第三篇16船舶电站自动化
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船舶电站及自动化讲稿船舶电站及自动化讲稿1、引言船舶电站及自动化是船舶工程中极为重要的一部分,它涉及到船舶的电力供应、能源管理以及船舶各个系统的自动化控制。
本讲稿将详细介绍船舶电站及自动化的基本概念、组成结构、工作原理以及相关的法律法规等内容。
2、船舶电站基本概念船舶电站是指为船舶提供电力供应的系统,包括发电机、电力配电装置、电池组、开关设备等。
船舶电站的主要任务是为船舶提供稳定、可靠的电力供应,并确保各个电气设备正常运行。
2.1 发电机组发电机组是船舶电站的核心设备,主要由发电机、传动系统和控制装置组成。
根据船舶的需求,发电机组可以选择柴油发电机、燃气发电机或者是涡轮发电机等。
2.2 电力配电装置电力配电装置用于将发电机产生的电能进行分配和传输,保证各个系统和设备得到合适的电力供应。
电力配电装置包括主配电柜、次配电柜、船舶充电装置等。
2.3 电池组电池组作为船舶电站的备用电源系统,用于在紧急情况下供应电力。
电池组可以为船舶提供短时间的应急电力,例如在发电机组故障时或者发生停电时。
2.4 开关设备开关设备用于控制和保护电气系统,包括断路器、接触器、隔离开关等。
开关设备的选型和布置对于船舶电站的安全和可靠性至关重要。
3、船舶自动化系统船舶自动化系统是指通过自动化技术对船舶各个系统的运行状态进行监测、控制和调节,从而实现船舶运行的自动化。
常见的船舶自动化系统包括动力系统自动化、导航系统自动化、船舶载货系统自动化等。
3.1 动力系统自动化动力系统自动化主要包括发电机组的自动控制、电力配电系统的自动化、蓄电池的自动监测和控制等。
通过动力系统自动化,船员可以实时监测电气设备的运行状态,提高船舶电力供应的稳定性和可靠性。
3.2 导航系统自动化导航系统自动化是指通过自动化技术对航行状态、船舶位置以及周围环境进行监测和控制,确保船舶的安全航行。
常见的导航系统自动化包括自动舵、自动引导、自动航行控制等。
3.3 船舶载货系统自动化船舶载货系统自动化是指通过自动化技术对货物的装卸、存储、运输和管理等过程进行自动化控制和调度。
L1060062009-03-10 14:23 电站管理系统PMS,Power management system电站自动化系统的历史与发展船舶电站是船舶的重要组成部分,而电站自动化是船舶自动化的主要内容之一。
电站运行的可靠性、经济性及自动化程度对保证船舶安全、经济航行具有重要意义。
随着船舶向大型化和多功能化发展,对船舶电站提出的要求也越来越高,因而船舶电站在近几十年中有了很大的发展,其发展的突出标志是自动化。
国外船舶自动化一开始大多是从电气部分着手,从最原始的手动本地操纵进化成手动遥控操纵,再进一步发展成半自动控制,最后发展到目前的最高水平的电站全自动控制的无人值班机舱。
早在60年代初期,日本、德国、英国等国就有电站单元自动化装置,如:英国的MMF自并车装置,日本的XET自动并车装置和XPT自动负荷分配装置。
到70年代中后期,人们在单元自动化装置的基础上,把它们系统地组合成成套电站自动化设备,系统可在集控室进行集中控制,如:“里言斯顿”号船上的SEPA电站自动化控制系统,日本“星光”号船上电站自动化系统。
随着微型计算机的发展和推广应用,在80年代初期国外研制成功了微型计算机单机控制系统,如:用在我国“德大”轮上的日本大发公司配套的电站自动化控制系统,广州远洋公司15000吨上使用的丹麦SEMCO公司的APM电动自动化系统。
到80年代中后期,随着微机网络技术的日趋成熟,国外众多国家相继开发研制多微机分布式网络型自动化控制系统,如:西门子、AEG TERASAKI Kongsberg ABB等国际著名的大公司近期的产品,是目前国际上最新技术产品。
我国在船舶电站自动化方面起步较晚,而且计算机技术发展和应用落后于国际水平。
因此,在电站自动化技术方面存在很大差距。
前儿年,国内研制生产并投入使用的电站自动化产品,在技术上大都相当于国外六七十年代的产品,是分立元件单元化控制装置,在测量、控制精度及性能稳定性和可靠性方面均不太理想。
船舶电站自动控制系统的设计分析【摘要】船舶电站在船舶运行中起着至关重要的作用,其自动控制系统的设计分析显得尤为重要。
本文深入探讨了船舶电站自动控制系统的基本原理、设计要点、关键技术、实现方案以及应用前景。
通过对系统设计的深入分析,可以有效提高船舶电站运行的效率和安全性,降低运行的成本和人力成本。
文章总结了船舶电站自动控制系统的设计分析,提出了未来的研究方向,并得出结论。
船舶电站自动控制系统的发展将为船舶行业带来更大的便利和发展空间,具有重要实践意义和推广价值。
【关键词】船舶电站、自动控制系统、设计分析、基本原理、设计要点、关键技术、实现方案、应用前景、研究方向、结论、船舶能源管理1. 引言1.1 研究背景船舶电站是船舶上的主要能源供应系统,负责为船舶提供电力。
随着船舶电站的发展和智能化水平的提高,船舶电站自动控制系统的设计和研究显得尤为重要。
在传统船舶电站中,通常需要人工干预和监控,存在着效率低、安全性差等问题。
研究船舶电站自动控制系统,实现对整个船舶电站的自动化管理,已经成为当前研究的热点之一。
船舶电站自动控制系统的研究背景主要包括:一是随着船舶规模的不断扩大和船舶电力需求的增加,在实际操作中存在着人力不足、操作复杂等问题,需要进行自动化控制;二是随着船舶电站设备的智能化发展,需要设计一套能够有效控制和监控船舶电站的系统,提高电站的工作效率和安全性;三是随着能源节约和环保意识的不断提升,通过优化船舶电站的控制系统,可以实现能源的有效利用,减少排放,达到节能减排的目的。
研究船舶电站自动控制系统的设计和分析,对于提高船舶电站的运行效率,确保船舶航行安全,实现节能减排具有重要意义。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对船舶电站自动控制系统的设计分析,深入探讨该系统的基本原理、设计要点、关键技术、实现方案以及应用前景。
具体来说,我们希望通过本研究的成果,为船舶电站自动控制系统的设计和应用提供参考和指导。
船舶电站及自动化一、 电力系统的组成1. 船舶电力系统主要是由电源、配电系统、配电装置、电网与负载四部分组成,其单线图如图1-1所示。
MCCB 1MCCB 2 ACB 1MCCB 3 G 1MSBM 1 M 1MCCB 4MCCB 5MCCB 6 ACB 2G 2ACB 3G 3ISW 1ISW 2MCCB 10380V/220V ISBIDSB DSB MCCB 7 DSBMCCB 8MCCB 9 M 3M 4 RSB EDSBMCCB E ACB E EG 380V/220V ESB EISB ET r T r图 1-1 船舶电力系统简图G 1、2、3-主发电机;EG-应急发电机;ACB-发电机主开关;ACB E -应急发电机主开关;MSB-主配电板;ESB-应急配电板;MCCB 1-10-配电开关;DSB-分配电板;RSB-无线电分配电板;MCCB E -应急配电开关;MCCB 1-2-隔离开关;ISB-照明配电板;EISB-应急照明配电板;IDSB-照明分配电板;EDSB-应急分配电板;T r -照明变压器;ET r -应急照明变压器。
电源:船上常用的电源装置是柴油发电机组和蓄电池。
配电装置:配电装置是电源和负荷进行分配、监控、测量、保护、转换、控制的装置。
配电装置主要可分为主配电板、应急配电板、分配电板(动力、照明)、充放电板等。
电网:电网是全船电缆电线的总称。
船舶电网根据其连接的负荷性质可分为动力电网、照明电网、应急电网、低压电网、弱电电网等。
二、电力系统的特点及对其基本要求1.船舶电站容量较小陆上电网容量一般在几百万~几千万千瓦,单机容量大多在数十万千瓦;一般远洋船舶主电站大多装三台发电机组,发电机容量为400~800KW。
船用发电机调压器、原动机调速器的动态特性与陆上发电机组相比具有较高的指标要求。
有强行励磁能力,发电机组应能承受较大的过载能力。
另外,由于船舶工矿变动也较频繁,因此对自动控制装置的可靠性也提出了较高的要求。
船舶电站及自动化船舶电站及自动化1. 引言1.1 背景介绍1.2 目的和范围2. 船舶电站概述2.1 定义与功能说明- 船舶电站是指供应、分配和控制整个船上各种用电设备所需能量的系统。
- 主要功能包括发电、储能、变压器转换以及负载管理等。
3. 设计原则与标准规范3.1 国际海事组织(IMO)相关法规要求- SOLAS公约:国际人命安全条例,对于火灾预防和消防装置有详尽描述。
- MARPOL公约:关注环境保护问题,在设计中需要考虑废水处理等方面。
3..2 IEC标准:- IEC60092系列: 关于低压主开关柜(LVMD) 和高度集成型驱动技术(HIDT)- IEC60533 : 对辐射干扰进行了限定4.重点子系统介绍a) 发动机房内部结构布局图;b) 高/低速柴油发生机选择依据;c)燃气轮机特性和选择依据;d)发电机组特性及其选型原则;e) 低压开关柜设计与布置图。
f) 高度集成驱动技术(HIDT)g) 船舶自动化系统的功能模块h)燃油供应系统5. 安全措施a) 火灾预防与消防设备安装位置示意图;b)紧急停车按钮设置要求。
6.维护保养计划- 核心设备检查周期表格(如:主发电机、变频器等)7. 监测仪表说明a). 发生机参数监视指标b). 柴油轮机运行数据记录8.附件- 设计草稿文件9.法律名词及注释:SOLAS公约: 国际人命安全条例,是国际海事组织(IMO, International Maritime Organization )制定并推广执行的一项重要规范。
该公约包括了对于火灾预防和消防装置有详尽描述。
10. 结束语本文档涵盖了船舶电站及自动化方面的各个章节内容,并提供相关法律名词解释以帮助读者更好地理解。
请参考所述信息进行相应操作或决策。
如有任何疑问,请随时与我们联系。
船舶电站自动化概述船舶电站自动化是指利用电子技术和自动化控制技术对船舶的电力系统进行监测和控制的一种智能化管理方式。
随着科技的不断进步和船舶技术的不断发展,船舶电站自动化已经成为现代船舶必备的重要系统。
本文将介绍船舶电站自动化的定义、作用、组成和优势。
定义船舶电站自动化是指通过自动化技术对船舶电站的各种设备和系统进行监测、控制和管理的过程。
通过对电力系统进行集中管理和自动化控制,可以使船舶的电力系统更加稳定可靠,并提高船舶的安全性和工作效率。
作用船舶电站自动化系统的主要作用有以下几个方面:1.提高电力系统的可靠性:通过实时监测电力设备和系统的状态参数,及时发现故障,并采取自动化控制措施进行处理,从而提高电力系统的可靠性和稳定性。
2.提高船舶的安全性:船舶电站自动化系统可以监测船舶电力系统中的各种参数,并在发生异常情况时自动切换到备用设备或系统,保证船舶的安全运行。
3.提高工作效率:通过自动化控制和智能化管理,可以减少人工操作和维护工作,提高工作效率,并降低了人为操作的错误率。
组成船舶电站自动化系统主要由以下几个组成部分:1.监测系统:监测系统是船舶电站自动化系统的核心部分,它通过各种传感器和仪器对电力设备和电力系统的各种参数进行实时监测,并将监测数据传输给控制系统。
2.控制系统:控制系统用于对船舶电力设备和电力系统进行自动化控制。
它可以根据监测系统提供的数据,自动判断电力系统的运行状态,并根据预设的控制策略进行相应的操作和控制。
3.通信系统:通信系统负责将监测系统和控制系统之间的数据传输,包括传感器与监测系统的数据传输以及控制系统与电力设备的指令传输。
4.软件系统:软件系统是船舶电站自动化系统的控制中心,负责处理和分析监测数据,并制定相应的控制策略和操作指令。
优势船舶电站自动化系统具有以下几个优势:1.提高生产效率:通过自动化控制和智能化管理,减少了人为操作的时间和错误率,提高了船舶的生产效率和工作效率。
基于PLC+PPU的船舶自动化电站设计介绍了一种基于PLC+PPU的船舶自动化电站,并阐述了该船舶自动化电站主要组成及功能原理。
标签:船舶电站;自动化;可编程序控制器PLC;发电机控制和保护器PPU1 概述船舶电站是向全船用电设备提供电能的发电和配电的组合装置,是船舶电力系统的核心组成部分,其运行的安全性和可靠性对保证船舶正常安全航行、增强船舶运行的生命力有着极其重要的意义。
现代化船舶电气控制设备自动化程度随着自动控制技术的发展日新月异,对船舶电站的工作可靠性、功能全面性要求也越来越严格,不仅要保证在最恶劣的海况下不中断对船舶重要辅助动力机械的供电,还要能在工况复杂多变的情况下,保持较高的供电品质,具有全船电力动态分配、调频调载、能效控制的全自动电站正是此背景情况下应运而生。
可编程序控制器PLC又称指令式顺序控制器,在工作原理和装置结构上都与计算机类似,但与计算机相比,却具有组合灵活,扩展方便,实用性强、成本低、工作可靠性强悍等优点,运算器、存储器、控制器等部件都比计算机简单。
PLC采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,其系统开发周期短,现场调试容易。
日、韩及欧美等造船业发达国家利用PLC配合计算机对船舶电站进行能效控制,已成功构成船舶全自动电站。
基于微处理器技术的丹佛斯发电机专用的保护和并车控制单元PPU (Protection and Paralleling Unit),主要用于控制船舶电力网络的电力分配,并以多种方式监视保护、控制和调节发电机及电网电能分配,可实现发电机的逆功率、欠压保护和自动整步、自动投入、自动调频调载功能。
PPU控制发电机同步运行及同步之后所有必要的控制和保护,可以交付给PLC控制系统来实现,PLC可根据负荷变化自动增加或减少发电机数量,根据发电机运行情况自动完成故障转机和故障报警,对船舶非重要辅助机械供电优先卸载,重要动力设备断电后采用顺序启动等功能。
PPU可以进行循环自检并将错误信息通过文字方式显示出来,也可通过继电器触点输出给综合报警电路进行报警显示。
船舶自动化电站的基本功能及船舶发电机组的自动起动与停机【背景知识】(background knowledge )船舶电站自动控制系统的主要任务是保证船舶电站供电的安全可靠和改善劳动条件,提高电站运行的经济性;在具有要求多台机组并联供电的电站中,实现电站的自动化,必须将各个自动功能单元(模块)有机地联系,组成一个总体控制系统。
这个系统能收集来自各台柴油发电机组、断路器、汇流排以及各主要负载的必要信息及参数,并加以分析、判断,在一定的条件下,自动地采取符合逻辑的措施,处理电站运行中可能出现.的各种情况,确保电力系统安全可靠、经济地运行。
系统控制功能框图如图8-2-1所示。
一、船舶自动化电站的基本功能1.发电机组操作方式的选择自动电站中每一台发电机组应有三种可供选择的操作方式:“机旁”、“遥控”、“自动”。
并且按次序前者应优先于后者。
仅当某机组确定为“自动”方式时,它才纳入总体控制系统的范围。
在机组发生故障的情况下,应能自行“退出自动”(即所谓“阻塞”),非经管理人员排除故障并自动控制“复位”,不得自行恢复“自动”功能。
2.发电机组的自动起动当柴油发电机组处于停机状态时,如有令发电机起动的信号时,该机就能实现自动起动。
3.自动准同步并车当装置接到合闸指令后,就自动进入并车程序,通过升速(或减速)控制使待并机组频率高于电网频率在0.1~0.5 Hz 范围内,再进行发电机与电网相位差检测,当相位差角 <+10°时,发出超前时间为0~1 s 的合闸信号,使待并发电机投入电网运行。
4.自动恒频及有功功率自动分配当两台机组并联运行时启动调频调载装置与原动机调速器配合工作,使电网频率维持恒定,偏差不大于±0.25 Hz ,并使两台机组承担的有功功率按机组容量成比例分配。
5.自动恒压及无功功率自动分配无论单机还是并联运行,励磁自动调节装置总能保持电网电压维持恒定,误差不大于±2. 5% U N 。
第一章船舶电力系统概论第一节船舶电力系统第二节船舶电力系统基本参数第三节船舶电站第四节船舶电网第五节配电装置第六节船舶电力系统的可靠性及生命力概念第一节船舶电力系统电力系统:由发电、变配电、输电和用电四部分设备构成的统一整体。
船舶电力系统:分为船舶电站、船舶电网和用电设备。
船舶电站:由原动机、发电机和主配电装置组成。
船舶电网:全船电缆电线和配电装置以一定方式连接起来的组合体,是联系电能的生产者(各种电源)和电能的消费者(各种用电设备)的中间环节,担负分配和输送电能的任务。
分类:动力电网照明电网应急电网弱电电网配电装置:定义用来接收和分配电能,并对电力系统进行保护、监视、测量、指示、调整、变换和控制等工作的设备。
配电装置分类船舶电站:主配电板(MSB)船舶电网中间:分配电板(SSB)应急电力系统:应急配电板(ESB)蓄电池:充放电板(CDP)分配电板:可分为动力配电板和照明配电板。
船舶用电设备分类:船舶各种机械的电力拖动包括甲板机械、舱室机械、电力推进和工作船舶用的生产机械船舶照明设备船舶通讯和导航设备舰船上生活所需的其它用电设备船舶电力系统特点:船舶电站和电力系统容量较小;船舶电气设备比较集中,电网较小。
舰船电气设备工作条件恶劣。
船舶电力系统的发展概况:舰船电力系统的发电功率逐年增大。
电力系统的设备性能和供电指标有了很大的提高。
电力系统实现集中控制和自动化。
在舰船电力系统中广泛采用各种新技术。
船舶电站自动化优点:维持船舶电力系统供电的连续性和可靠性,增强船舶运行的生命力。
提高船舶电站供电质量,使各用电负载处于良好的工作状态。
自动化技术的广泛应用充分发挥了电力设备的潜在功能,并使船员的操作量大大下降,劳动强度减轻。
减少船员,提高劳动生产率和船舶运行的经济指标。
自动化可以实现系统的最佳运行方式,提高设备运行的效率、经济性和安全性。
第二节船舶电力系统基本参数基本参数:电流种类电压等级频率标准功能决定船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量、价格和尺寸。
一、实训背景随着我国船舶工业的快速发展,船舶自动化技术已成为船舶行业发展的关键。
为了提高我国船舶自动化技术水平,培养高素质的船舶自动化人才,我校开展了船舶自动化实训课程。
本次实训旨在让学生了解船舶自动化系统的基本原理、组成及运行方式,掌握船舶自动化设备的操作与维护方法,提高学生的实践能力和综合素质。
二、实训内容1. 船舶自动化系统概述实训课程首先介绍了船舶自动化系统的基本概念、组成及分类。
通过学习,学生了解了船舶自动化系统在船舶运行中的重要作用,以及船舶自动化技术的发展趋势。
2. 船舶自动化设备操作与维护实训课程重点讲解了船舶自动化设备的操作与维护。
主要包括以下内容:(1)船舶电站自动化设备:介绍了船舶电站自动化设备的种类、原理及操作方法,如发电机组保护装置、自动调频装置等。
(2)船舶推进系统自动化设备:讲解了船舶推进系统自动化设备的种类、原理及操作方法,如螺旋桨推进器、舵机等。
(3)船舶通信导航自动化设备:介绍了船舶通信导航自动化设备的种类、原理及操作方法,如雷达、GPS导航系统等。
(4)船舶监控系统:讲解了船舶监控系统的组成、功能及操作方法,如船舶电站监控、推进系统监控等。
3. 船舶自动化系统综合实训在掌握船舶自动化设备操作与维护的基础上,实训课程安排了船舶自动化系统综合实训。
学生通过实际操作,了解了船舶自动化系统的整体运行过程,掌握了船舶自动化系统的调试、故障排除及维护方法。
三、实训成果1. 提高学生实践能力通过本次实训,学生掌握了船舶自动化设备的操作与维护方法,提高了学生的实践能力。
2. 培养学生团队协作精神实训过程中,学生需要相互配合、共同完成任务,培养了学生的团队协作精神。
3. 拓宽学生知识面实训课程涉及船舶自动化系统的多个方面,使学生拓宽了知识面,为今后的工作奠定了基础。
4. 增强学生创新意识实训过程中,学生需要不断思考、解决问题,增强了学生的创新意识。
四、实训总结1. 认识到船舶自动化技术在船舶行业中的重要性通过本次实训,学生深刻认识到船舶自动化技术在船舶行业中的重要作用,为今后从事船舶自动化相关工作打下了基础。