船舶電站課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p>　　1.船舶電站系統(tǒng)的認(rèn)識：3</p><p>　　1.1 船舶電站綜合控制實驗系統(tǒng)介紹3</p><p>　　1.2 船

2、舶電站模擬系統(tǒng)教學(xué)設(shè)備簡介4</p><p>　　2.船舶電站系統(tǒng)的操作4</p><p>　　2.1船舶電站模擬器的啟動4</p><p>　　2.2船應(yīng)急發(fā)電機自動啟動5</p><p>　　2.3單臺發(fā)電機手動啟動5</p><p>　　2.4動力負(fù)載的加載5</p><p>

3、　　2.5第二臺機手動并車6</p><p>　　2.6側(cè)推啟動和停止7</p><p>　　2.7加軟負(fù)載軸帶發(fā)電機手/自啟動8</p><p>　　2.8負(fù)載減小時的兩臺車的解列停機8</p><p><b>　　2.9岸電上船8</b></p><p>　　2.10利用岸電給蓄電池

4、充電9</p><p>　　2.11側(cè)推器停止及發(fā)電機解列停機9</p><p>　　3．電站故障的排除10</p><p>　　4.船舶電氣自動化的重要性10</p><p><b>　　5.心得體會11</b></p><p><b>　　參考文獻12</b>

5、</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次課程設(shè)計船舶電站綜合控制實驗系統(tǒng)模擬兩臺柴電機組的船舶電站，并設(shè)有岸電接入、應(yīng)急發(fā)電機組供電及阻感性負(fù)載。由兩套發(fā)電機組、兩套機組控制柜和一套實驗屏組成。各控制屏上的顯示儀表全部采用指針式儀表，并通過I2C與相應(yīng)的CAN控制器相連，形成了全數(shù)字式船舶電站仿真系統(tǒng)。 “船舶電站模擬系統(tǒng)教學(xué)設(shè)備”核心技術(shù)

6、是采用系統(tǒng)集成技術(shù)，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多媒體等計算機新技術(shù)。電氣設(shè)備及其控制具有相應(yīng)的仿真界面和動態(tài)實時控制仿真電路，能夠進行故障設(shè)置并產(chǎn)生相應(yīng)的實時故障，大大強化教學(xué)效果和實時訓(xùn)練功能。</p><p>　　船舶電網(wǎng)正常情況下由主配電網(wǎng)供電，當(dāng)一臺電機輸出不夠需要并聯(lián)其它電機，船舶同步發(fā)電機組的并車應(yīng)滿足一定的并車條件，同步發(fā)電機理想并車條件應(yīng)為同步發(fā)電機與待并電網(wǎng)的電壓一致，同步發(fā)電機與待并發(fā)電網(wǎng)的頻率一致，

7、同步發(fā)電機與待并電網(wǎng)的相位一致，只有在這種情況下，待并機組與電網(wǎng)間不會產(chǎn)生沖擊電流，這是理想并車。</p><p>　　當(dāng)主電網(wǎng)失電后經(jīng)過一段時間，聯(lián)絡(luò)快關(guān)斷開，應(yīng)急發(fā)電機啟動供電，應(yīng)急照明分為大應(yīng)急照明和小應(yīng)急照明，大應(yīng)急照明由應(yīng)急發(fā)電機供電，小應(yīng)急發(fā)電機由蓄電池供電，當(dāng)船舶靠岸或者進入船塢修船時，需要用到陸地上的電源，即接用岸電，接通岸電時，一般將船上所有電機全部停機，待相序一致時，合上岸電開關(guān)，船上電網(wǎng)由岸

8、電供電。</p><p>　　關(guān)鍵詞：主發(fā)電機 手動并車與解裂 應(yīng)急發(fā)電機 岸電上船 蓄電池</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The curriculum design of ship power station integrated control experimental system

9、 simulation two diesel-electric set in ship power station, and a shore power connection, emergency generator power and resistance of inductive load. By two sets of generating units, two sets of unit control cabinet and a

10、 set of experimental screen. The control panel display instrument using pointer type instrument, and through the I2C and the CAN controller, the formation of a full digital simulation system of ship</p><p>　

11、　Ship power system normally consists of a main distribution network power supply, when a motor output is not need to be connected in parallel to other motors, ship synchronous generators and car should satisfy certain co

12、nditions and car, car condition and synchronous generator ideal for synchronous generator and the standby voltage, synchronous generator and the concurrent power grid frequency synchronous generator and the power grid, a

13、nd the same phase, only in this case, stay and unit and power</p><p>　　When the main power loss of power over a period of time, contact close the disconnect, emergency generator power supply, emergency light

14、ing is divided into big emergency lighting and emergency lighting, large emergency lighting powered by the emergency generator emergency generator powered by a storage battery, a small, when the ship docked or into the d

15、ock ship repair, requiring the use of land supply, which connect with shore power, connect the shore power, the general will ship all motor shut</p><p>　　Key words: main generator sets Automatic parallel an

16、d Cracking</p><p>　　emergency generator battery units</p><p>　　1.船舶電站系統(tǒng)的認(rèn)識：</p><p>　　1.1 船舶電站綜合控制實驗系統(tǒng)介紹</p><p>　　模擬兩臺柴電機組的船舶電站，并設(shè)有岸電接入、應(yīng)急發(fā)電機組供電及阻感性負(fù)載。由兩套發(fā)電機組、兩套機組控制柜和

17、一套實驗屏組成。</p><p><b>　　機組配置：</b></p><p>　　電源：3.7KW變頻器， 原動機：2.2KW三相變頻異步電動機 </p><p><b>　　發(fā)電機：、、、、</b></p><p><b>　　、</b></p>&l

18、t;p><b>　　負(fù)載配置：</b></p><p>　　電阻負(fù)載1：600Ω/0.38A/264.5W 電阻負(fù)載2：200Ω/1.9A/1322.5W</p><p>　　可調(diào)電阻負(fù)載：167Ω—367Ω/1.38A—0.63A/950W—432W</p><p>　　電抗負(fù)載：150Ω/1.5A/1058VR</p>

19、;<p>　　可調(diào)電抗負(fù)載：70Ω—400Ω/3.3A—0.6A/2267VR—396.8VR</p><p><b>　　保護設(shè)置：</b></p><p>　　過電流保護（三段）、逆功率保護（三段）、欠壓保護（2段）、超速保護（2段）、變頻器故障、以及模擬柴油機故障保護。</p><p><b>　　控制方式：<

20、;/b></p><p>　　電壓無功：晶閘管自并勵（帶自動穩(wěn)壓與無功調(diào)差功能）</p><p>　　頻率有功：設(shè)固定頻率、下降曲線、功率均分、固定功率四種控制方式。由可編程控制器內(nèi)部PI運算實現(xiàn)。</p><p>　　1.2 船舶電站模擬系統(tǒng)教學(xué)設(shè)備簡介</p><p>　　核心技術(shù)是采用系統(tǒng)集成技術(shù)，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多媒體等計算機

21、新技術(shù)。電氣設(shè)備及其控制具有相應(yīng)的仿真界面和動態(tài)實時控制仿真電路，能夠進行故障設(shè)置并產(chǎn)生相應(yīng)的實時故障，大大強化教學(xué)效果和實時訓(xùn)練功能。</p><p>　　船舶電站模擬系統(tǒng)教學(xué)設(shè)備包括如下部分。</p><p>　　二屏柴油主發(fā)電機控制屏；</p><p>　　一屏軸帶發(fā)電機控制屏；</p><p>　　一屏并車和側(cè)推及岸電控制屏；<

22、/p><p>　　二屏440V電力負(fù)載屏；</p><p>　　一屏應(yīng)急發(fā)電機控制及應(yīng)急負(fù)載電源操作屏；</p><p>　　一只蓄電池充放電箱；</p><p><b>　　一只岸電控制箱。</b></p><p>　　2.船舶電站系統(tǒng)的操作</p><p>　　2.1船舶電

23、站模擬器的啟動</p><p>　　當(dāng)起動電腦后，只要用鼠標(biāo)點擊或雙擊該程序圖標(biāo)也能進入仿真程序。顯示圖1界面。</p><p>　　顯示圖1界面后，移動鼠標(biāo)，會出現(xiàn)對話框，按對話框提示進行操作。（即</p><p>　　用鼠標(biāo)左擊進入程序目錄；右擊時，會出現(xiàn)另一對話框來確認(rèn)是否退出程序。）</p><p>　　2.2船應(yīng)急發(fā)電機自動啟動&l

24、t;/p><p>　　進入模擬器系統(tǒng)后，打開應(yīng)急發(fā)電機控制面板（圖如下），然后點擊按鈕 ，應(yīng)急發(fā)電機自動啟動。</p><p>　　2.3單臺發(fā)電機手動啟動</p><p>　　1．將NO.1發(fā)電機控制屏手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到手動位置；</p><p>　　2. 打開NO.1發(fā)電機控制屏（如下圖），點擊START啟動發(fā)電機。</p

25、><p>　　3. 待發(fā)電機屏上的頻率表和電壓表穩(wěn)定后，按下主開關(guān)合閘開關(guān)進行合閘供電。</p><p>　　4．檢查電網(wǎng)頻率與電壓，應(yīng)為60Hz、440V。</p><p>　　2.4動力負(fù)載的加載</p><p>　　1.將NO.1海水泵電源轉(zhuǎn)換開關(guān)合上，點擊NO.1海水泵軟控制組合箱，將軟控制組合箱上手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到手動，再按起停按鈕觀察

26、電流變化。</p><p>　　2．合上NO.1空壓機空氣開關(guān)，觀察電流表和功率表變化。</p><p>　　3．此時系統(tǒng)功率因數(shù)與無功功率、有功只決定于負(fù)載情況，不存在機組間功率問題。</p><p>　　4．檢查特性曲線，觀察轉(zhuǎn)速、電流、功率、油門、勵磁電流、電壓、調(diào)速特性和調(diào)壓特性；</p><p>　　5．檢查柴油機滑油壓力、滑油溫度

27、、冷卻水溫度和燃油壓力；</p><p>　　2.5第二臺機手動并車</p><p>　　1．1#機組先運行，合閘并加上80%負(fù)載，并保持COSφ為0.8；檢查匯流排的電壓、頻率是否為額定值（440V、60HZ）以及作出相應(yīng)調(diào)節(jié)；</p><p>　　2．在2號發(fā)電機組的控制屏上起動發(fā)電機組?？刂破寥鐖D：</p><p>　　3．將2號發(fā)電機

28、組電壓頻率調(diào)整至440V、60HZ左右。</p><p>　　4．把并車屏上并車選擇開關(guān)扳至待并發(fā)電機上，同時觀察同步表指示器S的轉(zhuǎn)向；</p><p>　　5．調(diào)節(jié)待并發(fā)電機的頻率，使同步表按順時針轉(zhuǎn)且以3～5秒轉(zhuǎn)一圈時，當(dāng)轉(zhuǎn)到11點鐘時按下待并機合閘按鈕，機組合閘并列運行。</p><p>　　6．并車成功后，把并車屏上并車選擇開關(guān)扳至OFF位置；</p&

29、gt;<p>　　7．調(diào)節(jié)2號發(fā)電機組（待并機組）調(diào)速開關(guān)使其往增速方向轉(zhuǎn)動，同時1號發(fā)電機組調(diào)速開關(guān)往減速方向轉(zhuǎn)動，這樣將1號發(fā)電機組一部分功率轉(zhuǎn)移到2號發(fā)電機組（這種調(diào)節(jié)方法只轉(zhuǎn)移功率而頻率能保持不變），最后使兩機組功率按額定容量比例分配（各機組所分配的功率比例=該機組額定功率/并聯(lián)機組額定功率總和）。</p><p>　　2.6側(cè)推啟動和停止</p><p>　　如果電

30、網(wǎng)可用功率滿足側(cè)推器啟動條件（一般必須3臺發(fā)電機并網(wǎng)運行），可以按側(cè)推器啟動按鈕，但是若不滿足，則按下側(cè)推器啟動按鈕時，側(cè)推器運行燈閃，而不能啟動。側(cè)推器沒有運行時，側(cè)推器運行指示燈滅，側(cè)推器停止指示燈亮，反之運行指示燈亮停止指示燈滅。</p><p>　　側(cè)推器啟動后如下圖：</p><p>　　2.7加軟負(fù)載軸帶發(fā)電機手/自啟動</p><p>　　將軸帶發(fā)電機

31、控制屏手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到手動位置；</p><p>　　將轉(zhuǎn)速調(diào)至90以上。</p><p>　　點擊按鈕，進入軟負(fù)載控制界面。</p><p>　　4.調(diào)節(jié)軟負(fù)載到80%左右。然后按下軸帶發(fā)電機準(zhǔn)備按鈕，當(dāng)啟動條件滿足時其燈亮，再按軸帶發(fā)電機啟動按鈕，待頻率、電壓達到正常值后，按其它發(fā)電機并聯(lián)操作進行并網(wǎng)。并網(wǎng)方法如同2號發(fā)電機。</p><p

32、>　　2.8負(fù)載減小時的兩臺車的解列停機</p><p>　　負(fù)載減小時，如果要解列1號發(fā)電機組，則將1號發(fā)電機組調(diào)速開關(guān)使其往減速方向轉(zhuǎn)動，同時將2號發(fā)電機組調(diào)速開關(guān)使其往增速方向轉(zhuǎn)動，這樣將1號發(fā)電機組大部分功率轉(zhuǎn)移到2號發(fā)電機組，當(dāng)1號發(fā)電機組功率減小到10%的額定功率時，就可以將1號發(fā)電機組分閘。分閘后，調(diào)節(jié)1號發(fā)電機組調(diào)速開關(guān)，分段減小頻率并空轉(zhuǎn)一段時間，最后將其停機。</p>&l

33、t;p><b>　　2.9岸電上船</b></p><p>　　1．將應(yīng)急發(fā)電機放在手動，將所有發(fā)電機都處于手動，應(yīng)急電網(wǎng)和主電網(wǎng)都斷電；</p><p>　　2．合上岸電箱中的空氣開關(guān)，岸電箱上電源指示燈亮；</p><p>　　3. 觀察相序正確指示燈是否亮，如果相序錯誤指示燈亮，則必須變換接線直至相序正確指示燈亮；</p>

34、;<p>　　4．到配電板觀察岸電合閘有效指示燈是否亮；</p><p>　　5．如果岸電合閘有效指示燈亮，則合上岸電空氣開關(guān)供電。</p><p>　　2.10利用岸電給蓄電池充電</p><p>　　1.應(yīng)急蓄電池充電；</p><p>　　2.檢查電網(wǎng)已接入并供電；</p><p>　　3.合上應(yīng)急

35、蓄電池充電器充電電源開關(guān)，充電電源指示燈亮；</p><p>　　4.將NO.1放在充電/NO.2放在供電位置，供電指示燈亮；</p><p>　　5.將電壓表切換開關(guān)轉(zhuǎn)到1或2位置，檢查充電器輸出直流電壓或NO.1蓄電瓶充電電壓，電壓表顯示電壓讀數(shù)；</p><p>　　6.調(diào)節(jié)整流器輸出直流電壓調(diào)節(jié)旋鈕，電壓表顯示電壓讀數(shù)會變化；</p><

36、p>　　7.將電壓表切換開關(guān)轉(zhuǎn)到2位置，檢查NO.2蓄電瓶充電電流，電流表顯示電流讀數(shù)（指針在“0的右邊”）；</p><p><b>　　8.蓄電池放電；</b></p><p>　　9.將電壓表切換開關(guān)轉(zhuǎn)到1或3位置，檢查充電器輸出直流電壓或NO.2蓄電瓶充放電壓，電壓表顯示電壓24左右；</p><p>　　10.將電流表切換開關(guān)轉(zhuǎn)

37、到3位置，檢查NO.3蓄電瓶放電電流，電流表顯示電流讀數(shù)（指針在“0”的左邊）；</p><p>　　2.11側(cè)推器停止及發(fā)電機解列停機</p><p>　　1.按下BOW THRU.OFF停止側(cè)推器。</p><p>　　2.然后按下軸帶發(fā)電機的M.S.OFF，將軸帶發(fā)電機從并聯(lián)發(fā)電機中分離，打開軸帶發(fā)電機控制面板，點擊STOP按鈕，使軸帶發(fā)電機停止運行。<

38、/p><p>　　3.調(diào)整NO.1和NO.2發(fā)電機的調(diào)整開關(guān)，將NO.2發(fā)電機的功率調(diào)整到500以下，按下NO.2發(fā)電機的M.S.OFF，將NO.2發(fā)電機從并聯(lián)發(fā)電機中分離，打開NO.2發(fā)電機控制面板，點擊STOP按鈕，使NO.2發(fā)電機停止運行。</p><p>　　4. 按下NO.1發(fā)電機的M.S.OFF，打開NO.1發(fā)電機控制面板，點擊STOP按鈕，使NO.2發(fā)電機停止運行,至此解列完成。

39、</p><p><b>　　3．電站故障的排除</b></p><p>　　1、當(dāng)應(yīng)急發(fā)電機運行，但是不能給電網(wǎng)供電時，檢查主配電板與應(yīng)急配電板聯(lián)絡(luò)指示燈是否亮，如果不亮按下聯(lián)絡(luò)開關(guān)。</p><p>　　2．當(dāng)側(cè)推器由于功率不足跳閘時，若要再次啟動，應(yīng)先按下側(cè)推器停止按鈕，再按側(cè)推器啟動按鈕。</p><p>　　3

40、、在發(fā)電機解列的過程中，發(fā)生報警說明沒有把功率降下來，或者是把功率分配給其他發(fā)電機。</p><p>　　4.船舶電氣自動化的重要性</p><p>　　進入21世紀(jì)之后，因為計算機與通信技術(shù)日益成熟，所有技術(shù)都開始進入自動化的時代。展望21世紀(jì)，船舶自動化技術(shù)將不斷向全船綜合自動化層次發(fā)展。船舶綜合自動化，是集機艙自動化、航行自動化、機械自動化、裝載自動化等于一體的多功能綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)

41、通常由兩個工作母站、若干個分控制系統(tǒng)及若干個工作分站組成，通常一個工作母站設(shè)在機艙控制室，另一個設(shè)在駕駛室。兩個工作母站完全獨立，可同時或單獨操作，并互為備用。分控制系統(tǒng)將根據(jù)船舶種類和自動化程度而定，如主機遙控、機艙監(jiān)測報警、電站管理、泵閥控制、液位遙測和壓載控制、冷藏集裝箱監(jiān)控、自動導(dǎo)航等。所有工作母站和分控制系統(tǒng)采用高速傳輸技術(shù)組成一個綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)上根據(jù)需要連接一定數(shù)量的工作分站，以達到在船舶重要部位對各設(shè)備進行監(jiān)測和操縱

42、等目的。同時，其工作分站可以作為一個窗口，與船舶對外通信設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，借助于數(shù)據(jù)傳輸、電子郵件等各種通信手段，執(zhí)行岸與船、船與船之間對話，進行各種信息交流、咨詢、設(shè)備維護、故障診斷、資料查閱、備件查詢、船舶管理等業(yè)務(wù)活動，從而最大程度地提高船舶航行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。目前德國西門子公司、挪威挪康公司、丹麥約克船舶公司等</p><p><b>　　5.心得體會</b></p>

43、<p>　　過去的兩周我們進行了船舶電站的課程設(shè)計，通過這兩周時間的學(xué)習(xí)，我們基本上了解了船舶電站的認(rèn)識、操作、維修等內(nèi)容，對于船舶電站的知識有了更進一步的了解。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，讓我知道了我們在課本上學(xué)的只是皮毛而已，在船舶電站實驗室兩周時間，我們懂得比在書的學(xué)到的知識多的多，明白了我們以后該做什么事情，我們即將走到工作的崗位，在課程設(shè)計中，我們也明白了動手的重要性，也認(rèn)識到了

44、我們在學(xué)習(xí)課本知識時我們要怎么學(xué)習(xí)。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠

45、深刻，掌握得不夠牢固。 這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在xx老師的辛勤指導(dǎo)下，終于迎刃而解。</p><p>　　在此，再次感謝老師的細(xì)心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，還有學(xué)校給予我們的這次機會讓我們得到了充分的鍛煉。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.《船舶輔機電氣控制系統(tǒng) 》，趙殿禮，大連海

46、事大學(xué)出版社</p><p>　　2.《船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 》，史際昌，大連海事大學(xué)出版社</p><p>　　3.《船舶電站及自動化》 張平慧編，大連海事大學(xué)出版社</p><p>　　4.《船舶電站及其自動裝置》（第二版），黃倫坤等 編，人民交通出版社</p><p>　　5.《山東交通學(xué)院船舶電站系統(tǒng)仿真說明書》</p>