《船舶电站自动化》PPT课件.ppt

第16章船舶电站自动化,16-1概述16-2船舶电站自动控制装置的系统组成16-3船舶电站自动化主要功能简介16-4船舶中压电力系统简介,本章主要介绍船舶自动化电站的功能，自动化电站实例，中压电力系统简介。,内容简介,16-1概述,1.顺序起动、自动投入、自动停机2.故障解列、停机控制；3.自动并车、电压、频率、有功、无功自动调节、重载询问；4.综合保护：故障自动处理、报警5.运行状态显示、故障监视，设定值修改,船舶电站自动化出现于70年代，具备下述的功能：,16-2船舶电站自动控制装置的系统组成,按控制任务分：1.单机：起动、停机、自动并车、故障处理2.系统：功率管理、故障处理、通信,16.2.1电力自动管理系统的结构类型,按控制方式分：1.总体：总体控制单元、子单元（起停控制、并联运行控制）2.积木：自动起动停车装置、并车装置、电网监视器、负荷控制器功率分配器,16.2.2SIMOSPMA71型电力自动管理系统的组成,1.船舶电网监视（断电、频率过低）；2.据负载状况或故障状况自动起动发电机组；3.过电流、逆功率、三级卸载、自动停机；4.自动并车、自动调频调载；5.短路保护6.液晶显示；7.重载询问、自动解列，可设定多次起动。,西门子公司生产，功能：,（1）SIMATICS7-315-2DP型PLC装置,组成：1、带MPI通信口、profibus通信口的CPU模块2、发电机、柴油机开关量输入、输出模块功能：1、采集信息（发电机GENOP71OP7）；2、发电机组控制、断电欠频监视、过负荷保护3、MPI多点通信4、根据负载、故障状况，发出起动、停车、并车、自动调频调载指令。,（2）GENOP71型发电机保护、并车单元,功能：1、可单独或与PLC一起集成在PMA中工作；2、负责电网电压、发电机电压、电流的采集处理；3、过电流分级卸载、逆功率短路保护、自动并车；4、通过Profibus总线将处理过的信息送给PLC并接受PLC发出的指令；5、可使用OP7液晶显示操作单元变更参数送给PLC再由PLC传回使用。,（3）OP7型液晶显示操作单元安装于配电板正面，便于操作。,另外：1、发电机各模块通过ProfibusDP现场总线通信；2、各发电机之间通过MPI多口通信接口通信；电压、电流的采集处理；3、还可设上位机监视，由PLC所属的2个通信模块连接通信。,（4）DC24V、DC24V变流器,16.2.3GENOP71型发电机保护、并车单元,1.发电机保护：短路、过电流、逆功率、分级卸载、延时跳闸；2.自动并车：接到PLC的并车指令，控制并车；3.信号采集处理和通信。,为了提高速度而采用的专用模块，功能：,1）GENOP71单元的外观及接线端子示意图,2）GENOP71单元的发电机保护功能,3）GENOP71的发电机自动同步并车功能,16.2.4OP7型液晶显示操作单元和PLC单元,1）OP7型液晶显示操作单元,4行字符，30个操作键可与PLC通信，作用：显示系统的运行状态、故障信息和实际的控制过程数值。键：1、数字键（字符键）、SHIFT、DEL、ESC、ENTER，光标移动键；2、功能键AUTO、SEMI、START、STOP、BREAK.ON、BREAK.OFF、DISPLAY、CONFIRM、,2）PLC可编程序控制器单元,PLC+外部传感器执行机构控制系统，任务：1、负责本机组的起动、停车控制2、同其他PLC协同工作，监视电网，负责整个系统电能管理,16-3船舶电站自动化主要功能简介,自动化船舶电站控制柴油发电机组一般设有：机旁手动、遥控半自动、自动三种方式的转换。,16.3.1对柴油发电机组的控制,1）机旁手动,OP71除了不能手动起动、停止，其他有效：显示功能有效、超速滑油低压冷却水高温等保护有效、手动并车调速、主开关合分,2）遥控半自动,手动/自动旋钮置自动位置，按OP71功能键“SMEI”即进入遥控半自动；故障可自动停但不会有备用起动。,（1）机组的起动,START检测转速、电压起动，延时5秒检测成功,（2）同步并车,按BREAK.ON钮自动并车、合闸、但不均功全船断电可按此钮，或者模式为自动，都可以合闸,（3）使发电机组停车,按STOP钮自动减负荷，OP71显示延时停车信息PLC发出减速指令负荷减少到设定断路器断开停车信号转速时间,（4）使发电机断路器断开,按BREAK.OFF钮自动减负荷，OP71显示延时停车信息PLC发出减速指令负荷减少到设定断路器断开,3）自动运行模式的功能,（1）机组的起动,若机组备用，则全船断电或者另一台机组发出起动备用机组命令，则自动起动,手动/自动旋钮置自动位置，按OP71功能键“AUTO”即进入自动；发电机组的起动停车自动完成。,（2）自动并车,（3）机组的停车,紧急停车保护、发电机短路、逆功率脱扣停车过载保护或者执行延时停车,若起动失败阻塞该机组下一备用起动；可手动阻塞；可以设定断路器断开后空载运行一阵,4）起动失败的处理,OP71可选择：周期性自动预润滑、起动前进行预润滑、连续的预润滑、不设预润滑,5）预润滑功能,4个开关量：超速、滑油低压、冷却水高温、滑油高温并联5.6K电阻，检测断线，避免扰动延时1秒,6）对柴油机的安全保护功能,16.3.2船舶电网的监视和发电机的保护功能,1）船舶电网的监视,（1）电网断电的监视,（2）电网频率过低的监视,（3）电网电压过高或过低的监视,（1）短路保护,2）发电机的保护功能,（2）过电流保护（3）过载保护（4）逆功率保护,16.3.3PMA71的功率自动管理功能,1）备用机组的自动起动和低负荷时的自动解列,（1）备用机组的起动顺序和机组停机的解列顺序,（2）过电流、过载、电网频率低引起的备用机组的自动起动,2）并联机组的功率分配和电网频率的自动调整,（1）并联机组负载分配的控制,（2）电网频率的调整,比例分配、不平衡分配,恒频模式、下降特性模式,16-4船舶中压电力系统简介,IEEE标准100规定：中压交流电力系统是指1000V额定电压10000V的电力系统；在此之上还有高压和超高压。,1）半潜式电力推进船中压电力系统的结构,（1）6.6KV中压主电力系统的组成,（2）450V/60Hz低压辅助电力系统（3）450V/60Hz应急电力系统,半潜式电力推进船电力系统单线图,2）半潜式电力推进船电力系统的运行模式,（1）相距带电部分距离过近安全距离，易触电,（2）带电作业严格操作规程，用合格绝缘工具,3）中压电力系统的隔离开关和接地开关,