵、冷却塔、油泵、油箱等。
7. 控制台和监控系统：控制台是用于操作和监控船舶电站的中央控制点。
监控系统可提供电站的实时状态和运行数据，以便
操作员可以及时发现并解决潜在问题。
此外，船舶电站还可能包括其他附属设备和系统，如主变压器、逆变器、电容器等，以满足船舶特定的电力需求和航行要求。
船舶电站 第一章 舰船供电系统特征
船舶电站第一章舰船供电系统特征图1-2 船舶交流主配电板单线图1.发电机控制屏发电机控制屏包括发电机主开关(即万能式空气断路器)及其指示操作部分(指示发电机与母线接通状态或断开状态或功能状态的绿、红、黄指示灯和操作按钮等)，发电机的保护(发电机的短路、过载保护、逆功保护，分级卸载、欠压保护等)，发电机的励磁控制与调节、发电机频率乎动调节及测量部分(包括转换开关、仪用互感器和测量仪表）。
2.发电机并车屏发电机并车屏包括分段母线的隔离开关、手动及白动并车时的检查和测量仪表、转换开关等。
简单的并车屏常与发电机控制屏合二为一。
3.发电机负载屏发电机负载屏包括控制负载供电的自动开关(即万能式或装式自动开关)及测量、报警装置，可分为动力负载屏和照明负载屏。
4.连接母线从连接母线(汇流排)的连接上能直接反映出全船的功、配电情况。
公共母线可为一整体，也可分两段，中间用隔离开关连按。
采用分段母线的方式，发电机组可以并联供电，也可单独分区供电。
发电机控制屏(兼并车屏)原理图及一些主配电板典型坏节原理图见本书附录六。
第四节舰船电网一概述船舶电缆、导线和配电装置，以一定的联接方式组成的整体称船舶电力网络，简称船舶电网。
发电机所产生的电网输送到船舶各部分的用电设备，因此船舶电网是联接电源和负载之间的桥梁。
对船舶电网的基本要求是生命力强，即要求电网在发生故障或局部破损时，仍能保证对负载的连续供电，并限制故小范围之内；此外，要求经济性好，安装、使用和维护方便、灵活。
二、船舶电网的线制对直流电的船舶，常用配电方式主要有双线绝缘系统、负极接地双线系统和以船体作为负极回路的单线系统等3种示。
对交流单相的船舶可采用双线绝缘系统或一线接地的双线系统。
（a）直流双线绝缘系统（b）负极接地的双线系统（c）以船体作负极回路的单线系统图1-3 直流配电系统在单线制中，由于利用船体作为回路的回线而节约了大量电缆。
简化了配电装置，从而降低了建造费用.但易造成，甚至引起火灾，对人身危险性大。
船舶电站船舶电力系统概论
船舶电站
指在船舶上将一次能源转 换成电能，供给船舶电气 设备使用的场所。
船舶电网
指在船舶上将电能传输分 配给各用电设备的网络系 统。
船舶电力系统的组成与功能
组成
主要由原动机、发电机、主配电板、应急配电板、分配电板 等组成。
功能
负责将原动机产生的机械能转换成电能，并通过配电板进行 分配和控制，以满足船舶电气设备用电需求。
船舶电站的故障诊断与处理
故障诊断
通过监测船舶电站的运行参数和状态，对异常情况进 行诊断，确定故障类型和原因。
故障处理
根据故障诊断结果，采取相应的措施进行修复或更换故 障部件，尽快恢复船舶电站的正常运行。
船舶电站的安全管理
安全操作规程
制定并执行安全操作规程，确保操作人员在进行船舶电站操作时遵循安全规定，防止误操作导致事故 。
的可维护性和可扩展性。
智能船舶对电力系统的需求
智能船舶需要更加先进的电力系统来满足其需求。例如，智能船舶需要采用更加先进的 能源管理系统，实现能源的合理分配和利用；需要采用更加先进的电力储存技术，实现
电力的稳定供应；需要采用更加先进的通信技术，实现电力系统的远程监控和维护。
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船舶电站的操作流程包括启动、并车、调频、调压、 停机等步骤，以确保船舶电力系统的稳定运行。
船舶电站的维护与保养
日常维护
对船舶电站进行日常巡检，检查发电机组、变压器、配 电设备等是否正常工作，及时发现并处理潜在故障。
定期保养
按照规定的周期对船舶电站进行全面保养，包括更换润 滑油、清洗冷却系统、检查电气连接等，以保持设备良 好的工作状态。
变压器
工作原理
船舶电站及自动化 讲稿
船舶电站及自动化讲稿船舶电站及自动化讲稿一：船舶电站简介1.1 船舶电站的定义船舶电站是指船舶上负责发电的设备系统，其主要功能是为船舶提供电能，满足船舶各种设备和系统的用电需求。
1.2 船舶电站的组成船舶电站主要由发电机组、主开关板、配电系统和控制系统等组成。
1.3 船舶电站的分类根据船舶用途和规模的不同，船舶电站可以分为主机电站、辅机电站和备用电源电站等。
二：船舶电站的主要设备2.1 发电机组2.1.1 发电机组的作用发电机组是船舶电站的核心设备，通过燃油机、柴油机或燃气轮机驱动发电机产生电能。
2.1.2 发电机组的类型发电机组可以分为交流发电机组和直流发电机组两种类型。
根据船舶的需求和情况选择适合的发电机组。
2.2 主开关板2.2.1 主开关板的作用主开关板是船舶电站的控制中心，用于控制发电机组的运行和功率分配。
2.2.2 主开关板的组成主开关板一般包括主配电柜、主开关、主控开关等组件，通过这些组件实现对发电机组的控制和监测。
2.3 配电系统2.3.1 配电系统的作用配电系统用于将发电机组产生的电能分配到船舶上各种设备和系统中。
2.3.2 配电系统的构成配电系统包括主配电柜、分配电柜、电缆和电缆槽等设备，通过这些设备将电能传输到各个用电设备。
2.4 控制系统2.4.1 控制系统的作用控制系统用于监测和控制船舶电站的运行状态，保证电能的安全稳定供应。
2.4.2 控制系统的组成控制系统包括监控仪表、自动化控制设备和报警系统等，通过这些设备实现对电站运行状态的监测和控制。
三：船舶自动化系统3.1 船舶自动化系统的意义船舶自动化系统能够降低船员的工作强度，提高航行安全性和航行效率，是现代船舶的重要组成部分。
3.2 船舶自动化系统的主要功能船舶自动化系统主要包括船舶动力控制系统、船舶监控系统和船舶导航系统等，通过这些系统实现对船舶各个方面的自动化控制和监测。
3.3 船舶自动化系统的发展趋势随着科技的不断发展，船舶自动化系统将越来越智能化和网络化，提高船舶的自主性和安全性。
综述船舶综合电力系统的组成、优点和应用。
综述船舶综合电力系统的组成、优点和应用。
示例文章篇一：《船舶综合电力系统：组成、优点与应用》嗨，大家好！今天咱们来聊聊船舶综合电力系统。
这可是个超级酷的东西呢！先说说船舶综合电力系统的组成吧。
它就像一个超级复杂又超级有序的大团队。
里面有发电设备，这就像是整个团队的能量源泉，就好比我们身体里的心脏一样，要是没有它，整个系统就没动力啦。
发电设备可不止一种哦，有柴油发电机，还有燃气轮机发电机呢。
这些发电机就负责生产电能，源源不断地给船舶提供动力。
然后呢，还有配电设备。
配电设备就像是一个超级管家，它要把发电设备产生的电能合理地分配到船舶的各个地方去。
这就好比我们家里的电线布局，要把电送到每个房间，每个电器那里。
配电设备得保证每个地方都能得到合适的电量，不能多也不能少，多了可能会把东西烧坏，少了又不够用。
再就是电力推进设备啦。
这个可太重要了！它就像是船舶的腿，带着船舶在海里航行。
电力推进设备能让船舶走得又稳又快。
而且它和传统的推进设备不一样，更加灵活，就像我们人走路和机器人走路的区别，机器人可以更精准地控制每一步。
接下来讲讲船舶综合电力系统的优点。
哇，那优点可多着呢！首先，它的能源利用率超高。
就好比我们吃饭，以前只能吃半碗饭干半碗活，现在能吃半碗饭干一碗活啦。
它能把发电设备产生的电能最大程度地利用起来，不会像以前那样浪费很多能量。
这对船舶来说，可就能节省好多燃料呢，省钱又环保。
还有哦，它的灵活性很强。
船舶在不同的工况下，比如是在全速航行呢，还是在慢慢停靠码头的时候，对电力的需求是不一样的。
船舶综合电力系统就能根据这些不同的需求，快速地调整电力的分配。
这就像我们穿衣服，天气热了就少穿点，天气冷了就多穿点，很灵活的。
船舶综合电力系统还很安静。
你想啊，在海上航行的时候，如果船舶老是发出很大的噪音，那多讨厌呀。
这个系统就像是一个安静的小猫咪，悄悄地就把事情给办了。
这对于一些特殊任务的船舶，比如科考船来说，就特别重要啦。
船舶电站自动控制系统的设计分析
船舶电站自动控制系统的设计分析一般而言，船舶电站自动控制系统主要由以下几部分组成：1. 电源控制模块：主要负责对船舶上的各种电源进行控制，确保电源运行稳定，并充分利用各种能源。
2.并网控制模块：当船舶进入港口或需要充电时，需要将船舶的电源与地面电网连接起来。
该模块主要负责控制并网过程中的安全和稳定。
3. 电池管理模块：船舶电站中通常会安装大量电池，辅助船舶的供电。
该模块主要负责监控电池状态，确保电池不过度放电或过度充电，最大限度延长电池寿命。
4. 能源管理模块：会对船舶上的各种能源进行监控和管理，以便在需要时自动调节各种能源的使用比例。
5. 系统通信模块：负责将各个模块之间的数据传输、管理以及控制命令的下达等，确保整个系统的安全和可靠性。
在设计上，船舶电站自动控制系统需要充分考虑船舶的特殊环境和使用要求。
例如，船舶可以在不同的水域中航行，电站的供电需求也会随之变化，需要能够适应各种的供电环境。
同时还需要考虑船舶的干扰因素，诸如震动、噪声、电磁波等因素，需要在设计过程中进行充分的考虑。
此外，船舶电站自动控制系统还需要能够满足船舶的运行安全要求。
例如，电站需要具备实时监测能力，及时响应各种运行时的问题，并对问题进行技术支持和维修调整。
在设计过程中需要充分考虑控制策略以及安全保障措施。
最后，船舶电站自动控制系统还需要具备可靠性和灵活性。
例如，当船舶的运行环境发生变化时，如供电需求的改变，系统需要能够快速处理并适应变化，以确保船舶的正常运行和供电质量。
综上所述，船舶电站自动控制系统的设计需要充分考虑其所在的特殊环境和使用要求，以及船舶的安全和稳定运行。
同时，在控制系统的设计过程中，还需要考虑到灵活性和可靠性等方面，以确保整个自动控制系统的实用性和实用价值。
船舶电力系统概述
船舶电力系统概述引言船舶电力系统是指船舶内的电力供应和分配系统，它在船舶运行过程中起到至关重要的作用。
船舶电力系统主要由发电机、变压器、电池组、配电系统等组成，它们协同工作，为船舶提供稳定可靠的电力供应。
本文将对船舶电力系统的结构和功能进行概述，并探讨其在船舶运行中的重要性。
结构概述船舶电力系统的主要组成部分包括发电机、变压器、电池组和配电系统。
这些组件分别承担着不同的功能，共同构成了一个完整的电力系统。
下面对这些部分进行简要介绍：1. 发电机发电机是船舶电力系统的核心设备，主要负责产生电能。
船舶上常见的发电机包括柴油发电机、气体涡轮发电机等。
船舶发电机的功率通常根据船舶的用电需求进行选择，同时需要考虑到船舶的尺寸、航行速度等因素，以确保系统正常运行。
变压器是船舶电力系统中起到调整电压的作用。
船舶上常用的变压器包括升压变压器和降压变压器。
升压变压器用于将低压电能转换为高压电能，以满足船舶高压设备的供电需求。
降压变压器则将高压电能转换为低压电能，为低压设备提供电能。
3. 电池组电池组在船舶电力系统中常作为备用电源使用。
在发电机故障或需要额外电能供应的情况下，电池组能够提供短期的稳定电能。
电池组一般由多个电池单元组成，电池单元通过串联或并联的方式构成电池组。
4. 配电系统配电系统用于将发电机产生的电能分配到船舶上的各个设备和系统。
配电系统通常由配电盘、开关设备、保护设备等组成。
通过合理的配电系统设计，船舶上的电能可以被有效、均衡地分配给各个用电设备，确保系统的稳定运行。
功能概述船舶电力系统的功能主要包括供电、调节和保护三个方面。
船舶电力系统通过发电机和电池组为船舶上的各类设备提供稳定可靠的电能供应。
电能供应需要根据船舶上的设备需求进行合理规划，以满足设备的正常运行。
同时，供电系统还需要考虑到发电机功率的控制，避免过载或欠载情况的发生。
2. 调节功能船舶电力系统通过变压器等设备对电压进行调节，以适应船舶上不同设备对电压的需求。
大型货轮自动电站的功能设计与实现
应 具 备 自动 接 入 电 网 功 能
发 电 机 组 的 自动 并 车 功 能
发 电系 统 是最 重 要 的组 成 部 分 。
手 动 功 能 。 本 船 在 系 统 设 计 上 采 用 了
它 主 要 由 原 动 机 和 发 电 机 等 组 成 。在 封 闭 性 好 、 抗 腐 蚀 能 力 强 的 多 米 诺 抽 屉 式 开 关 柜 ， 主 开 关 选 用 了 施 奈 德 公
精 度也 高 。
２ 主 配 电 板 ．
站 系 统 作 为 一 套 技 术 复 杂 ， 综 合 性 强
通 过控 制投／ 电容 器组 使负 载的 切
船 用 主 配 电 板 是 全 船 供 电 网 的 核
的 设 备 ， 它 是 船 舶 动 力 系 统 的 重 要 组 功 率 因 数 保 持 在 较 高 的 状 态 的 自动 无 心 ， 它 是 连 接 发 电机 和 用 电 设 备 的 桥 成 部 分 ， 一 旦 电 站 出 了 故 障 将 会 影 响 功 补 偿 功 能
发 电机 组 自动 调 整 频 率 而 且 在 并 原 动机 的带 动 下 ， 发 电机 将 机 械 能 、
的 功 能
联 运 行 时 自 动 调 整 各 机 组 问 功 率 分 配 化 学 能 或 核 能 转 变 成 电 能 。 这 些 发 电 司 的 智 能 性 低 压 断 路 器 ， 不 但 性 能 可 机 通 常 被 分 成 两 种 类 型 ： 交 流 发 电 机 靠 ， 而 且 短 路 容 量 也 高 ； 分 支 开 关 也
成 ， 而 自动 电 站 是 在 一 般 电 站 的 基 础 前 ， 自动 检 查 电 站 中 正 在 运 行 的 发 电 励 ， 不 但 系 统 动 态 特 性 好 ， 而 且 控 制 上 增 加 了 由 计 算 机 进 行 管 理 、 监 控 和 机 组 是 否 能满 足 它 的用 电 及 起 动 要 求 ， 安 全 保 护 的 智 能 型 控 制 系 统 。 自 动 电 所 应 具 备 的 重 载 询 问 功 能
第三篇12船舶电气系统的组成
I ( jX ) I R U ab ab c1 ab 1 I ( jX ) I R U
bc bc c2 bc
2
I ( jX ) I R U mn bc c2 ab 1
设X C1 X C 2 X C，R1 3X C，R2 X C / 3，
交流 直流
应急发电机 蓄电池组
柴油机
发电机
（2）配电装置： 接受和分配电能的装置,也是对电源、 电力网和负载进行保护、监视、测量和 控制的装置。
配电装置
总配电板 应急配电板 动力分配电箱 照明分配电箱 充放电板 岸电箱
并车屏
负载屏
发电机 控制屏
（3）船舶电力网： 船舶输电电缆和电线的总称。
当负序过滤器 的输入三相电压对 称且为正序时，其 输出电压Umn＝0， 中间继电器不动作。
当输入电压出 现断相或负序时， 输出电压Umn0， 中间继电器动作。
当输入电压出现断相或负序时，输出电压 Umn0， 中间继电器动作，经时间继电器延时，使岸电开关的 失压脱扣器动作，岸电开关自动断开防止岸电的接入， 起到保护作用。 、U 、U 分别为： 根据负序滤过器的电路，电压 U ab bc mn
能切断所有绝缘极的断路器或开关＋熔断器；
指示端电压的指示灯或电表 用于连接软电缆的合适接线端子； 中性点接地的三相交流岸电，应设有接地接线柱； 应有监视岸电极性或相序是否相符的设施； 标明船电系统的配电系统形式、额定电压和频率； 有时船东要求有电度表
2）接岸电时注意事项 • 岸电箱与主配电板应固定电缆敷设且足够；
船舶电力网
动力电网 照明电网 应急电网 低压电网 弱电电网
（4）负载：用电设备
1）甲板机械及舵机 锚机、起货机、绞缆机、拖缆机等。 2）动力装置用辅机 主机滑油泵、主机海水泵、主机淡水泵、 机舱风机等。 3）舱室辅机
船舶电站课程设计报告.
摘要船舶电网由主配电网和应急配电网组成,主配电网由NO.1、NO.2和轴带发电机供电,应急配电网由应急配电网直接供电,主配电网和应急配电网之间靠联络开关连接,船舶电网正常情况下由主配电网供电,当一台电机输出不够需要并联其他电机,船舶同步发电机组间的并车应满足一定的并车条件,同步发电机理想并车条件应为同步发电机与待并电网的电压一致,同步发电机与待并电网的频率一致,同步发电机与待并电网的相位一致,只有在此情况下,待并机组与电网间不会产生冲击电流,这是并车的理想情况。
当主电网失电后经过一段时间,联络开关断开,应急电机启动供电,应急照明分为大应急照明和小应急照明,大应急照明由应急电机供电,小应急照明由蓄电池供电,当船舶靠岸或者进入船坞修船时,需要用到陆地上的电源,即接用岸电,接通岸电时,一般将船上所有电机全部停机,待相序一致时,合上岸电开关,船上电网由岸电供电。
关键词:应急发电机手动并车与解列自动并车与解列岸电上船一、船舶电站模拟系统的认识 1、船舶电站控制方式和流程船舶电站模拟系统采用“THLCZ-1型船舶电站综合控制实验系统”。
由模拟两台柴电机组的船舶电站,并设有岸电接入、应急发电机组供电及阻感性负载。
由两套发电机组、两套机组控制柜和一套实验屏组成。
其控制方式:电压无功:晶闸管自并励(带自动稳压与无功调差功能频率有功:设固定频率、下降曲线、功率均分、固定功率四种控制方式。
由可编程控制器内部PI 运算实现。
主系统结构如图1所示:MSB SC1G2GEG MCB 1MCB 2ACB 1ACB 2MCB 4MCB 3EMCBEACBESBDSB1DSB2R e a c t o rA d j u s t a b l e r e a c t o r R e s i s t o r 1R h e o s t a tR e s i s t o r 2Shore powerKM 1KM 1图12、船舶电站模拟系统核心技术是采用系统集成技术,现场总线网络技术,多媒体等计算机新技术。
船舶电站自动控制系统的设计分析
船舶电站自动控制系统的设计分析随着船舶制造业的不断发展，船舶电站的自动化程度不断提高。
电站控制系统也由局部、就地的控制向综合、集散的方向发展，尤其伴随着计算机、通信、网络技术在船舶上的广泛应用，自动控制系统开始进入一个崭新的发展阶段。
标签：船舶电站;自动控制;系统;海上风机安装船船舶犹如一个可移动的海上城市，它的许多设备都需要使用电能，因此在船上都配备有独立的电站。
随着船舶的大型化和自动化程度的不断提高，越來越多的船用设备需要电能来驱动和控制，使船舶电站日趋复杂庞大。
在海上风机安装船N792上面就有：配电系统，照明系统，主机推进系统，定位系统，通信导航系统，中控系统，监控系统，网络系统，火警系统，照明系统，救生筏救生艇系统等等，对船舶电站提出的要求很高，其发展的突出标志是高容量和高自动化。
1 船舶电站控制系统发展阶段（1）集中控制阶段。
此时的自动控制系统已经开始运用计算机作为控制核心，硬件设备也因此得到了极大的简化，功能更加完善，监测和管理也更加方便。
尽管集中型控制系统具有一定的先进性，但由于系统开销较大，加之如果计算机出现故障，整个系统就有可能全面崩溃，因此逐渐被其他控制系统所取代。
（2）分散控制阶段。
自上世纪70年代以来，微机及单片机技术得到普及推广，船舶电站控制系统也因此发生改变，不再是使用单一的计算机进行集中控制而是使用几台或更多的计算机分别对船舶的各个系统进行自动管理。
分散型系统的特点就是灵活使用计算机技术，且系统造价低，操作简单，具有良好的可靠性。
因此在很长一段时间内都主导着自动控制系统的市场。
（3）网络控制阶段。
虽然分散型控制系统在集中型控制系统的基础上进行了许多改进，但系统各部分之间还是分散独立的，信息无法进行互相传输。
并且分散控制系统中的计算机仅仅作为接收各部分传送信息的通信单元，缺乏统筹管理的功能。
因此，自上世纪90年代以来，随着通信网络技术的快速发展，出现了以综合运用计算机和通信技术的网络型系统，短时间内就受到极大的关注，也得到了迅速的推广。
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模块七船舶电站教学目标：1、具备根据图纸说明书等资料看懂电站各电力系统的组成、制定维护计划能力。
2、具备船舶电力系统操作、故障分析、故障判断和排除的能力。
第一单元船舶电力系统一、船舶电力系统的组成船舶电力系统是指由一个或几个在统一监控之下运行的船舶电源及与之相连接的船舶电网组成并向负载供电的整体。
换句话说，船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载按照一定方式连接的整体，是船舶上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。
其电力系统单线图如图7—1所示。
1．船舶电源装置电源装置是将机械能、化学能等能源转变成电能的装置。
船舶常用的电源装置是发电机组和蓄电池组。
2船舶配电装置配电装置是对电源即发电机发出的电能、电力网和电力负载进行保护、分配、转换、控制和检测的装置。
根据供电范围和对象的不同，它可分为主配电板、应急配电板、动力分配电板、照明分配电板和蓄电池充放电板等。
3船舶电力网它是全船电缆和电线的总称。
其作用是将各种电源与各种负载接一定关系连接起来。
船舶电力网根据其所连接负载的性质，可分为动力电网、照明电网、应急电网和小应急电网等。
4负载船舶电力负载即用电设备，按系统大体可分为以下几类：(1)动力装置用辅机：为主机和主锅炉等服务的辅机，如滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等。
(2)甲板机械：包括锚机、绞缆机、舵机、起货机、舷梯机和起艇机等。
(3)舱室辅机：包括生活用水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等。
(4)机修机械：包括车床、钻床、电焊机和盘车机等。
(5)冷藏通风：包括空调装置、伙食冷库等用的辅机和通风机等。
(6)厨房设备：包括电灶、电烤炉等厨房机械用辅机和电茶炉等。
（7）照明设备：包括机舱照明、住舱照明、甲板照明等照明设备和航行灯、信号灯以及电风扇等。
（8）弱电设备：包括无线电通信、导航和船内通信设备等。
（9）自动化设备及其他：例如，自动化装置、蓄电池充放电设备、冷藏集装箱和艏侧推装置、电力推进船舶或特种工程船舶使用的推进电动机、生产机械和专用设备等。
由上述不难看出，船舶电力系统的核心（电站）主要是主发电机和主配电板。
这是因为船舶主发电机的控制和监测等功能均由主配电板完成的，这是船舶电站的特征之一。
因为船舶配电的主要功能也是由主配电完成的，所以主配电板是电力系统的主要组成部分，是保证供电质量的关键。
配电装置与电力网是密切相连的，其主要任务是根据各用电设备（负载）的性质和容量便是的选择供电方式、电缆和开关。
电力系统必须合理选择保护装置，对电源（发电机）和用电设备（负载）加以保护，提高电力系统的供电连续性。
二、船舶电力系统的基本参数船舶电力系统的基本参数是指电流种类(电制)、额定电压和额定频率的等级。
选择合适的电气参数，可以保证船舶电力系统的可靠性和稳定性。
1电流种类(电制)船舶电力系统常采用的有交流和直流两种电制。
早期船舶采用直流电制，主要基于直流发电机调压容易、直流配电装置简洁、直流电动机调速平滑等优点。
但直流电制在可靠性、经济性、可维护性方面的缺陷甚多；在20世纪50年代以后，电力电子技术的发展突破了交流电系统的调压、调频、并联运行等一系列难点，使交流电制逐渐占据了主要地位。
除了特殊工程船舶和小型船舶采用直流电力系统或交直流混合电力系统外，几乎所有大中型船舶均采用交流电力系统。
2额定电压等级船舶电力系统额定电压等级的选用直接关系到电力系统中所有电气设备的重量和尺寸，提高电压利于减少导线中的电流、提高设备功率、减小舱容，利于提高经济性，但是对电气设备的绝缘和安全方面的要求也更高。
世界各国对电压等级的选用与本国陆上电制参数一致，使船舶电气设备具有通用性。
例如，美国、韩国、日本采用450 V、60 Hz的电制，而我国和俄罗斯等均采用400 V、50 Hz 的电制。
随着船舶发展的大型化，目前采用电力推进的商船、滚装船和一些工程船舶电站的容量都比较大(高达几万千瓦)，出现了6 kV、3 3 kV以上中压等级的船舶电站。
采用中压电力系统之后，在保护装置、接地、变压器、配电方式、开关形式、电缆端头的构造和处理方法等都与500 V以下系统有很大的差别。
我国用电设备的额定电压有24 V、110 V、220 V、380 V、1 kV、3 kV、6 kV、10 kV等。
根据电源电压的额定值比同级电力系统用电设备的额定电压高5％左右的原则，发电机的额定电压为115 V、230 v．400 V、1 05 kV、3 15 kV、6.3 kV、10 5 kV等。
我国《钢质海船入级与建造规范》规定：非电力推进船舶的限制电压为500 V，动力负载、具有固定敷设电缆的电热装置等的额定电压为380 V，照明、生活居室的电热器限制电压为250 V，额定电压为220 V。
3．额定频率等级交流船舶电力系统的额定频率一般沿用各国陆地上的频率标准，我国采用50HZ，西欧、美国采用60HZ。
这里不包括弱电设备所需的特殊频率以及海上平台等特殊设备的电源频率。
三、船舶电力系统的特点与陆地电力系统相比较，船舶电力系统有如下特点：1．船舶电气设备的工作条件比较复杂，工作环境比较恶劣海上航行时存在着高温、潮湿、盐雾、霉菌、倾斜等不良因素，影响船舶电气设备的寿命及动作的可靠性。
因此要求船舶电站的发电机、电器元件应当进行三防处理（防潮、防霉菌、防盐雾），并具有抗振、抗倾斜的性能，以保证电站运行的可靠性。
2．船舶发电设备与用电设备之间距离很短，相互影响大当电网某一点发生短路（特别是电路设备）就可能直接影响发电站的运行，因此各级船舶电网均应设置短路保护环节，并具有选择性，以保证电站供电的连续性。
3．船舶电站容量相对较小一般万吨级货船电站总容量大约为1 000 kW，正常运行的发电机组是300～500 kW，而某些大容量的电动机容量就可达60—70 kW，与电站容量之比为1：5～1：10。
当大容量电动机起动时，同步发电机的电枢反应去磁效应势必会引起电网电压大幅度下降，发电机组的转速(频率)和电压也会波动厉害，因此要求船舶发电机组要有较大的承受过载和强行励磁的能力，能提高船舶电站运行的稳定性。
四、船舶电力网船舶电力网泛指主配电板和应急配电板到用电负载之间的电缆连线。
因船舶负载的种类和数量颇多，不可能每个负载都直接由主配电板或应急配电板供电．有许多成组用电设备是由区、分配电板供电。
通常，由主配电板直接供电的电网叫一次配电网络；而由区、分配电板供电的网络叫二欢配电网络。
1船舶电力网的分类根据供电电源的不同、负载的性质和用途不同，船舶电力网可分为：(1)动力配电网络。
主要指供电给三相异步电动机负载的电网，也包括供电给380 V三相电热负载的电网。
该网络输送的电能约占全船全部电能的70％左右。
(2)正常照明配电网络。
该电网由照明变压器副边算起通过主配电板中的照明负载屏馈电给各照明分配电板或分电箱，再由各分配电板供电给全船所有舱室及甲板的照明灯具。
对机舱中的照明网络需交又布置，并至少有两个独立的馈电路径．以保证在一个线路有故障时机舱仍有50％的照明负载正常工作；甲板等外部照明电网应能在驾驶台集中控制通断。
(3)应急电网。
当主电源失电时，应急电源自动起动并通过应急电网供电给应急用户。
在主电源正常工作时，应急负载可由主配电板经联络开关供电给应急配电板再经应急电网供电。
(4)小应急电网。
由24 v蓄电池提供的直流电通过小应急电网馈电给小应急照明以及主机操纵台、主配电板前后、锅炉仪表、应急通道出入口处、艇甲板等处的照明，还有助航设备等。
蓄电池的容量应满足小应急用户使用半小时。
(5)弱电网络。
是向全船无线电通信设备、各种助航设备、信号报警系统等用户供电的低压直流电网或中频电网，因其对供电电压、频率等有特殊要求，因此需专门配置蓄电池及变流机组(逆变装置)。
2船舶电网的配电方式（接线方式）电压等级在500V以下的船舶电网，一般采用枝状或环状配电方式，如图7-2单线示意图。
枝状配电方式的每一馈电线均由主配电板直接引出，并且是各自独立的，它只向一个分配电板或一个用电设备供电。
其主要特点是：(1)从主配电板引出的各馈电线路都安装有自动开关，便于集中控制；(2)由于用电设备很多，主配电板需要集中大量的电缆端头和自动开关，不仅电缆耗量多．而且主配电板的尺寸也需相应增大；(3)一旦馈电线路发生故障，则该路的电气设备或分配电板就要停电，因此可靠性较差。
环状配电方式的主馈电线是一个环形闭合回路，它经过串接在主馈电线路上的各个分线盒供电给用电设备或分配电板。
其主要特点是：(1)每一个用电设备均可以从线路的两个方向获得供电，当一路主馈电线路出现故障，另一路仍可以保持供电；(2)可以减少主馈电电缆的数量和长度及主配电板的尺寸；(3)不便于在主配电板上对各馈电线路实行集中控制。
目前．除了少数对供电可靠性要求特别高的军舰和大型客船采用环状电网外，绝大部分船舶都采用枝状配电方式。
随着大型船舶及电力推进方式的船舶越来越多，船舶电网的电压等级在升高，采用3300 V和6600 v中压电网的为数也不少，一般来讲，船舶中压电网配电方式有四种。
采用较多的是枝状和树干状如图7-3(a)和(b)所示，枝状和树干状配电方式结构简单、可靠性不高，对重要负载在故障工况时有失电的可能。
为了提高供电的可靠性，可采用桥状配电或者采用互为备用的桥状综合配电方式，如图7-3(c)和(d)所示，这两种网络不太复杂．但供电的可靠性提高了，只要有一台发电机正常工作．就可保证一些重要设备正常工作。
3．重要负栽的馈电方式船舶重要负载是指那些与船舶航行、货物的保存、船舶及人身安全有关的电气设备。
这些重要负载包括：主机滑油泵、冷却水泵、燃油输送泵、燃油分油机、空压机、循环水泵、锅炉给水泵和风机、舵机、锚机、主机控制装置、导航、通信设备和各种报警装置，对这些设备要求工作可靠．因此在配电时通常采取：(1)主配电板直接供电方式，如舵机、锚机、消防泵、消防自动喷淋系统、无线电电源板、陀螺罗经、航行灯控制箱、苏伊士运河灯等。
(2)两路独立馈电线供电。
某些重要的负载如舵机、航行灯控制箱等。
(3)采用自动分级卸载装器。
在发电机高峰负载时，自动分级卸掉次要负载，以确保重要用电设备的安全和连续供电。
(4)分段汇流排供电方式。
它的供电方式如图7-4所示，船上不少用电设备有两台或两台以上，每一段汇流排上接一台设备，当某一段汇流排上的线路发生故障又未能及时排除时汇流排上的自动开关动作将两段汇流排分开．保证重要设备。