开题报告
电气工程及其自动化
船舶应急发电机联锁控制系统设计
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
船舶电力系统在船舶上具有极为重要的地位，电力系统供电的连续性、可靠性和供电品质，将直接影响船舶的经济指标、技术指标和生命力。在现代化船舶上，电站操作越来越复杂、电站自动化程度日益提高，对电站管理人员的要求也越来越高。
船舶电站是电力系统的心脏，其工作的可靠性和生命力，是系统实现规定任务的有效性的两个标志。船舶电站的可靠性是在指在各种不利的工作条件(如环境温度变化大，空气湿度大，海水腐蚀作用强，船舶的横摇和纵倾大，航行振动和冲击振动等)，电气系统的各项电气设备在整个运行期间不见断的工作能力。既不发生结构上的损坏事故，也不应发生各种装置的调整失常，使整个电力系统能不间断地供电，并保证一定的电能质量。船舶电站的生命力是指船舶受到战斗损坏和事故破坏时，电力系统仍能保证不间断供电的能力。电力系统工作的可靠性取决于其组成元件的可靠性及其相互连接方法和使用方法。因此对船舶电站的可靠性，要求在设计船舶电站线路、选用元件、确定使用方法时都必须加以考虑。
在船舶自动化电站中，为了使一套发电机组能自动并车投入运行，其首要的工作是必须能根据指令自动起动或停止柴油机发电机组，或者首先能在集中控制室内遥控柴油发电机组的起动或停止。因此，柴油发电机组的自动控制是船舶电站自动化的重要内容之一。应急发电机的原动机一般由电动起动，由蓄电池供电给直流伺服电动机，带动柴油机转动直到起动完毕。
应急发电机的作用，是在主发电机失效时向“重要设备”供电。应急发电机的控制系统，一般都具备手动、自动两种操作模式。手动操作模式，只有应急发电机遥控起动/停车、合闸/分闸等操作，无需自动控制。自动操作模式，为保证应急发电机的功能，设置应急电站自动控制系统，其功能至少有：保证主电网或应急电网均不由主电站和应急电站同时供电。不妨碍主电站向主电网供电前提下的本系统试验，包括发电机组自动启动（维护性试车只包括起动且运行2 分钟后自动停车）、联络开关EMCB 跳闸、应急电站主开关EACB 合闸向应急电网供电等。维持应急电站的准启动状态，
包括发电机组的周期性自动预润滑、供油系统预供油、润滑油和冷却水自动加温、蓄电池自动充电等。
应急电站（原动机、发电机、配电板及相应开关）的保护，例如：应急发电机组起动成功经延时保护环节投入工作后，润滑油压过低（小于0.3 MPa）、冷却水温过高（大于95 ℃），立即停车同时发出声光报警信号，待故障排除且复位后才可再次起动；润滑油温、冷却水压异常发报警信号，等。传统的应急电站自动控制系统，多采用有触点的继电器构成逻辑和时序控制环节，即利用继电器机械物理触点的串/并联、通/断实现各种逻辑控制。其中的第1 项———“保证主电网或应急电网均不由主电站和应急电站同时供电”，由应急电站与主电站之间的电气联锁实现：主电站正常时，主发电机（G1、G2、G3）经主开关（ACB1、ACB2、ACB3）向主电网MSB 供电，同时经主配电板开关MCB 和联络开关EMCB 应急电网ESB 供电。此时，应急发电机不能起动、合闸，应急电网ESB 可视为主电网MSB 的一部分。主电站失电，应急配电板上的联络开关EMCB自动分闸，经延时确认，应急发电机GE在45 s 内自动起动、EACB 自动合闸向“重要设备”供电。主电站恢复供电，则EACB 应自动分闸切断供电，应急发电机立即自动停车。其中的第2 项———不妨碍主电站供电条件下自动控制系统系统的试验，通过联络开关EMCB 实现（该开关需采用框架式自动开关或使用配有上电合闸操作机构的自动开关）。①开始试验，只需将应急配电板上的试验开关从工作位置扳到试验位置，应急配电板的自动控制系统依次控制：应急配电板上联络开关EMCB 跳闸（应急配电板失电）；原处于备用状态的应急发电机组自动起动并建立电压；主开关EACB 合闸（应急电站向应急电网供电）。此时，主电站与应急电站同时分别向主电网和应急电网供电，但两个电网间没有电的直接联系。②结束试验，只需将试验开关扳回工作位置，应急配电板检测到主电网有电，其自动控制系统依次：主开关EACB 跳闸（应急电站停止供电）；EMCB 合闸（应急电网恢复由主电站供电）。采用继电器的应急发电机控制系统，接点多，线路复杂，尤其是因设置允许三次重复起动需确认各信号延时的情况下，需设置多个时间继电器。而船舶环境恶劣（例如纵倾横摇、振动、温度、湿度、油雾、盐雾、霉菌等），若维护不当，主电站失效时应急发电机可能无法起动，严重威胁船舶安全。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：
主要问题：认识和了解主电站和应急电站之间的关联以及对应急电站的控制要求，实现主电站和应急电站之间的联锁控制。
三、研究步骤、方法及措施：
1. 分析设计内容的问题，参考图书馆和网路的资料，解决问题。
2. 确定设计思路。
3. 完成设计。
4. 检查和完善设计。
5．对制作过程遇到的问题总结，撰写论文。
6. 答辩。
四、参考文献
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