船舶应急发电机联锁控制 【毕业设计+开题报告+文献综述】

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1、本科毕业设计文献综述电气工程及其自动化船舶应急电力系统前言随着控制理论、数据处理、人工智能等技术的飞速发展，计算机控制技术越来越广泛的应用于船舶领域。船舶的运行管理也越来越向人员少、自动化程度高的方向发展。国外的船舶自动化已逐步发展到无人驾驶机舱，该方面的研究主要集中在单元自动化方面。目前我国建造的各种远洋船舶中，基本上是引进国外的成套监控设备，国内的船电自动化系统总体上还处于研究阶段，只是在局部环节正在开始定型，尚不具备全面投入使用的能力。因此我们对船舶电站自动化进行研究有很重要的意义。主题船舶电站自动化是船舶机舱自动

2、化的一个重要组成部分，也是船舶现代化的重要标志。为了保证船舶主电网故障失电时而最重要设备的能够供电，许多船舶设有应急电力系统。应急电力系统通常具有以下功能，(1)维持船舶操纵、通讯、探测、内部通信以及照明等设备的连续供电，并向全船具有要害功能的设备提供应急电源。(2)向船舶的损管设备和一些重要的必不可少的控制设备提供应急电源。(3)通过应急电力系统和主电网的跨接，用应急发电机起动任何一种机械装置。(4)必要时，应急配电板亦可提供正常的船舶电力。应急电力系统应该保持相对的独立性。在安装和布线上部应尽量与主电网分开，而且有较

3、高的安全可靠性要求。在特殊情况下，允许适当降低应急电网的运行指标。应急电网的电源是应急电机组和蓄电池组。应急照明蓄电池组其容量应保证供电时间不少于2h15船舶电力系统主要包括电力网、电源、配电装置和负载等部分。其中，除了主电源外，船舶中还应配备一个能向安全用电设备进行供电的独立电源，以备主电源不能供电时使用，这也即是应急电源。船舶应急电源有应急发电机组和应急需电池组两种形式，通常称前者为大应急电源，后者为小应急电源[1]。我国《钢质海船建造及入级规范》规定一千吨以上的货船和所有的客船都应设置应急电源。大型的船舶上均设有应

4、急发电机组，并根据应急供电设备的总装置功率来确定其功率，它们常位于防撞舱壁以后和机舱以外的艇甲板上。带动应急发电机的原动机应有较好的机动性，以便保证应急发电机组在应急状态下迅速投入工作，由于柴油机或汽油机机动性较好，启动快速，方便，所以选用柴油(汽油)机组作为船舶应急发电机组比较好。应急发电机组的供电对象为一级负荷，如仪表及计算机系统或其他对断电时间有严格要求的设备，应急发电机组在紧急情况或事故停电后迅速恢复并延长一段供电时间，确保对这些重要用电设备供电，除发电机组外,还应设蓄电池或UPS供电。应急配电板与应急发电机组安

5、装在同一舱室内，主要用来控制和监视应急发电机组的工作情况,负责供电给应急用电设备[4]。它通常由应急配电屏和应急发电机控制屏组成，其上面的主要仪表与主配电板的基本相同，包括频率表、功率表、功率因数表、电压表、电流表、发电机的主开关、发电机的励磁控制装置、原动机的调速开关、仪用互感器等，但没有车屏和逆功率继电器,这主要是因为应急发电机是单机运行的[5].传统应急发电机控制系统多采用继电器控制，继电器-接触器控制系统是由接触器、继电器、主令电器和保护电器按照一定的控制逻辑接线组成的控制系统。其工作原理就是采用硬接线逻辑，利用

6、继电器触点的串联或并联，及延时继电器的滞后动作等组成控制逻辑，从而实现对电动机或其他机械设备的起动、停止，反向、调速及多台设备的顺序控制和自动保护功能。由于该系统操作简单直观、维护、调整方便，现场人员容易掌握使用等优点，它被广泛用于工矿企业的生产控制系统。但随着PLC技术的发展和应用，继电器-接触器控制系统已逐渐被PLC控制系统所取代。PLC又名可编程序控制器是近几十年发展起来的一种新型的、非常有用的工业控制装置，由于它把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电器-接触器控制系统的控制简单、使用方便、价格便宜等优

7、点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性好等特点，因而在工矿企业的各种机械设备和生产过程的自动控制系统中得到了广泛的应用，已成为当代工业自动化的主要控制装置之一[6]。15应急发电机组的工作有两个特点：其一是作备用，它平时处于停机等待状态，只有在主电源发生事故时才会启动供电，主电源恢复正常后，随即切换停机；其二是作应急用，连续工作的时间短，只有数小时[2]。由于高速增压柴油机单机容量大、占据空间小，所以应选择高速、增压、油耗低、高可靠性的柴油发电机组作为应急机组，较好的调速性能，发电机宜选用运行较可靠、故

8、障率低、维护检修方便的配无刷励磁或相复励装置的同步电机，当一级负荷中电动机容量较大时，宜选用三次谐波励磁的发电机组，减小发电机组噪声对周围环境的影响，在排烟口宜装设消声器供应急用的发电机组台数一般不宜超过三台，有多台发电机组备用时，从可靠性考虑可选用两台机组并联运行供电，但通常只设置一台应急发电机组。机组的各发电机的