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 SC

1G

2G

EG MCB 1

MCB 2

ACB 1

ACB 2

MCB 4

MCB 3

EMCB

EACB

ESB

DSB1

DSB2

R e a c t o r

A d j u s t a b l e r e a c t o r R e s i s t o r 1

R h e o s t a t

R e s i s t o r 2

Shore power

KM 1

KM 1

图1

2、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。电气设备及其控制具有相应的仿真界面和动态实时控制仿真电路,能够进行故障设置并产生相应的实时故障,大大强化教学效果和实时训练功能。

船舶电站模拟系统教学设备包括如下部分。● 二屏柴油主发电机控制屏; ● 轴带发电机控制屏;

● 并车屏和侧推器及岸电控制屏; ● 二屏440V 电力负载屏;

● 应急发电机控制及应急负载电源操作屏; ● 一只蓄电池充放电箱; ● 一只岸电控制箱。

船舶电站模拟器作为整个轮机模拟器的组成部分——电站仿真子系统,它通过以太网与轮机模拟器的教员机及其它仿真子系统相连,并通过CAN 总线与二台柴油发电机控制单元、一台轴带发电机控制单元及一台应急发电机控制单元相连,构成一个基于CAN 总线的

模拟电站仿真系统。各控制屏上的显示仪表全部采用指针式仪表,并通过I2C 与相应的CAN 控制器相连,形成了全数字式船舶电站仿真系统。与常规模拟电站相比,增加与修改部分包括:

1采用现场总线型结构模式,每台发电机控制均采用一台独立的带CAN通信的嵌入式控制器。

2所有显示仪表全部采用指针式仪表,仪表与CAN控制器之间采用I2C数字通信方式。

3在并车屏上设有液晶显示屏,用于显示模拟电站仿真界面、参数,故障设置等。

4柴油发电机和轴带发电机的机旁操作均通过软件界面实现。

5增设电站控制电路实时动态仿真。

3、船舶电站模拟器的初步操作

(1、检查确保设备连接完好,合上硬件IO电源开关(同步屏内,起动模拟电脑,进入启动界面。

(2、用鼠标左键点击进入主界面。

(3、将机组控制方式全至“手动”位置。

(4、点击主界面“Engine/ Generator”按钮进入发电机组检查燃油阀、冷却水阀和启动空气阀。

(5、点击主界面“Non Simulated M.S”按钮选择实际主开关或“Simulated M.S”仿真主开关(一般选用仿真主开关。

(6、将照明旁通开关断开,使其处于仿真状态。

(7、点击主界面柴油发电机组软控制液晶屏,按启动按钮,发电机运行。

(8、待电压、转速正常后合闸。

(9、将NO.1海水泵电源转换开关合上,点击NO.1海水泵软控制组合箱,将软控制组合箱上手自动转换开关转到手动,再按起停按钮观察电流变化。

(10、合上NO.1空压机空气开关,观察电流表和功率表变化。

(11、按主界面“ Ge.CurveMdl ”按钮,进入特性曲线界面,观察各特性曲线,并用鼠标左键按住“软负载有功功率”的滑块,拉到60%负载放掉,观察各曲线变化。

二、瘫船应急发电机自动启动

对于船舶来说,在航行过程中会出现船舶主机的突然设备故障的情况导致整个船舶失电。对于这种情况来说,由于应急发电机处于自动挡会出(AUTO应急发电机会自动启动为船舶供电。如下图所示:

具体过程:进入船舶电站模拟系统,打开NO.1发电机组对船舶进行供电,假定此时的船舶处于正常工作的状态,按下分闸按钮将一号发电机断开电网。此时全船失电,蜂鸣器进行报警。主照明熄灭,小应急照明亮。(由蓄电池进行供电。

失电一段时间(此时船舶处于瘫痪状态。应急发电机会自动启动,为整个船舶应急供电。小应急照明关闭(此时蓄电池供电停止。此时在应急供电屏上按下分闸按钮不起作用。但按下主配电板和应急配电板的联络开关,主照明灯亮说明主发电机与应急发电机不在同一条母线上。

三、单台发电机手动启动

1.将NO.1发电机控制屏手自动转换开关转到手动位置;