船舶高压电站电力管理系统和其使用

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1、船舶高压电站电力管理系统和其使用　　随着现代船舶电气化水平的不断提高，船上用电设备日益增多，用电负荷快速上升。目前很多大型船舶电力系统的总装机容量已达数十兆瓦，一些海洋工程船及专用船舶的系统容量甚至已达一百多兆瓦，在这些船上，高压电已经成为船舶电力系统的首选。高压、大功率电力系统必须配备安全、可靠的网络型发电控制和监视系统，其核心就是电力管理系统。网络型电力管理系统的主要特点表现为：·每台发电机通过完全独立的控制单元，来保证机组的可靠运行与控制。每台发电机之间的数据通信通过现场总线（如CAN-BUS、PROFIBUS、MODBUS）网络实现，与机舱监视与报警系统

2、（如K-CHIEF500）之间的所有通信信号也通过现场总线传递，从而可以有效地减少电缆，并可以在机舱监视与报警系统的操作站上方便地对整个电站进行操作和控制（包括参数修改）。·电力管理系统的硬件通常包括主单元、显示单元和操作单元，这些单元安装在发电机控制屏上，从而可以减少主配电屏的尺寸并方便操作；·系统具有完善的发电机控制功能，并能对发电机控制电路、原动机和发电机实现保护；7·系统具有完善的显示功能，显示内容包括发电机的运行数据、事件、原动机运行时间、发电机供电时间、报警内容和发生的时间等，并可以在显示单元上修改设定值和报警限值。中海集团大型集装箱船舶的高压电力系

3、统，采用日本JRCS公司的JACOM-22型电力管理系统，体现了当前船舶高压电站电力管理系统的技术水平。1.电力管理系统的组成JACOM-22型电力管理系统是基于CAN现场总线技术的全分布式智能型PMS系统，其拓扑结构如图1所示。·报警接口单元：可以向TERASAKI公司SMS系列以外的其他机舱监测报警系统（如K-CHIEF500）提供外部报警信号。2.系统主要功能2.1控制功能JACOM-22可以同时控制发电机和原动机，实现发电机组的遥控手动控制、半自动控制和PMS全自动控制，并能实现对发电机控制电路、原动机和发电机的保护。JACOM-22主要的控制功能包括：

4、频率控制、负荷分配控制、逆功率保护、发电机组起动/停车控制、发电机原动机保护、重载询问、机组运行时间定时器、VCB分闸/合闸计数器、轴带发电机SG起动/停车控制、SG转速负荷控制等。7JACOM-22的操作单元面板如图2所示，电站的手动、半自动和全自动控制的切换操作在操作单元面板上完成。按下“MANU”按钮，“MANU”灯发光，通过右下角的“START”和“STOP”按钮可以进行发电机组的手动起动和手动停车操作（在同步屏上也可以进行手动起动和手动停车操作）。按下“AUTO”按钮，“AUTO”灯发光，通过“AUTO”区域中的“START”、“STOP”、“SYN.

5、”、“LOADSHIFT”4个按钮可以进行半自动的起动、停车、同步和负荷转移的操作。2.2监视功能JACOM-22能够监视汇流排、发电机和原动机的运行状态，旦发生故障，可以通过显示单元和机舱监视报警系统发出报警号并做出相应地保证正常供电的措施。其监视功能分为：（1）主汇流排监视功能包括：主汇流排高电压、主汇流排低电压、主汇流排高频率、主汇流排低频率。（2）发电机监视功能包括：过电流、过载、低负荷、逆功率、发电机电压不正常跳闸、发电机未起压、发电机起动期间未建立频率、自动同步合闸失败、VCB无法合闸、VCB故障跳闸、VCB分闸失败。7（3）系统监视功能包括：控制电

6、源（DC24V）低压、发电机电压互感器VT监视（副方绕组电压不平衡）、发电机电流互感器CT监视（副方绕组电压不平衡）、主汇流排电压互感器监视（副方绕组电压不平衡超过50%）、自检功能（CPU、CAN-BUS、A/D转换器、线路不正常监视）。（4）原动机监视包括：超速、滑油低压、冷却水高温、起动失败、原动机停车失败。当船舶电力系统发生故障时，JACOM-22能够监视控制发电机和原动机，根据相应的故障等级，实现自动起动和切换发电机。自动起动的备用发电机数量可以根据故障等级同时进行设定。JACOM-22系统可以将故障划分为7种等级，根据相应的故障等级，实现监视控制，以

7、最大限度地保证船舶供电。船舶用户可以通过系统参数规定故障对应的等级。·故障等级0：LCD报警显示，同时输出外部报警信号；·故障等级1：备用发电机自动起动并自动同步合闸。过程：故障发生→备用机组起动→自动同步合闸。·故障等级2：备用发电机自动起动并自动同步合闸，故障发电机转移负荷、VCB脱扣。过程：故障发生→备用机组起动→自动同步合闸→故障发电机自动负荷转移、VCB跳闸。73.1测量数据在显示单元面板上，通过VIEW键和△▽键，可以使测量数据在显示器的第1、2行得到比配电盘仪表更详细的显示，测量数据包括：发电机三相电压、发电机三相电流、发电机功率因数和功率、发电机

8、有功功率和无功功率、发电