船舶电站自动化(PPT 103页)
合集下载
船舶电站自动化
(2)一台GENOP 71型发电机保护/并车单元
16.2.1 电力自动管理系统的结构类型
船舶电站自动控制装置的控制任务分为
对每台发电机组的起动、停机、自动并车进 行控制，以及发生机电故障时对本台机组的处理 等功能。（单机管理）
在整个电站系统并联运行时，进行功率管理 、也包括发生机电故障时对系统中其它机组发出 控制要求（例如备用机组的自动起动或阻塞）及 信息通讯等的管理控制。（整体管理）
7. 大负荷起动时的自动问讯控制，停机时具 有自动逐步转移负载功能，在起动发电机 组时，可设置多次起动尝试
8. PMA 71还具有和WGA 23d型轴带发电机控 制装置相连，控制轴带发电机起动、停车 以及和柴油发电机组并车切换等功能 。
两台发电机 并联运行时 的PMA 71系 统布置
⑤G①⑦②⑥ED显NDDIO发/I示OCD柴④/POD电O连/P操油D7OL通开7机1接C开M机1作信关控液变发关控模-板量光制模晶换量制电块模)纤块模)器机块块( ( 保护和并车模块
近年来，安装在远洋船舶的大部分电力自动都 是基于微机或PLC控制技术实现的。 SIEMENS 公司基于PLC为核心的电力自动管理系统有 SIMOS PMA 52、 SIMOS PMA 53和SIMOS PMA 71 。 SIMOS PMA 52中PLC控制器是SIEMENS S5-115U SIMOS PMA 53中PLC控制器是SIEMENS S5-95U SIMOS PMA 71中PLC控制器是SIEMENS S7-315-2DP
图中画出了管理两台发电机并联运行时的 PMA 71系统布置 每一台柴油发电机组配置有：
(1)一台SIMATIC S7-315-2 DP 型PLC控制装置 (2)一台GENOP 71型发电机保护/并车单元和测
船舶电气与自动化培训教材PPT(共 36张)
节的输出就是后一环节的输入，系统的输出 又经反馈通道送回到系统的输入端。这样， 控制系统就形成了一个封闭的控制回路，称 为闭环系统，反馈控制系统必定是闭环系统。
特性的不同及对被控量控制精度的要求，控制 系统可选用不同调节作用规律输入量是调节单元输出的控制
信号，调节单元输出的控制信号一般都要经过 执行机构才能作用到控制对象上，从而改变流 入控制对象的物质或能量，使之能适应控制对 象的负荷变化。在气动控制系统中，执行机 构—般是气动薄膜调节阀或气动活塞式调节阀； 在电动控制系统中，一般采用伺服电机。
y (t )
z(t) A
测量单元
R(t)－设定值 z(t)－测量值 e(t)－偏差值 y(t)－被控量 q(t)－ 执行量 p(t)－ 控制量 d(t)－外部扰动值
图5-2 反馈控制系统传递方框图
（1）环节
在控制系统传递方框图中，代表实际单元的每
个小方框称为一个环节。每个环节都有输入量和输 出量，并用带箭头的信号线来表示。其中箭头指向 该环节的信号线为输入量，箭头离开该环节的信号 线为输出量。
在自动控制过程中，由于不需要人来干预控制过程，因此 必须采用相应的自动化仪表来代替人的功能器官。比如可 用温度传感器和变送器来代替人的眼睛，随时测量冷却水 的实际温度并把该值送给调节器。调节器代替人的大脑， 并对冷却水实际温度进行分析和计算，然后输出控制信号 给执机构。执行机构代替人的双手，改变三通调节阀的开 度。不论是手动控制，还是自动控制，反馈的作用都是存 在的。我们把包含反馈作用的控制过程称为反馈控制过程 。
以上四个基本单元在组成反馈控制系统中是
缺一不可的。但对于一个完整的反馈控制系统， 一般还设有显示单元，用来指示被控量的给定值 和测量值。同时，对气动控制系统来说，应设有 气源装置和定值器；对电动控制系统尚需设稳压 电源等辅助装置。
特性的不同及对被控量控制精度的要求，控制 系统可选用不同调节作用规律输入量是调节单元输出的控制
信号，调节单元输出的控制信号一般都要经过 执行机构才能作用到控制对象上，从而改变流 入控制对象的物质或能量，使之能适应控制对 象的负荷变化。在气动控制系统中，执行机 构—般是气动薄膜调节阀或气动活塞式调节阀； 在电动控制系统中，一般采用伺服电机。
y (t )
z(t) A
测量单元
R(t)－设定值 z(t)－测量值 e(t)－偏差值 y(t)－被控量 q(t)－ 执行量 p(t)－ 控制量 d(t)－外部扰动值
图5-2 反馈控制系统传递方框图
（1）环节
在控制系统传递方框图中，代表实际单元的每
个小方框称为一个环节。每个环节都有输入量和输 出量，并用带箭头的信号线来表示。其中箭头指向 该环节的信号线为输入量，箭头离开该环节的信号 线为输出量。
在自动控制过程中，由于不需要人来干预控制过程，因此 必须采用相应的自动化仪表来代替人的功能器官。比如可 用温度传感器和变送器来代替人的眼睛，随时测量冷却水 的实际温度并把该值送给调节器。调节器代替人的大脑， 并对冷却水实际温度进行分析和计算，然后输出控制信号 给执机构。执行机构代替人的双手，改变三通调节阀的开 度。不论是手动控制，还是自动控制，反馈的作用都是存 在的。我们把包含反馈作用的控制过程称为反馈控制过程 。
以上四个基本单元在组成反馈控制系统中是
缺一不可的。但对于一个完整的反馈控制系统， 一般还设有显示单元，用来指示被控量的给定值 和测量值。同时，对气动控制系统来说，应设有 气源装置和定值器；对电动控制系统尚需设稳压 电源等辅助装置。
船舶电站-船舶电气.ppt
答案:A
D．中性点不接地的三相四线制系统
例
答案:A
根据供电电源的不同。船舶电力网通常由——组成。 A．动力电网、正常照明电网、应急电网、小应急电网、弱 电网 B．照明电网、强电电网、弱电电网、应急电网 C．动力电网、强电电网、弱电电网、小应急电网 D．低压电网、弱电电网、小应急电网、强电电网
将船舶电网与陆地电网相比较，下列说法错误的是 。 A．船舶电网的电压、频率易波动 B．船舶电网的容量小 C．船舶电网的电压低 D．我国船舶电网的频率是50Hz
2.两路独立馈电线供电，特别重要负载采取 两条互相独立的馈电线供电（其中一路经应 急配电板）；
3.安装自动分级 卸载装置；
4.分段汇流排供 电。
第一节 船舶电力系统
(四)主电网与应急电网的连接方式 主电网与应急电网的连接方式：通过联络开关
（自动开关）相连，正常时为主配电板的一 部分；应急时联络开关断开，成为应急电网。
我国非电力推进的船舶的限制电压为：500V 额定电压为：400/380V； 照明限制电压为250V：额定电压为：230/220V
第一节 船舶电力系统
三、船舶电力系统的特点 1.船艇环境恶劣； 2.输电距离短，相互影响大； 3.独立系统，相对容量较小，易 受影响； 4.构成相对简单。
三防处理：防潮、防霉菌、防盐雾
第一节 船舶电力系统
一、船舶电力系统的组成 船舶电力系统——船舶上从发电、配电、输电到用电 的所有电气设备及相关设备所构成的完整的体系。
组成：船舶 电力系统由 电源、配电 装置、电力 网和负载组 成。
条形磁铁的磁感线
第一节 船舶电力系统
一、船舶电力系统的组成 电源：是将机械能、化学能转变为电能的装置， 主要有发电机组和蓄电池。 配电装置：是对电源、电力网和电力负载进行保 护、分配、转换、控制和检测的装置，主要由开 关、母线、保护电器、自动化装置、测量装置等 组成。 船艇电力网：电缆、电线总称。作为电源、配电 装置、各用电负载之间的桥梁。 负载：电能的使用装置。
船舶电站及自动化
船舶电站及自动化一、 电力系统的组成1. 船舶电力系统主要是由电源、配电系统、配电装置、电网与负载四部分组成，其单线图如图1-1所示。
MCCB 1MCCB 2 ACB 1MCCB 3 G 1MSBM 1 M 1MCCB 4MCCB 5MCCB 6 ACB 2G 2ACB 3G 3ISW 1ISW 2MCCB 10380V/220V ISBIDSB DSB MCCB 7 DSBMCCB 8MCCB 9 M 3M 4 RSB EDSBMCCB E ACB E EG 380V/220V ESB EISB ET r T r图 1-1 船舶电力系统简图G 1、2、3-主发电机；EG-应急发电机；ACB-发电机主开关；ACB E -应急发电机主开关；MSB-主配电板；ESB-应急配电板；MCCB 1-10-配电开关；DSB-分配电板；RSB-无线电分配电板；MCCB E -应急配电开关；MCCB 1-2-隔离开关；ISB-照明配电板；EISB-应急照明配电板；IDSB-照明分配电板；EDSB-应急分配电板；T r -照明变压器；ET r -应急照明变压器。
电源：船上常用的电源装置是柴油发电机组和蓄电池。
配电装置：配电装置是电源和负荷进行分配、监控、测量、保护、转换、控制的装置。
配电装置主要可分为主配电板、应急配电板、分配电板（动力、照明）、充放电板等。
电网：电网是全船电缆电线的总称。
船舶电网根据其连接的负荷性质可分为动力电网、照明电网、应急电网、低压电网、弱电电网等。
二、电力系统的特点及对其基本要求1.船舶电站容量较小陆上电网容量一般在几百万~几千万千瓦，单机容量大多在数十万千瓦；一般远洋船舶主电站大多装三台发电机组，发电机容量为400~800KW。
船用发电机调压器、原动机调速器的动态特性与陆上发电机组相比具有较高的指标要求。
有强行励磁能力，发电机组应能承受较大的过载能力。
另外，由于船舶工矿变动也较频繁，因此对自动控制装置的可靠性也提出了较高的要求。
第三篇-16船舶电站自动化
4） 起动失败的处理
若起动失败→阻塞该机组→下一备用起动；可手动阻塞； 可以设定断路器断开后空载运行一阵
5） 预润滑功能
OP71可选择：周期性自动预润滑、起动前进行预润滑、 连续的预润滑、不设预润滑
6） 对柴油机的安全保护功能
4个开关量：超速、滑油低压、冷却水高温、滑油高温
并联5.6KΩ电阻，检测断线，避免扰动延时1秒
2）PLC可编程序控制器单元
PLC+外部传感器＋执行机构→控制系统，任务： 1、负责本机组的起动、停车控制
2、同其他PLC协同工作，监视电网，负责整个系统 电能管理
§16 -3 船舶电站自动化主要功能简介
16.3.1 对柴油发电机组的控制 自动化船舶电站控制柴油发电机组一般设有：机 旁手动、遥控半自动、自动三种方式的转换。 1） 机旁手动
OP71除了不能手动起动、停止，其他有效：
显示功能有效、超速滑油低压冷却水高温等保护有 效、手动并车调速、主开关合分
2） 遥控半自动
手动/自动旋钮置自动位置，按OP 71功能键“SMEI”即进 入遥控半自动；故障可自动停但不会有备用起动。 （1）机组的起动
START→检测转速、电压→起动，延时5秒检测成功
16.2.2 SIMOS PMA 71型电力自动管理系统的组成
西门子公司生产，功能： 1.船舶电网监视（断电、频率过低）； 2.据负载状况或故障状况自动起动发电机组； 3.过电流、逆功率、三级卸载、自动停机； 4.自动并车、自动调频调载； 5.短路保护 6.液晶显示； 7.重载询问、自动解列，可设定多次起动。
（1）备用机组的起动顺序和机组停机的解列顺序 （2）过电流、过载、电网频率低引起的备用机组的自动 起动
2） 并联机组的功率分配和电网频率的自动调整
船舶电站自动化资料
每一台柴油发电机组配置有：
(1)一台SIMATIC S7-315-2 DP 型PLC控制装置
(2)一台GENOP 71型发电机保护/并车单元和测 量传感器
(3)一只OP7型液晶显示操作单元 (4)一只DC 24V/DC 24V变流器
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
第16章 船舶电站自动化
§16.1 概述 §16.2 船舶电站自动控制装置的系统组成 §16.3 船舶电站自动化主要功能简介 §16.4 船舶中压电力系统简介
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
内容简介
本章以实际的新型船舶自动化电站为例， 从系统角度讲述常见船舶电站自动化系统 的运行管理基本知识，即船舶电站自动化 系统的基本组成，基本功能，实现这些基 本功能的模块的工作原理。
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
§16.2 船舶电站自动控制装置的系统组成
16.2.1 电力自动管理系统的结构类型
船舶电站自动控制装置的控制任务分为
对每台发电机组的起动、停机、自动并车进 行控制，以及发生机电故障时对本台机组的处理 等功能。（单机管理）
在整个电站系统并联运行时，进行功率管理、 也包括发生机电故障时对系统中其它机组发出控 制要求（例如备用机组的自动起动或阻塞）及信 息通讯等的管理控制。（整体管理）
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
4、船舶电站的综合保护（包括发电机组机
电故障的自动处理与报警）；
(1)一台SIMATIC S7-315-2 DP 型PLC控制装置
(2)一台GENOP 71型发电机保护/并车单元和测 量传感器
(3)一只OP7型液晶显示操作单元 (4)一只DC 24V/DC 24V变流器
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
第16章 船舶电站自动化
§16.1 概述 §16.2 船舶电站自动控制装置的系统组成 §16.3 船舶电站自动化主要功能简介 §16.4 船舶中压电力系统简介
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
内容简介
本章以实际的新型船舶自动化电站为例， 从系统角度讲述常见船舶电站自动化系统 的运行管理基本知识，即船舶电站自动化 系统的基本组成，基本功能，实现这些基 本功能的模块的工作原理。
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
§16.2 船舶电站自动控制装置的系统组成
16.2.1 电力自动管理系统的结构类型
船舶电站自动控制装置的控制任务分为
对每台发电机组的起动、停机、自动并车进 行控制，以及发生机电故障时对本台机组的处理 等功能。（单机管理）
在整个电站系统并联运行时，进行功率管理、 也包括发生机电故障时对系统中其它机组发出控 制要求（例如备用机组的自动起动或阻塞）及信 息通讯等的管理控制。（整体管理）
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/9/22
课件
4、船舶电站的综合保护（包括发电机组机
电故障的自动处理与报警）；
船舶电站自动化
船舶电站自动化概述船舶电站自动化是指利用电子技术和自动化控制技术对船舶的电力系统进行监测和控制的一种智能化管理方式。
随着科技的不断进步和船舶技术的不断发展，船舶电站自动化已经成为现代船舶必备的重要系统。
本文将介绍船舶电站自动化的定义、作用、组成和优势。
定义船舶电站自动化是指通过自动化技术对船舶电站的各种设备和系统进行监测、控制和管理的过程。
通过对电力系统进行集中管理和自动化控制，可以使船舶的电力系统更加稳定可靠，并提高船舶的安全性和工作效率。
作用船舶电站自动化系统的主要作用有以下几个方面：1.提高电力系统的可靠性：通过实时监测电力设备和系统的状态参数，及时发现故障，并采取自动化控制措施进行处理，从而提高电力系统的可靠性和稳定性。
2.提高船舶的安全性：船舶电站自动化系统可以监测船舶电力系统中的各种参数，并在发生异常情况时自动切换到备用设备或系统，保证船舶的安全运行。
3.提高工作效率：通过自动化控制和智能化管理，可以减少人工操作和维护工作，提高工作效率，并降低了人为操作的错误率。
组成船舶电站自动化系统主要由以下几个组成部分：1.监测系统：监测系统是船舶电站自动化系统的核心部分，它通过各种传感器和仪器对电力设备和电力系统的各种参数进行实时监测，并将监测数据传输给控制系统。
2.控制系统：控制系统用于对船舶电力设备和电力系统进行自动化控制。
它可以根据监测系统提供的数据，自动判断电力系统的运行状态，并根据预设的控制策略进行相应的操作和控制。
3.通信系统：通信系统负责将监测系统和控制系统之间的数据传输，包括传感器与监测系统的数据传输以及控制系统与电力设备的指令传输。
4.软件系统：软件系统是船舶电站自动化系统的控制中心，负责处理和分析监测数据，并制定相应的控制策略和操作指令。
优势船舶电站自动化系统具有以下几个优势：1.提高生产效率：通过自动化控制和智能化管理，减少了人为操作的时间和错误率，提高了船舶的生产效率和工作效率。
船舶电站自动化
船舶电站自动化
在PMA 71系统的技术手册中列出了使 用OP 7单元对PMA 71系统进行操作的方法 和比较详细的根据故障信息进行故障判断 的方法，操作人员必须掌握。
船舶电站自动化
2）PLC可编程序控制器
PLC作为工控系统的核心和外部传感器、 执行机构一起组成了控制系统。在PMA 71 电力自动管理系统中，PLC单元是系统的 控制核心，直接采集发电机的现场信息， 还接受GENOP71单元或OP7单元传来的测量 值或操作命令，其任务有两方面： 1、负责对本台柴油发电机组(或轴周带发
“DEL”、“ESC”、“ENTER”和光标移动键等， 用于在查询和修改参数时输入信息。
船舶电站自动化
另一类是在PMA71系统中，专门定义的功能键 “AUTO”（自动模式）、“SEMI”（半自动模 式）、“START”（起动发电机组）、“STOP” （发电机组停车）、“BREAK. ON”（发电机 主开关合闸）、“BREAK. OFF” （发电机主 开关断开）、“DISPLAY”（显示）、 “CONFIRM”（确认）。
船舶电站自动化
功能： PLC采集发电机组的现场信息和接受从GENOP71 型发电机保护/并车单元或OP 7液晶显示操作单元 传递来的信息，负责对本台柴油发电机组（或轴 带发电机的控制系统）的起停逻辑控制
负责电网断电、欠频的监视
发电机过负荷的保护
各台发电机的PLC通过MPI多口通讯总线传递信 息，组成了PMA 71系统的控制核心，实现对整 个电站的自动管理，负责电能管理信息的处理
船舶电站自动化
4、船舶电站的综合保护（包括发电机组机 电故障的自动处理与报警）；
5、运行状态显示及故障监视（包括全船断 电，欠频监视），系统给定参数的监视 与修改。
在PMA 71系统的技术手册中列出了使 用OP 7单元对PMA 71系统进行操作的方法 和比较详细的根据故障信息进行故障判断 的方法，操作人员必须掌握。
船舶电站自动化
2）PLC可编程序控制器
PLC作为工控系统的核心和外部传感器、 执行机构一起组成了控制系统。在PMA 71 电力自动管理系统中，PLC单元是系统的 控制核心，直接采集发电机的现场信息， 还接受GENOP71单元或OP7单元传来的测量 值或操作命令，其任务有两方面： 1、负责对本台柴油发电机组(或轴周带发
“DEL”、“ESC”、“ENTER”和光标移动键等， 用于在查询和修改参数时输入信息。
船舶电站自动化
另一类是在PMA71系统中，专门定义的功能键 “AUTO”（自动模式）、“SEMI”（半自动模 式）、“START”（起动发电机组）、“STOP” （发电机组停车）、“BREAK. ON”（发电机 主开关合闸）、“BREAK. OFF” （发电机主 开关断开）、“DISPLAY”（显示）、 “CONFIRM”（确认）。
船舶电站自动化
功能： PLC采集发电机组的现场信息和接受从GENOP71 型发电机保护/并车单元或OP 7液晶显示操作单元 传递来的信息，负责对本台柴油发电机组（或轴 带发电机的控制系统）的起停逻辑控制
负责电网断电、欠频的监视
发电机过负荷的保护
各台发电机的PLC通过MPI多口通讯总线传递信 息，组成了PMA 71系统的控制核心，实现对整 个电站的自动管理，负责电能管理信息的处理
船舶电站自动化
4、船舶电站的综合保护（包括发电机组机 电故障的自动处理与报警）；
5、运行状态显示及故障监视（包括全船断 电，欠频监视），系统给定参数的监视 与修改。
《船舶电站第一章》PPT课件
应急电力系统
应急电力系统
船舶电力系统(称为主系统) 的后备系统。 作用：在主系统发生故障时，替代主系统向重
要负载供电。
应急电力系统分类
以柴油发电机组作为电源，叫大应急系统； 以蓄电池组及其充电设备作电源，叫临时应急
系统或小应急系统。
船舶电力系统的生命力概念
舰艇电力系统的生命力：指其在战斗或事故 中破损时，仍能保证不间断供电的能力。
第三节 船舶电站
由原动机、发电机和主配电装置组成。 按原动机类型分类：
• 柴油发电机组 • 汽轮发电机组 • 燃气轮机发电机组 • 蒸汽发电机组 • 轴带发电机组 • 核能发电机组
主配电装置
定义：船舶电力系统的中枢，其作用是用来 控制和监视主发电机的工作，并将主发电机 送出的电能向全船电网进行分配。
，以缩短线路，方便操作。
第六节 船舶电力系统的可靠性及生命力概念
可靠性：指研究对象在规定条件下和规定的时 间内完成规定功能的能力。
规定条件：指研究对象所处的环境、运行条件 和工作方式。
环境：可分为气候、生化、机械和电磁等方面 ，如温度、湿度、震动、噪音等。
运行条件：指对象的工作电压、电流、应力等 。
效率、经济性和安全性。
第二节 船舶电力系统基本参数
基本参数：
电流种类 电压等级 频率标准
功能
决定船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量 、价格和尺寸。
电流种类
分类：
直流和交流。
交流电站优点：
设备成本和维护保养方面的费用及工作量少； 交流动力网络与照明网络之间可通过变压器实
现电气隔离； 交流电制有利于船舶电气化程度的提高和系统
《船舶电站第一章》PPT课件
本课件PPT仅供学习使用 本课件PPT仅供学习使用 本课件PPT仅供学习使用
船舶电站与自动化(姜锦范老师)课件
Pmax =PΣ＋PⅢ
第一节 船舶电力系统基本知识
四、船舶电站容量的确定和发电机组台数的选择 ⑶. 负荷表的编制
1）根据轮机、舾装等专业提供的数据选择电动机和电气设备，并计算各 电动机和电气设备的额定所需功率 2）根据船舶类型选择所需计算工况，确定各工况下所需使用的电动机、 电气设备和使用情况，并进行分类 3）确定负荷系数，并计算各用电设备的实际使用功率
3. 船舶电气设备工作环境恶劣 需满足船用条件
第一节 船舶电力系统基本知识
三、船舶电力系统的基本参数 1. 电制的选择 2. 额定电压的选择 动力电网 440V、380V 照明电网 220V、110V 弱电电网 24V 3. 额定频率的选择 50Hz、60Hz
第一节 船舶电力系统基本知识
四、船舶电站容量的确定和发电机组台数的选择
11）某状态下需发电机供给的总功率
总有功功率 PΣ=（K0ⅠPⅡ＋ K0ⅡPⅡ）·1.05 总无功功率 QΣ=（K0ⅠQⅠ＋ K0ⅡQⅡ）·1.05
12）该状态下平均功率因数cosφ
tanφB ＝ QΣ / PΣ
φB ＝ tan –1QΣ/ PΣ
13）第Ⅲ类负荷计算时可不计，但应注意高峰负荷时可能该状态下短时 需要的最大负荷
五、船舶电网
3. 船舶电网的配电网络
一次配电网络 二次配电网络
⑴. 船舶配电网络分类
1)动力电网 2）照明电网
3）应急电网
4）临时应急照明电网
5）弱电电网
⑵. 船舶电网一次配电网络结线方式
G2
M
G2
＋
＋
a)馈线式 图1-4 一次配电网络结线方式示意图
M b)干线式
第一节 船舶电力系统基本知识
电站自动化
4. 发电机自动停机 （1）自动停机顺序选择 （2）自动停机控制
2020/5/26
船舶电气设备与系统
课件
5. 自动负荷分配控制 6. 负荷分配控制类型
（1）按比例负荷分配控制 （2）最佳负荷分配控制 （3）负荷转移控制 7. 自动频率控制 8. 发电机引擎伺服马达控制 9. 发电机自动同步功能
2020/5/26
船舶电气设备与系统
2020/5/26
课件
【例16-1】图16-6是TG、SG、DG1和DG2进行最佳负荷分配 的一个方案图。
图16-6 发电机运行状态图
船舶电气设备与系统
2020/5/26
课件
【例16-2】图16-7是TG和DG进行最佳负荷分配的一个方案 图（TG也可以用SG来代替）。
图16-7 最佳负荷分配控制图
船舶电气设备与系统
2020/5/26
课件
（8）具有超速保护。
（9）运行机组接到“停机”指令后，即按应有的程序自 动停机，停机完成后，发出“停机成功”信号，并应自动 接通预润滑系统，做好下次起动的一切准备。
（10）自动起动、停机控制器，最好具备“模拟实验”的 功能，使运行管理人员能在不影响柴油机原始状态下，校 核控制器的工作是否正常。通常用组合开关和指示灯来实 现。柴油机发电机组的自动起动程序，可以用方框 图16-1 表示。自动停机的程序框图如图16-2所示。
（3）自动恒频及有功功率自动分配。当两台机组并联运行时， 自动调频调载装置与原动机调速器配合工作，使电网维持恒定 频率，偏差不大于0.25Hz，并使两台机组承担的有功功率按机 组容量成比例分配。
船舶电气设备与系统
2020/5/26
课件
(4)欲使一台机解列时，自动装置应将其负载自动转移至运 行发电机后，才接受跳闸指令实现自动解列。
2020/5/26
船舶电气设备与系统
课件
5. 自动负荷分配控制 6. 负荷分配控制类型
（1）按比例负荷分配控制 （2）最佳负荷分配控制 （3）负荷转移控制 7. 自动频率控制 8. 发电机引擎伺服马达控制 9. 发电机自动同步功能
2020/5/26
船舶电气设备与系统
2020/5/26
课件
【例16-1】图16-6是TG、SG、DG1和DG2进行最佳负荷分配 的一个方案图。
图16-6 发电机运行状态图
船舶电气设备与系统
2020/5/26
课件
【例16-2】图16-7是TG和DG进行最佳负荷分配的一个方案 图（TG也可以用SG来代替）。
图16-7 最佳负荷分配控制图
船舶电气设备与系统
2020/5/26
课件
（8）具有超速保护。
（9）运行机组接到“停机”指令后，即按应有的程序自 动停机，停机完成后，发出“停机成功”信号，并应自动 接通预润滑系统，做好下次起动的一切准备。
（10）自动起动、停机控制器，最好具备“模拟实验”的 功能，使运行管理人员能在不影响柴油机原始状态下，校 核控制器的工作是否正常。通常用组合开关和指示灯来实 现。柴油机发电机组的自动起动程序，可以用方框 图16-1 表示。自动停机的程序框图如图16-2所示。
（3）自动恒频及有功功率自动分配。当两台机组并联运行时， 自动调频调载装置与原动机调速器配合工作，使电网维持恒定 频率，偏差不大于0.25Hz，并使两台机组承担的有功功率按机 组容量成比例分配。
船舶电气设备与系统
2020/5/26
课件
(4)欲使一台机解列时，自动装置应将其负载自动转移至运 行发电机后，才接受跳闸指令实现自动解列。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SIMOS PMA 71 型电力管理系统（以 下简称为PMA 71）是SIEMENS公司的新一代 电站自动化产品，安装于我国“泰安口” 等许多远洋船舶。
轮机学院电气及自动化教研室
课件
主要功能：
船舶电气设备及系统
2019/12/14
1. 船舶电网监视（全船断电，频率过低等）
2. 根据负载状况或故障(过电流，过负荷)状况 自动起动发电机组
船舶电站自动化是实现机舱自动化、 进而实现无人值班机舱的必要条件。
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
课件
船舶电站自动化基本功能包括：
2019/12/14
1、发电机组依据电站运行情况和实际负荷需 要，按预定的顺序自动起动备用机组，并 能自动投入、自动停机；
2、故障状态下自动解列、停机的控制；
TERASAKI公司的电力自动管理系统有 GAC-5 TYPE C、 GAC-16M等
各生产厂家的自动化电站产品在细节方面上会有不 同，但其主要功能还是基本相近的。
下面以SIMOS PMA 71型电力自动管理系统进行说明
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/12/14
课件
16.2.2 SIMOS PMA 71型电力自动管理系统的系统组成
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/12/14
课件
近年来，安装在远洋船舶的大部分电力自动都
是基于微机或PLC控制技术实现的。 SIEMENS 公司基于PLC为核心的电力自动管理系统有 SIMOS PMA 52、 SIMOS PMA 53和SIMOS PMA 71 。 SIMOS PMA 52中PLC控制器是SIEMENS S5-115U SIMOS PMA 53中PLC控制器是SIEMENS S5-95U SIMOS PMA 71中PLC控制器是SIEMENS S7-315-2DP
对每台发电机组的起动、停机、自动并车进 行控制，以及发生机电故障时对本台机组的处理 等功能。（单机管理）
在整个电站系统并联运行时，进行功率管理、 也包括发生机电故障时对系统中其它机组发出控 制要求（例如备用机组的自动起动或阻塞）及信 息通讯等的管理控制。（整体管理）
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
3. 发电机的过电流、逆功率保护，按照三个 等级对非重要负载自动卸载，依据电网功 率余量自动或手动停止发电机组
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/12/14
课件
4. 发电机自动并车，自动调频调载
5. 短路保护
6. 在液晶显示操作单元上可以显示故障诊断 信息
7. 大负荷起动时的自动问讯控制，停机时具 有自动逐步转移负载功能，在起动发电机 组时，可设置多次起动尝试
2019/12/14
课件
内容简介
本章以实际的新型船舶自动化电站为例， 从系统角度讲述常见船舶电站自动化系统 的运行管理基本知识，即船舶电站自动化 系统的基本组成，基本功能，实现这些基 本功能的模块的工作原理。
轮机学院电气及自动化教研
§16.1 概述
随着科学技术的发展，船舶机舱从 有人值守到自动化机舱的经历了几十 年的发展过程。
⑤G①⑦⑥②E显DNDDO(I发示(/OCI④D柴PO/D电连/PO操D7油L通O7开机1接CM1开作机信关液控变发模-关控板光模量制晶换电量制块模纤)块器模)机块块 保护和并车模块
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/12/14
课件
图中画出了管理两台发电机并联运行时的 PMA 71系统布置
3、发电机组之间的自动并车、电压及无功功 率的自动调节、并联运行中功率的自动分 配、转移与电网频率的自动调整，重载询 问(投入大负载时的自动询问装置)；
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/12/14
课件
4、船舶电站的综合保护（包括发电机组机
电故障的自动处理与报警）；
5、运行状态显示及故障监视（包括全船断 电，欠频监视），系统给定参数的监视 与修改。
船舶电气设备及系统
2019/12/14
课件
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/12/14
课件
第16章 船舶电站自动化
§16.1 概述 §16.2 船舶电站自动控制装置的系统组成 §16.3 船舶电站自动化主要功能简介 §16.4 船舶中压电力系统简介
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
每一台柴油发电机组配置有：
(1)一台SIMATIC S7-315-2 DP 型PLC控制装置
(2)一台GENOP 71型发电机保护/并车单元和测 量传感器
(3)一只OP7型液晶显示操作单元 (4)一只DC 24V/DC 24V变流器
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/12/14
2019/12/14
课件
早期由数字电路-模拟集成电路构成的电力自动管 理系统大致可以分成总体控制方式和积木块式两种。
总体控制方式中，有负责系统整体功能的总体控
制单元和与其相连的对每台发电机组分别负责的起停控 制器、并联运行控制器等子系统。
积木式自动化电站由5种(4种)功能块组成，功能分 别为自动起动-停车装置、并车装置、电网监视器、负 荷控制器、功率分配器；功能块以独立或模块形式出现， 主要采用集成模拟技术和数字技术实现的。多数厂家已 将并车装置与功率分配器合并成一个独立的并联运行控 制器出现，即系统则由4个功能块组成。
实现上述基本功能的船舶电站自动化系统 （也称作船舶电力自动管理系统）
PMS-Power Management System
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/12/14
课件
§16.2 船舶电站自动控制装置的系统组成
16.2.1 电力自动管理系统的结构类型
船舶电站自动控制装置的控制任务分为
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2019/12/14
课件
8. PMA 71还具有和WGA 23d型轴带发电机控 制装置相连，控制轴带发电机起动、停车 以及和柴油发电机组并车切换等功能 。
轮机学院电气及自动化教研室
课件
两台发电机 并联运行时 的PMA 71系 统布置
船舶电气设备及系统
2019/12/14