项目八任务四知识点2采用计算机控制的船舶电站系统的操作课件.ppt

1、（二）采用计算机控制的船舶电站系统的操作和管理要点 电站控制系统结构示意如图8-35所示。系统中有三台发电机，每台机组的控制单元担任自动控制，手动控制由开关操作，手动和自动都通过各自的电路进行控制。手动操作必须保留，当自动化系统失效时，保证有效的人工操作。手动操作开关设置在主配电板上。ACB控制电路和调速电路属于主配电板的电路，柴油机的起停控制电路一般都设在柴油机旁控制箱内，系统使用制造厂配套提供的控制设备。图图8-35 电站控制系统结构示意图电站控制系统结构示意图 图8-35中用几根线来表示系统信号的传递。电网信号由A线输入；发电机的运行信号由B和C线输入；柴油机的运行信号由D线输入；操作信

2、号由E线输出；ACB和柴油机的状态信号由F线输入；备用机组设置信号由G线输入，如果有功率管理功能，要接受大功率电动机启动的询问，H线就作为询问和闭锁信号线。控制单元对输入的信号进行处理，把输入的各种信号转换成系统能识别使用的信号（05 V或420 mA）；根据设置的操作程序，对运行中出现的状态进行逻辑判断，输出相应的操作信号。1.备用机组的设置 当电站中运行机组出现故障时，备用机组应自动启动并投入电网，保持电网连续供电。备用机组的台号由“备机选择”开关（图8-35中S）设定。船舶电站的发电机数目一般在三台以上，一台机组运行时，不运行机组的备用设置一般是采用顺序后续的方法。如果设定3号机为第一备

3、用，4号机就自动成为第二备用，1号机就成为第三备用。对待处于检修和有故障等不能参与运行的机组，控制箱上的“手自动选择”开关置于手动位置，备用的设置或后续就自动“转移”。2.电网故障处理 属于控制系统处理的电网故障有三种：电压过高（或过低）、频率过高（或过低）和失电。对电网故障的赴理要遵循“连续供电”的原则。(1)电网电压过高（或过低）发电机由AVR保证的电压调整率要求在上2.5%以内；作为电源的发电机的电压应比设备额定电压高5%；电气设备应能在电压变化-10%+6%的范围内正常运行。电网电压超过AVR所保证的静态指标数据，可认为是故障。电压故障的监测值定在5%，即电网电压超过+5%或低于-5%

4、，并持续一段时间作为故障处理。确认的时间为5s。处理的方式是报警、起动备用机组。(2)频率过高或过低 柴油机静态调速率为5%，频率变化也是5%。频率的检测值定在2.5%，当频率超过2.5%并持续一段时间作为故障处理。确认的时间为5s。处理的方式是报警、启动备用机组。通常把故障分为两级：1级故障的检测值，电压是5%，时间5s；频率是2.5%；2级故障的检测值，电压是10%，时间5 s；频率是5%。1级作为轻度故障；2级作为严重故障。发生1级故障，备用机组启动，同步操作投入并联运行，故障机组解列退出运行。实现不停电状况交换机组。发生2级故障，备用机组启动，故障机ACB分闸，备用机ACB合闸投入运行

5、，实现短时停电交换机组。(3)电网失电 电网失电后，备用机组启动成功、电压建立可以供电时，还要满足所有发电机ACB都在分闸位置才允许合闸。3发电机故障处理 处于备用状态的发电机组，柴油机启动成功后，发电机应能自动投入电网运行，若启动成功后的发电机不能投入电网运行，则由控制系统根据检测的故障信号进行相应的处理。(1)起励失败 起励失败故障也称为电压不能建立。柴油机起动成功后在规走的时间内电压不能建立，应作故障处理。检测值与电网电压、频率的l级故障检测值相协调，即起励失败的检测值是：电压95%，频率97.5%，时间3 s。处理的方式是报警和起动后续备用机组。(2)自动同步失败 发电机电压建立后系统

6、发出自动同步合闸指令，在规定的时间内控制系统发不出合闸指令，说明系统自动同步操作有故障。一般设定的允许操作时限是60 s。处理的方式是报警、起动后续备用机组。(3)合闸失败 系统发出合闸指令后但在规定的时间内ACB不能合闸，作合闸失败处理。一般设定允许操作时限是3s。处理的方式是报警、起动后续备用机组。上述三种故障通常组合成一个报警信号“起励、合闸失败”输出。若处于运行状态的发电机组，发生故障（过电，流、短路、过功率、逆功率、过电压、欠电压、频率高、频率低和ACB异常脱扣等）。系统处理的原则是：电压和频率故障表现在电网上，由电网检测处理；过电流和过功率的处理方式是根据过负载的数值或起动备用机组

7、，或卸去部分次要负载，或跳闸。（4）ACB异常分闸 ACB正常分闸是由手动分闸操作或解列时的自动分闸操作。由于保护动作或其他原因引起的脱扣都算异常分闸，作故障处理。单机运行时异常分闸引起的故障是电网失电；多机并联运行时异常分闸引起运行机过载。处理的方式是报警、启动备用机组投入运行。4柴油机故障处理 故障：滑油压力低（也称油压低）、冷却水温度高（也称水温高）和超速。超速是严重故障，ACB必须跳闸、机组必须停机。一般整定在额定转速的1.151.20倍。滑油压力和冷却水温度的检测，一般把故障分为两级，发生1级故障以不断电交换机组的方式处理；发生2级故障以短时断电交换机组的方式处理。滑油一般是由机带油

8、泵输送，发电机组起动运转后建立压力，机组不运行和在起动过程中滑油压力信号阻塞。冷却水温度的升高需要一定的时间，机组起动时无须阻塞。5自动控制系统控制流程1级故障的处理流程如图8-36所示。图8-36所示有三台机组，1号机组在运行，备用机组选择2号机组。发生1级故障需用时间t1来确认。确认后发出备有机组起动指令，2号机组被择接受指令起动。在时间t2内转速达到发火转速以上，说明起动成功（否则失败）。调速器作用使转速上升接近额定转速。经过一段时间t3发电机起励，电压应上升至额定值左右，即超过95%。自动同步进入操作运行，即自动同步调速，检测到符合同步条件时发出ACB合闸指令。同步操作的时限为t4，在

9、这段时间内发不出合闸指令，作同步失败处理。合闸指令发出后2号ACB2应合闸。如果经过t5时间未合闸，作合闸失败处理。合闸后进入并联运行状态。有故障的1号机组进入卸载操作，把负载转移给接替的2号机组。当1号机组的负载卸到小于等于5%，1号ACB分闸，退出运行。2号机组供电，完成不断电交换机组。图中每一判别出现“否”时，一方面把启动指令转移给后续机组，一方面发出报警。2级故障的处理流程如图8-37所示，仍假设有三台机组，1号机组在运行，备用机组选择2号机组。2级故障有的需要时间确认，有的不需要。故障发生后发出备用机组的起动指令，机组起动成功建立电压后，发出故障机ACB1分闸指令，有故障的1号机ACB1分闸，然后发出备用机ACB2的合闸指令使其接替1号机组供电，完成短时断电交换机组。失电故障的运行流程如图8-38所示。仍假设有三台机组，1号机组在运行，发生1号机的ACB1异常分闸，电网失电。这时两台机组同时起动，起动和建压过程与上述一样。图中表示，2号机组从起动到建压过程比3号快，先发合闸指令，使2号机的ACB2先合闸，同时阻塞3号机的ACB3合闸，2号机组向电网供电，完成断电后的机组交换。