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1、船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng),,2024/12/11,課 件,輪機學(xué)院電氣及自動化教研室,第16章 船舶電站自動化,§16.1 概述,§16.2 船舶電站自動控制裝置的系統(tǒng)組成,§16.3 船舶電站自動化主要功能簡介,§16.4 船舶中壓電力系統(tǒng)簡介,本章以實,際,際的新型,船,船舶自動,化,化電站為,例,例，從系,統(tǒng),統(tǒng)角度講,述,述常見船,舶,舶電站自,動,動化系統(tǒng),的,的運行管,理,理基本知,識,識，即船,舶,舶電站自,動,動化系統(tǒng),的,的基本組,成,成，基本,功,功能，實,現(xiàn),現(xiàn)這些基,本,本功能的,模,模塊的工,作,作原理。,內(nèi)容簡介,§16.1 概述,隨著科學(xué),技,技術(shù)的發(fā),展,展，船舶,

2、機,機艙從有,人,人值守到,自,自動化機,艙,艙的經(jīng)歷,了,了幾十年,的,的發(fā)展過,程,程。,船舶電站,自,自動化是,實,實現(xiàn)機艙,自,自動化、,進(jìn),進(jìn)而實現(xiàn),無,無人值班,機,機艙的必,要,要條件。,1、發(fā)電,機,機組依據(jù),電,電站運行,情,情況和實,際,際負(fù)荷需,要,要，按預(yù),定,定的順序,自,自動起動,備,備用機組,，,，并能自,動,動投入、,自,自動停機,；,；,2、故障,狀,狀態(tài)下自,動,動解列、,停,停機的控,制,制；,3、發(fā)電,機,機組之間,的,的自動并,車、電壓,及,及無功功,率,率的自動,調(diào),調(diào)節(jié)、并,聯(lián),聯(lián)運行中,功,功率的自,動,動分配、,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)移與電,網(wǎng),網(wǎng)頻率的,自,

3、自動調(diào)整,船舶電站,自,自動化基本功能包括：,4、船舶,電,電站的綜,合,合保護(hù)（,包,包括發(fā)電,機,機組機電,故,故障的自,動,動處理與,報,報警）；,5、運行,狀,狀態(tài)顯示,及,及故障監(jiān),視,視（包括,全,全船斷電,，,，欠頻監(jiān),視,視），系,統(tǒng),統(tǒng)給定參,數(shù),數(shù)的監(jiān)視,與,與修改。,實現(xiàn)上述,基,基本功能,的,的船舶電,站,站自動化,系,系統(tǒng)（也,稱,稱作船舶,電,電力自動,管,管理系統(tǒng),）,）,PMS-Power ManagementSystem,,§16.2 船舶,電,電站自動,控,控制裝置,的,的系統(tǒng)組,成,成,16.2.1,電,電力自動,管,管理系統(tǒng),的,的結(jié)構(gòu)類,型,型,船舶電

4、站,自,自動控制,裝,裝置的控,制,制任務(wù)分,為,為,對每臺發(fā),電,電機組的,起,起動、停,機,機、自動,并,并車進(jìn)行,控,控制，以,及,及發(fā)生機,電,電故障時,對,對本臺機,組,組的處理,等,等功能。,（,（單機管理）,在整個電,站,站系統(tǒng)并,聯(lián),聯(lián)運行時,，,，進(jìn)行功,率,率管理、,也,也包括發(fā),生,生機電故,障,障時對系,統(tǒng),統(tǒng)中其它,機,機組發(fā)出,控,控制要求,（,（例如備,用,用機組的,自,自動起動,或,或阻塞）,及,及信息通,訊,訊等的管,理,理控制。,（,（整體管理）,,早期由數(shù),字,字電路-,模,模擬集成,電,電路構(gòu)成,的,的電力自,動,動管理系,統(tǒng),統(tǒng)大致可,以,以分成總,體

5、,體控制方,式,式和積木,塊,塊式兩種,。,。,總體控制,方,方式中，,有,有負(fù)責(zé)系,統(tǒng),統(tǒng)整體功,能,能的總體,控,控制單元,和,和與其相,連,連的對每,臺,臺發(fā)電機,組,組分別負(fù),責(zé),責(zé)的起停,控,控制器、,并,并聯(lián)運行,控,控制器等,子,子系統(tǒng)。,積木式自,動,動化電站,由,由5種(4種)功,能,能塊組成,，,，功能分,別,別為自動,起,起動-停,車,車裝置、,并,并車裝置,、,、電網(wǎng)監(jiān),視,視器、負(fù),荷,荷控制器,、,、功率分,配,配器；功,能,能塊以獨,立,立或模塊,形,形式出現(xiàn),，,，主要采,用,用集成模,擬,擬技術(shù)和,數(shù),數(shù)字技術(shù),實,實現(xiàn)的。,多,多數(shù)廠家,已,已將并車,裝,裝

6、置與功,率,率分配器,合,合并成一,個,個獨立的,并,并聯(lián)運行,控,控制器出,現(xiàn),現(xiàn)，即系,統(tǒng),統(tǒng)則由4,個,個功能塊,組,組成。,各生產(chǎn)廠,家,家的自動,化,化電站產(chǎn),品,品在細(xì)節(jié),方,方面上會,有,有不同，,但,但其主要,功,功能還是,基,基本相近,的,的。,TERASAKI,公,公司的電,力,力自動管,理,理系統(tǒng)有GAC-5TYPEC、GAC-16M等,SIEMENS,公,公司基于PLC為,核,核心的電,力,力自動管,理,理系統(tǒng)有SIMOS PMA 52,、,、 SIMOSPMA53和SIMOSPMA71,。,。,SIMOS PMA 52,中,中PLC,控,控制器是SIEMENSS5-1

7、15U,SIMOS PMA 53,中,中PLC,控,控制器是SIEMENSS5-95U,SIMOS PMA 71,中,中PLC,控,控制器是SIEMENSS7-315-2DP,下面以SIMOSPMA71型,電,電力自動,管,管理系統(tǒng),進(jìn),進(jìn)行說明,近年來，,安,安裝在遠(yuǎn),洋,洋船舶的,大,大部分電,力,力自動都,是,是基于微,機,機或PLC控制技,術(shù),術(shù)實現(xiàn)的,。,。,16.2.2SIMOS PMA 71,型,型電力自,動,動管理系,統(tǒng),統(tǒng)的系統(tǒng),組,組成,SIMOS PMA 71,型,型電力,管,管理系統(tǒng),（,（以下簡,稱,稱為PMA 71,）,）是SIEMENS公司的,新,新一代電,站,站

8、自動化,產(chǎn),產(chǎn)品，安,裝,裝于我國,“,“泰安口,”,” 等許,多,多遠(yuǎn)洋船,舶,舶。,主要功能,：,：,船舶電網(wǎng),監(jiān),監(jiān)視（全,船,船斷電，,頻,頻率過低,等,等）,2. 根,據(jù),據(jù)負(fù)載狀,況,況或故障(過電流,，,，過負(fù)荷)狀況自,動,動起動發(fā),電,電機組,3.,發(fā),發(fā)電機,的,的過電,流,流、逆,功,功率保,護(hù),護(hù)，按,照,照三個,等,等級對,非,非重要,負(fù),負(fù)載自,動,動卸載,，,，依據(jù),電,電網(wǎng)功,率,率余量,自,自動或,手,手動停,止,止發(fā)電,機,機組,4.,發(fā),發(fā)電機,自,自動并,車,車，自,動,動調(diào)頻,調(diào),調(diào)載,5.,短,短路保,護(hù),護(hù),6.,在,在液晶,顯,顯示操,作,作單元

9、,上,上可以,顯,顯示故,障,障診斷,信,信息,7.,大,大負(fù)荷,起,起動時,的,的自動,問,問訊控,制,制，停,機,機時具,有,有自動,逐,逐步轉(zhuǎn),移,移負(fù)載,功,功能，,在,在起動,發(fā),發(fā)電機,組,組時，,可,可設(shè)置,多,多次起,動,動嘗試,8.PMA71,還,還具有,和,和WGA 23d型,軸,軸帶發(fā),電,電機控,制,制裝置,相,相連，,控,控制軸,帶,帶發(fā)電,機,機起動,、,、停車,以,以及和,柴,柴油發(fā),電,電機組,并,并車切,換,換等功,能,能 。,⑦DC/DC,變,變換器,⑥OP71,液,液晶,顯示操,作,作板,④通信模塊,⑤GENOP71,發(fā),發(fā)電機,保,保護(hù)和,并,并車模,塊

10、,塊,①DI/DO開關(guān)量模塊(發(fā)電機控制),②DI/DO開關(guān)量模塊(柴油機控制),兩臺發(fā),電,電機并,聯(lián),聯(lián)運行,時,時的PMA71系,統(tǒng),統(tǒng)布置,OLM-光纖,連接模,塊,塊,圖中畫,出,出了管,理,理兩臺,發(fā),發(fā)電機,并,并聯(lián)運,行,行時的PMA71,系,系統(tǒng)布,置,置,每一臺,柴,柴油發(fā),電,電機組,配,配置有,：,：,(1),一,一臺SIMATICS7-315-2DP,型,型PLC控,制,制裝置,(2),一,一臺GENOP 71型發(fā),電,電機保,護(hù),護(hù)/并,車,車單元,和,和測量,傳,傳感器,(3),一,一只OP7型,液,液晶顯,示,示操作,單,單元,(4),一,一只DC 24V/DC

11、24V,變,變流器,上述4,個,個單元,安,安裝于,每,每臺發(fā),電,電機組,的,的配電,板,板上，,其,其中OP7型,液,液晶顯,示,示操作,單,單元和,電,電壓表,、,、電流,表,表、功,率,率表、,頻,頻率表,、,、控制,開,開關(guān)和,指,指示燈,等,等一樣,，,，安裝,于,于配電,板,板的正,面,面，以,便,便于操,作,作。,PMA-71,系,系統(tǒng)的,這,這種布,置,置既適,合,合分布,布,布置的,配,配電板,（,（即每1套PMA71裝,置,置可以,安,安裝于,每,每臺分,布,布布置,的,的發(fā)電,機,機配電,板,板上）,，,，也適,合,合于在,控,控制多,臺,臺發(fā)電,機,機的集,中,中主配

12、,電,電板間,的,的布置,。,。,(1),一,一臺SIMATICS7-315-2DP,型,型PLC控,制,制裝置,PS,(,可選,),CPU,,IM,SM:,DI,SM:,DO,SM:,AI,SM:,AO,,FM:,-,計數(shù),-,定位,-,閉環(huán)控制,,CP:,-,點-到-點,-,PROFIBUS,-,工業(yè)以太網(wǎng),一臺SIMATICS7-315-2DP,型,型PLC控,制,制裝置,，,，包括,：,：,帶MPI通訊,口,口的CPU模,塊,塊,Profibus,通,通訊口,模,模塊,用于發(fā),電,電機控,制,制的開,關(guān),關(guān)量輸,入,入/輸,出,出模塊,對柴油,機,機進(jìn)行,控,控制的,開,開關(guān)量,輸,輸

13、入/,輸,輸出模,塊,塊,PLC,采,采集發(fā),電,電機組,的,的現(xiàn)場,信,信息和,接,接受從GENOP71型發(fā),電,電機保,護(hù),護(hù)/并,車,車單元,或,或OP7液,晶,晶顯示,操,操作單,元,元傳遞,來,來的信,息,息，負(fù),責(zé),責(zé)對本,臺,臺柴油,發(fā),發(fā)電機,組,組（或,軸,軸帶發(fā),電,電機的,控,控制系,統(tǒng),統(tǒng)）的,起,起停邏,輯,輯控制,負(fù)責(zé)電,網(wǎng),網(wǎng)斷電,、,、欠頻,的,的監(jiān)視,發(fā)電機,過,過負(fù)荷,的,的保護(hù),各臺發(fā),電,電機的PLC,通,通過MPI多,口,口通訊,總,總線傳,遞,遞信息,，,，組成了PMA71,系,系統(tǒng)的,控,控制核,心,心，實現(xiàn)對整個,電,電站的自動管,理,理，負(fù)責(zé)電

14、能,管,管理信息的處,理,理,功能：,(2)一臺GENOP 71型發(fā)電機保,護(hù),護(hù)/并車單元,可以單獨工作,或,或與PLC一,起,起集成在PMA 71系統(tǒng),中,中工作,負(fù)責(zé)電網(wǎng)三相,電,電壓、發(fā)電機,三,三相電壓、電,流,流等信號的采,集,集處理,具有發(fā)電機保,護(hù),護(hù)（過電流分,級,級卸載，逆功,率,率或短路保護(hù),）,）和自動并車,功,功能,能通過Profibus現(xiàn),場,場總線將采集,和,和處理過的電,壓,壓、電流、功,率,率、差頻脈動,電,電壓等數(shù)字信,息,息輸入到PLC,功能：,能接受PLC,通,通過Profibus現(xiàn)場,總,總線發(fā)出的指,令,令,可以使用OP7型液晶顯示,操,操作單元變更

15、GENOP71的工作參,數(shù),數(shù)，傳送到PLC，然后再,由,由PLC傳送,給,給GENOP71。,,功能：,(3)一只OP7型液晶顯,示,示操作單元,系統(tǒng)的人機界,面,面,操作人員通過OP 7與PLC交換信息,，,，對PMA71系統(tǒng)進(jìn)行,操,操作，并隨時,顯,顯示系統(tǒng)運行,或,或故障狀態(tài)和,用,用于對系統(tǒng)的,工,工作參數(shù)進(jìn)行,修,修改,(4)一只DC 24V/DC 24V,變,變流器,為PLC、GENOP 71、OP 7,單,單元的工作提,供,供可靠的電源,每一臺發(fā)電機,組,組中，所屬的PLC、GENOP 71,和,和OP7各單,元,元之間通過高,速,速可靠的ProfibusDP 型現(xiàn),場,場總

16、線相互通,訊,訊。,各臺發(fā)電機之,間,間的控制信息,的,的通訊則是通,過,過所屬PLC,上,上CPU模塊,的,的MPI多口,通,通訊接口（類,似,似RS 485通訊）的光,纖,纖總線傳遞信,息,息,。,信息通訊,船舶還設(shè)置有,更,更高一級的計,算,算機集中監(jiān)控,系,系統(tǒng)，電站自,動,動化系統(tǒng)還可,以,以作為上級監(jiān),控,控系統(tǒng)的一個,子,子系統(tǒng)來運行,。,。,每臺發(fā)電機的,監(jiān),監(jiān)控信息可以,通,通過所屬PLC上的2個通,訊,訊模塊，與上,位,位監(jiān)控計算機,的,的通訊總線相,連,連（圖中為冗,余,余布置的BUS-A，BUS-B兩條通,訊,訊總線，工業(yè),以,以太網(wǎng)），從,而,而可以在上級,監(jiān),監(jiān)控系

17、統(tǒng)的顯,示,示器界面進(jìn)行,遙,遙控操作,信息通訊,16.2.3GENOP 71型發(fā),電,電機保護(hù)/并,車,車單元,為了提高運行,速,速度和可靠性,，,，對一些要求,高,高的控制任務(wù),往,往往采用專用,模,模塊來實現(xiàn),這些專用模塊,在,在PLC的CPU工作的同,時,時，作為下一,級,級的模塊，能,并,并行地處理自,己,己承擔(dān)的控制,任,任務(wù)，也與PLC的CPU,模,模塊交換控制,信,信息。,在PMA 71電力自動管,理,理系統(tǒng)中，GENOP 71單元就是特,別,別為發(fā)電機控,制,制設(shè)計的智能,模,模塊。,GENOP71單元承擔(dān),對,對本臺發(fā)電機,控,控制基本任務(wù),：,：,發(fā)電機保護(hù)功,能,能,監(jiān)

18、視短路故障,、,、過電流、逆,功,功率，實現(xiàn)故,障,障工況下的非,重,重要負(fù)荷分級,卸,卸載或發(fā)電機,主,主開關(guān)延時跳,閘,閘。,自動并車功能,在接到PLC,單,單元或者來自,配,配電盤按鈕發(fā),出,出的同步并車,指,指令后，控制,發(fā),發(fā)電機和電網(wǎng),母,母線的自動并,車,車過程。,信號采集處理,和,和通訊功能,采集、處理發(fā),電,電機和電網(wǎng)的,信,信號，通過Profibus現(xiàn)場總線把,數(shù),數(shù)據(jù)傳送到PLC單元，供PLC對整個,電,電站自動化控,制,制判斷使用。,,輸出端,輸入端,工作電源,24VDC/230VAC,內(nèi)部報警指示,自動卸載1，,自,自動卸載2,自動卸載3，,斷,斷路器脫扣1,斷路器脫

19、扣2,，,，逆功率,系統(tǒng)故障（需,要,要復(fù)位）,發(fā)電機過流、,短,短路和逆功率,故,故障信號擴(kuò)展,輸,輸出端(外部,報,報警等),發(fā)電機逆功率,或短路保護(hù),PROFIBUS，RS232通信接口,發(fā)電機調(diào)速器,調(diào),調(diào)頻信號,R(Rise)-升,速,速，L(Lower)-,降,降速,發(fā)電機過流保,護(hù),護(hù),分三級自動卸,載,載,發(fā)電機合閘信,號,號,復(fù)位按鈕，用,于,于復(fù)位,過流或逆功保,護(hù),護(hù)記憶，,發(fā)電機手動同,步,步并車按鈕及,合,合閘反饋輸入,信,信號,發(fā)電機3相電,電,電流,用于發(fā)電機電,流,流、功率測量,經(jīng)電流互感器,接,接入。過流和,過,過載及逆功率,保,保護(hù)等。,PROFIBUS通信

20、地址(撥碼開關(guān)),電網(wǎng)匯流排和發(fā)電機3相電壓,用于電壓、頻率測量和合閘時機檢測,經(jīng)電壓互感器接入。,16.2.4OP 7,型,型液晶顯示操,作,作單元和PLC單元,S7-315-2DP,OP,現(xiàn)場設(shè)備,PC,STEP 7,PROFIBUS-DP,1）OP 7,型,型液晶顯示操,作,作單元,液晶窗口用于,顯,顯示系統(tǒng)的運,行,行狀態(tài)、故障,信,信息和實際的,控,控制過程數(shù)值,。,。,操作鍵包括兩,類,類：,一類是通常的,數(shù),數(shù)字（字符）,鍵,鍵、“SHIFT”、“DEL”、“ESC”、“ENTER”和,光,光標(biāo)移動鍵等,，,，用于在查詢,和,和修改參數(shù)時,輸,輸入信息。,另一類是在PMA71系統(tǒng)

21、,中,中，專門定義,的,的功能鍵“AUTO”（自,動,動模式）、“SEMI”（,半,半自動模式）,、,、“START”（起動發(fā),電,電機組）、“STOP”,（,（發(fā)電機組停,車,車）、“BREAK. ON”（發(fā)電機,主,主開關(guān)合閘）,、,、“BREAK. OFF,”,” （發(fā)電機,主,主開關(guān)斷開）,、,、“DISPLAY”（顯,示,示）、“CONFIRM”,（,（確認(rèn)）。,這些專門定義,的,的控制功能鍵,用,用于向PLC,單,單元發(fā)出PMA 71系統(tǒng),運,運行模式的選,擇,擇命令和在系,統(tǒng),統(tǒng)運行于半自,動,動控制模式時,發(fā),發(fā)出對發(fā)電機,組,組的控制命令,等,等。,使用這些功能,按,按鍵取代

22、了老,一,一代自動化電,站,站主配電板上,的,的常規(guī)選擇開,關(guān),關(guān)和按鈕，并,用,用液晶顯示板,來,來顯示系統(tǒng)設(shè),置,置改變之后的,狀,狀態(tài)，可以使,系,系統(tǒng)的自動功,能,能更加靈活，,各,各臺發(fā)電機相,互,互控制的配合,更,更加方便，也,避,避免了傳統(tǒng)硬,件,件手動選擇開,關(guān),關(guān)的位置不能,自,自動跟隨軟件,控,控制而變化的,技,技術(shù)缺陷。,在PMA 71系統(tǒng)的技術(shù),手,手冊中列出了,使,使用OP 7,單,單元對PMA71系統(tǒng)進(jìn),行,行操作的方法,和,和比較詳細(xì)的,根,根據(jù)故障信息,進(jìn),進(jìn)行故障判斷,的,的方法，操作,人,人員必須掌握,。,。,PLC作為工,控,控系統(tǒng)的核心,和,和外部傳感器

23、,、,、執(zhí)行機構(gòu)一,起,起組成了控制,系,系統(tǒng)。在PMA 71電力,自,自動管理系統(tǒng),中,中，PLC單,元,元是系統(tǒng)的控,制,制核心，直接,采,采集發(fā)電機的,現(xiàn),現(xiàn)場信息，還,接,接受GENOP71單元或OP7單元傳,來,來的測量值或,操,操作命令，其,任,任務(wù)有兩方面,：,：,1、負(fù)責(zé)對本,臺,臺柴油發(fā)電機,組,組(或軸周帶,發(fā),發(fā) 電機的控,制,制系統(tǒng))的起,動,動、停車邏輯,。,。,2）PLC可,編,編程序控制器,2、各臺發(fā)電,機,機的PLC一,起,起協(xié)同工作，,負(fù),負(fù)責(zé)對電網(wǎng)斷,電,電、欠頻的監(jiān),視,視，發(fā)電機過,負(fù),負(fù)荷的保護(hù)，,負(fù),負(fù)責(zé)整個系統(tǒng),電,電能管理信息,的,的處理。,根據(jù)

24、負(fù)載狀況,或,或故障(過電,流,流、過負(fù)荷),狀,狀況，自動起,動,動備用發(fā)電機,組,組或?qū)嵤┩＼?順,順序的邏輯控,制,制，向各臺發(fā),電,電機的GENOP71發(fā)出,并,并車指令和調(diào),頻,頻指令，管理,并,并聯(lián)運行中發(fā),動,動機功率的自,動,動分配和電網(wǎng),頻,頻率的自動調(diào),整,整，以及大負(fù),荷,荷起動時的自,動,動問訊控制等,。,。,§16.3,船,船舶電站自動,化,化主要功能簡,介,介,GENOP71單元在PMA 71型電,力,力自動管理系,統(tǒng),統(tǒng)中所承擔(dān)的,發(fā),發(fā)電機保護(hù)和,自,自動并車功能,之,之外，還對柴,油,油發(fā)電機組的,控,控制、船舶電,網(wǎng),網(wǎng)的監(jiān)視和發(fā),電,電機的保護(hù)、,電,電網(wǎng)

25、功率的進(jìn),行,行管理。,在維修柴油機,、,、發(fā)電機、配,電,電板時，為了,防,防止機組的突,然,然起動以及發(fā),電,電機接線端子,和,和空氣斷路器,的,的突然帶電，,造,造成人員傷害,或,或設(shè)備的損壞,，,，電站的運行,管,管理維護(hù)人員,必,必須熟悉電站,工,工作的安全須,知,知、警告、維,修,修的步驟要求,。,。,16.3.1,對,對柴油發(fā),電,電機組的控制,船舶付機一般,都,都是中、高速,柴,柴油機，采用,壓,壓縮空氣起動,，,，噴入柴油機,氣,氣缸內(nèi)的燃油,不,不是靠外界火,源,源點燃的(汽,油,油機為電火花,點,點燃)，而是,由,由活塞的壓縮,沖,沖程，將已進(jìn),入,入氣缸的空氣,壓,壓縮

26、，產(chǎn)生高,溫,溫，然后噴入,霧,霧化燃油自行,發(fā),發(fā)火。一旦發(fā),火,火，切斷起動,空,空氣，柴油機,自,自行運轉(zhuǎn)。,柴油機的起動,與,與停機的形式,、,、起動方式、,預(yù),預(yù)潤滑系統(tǒng)的,設(shè),設(shè)計及柴油機,的,的操作機構(gòu)等,均,均有關(guān)系。自,動,動控制的程序,可,可因船而異、,因,因機而異。,上止點,下止點,行程(沖程),，,，四沖程柴油,機,機兩圈發(fā)火一,次,次，二沖程柴,油,油機一圈發(fā)火,一,一次。,四沖程柴油機,換,換氣質(zhì)量好，,燃,燃燒充分。采,用,用四沖程中高,速,速柴油機拖動,發(fā),發(fā)電機。,壓縮空氣,在起動時，在,柴,柴油機膨脹沖,程,程送入壓縮空,氣,氣推動活塞下,行,行，使柴油機,

27、運,運轉(zhuǎn)。,柴油機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn),速,速達(dá)到發(fā)火轉(zhuǎn),速,速后，開始噴,油,油，停止送入,起,起動空氣。,發(fā)火轉(zhuǎn)速-使,柴,柴油機能連續(xù),運,運轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn),速,速(怠速)。,以上、下止點,為,為基準(zhǔn)，用曲,柄,柄轉(zhuǎn)角表示的,進(jìn),進(jìn)排氣閥、噴,油,油器、起動閥,開,開啟和完全關(guān),閉,閉的,氣閥啟閉時刻,稱,稱為配氣定時,，,，噴油器開啟,時,時刻稱為噴油,定,定時。起動閥,啟,啟閉時刻稱為,起,起動定時。,船舶自動化電,站,站對某臺柴油,發(fā),發(fā)電機組的控,制,制一般都設(shè)有,“,“機旁手動”、“遙控半自動”、“自動”三種操縱方,式,式的轉(zhuǎn)換。在,不,不同的運行模,式,式下，該臺發(fā),電,電機組的起動,、,、停

28、車操作地,點,點和方法不同,，,，其他的功能,（,（例如同步并,車,車的方法、有,無,無自動調(diào)頻調(diào),載,載，有無備用,機,機組起動等）,也,也不完全相同,。,。,在機旁控制面,板,板上的“手動/自動”選擇,開,開關(guān)放置“手,動,動”位置時，,該,該臺發(fā)電機組,即,即被設(shè)置在“,機,機旁手動”運,行,行模式。通常,選,選擇這種模式,，,，在維修時繞,過,過PMA71,在,在機旁控制柴,油,油機的起動或,停,停車。,此時，PMA71系統(tǒng)對該,發(fā),發(fā)動機組的自,動,動控制功能或,從,從OP71液,晶,晶顯示操作單,元,元上對系統(tǒng)進(jìn),行,行手動操作均,失,失去作用，但OP71的顯,示,示功能依然有,效

29、,效，發(fā)動機的,調(diào),調(diào)速和主開關(guān),合,合閘只能在配,電,電盤上手動進(jìn),行,行。柴油機的,安,安全保護(hù)功能(超速、滑油,低,低壓、冷卻水,高,高溫等引起的,自,自動停車)依,然,然有效。,1）“機旁手,動,動”運行模式,的,的功能,“機旁手動”,運,運行模式，,在機旁起動發(fā),動,動機，在并車,屏,屏進(jìn)行手動準(zhǔn),同,同步并車。在,全,全船電網(wǎng)停電,時,時，可直接在,配,配電盤上直接,按,按某發(fā)電機(,已,已運行)的合,閘,閘按鈕，向電,網(wǎng),網(wǎng)供電。,2）“遙控,半,半自動”運,行,行模式的功,能,能,在機旁控制,面,面板上的“,手,手動/自動,”,”選擇開關(guān),放,放置“自動,”,”位置，在,按,按

30、OP71,操,操作單元上,的,的“SEMI(半自動)”按鈕，,該,該臺發(fā)電機,組,組即被設(shè)置,在,在“遙控半,自,自動”運行,模,模式，在OP71面板,顯,顯示運行模,式,式為“遙控,半,半自動”。,此,此時，輪機,員,員即可在OP71上進(jìn),行,行發(fā)電機組,的,的起動、停,車,車和同步并,車,車等控制操,作,作。為了避,免,免誤操作，,對,對于從OP71的按鈕,發(fā),發(fā)出的重要,指,指令，通常,要,要在預(yù)設(shè)的時間,內(nèi),內(nèi)再按“CONFIRM(確認(rèn))”,按,按鈕來確認(rèn),，,，否則，該,指,指令不會真,正,正執(zhí)行。,在“遙控半,自,自動”運行,模,模式下，柴,油,油機的安全,保,保護(hù)功能(,超,超速

31、、滑油,低,低壓、冷卻,水,水高溫等引,起,起的自動停,車,車)和發(fā)動,機,機的保護(hù)功,能,能依然有效,。,。在發(fā)生故,障,障時，該發(fā),動,動機組將和,在,在“自動”,運,運行模式一,樣,樣停車，但,不,不會有備用,機,機組起動。,（1）機組,的,的起動,START,GENOP71,柴油機,起動,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,在OP7上,按“START(起,動,動)”按鈕,且未有發(fā),電,電機組運行,信,信號(PLC未收到“,達(dá),達(dá)到發(fā)火轉(zhuǎn),速,速”或“發(fā),電,電機電壓超,過,過85%的,輸,輸入信號”)，則PLC發(fā)出柴油,機,機起動信號,，,，打開柴油,機,機起動空氣,

32、閥,閥。,START,GENOP71,柴油機,起動,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,如果起動成,功,功,當(dāng)PLC收到“達(dá),到,到發(fā)火轉(zhuǎn)速,”,”或“發(fā)電,機,機電壓超過85%的輸,入,入信號”，,則,則起動信號,撤,撤消。,START,GENOP71,柴油機,起動,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,如果因為氣,源,源壓力、氣,路,路控制或者,柴,柴油機故障,，,，經(jīng)過預(yù)設(shè),時,時間(可設(shè),置,置參數(shù)，如,５,５秒),仍,沒,沒有達(dá)到“,達(dá),達(dá)到發(fā)火轉(zhuǎn),速,速”或“發(fā),電,電機電壓超,過,過85%”,的,的信號輸入PLC，則PLC不再,繼,繼續(xù)發(fā)出柴,油

33、,油機起動信,號,號。,START,GENOP71,柴油機,起動,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,但如果系統(tǒng),預(yù),預(yù)先選擇了,多,多次起動功,能,能，則系統(tǒng),經(jīng),經(jīng)過“等待,時,時間”(可,設(shè),設(shè)置參數(shù)),，,，會再次發(fā),出,出起動信號,。,。通常最多,３,３次重復(fù)起,動,動，滿３次,還,還未起動成,功,功，發(fā)３次,起,起動失敗信,息,息，并將該,機,機組阻塞(,從,從備用機組,中,中剔除)。,（2）開始,同,同步并車,在OP7上,按“BREAK.ON(斷路器,合,合閘)”按,鈕,鈕,則自動,同,同步并車過,程,程開始，發(fā),電,電機主開關(guān),將,將自動合閘,，,，OP7上,

34、將,將顯示相應(yīng),的,的運行信息,。,。,START,GENOP71,柴油機,,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,但是，在發(fā),電,電機并網(wǎng)后,，,，不進(jìn)行負(fù),載,載自動分配(轉(zhuǎn)移)，,必,必須在主配,電,電板上手動,負(fù),負(fù)載轉(zhuǎn)移。,START,GENOP71,柴油機,,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,如果，在“,遙,遙控半自動,”,”模式下，,起,起動發(fā)電機,組,組后，再將,該,該臺發(fā)電機,的,的運行模式,切,切換到“自,動,動”模式，,在,在模式切換,后,后，發(fā)電機,會,會自動同步,并,并車，自動,合,合閘，自動,負(fù),負(fù)載轉(zhuǎn)移至,均,均功。,START

35、,GENOP71,柴油機,,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,當(dāng)發(fā)生船舶電網(wǎng),斷,斷電的情況時，,可,可以直接按OP7上按“BREAK.ON(斷,路,路器合閘)”按,鈕,鈕，或?qū)⒃撆_發(fā),電,電機的模式切換,到,到“自動”模式,，,，都可以使發(fā)電,機,機斷路器合閘。,START,GENOP71,柴油機,,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,（3）使發(fā)電機,組,組停車,在OP7上,按,“,“STOP”按,鈕,鈕,且該臺發(fā)電,機,機組正處于與其,他,他機組并聯(lián)運行,狀,狀態(tài)，系統(tǒng)將自,動,動執(zhí)行“減負(fù)荷,過,過程”。 OP7上顯示“延時,停,停車”信息，PLC向

36、GENOP71單元發(fā)出,“,“減速”指令，,使,使該臺機組的負(fù),荷,荷減少到“發(fā)電,機,機斷路器最小功,率,率”的限制值。,START,GENOP71,柴油機,減速,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,當(dāng)該發(fā)動機負(fù)荷,低,低于限制值時，PLC通過GENOP71單元,發(fā),發(fā)，使發(fā)電機斷,路,路器斷開。然后,，,，PLC向柴油,機,機發(fā)出“停機”,信,信號，“停車”,信,信號將一直持續(xù),到,到柴油機轉(zhuǎn)速低,于,于發(fā)火轉(zhuǎn)速，且,超,超過預(yù)定的停車,等,等待時間(可設(shè),置,置，30秒)才,會,會撤銷。柴油機,停,停機，待到“停,車,車”指令結(jié)束，,發(fā),發(fā)電機組進(jìn)入備,用,用狀態(tài)。,S

37、TART,GENOP71,柴油機,減速,運行,OP7,PLC,發(fā)電機,Profibus DP,（4）使發(fā)電機,斷,斷路器斷開,在OP7上,按,“,“BREAK.ON(斷路器合,閘,閘)”按鈕,且,該,該臺發(fā)電機組正,處,處于與其他機組,并,并聯(lián)運行狀態(tài)，,系,系統(tǒng)將自動執(zhí)行,“,“減負(fù)荷過程”,。,。 OP7上顯,示,示“延時停車”,信,信息，PLC向GENOP71,單,單元發(fā)出“減速,”,”指令，使該臺,機,機組的負(fù)荷減少,到,到“發(fā)電機短路,器,器最小功率”的,限,限制值。當(dāng)該發(fā),動,動機負(fù)荷低于限,制,制值時，PLC,通,通過GENOP71單元發(fā)，使,發(fā),發(fā)電機短路器斷,開,開。,3）“

38、自動”運,行,行模式的功能,在機旁控制面板,上,上的“手動/自,動,動”選擇開關(guān)放,置,置“自動”位置,，,，在按OP71,操,操作單元上的“AUTO(自動)”按鈕，該臺,發(fā),發(fā)電機組即被設(shè),置,置在“自動”運,行,行模式，在OP71面板顯示運,行,行模式為“自動,”,”。在自動”運,行,行模式，柴油發(fā),電,電機組的起動(,備,備用機組的起動)和停車(緊急,停,停車、故障停車,、,、低負(fù)荷停車),都,都是自動進(jìn)行的,。,。,（1）柴油發(fā)電,機,機組的起動,在“自動”運行,模,模式,如果某臺,機,機組選定為備用,機,機組，且由于全,船,船斷電或從另一,臺,臺機組發(fā)出起動,備,備用機組請求，,則,

39、則系統(tǒng)會自動開,始,始該臺機組的起,動,動進(jìn)程。PLC,發(fā),發(fā)出柴油機起動,信,信號，打開柴油,機,機起動空氣閥。,如,如果起動成功，,當(dāng),當(dāng)PLC收到“,達(dá),達(dá)到發(fā)火轉(zhuǎn)速”,或,或“發(fā)電機電壓,超,超過85%”的,輸,輸入信號，則起,動,動信號撤銷，OP7顯示“運行,”,”信息。,如果因為氣源壓,力,力、氣路控制或,者,者柴油機故障，,經(jīng),經(jīng)過預(yù)設(shè)時間(,可,可設(shè)置參數(shù)，如,５,５秒),仍沒有,達(dá),達(dá)到“達(dá)到發(fā)火,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速”或“發(fā)電,機,機電壓超過85%”的信號輸入PLC，則PLC不再繼續(xù)發(fā)出,柴,柴油機起動信號,。,。但如果系統(tǒng)預(yù),先,先選擇了多次起,動,動功能，則系統(tǒng),經(jīng),經(jīng)過“等待時間

40、,”,”(可設(shè)置參數(shù))，會再次發(fā)出,起,起動信號。通常,最,最多３次重復(fù)起,動,動，滿３次還未,起,起動成功，發(fā)３,次,次起動失敗信息,，,，并將該機組阻,塞,塞(從備用機組,中,中剔除)。,（2）柴油發(fā)電,機,機組的停車,在“自動”運行,模,模式,機組停車,有,有兩種情況：,當(dāng)由緊急停車保,護(hù),護(hù)、發(fā)電機短路,、,、逆功率引起的,柴,柴油機立即停車,，,，發(fā)電機短路器,會,會立即脫扣。,當(dāng)發(fā)電機組的停,車,車是由于過載保,護(hù),護(hù)或者是某臺發(fā),電,電機組應(yīng)該執(zhí)行,延,延時停車，而該,臺,臺發(fā)電機正處于,和,和其他機組并聯(lián),運,運行的狀態(tài)，系,統(tǒng),統(tǒng)將自動執(zhí)行“,減,減負(fù)荷停車過程,”,”。OP

41、7顯示,“,“延時停車”信,息,息，PLC向GENOP71單,元,元發(fā)出“減速”,指,指令，使該臺機,組,組的負(fù)荷減少到,“,“發(fā)電機短路器,最,最小功率”的限,制,制值。當(dāng)該發(fā)動,機,機負(fù)荷低于限制,值,值時，PLC通,過,過GENOP71單元發(fā)，使發(fā),電,電機短路器斷開,。,。,4） 起動失,敗,敗的處理,無論系統(tǒng)在“遙,控,控半自動”或“,自,自動”運行模式,，,，如果經(jīng)過預(yù)設(shè),的,的幾次起動嘗試,，,，PLC仍沒有,收,收到“柴油機達(dá),到,到發(fā)火轉(zhuǎn)速”或,“,“發(fā)電機電壓超,過,過85%”的信,號,號，系統(tǒng)會對該,臺,臺機組發(fā)出“停,機,機”命令。同時,，,，在OP7上顯,示,示“起

42、動失敗”,故,故障信息和“該,臺,臺機組被阻塞”,的,的操作信息，把,該,該臺機組阻塞。,如,如果該臺機組處,于,于“自動”運行,模,模式，系統(tǒng)自動,地,地向下一臺備用,機,機組發(fā)出起動命,令,令。,經(jīng)過預(yù)定的停車,等,等待時間限制之,后,后，“停車”命,令,令消失。然后可,將,將該臺機組控制,模,模式轉(zhuǎn)換為“遙,控,控半自動”或“,機,機旁手動”模式,，,，對故障進(jìn)行復(fù),位,位，使該機組重,新,新準(zhǔn)備運行。,上述情況如果是,在,在某些故障狀態(tài),時,時，該臺發(fā)電機,組,組將被自動阻塞,。,。此外，在PMA71系統(tǒng)中，,也,也可根據(jù)(如維,修,修)需要，在機,組,組沒有運行，且,被,被選定在“遙

43、控,半,半自動”運行模,式,式時，可以在OP7單元，從液,晶,晶顯示屏幕找到,相,相應(yīng)的菜單，人,工,工輸入阻塞或解,除,除阻塞(有的機,組,組是在柴油機旁,的,的控制面板上設(shè),有,有阻塞選擇開關(guān))。被阻塞后的,機,機組將不能被起,動,動，也不能被直,接,接切換為“自動,”,”模式。,此外，,也,也可選,擇,擇系統(tǒng),中,中某些,選,選項功,能,能，如,，,，可使,柴,柴油機,在,在發(fā)電,機,機斷路,器,器斷開,后,后，無,負(fù),負(fù)載繼,續(xù),續(xù)運行,一,一定時,間,間，以,符,符合某,些,些柴油,機,機的停,機,機要求,等,等。,5）,柴,柴油,機,機的預(yù),潤,潤滑功,能,能,柴油機,起,起動前,

44、，,，通常,需,需要預(yù),潤,潤滑(由非機,帶,帶泵-,電,電動滑,油,油泵完,成,成，正,常,常潤滑,由,由機帶,泵,泵完成)，以,保,保證備,用,用機組,的,的柴油,機,機達(dá)到,隨,隨時起,動,動的要,求,求，PMA71系統(tǒng),具,具有控,制,制柴油,機,機實現(xiàn),預(yù),預(yù)潤滑,的,的功能,。,。借助OP7,單,單元可,以,以預(yù)先,選,選擇以,下,下幾種,不,不同種,類,類的預(yù),潤,潤滑方,式,式或不,設(shè),設(shè)預(yù)潤,滑,滑：,(1),、,、周期,性,性的自,動,動預(yù)潤,滑,滑,(2),、,、起動,前,前進(jìn)行,預(yù),預(yù)潤,滑,滑,(3),、,、連續(xù),的,的預(yù)潤,滑,滑,(1),、,、周期,性,性的自,動

45、,動預(yù)潤,滑,滑,在這類,預(yù),預(yù)潤滑,方,方式下,，,，當(dāng)柴,油,油機不,運,運行時,，,，系統(tǒng),對,對柴油,機,機按照,預(yù),預(yù)設(shè)的,間,間隔時,間,間進(jìn)行,預(yù),預(yù)潤滑,。,。在OP7上,可,可設(shè)定,預(yù),預(yù)潤滑,時,時間和,間,間隔時,間,間(2,小,小時),。,。,(2),、,、起動,前,前進(jìn)行,預(yù),預(yù)潤,滑,滑(某,些,些機型,上,上稱“,一,一次性,注,注入,使,使?jié)櫥?”,”),若柴油,機,機長期,未,未用或,較,較長時,間,間沒有,預(yù),預(yù)潤滑,，,，柴油,機,機先潤,滑,滑一定,時,時間，,然,然后起,動,動。若,柴,柴油機,未,未潤滑,的,的時間,未,未超過,許,許可時,間,間，則

46、,柴,柴油機,可,可直接,起,起動。,許,許可時,間,間可在OP7,上,上設(shè)置(如5,分,分鐘),。,。,(3),、,、連續(xù),的,的預(yù)潤,滑,滑,在該方,式,式下，,當(dāng),當(dāng)柴油,機,機不運,行,行時，,系,系統(tǒng)對,該,該系統(tǒng),的,的預(yù)潤,滑,滑連續(xù),進(jìn),進(jìn)行。,當(dāng),當(dāng)PLC檢,測,測不到,“,“柴油,機,機達(dá)到,發(fā),發(fā)火轉(zhuǎn),速,速”或,“,“發(fā)電,機,機電壓,超,超過85%”,的,的信號,時,時，開,始,始預(yù)潤,滑,滑。,此外，,在,在PMA71,系,系統(tǒng)中,，,，對于,需,需要進(jìn),行,行預(yù)熱,的,的備用,機,機組柴,油,油機，,在,在投入,運,運行前,，,，還可,設(shè),設(shè)置預(yù),加,加熱功,能,

47、能，或,還,還可以,在,在柴油,機,機起動,時,時，采,用,用慢轉(zhuǎn),起,起動功,能,能。,6）,對,對柴,油,油機的,安,安全保,護(hù),護(hù)功能,PMA71系,統(tǒng),統(tǒng)可以,取,取代柴,油,油機原,有,有的安,全,全保護(hù),系,系統(tǒng)。,為,為此通,常,常需要4個開,關(guān),關(guān)量(,常,常開觸,點,點)輸,入,入信號,：,：,“柴油機,超,超速”，“滑油低,壓,壓”，“冷卻水,高,高溫”或“冷卻水,低,低壓”等故,障,障信號,。,。系統(tǒng),對,對信號,源,源設(shè)置,了,了短線,報,報警的,自,自檢功,能,能。在,每,每個常,開,開觸點,兩,兩端并,聯(lián),聯(lián)一個,阻,阻值為5.6K?的,電,電阻，,系,系統(tǒng)根,據(jù),

48、據(jù)測得,的,的輸入,電,電路的,電,電阻值,來,來判斷,輸,輸入信,號,號的狀,態(tài),態(tài)。,阻值=0,觸,點,點閉合,。,。發(fā)應(yīng),急,急停車,信,信號。,阻值=5.6K?，,觸,觸點斷,開,開。無,故,故障不,發(fā),發(fā)停車,信,信號。,阻值>=8K,?,?，,輸,輸入,電,電路,斷,斷線,故,故障,或,或觸,點,點斷,開,開且,無,無,電,電阻,并,并聯(lián),。,。,此外,，,，為,了,了避,免,免瞬,間,間脈,沖,沖引,起,起緊,急,急停,車,車，,對,對于,滑,滑油,低,低壓,或,或冷,卻,卻水,高,高溫,引,引起,的,的緊,急,急停,車,車通,常,常設(shè),有,有延,時,時環(huán),節(jié),節(jié)，,通,通常,延

49、,延時,時,時間,為,為1,秒,秒。,如果,上,上述,緊,緊急,停,停車,信,信號,出,出現(xiàn),，,，它,將,將導(dǎo),致,致柴,油,油機,停,停車,，,，阻,塞,塞該,臺,臺發(fā),電,電機,組,組，,并,并且,如,如果,機,機組,被,被設(shè),置,置在,“,“自,動,動”,模,模式,，,，將,隨,隨即,自,自動,起,起動,備,備用,機,機組,。,。,在某,些,些柴,油,油機,輔,輔助,中,中，,由,由于,在,在柴,油,油機,不,不運,行,行時,或,或柴,油,油機,剛,剛開,始,始運,行,行的,起,起始,時,時刻,，,，工,作,作狀,態(tài),態(tài)不,穩(wěn),穩(wěn)定(滑,油,油壓,力,力),，,，參,數(shù),數(shù)不,正,正常

50、,，,，為,了,了避,免,免引,起,起不,必,必要,的,的報,警,警，,需,需要,對,對監(jiān),視,視報,警,警功,能,能的,投,投入,設(shè),設(shè)置,延,延時,。,。在,延,延時,期,期間,，,，對,報,報警,信,信號,進(jìn),進(jìn)行,阻,阻塞,。,。,PMA71系,統(tǒng),統(tǒng)中,，,，有,相,相應(yīng),的,的參,數(shù),數(shù)可,以,以設(shè),置,置，,如,如將,滑,滑油,低,低壓,緊,緊急,停,停車,的,的信,號,號設(shè),置,置為,在,在柴,油,油機,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速,超,超過,發(fā),發(fā)火,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速,之,之后15,秒,秒再,投,投入,工,工作,。,。,16.3.2,船,船舶,電,電網(wǎng),的,的監(jiān),視,視和,發(fā),發(fā)電,機,機的,保,保護(hù),

51、功,功能,1）,船,船舶,電,電網(wǎng),的,的監(jiān),視,視,（1,）,）電,網(wǎng),網(wǎng)斷,電,電的,監(jiān),監(jiān)視,每個PMA71,系,系統(tǒng),使,使用,一,一個,電,電網(wǎng),檢,檢測,裝,裝置,，,，如,果,果檢,測,測到,電,電網(wǎng),斷,斷電,，,，則,下,下一,臺,臺備,用,用機,組,組自,動,動起,動,動，,并,并且,在,在發(fā),電,電機,電,電壓,達(dá),達(dá)到,額,額定,值,值的85%之,后,后，,延,延時,合,合閘,供,供電,。,。,（2,）,）電,網(wǎng),網(wǎng)頻,率,率過,低,低的,監(jiān),監(jiān)視,機組,在,在“,自,自動,”,”模,式,式時,，,，當(dāng),電,電網(wǎng),頻,頻率,超,超出,預(yù),預(yù)定,的,的各,檔,檔許,可,可

52、限,值,值時,，,，會,觸,觸發(fā),下,下表,的,的動,作,作,,限值,（%）,延時,時間,起動,命令,一級,卸載,二級,卸載,三級,卸載,主開脫扣,阻塞,機組,停機,半自動,換自動,,電,網(wǎng),頻,率,97.5,60,是,,,,,,,,95,8,是,,,,,,,,6,,是,,,,,,,10,,,是,,,,,,15,,,,是,,,,,90,1,是③,是,是,是,,,,,15,,,,,是,是,是,是,如果,頻,頻率,過,過低,是,是由,于,于原,動,動機,的,的功,率,率下,降,降或,故,故障,，,，并,且,且第,一,一次,備,備用,機,機組,的,的投,入,入并,不,不能,恢,恢復(fù),電,電網(wǎng),頻,頻

53、率,的,的正,常,常，,則,則可,以,以進(jìn),一,一步,通,通過,非,非重,要,要負(fù),荷,荷的,卸,卸載,來,來恢,復(fù),復(fù)頻,率,率的,正,正常,。,。,③表示備,用,用機組連,接,接電網(wǎng)的,執(zhí),執(zhí)行是在,準(zhǔn),準(zhǔn)備好通,過,過全船斷,電,電的情況,下,下進(jìn)行切,換,換,但是如果,電,電網(wǎng)頻率,的,的數(shù)值離,正,正常值太,遠(yuǎn),遠(yuǎn)，新起,動,動備用機,組,組的調(diào)速,裝,裝置將不,允,允許在此,頻,頻率工作,，,，無法進(jìn),行,行同步并,車,車，因而,新,新起動的,發(fā),發(fā)電機與,電,電網(wǎng)的連,接,接要在準(zhǔn),備,備好全船,斷,斷電的情,況,況下進(jìn)行,切,切換。,機組在“,遙,遙控半自,動,動”模式,時,時

54、，電網(wǎng),頻,頻率過低,會,會發(fā)出故,障,障信息，,但,但是不會,有,有機組自,動,動加入電,網(wǎng),網(wǎng)。,,限值,（%）,延時,時間,起動,命令,一級,卸載,二級,卸載,三級,卸載,主開脫扣,阻塞,機組,停機,半自動,換自動,電網(wǎng)電壓,110,5,是②,,,,,,,,105,5,是③,,,,,,,,90,5,是③,,,,,,,,60,1,,,,,是,是,是,是,（3）電,網(wǎng),網(wǎng)電壓過,低,低或者過,高,高的監(jiān)視,②表示發(fā),電,電機去磁,③表示備,用,用機組連,接,接電網(wǎng)的,執(zhí),執(zhí)行是在,準(zhǔn),準(zhǔn)備好通,過,過全船斷,電,電的情況,下,下進(jìn)行切,換,換,機組在“,自,自動”模,式,式時，當(dāng),電,電網(wǎng)電

55、壓,超,超出預(yù)定,的,的各檔許,可,可限值時,，,，會觸發(fā),下,下表的動,作,作(發(fā)電,機,機脫扣),對,對全船電,網(wǎng),網(wǎng)保護(hù)。,如此時進(jìn),行,行并車操,作,作，由于,機,機組間電,壓,壓調(diào)整器,的,的不同設(shè),置,置將引起,無,無功功率,和,和發(fā)電機,電,電流的極,大,大增加，,系,系統(tǒng)將不,會,會進(jìn)行并,聯(lián),聯(lián)操作。,因,因此，備,用,用發(fā)電機,組,組與電網(wǎng),的,的連接要,在,在準(zhǔn)備好,全,全船斷電,的,的情況下,進(jìn),進(jìn)行切換,。,。,機組在“,遙,遙控半自,動,動”模式,時,時，電網(wǎng),電,電壓不正,常,常會發(fā)出,故,故障信息,，,，但是不,會,會有機組,自,自動加入,電,電網(wǎng)。,2）發(fā)電,

56、機,機的保護(hù),功,功能,PMA71系統(tǒng),對,對發(fā)電機,的,的保護(hù)功,能,能包括在,發(fā),發(fā)生短路,時,時或者發(fā),生,生過電流,、,、過負(fù)荷,、,、逆功率,時,時，為保,護(hù),護(hù)發(fā)電機,自,自動采取,的,的措施。,（1）短,路,路保護(hù),在PMA71系統(tǒng),中,中，發(fā)電,機,機電流的,短,短路檢測,是,是由GENOP71單元承,擔(dān),擔(dān)。當(dāng)發(fā),生,生短路時,，,，GENOP71,單,單元用于,控,控制發(fā)電,機,機斷路器,脫,脫扣的輸,出,出繼電器,被,被觸發(fā)，,使,使發(fā)電機,斷,斷路器跳,閘,閘。,發(fā)電機短,路,路保護(hù)故,障,障的記憶,必,必須通過,手,手動應(yīng)答,，,，當(dāng)發(fā)電,機,機組停車,后,后，要在O

57、P 7,液,液晶顯示,操,操作單元,上,上手動復(fù),位,位。,（2）發(fā),電,電機的過,電,電流保護(hù),在PMA71系統(tǒng),中,中，發(fā)電,機,機的過電,流,流保護(hù)也,是,是由GENOP71單元承,擔(dān),擔(dān)。發(fā)電,機,機斷路器,的,的脫扣功,能,能是由GENOP71單元,直,直接發(fā)出,，,，但是，,其,其它諸如,通,通過切除,非,非重要負(fù),載,載等來進(jìn),行,行過電流,保,保護(hù)的功,能,能是通過PLC單,元,元來實現(xiàn),的,的。,,限值,（%）,延時,時間,起動,命令,一級,卸載,二級,卸載,三級,卸載,主開脫扣,阻塞,機組,停機,半自動,換自動,,發(fā)電機電流,95,30,是,,,,,,,,,100,5,是,

58、,,,,,,,5,,是①,,,,,,,10,,,是①,,,,,,15,,,,是①,,,,,120,1,是,是①,是①,是①,,,,,110,30,,,,,是①,是,是,是,①表示該,功,功能由GENOP71 承,擔(dān),擔(dān)，獨立,于,于PLC,（3）發(fā),電,電機的功,率,率過載保,護(hù),護(hù),船舶電網(wǎng),的,的功率是,由,由GENOP 71發(fā)電機,保,保護(hù)和同,步,步單元進(jìn),行,行測量，,然,然后由PLC單元,進(jìn),進(jìn)行監(jiān)視,。,。經(jīng)不同,延,延時時間,，,，分三級,切,切除非重,要,要負(fù)荷，,進(jìn),進(jìn)一步斷,開,開發(fā)電機,短,短路器，,發(fā),發(fā)出機組,停,停機指令,和,和阻塞指,令,令，并將,該,該臺機組,

59、切,切換到“,遙,遙控半自,動,動”運行,模,模式。,,限值,（%）,延時,時間,起動,命令,一級,卸載,二級,卸載,三級,卸載,主開脫扣,阻塞,機組,停機,半自動,換自動,,發(fā)電機功率,95,30,是,,,,,,,,,100,5,是,,,,,,,,5,,是,,,,,,,10,,,是,,,,,,15,,,,是,,,,,110,1,是,是,是,是,,,,,-10,6,,,,,是①,是,是,是,①表示該,功,功能由GENOP71 承,擔(dān),擔(dān)，獨立,于,于PLC,（4）逆,功,功率保護(hù),對逆功率,的,的檢測是,由,由GENOP71,單,單元承擔(dān),的,的，如果,發(fā),發(fā)電機的,逆,逆功率超,出,出預(yù)設(shè)的

60、,限,限值，并,且,且超出故,障,障的延時,時,時間，PMA 71系統(tǒng)將,斷,斷開發(fā)電,機,機斷路器,，,，發(fā)出機,組,組停機指,令,令和阻塞,指,指令，將,該,該臺機組,切,切換到“,遙,遙控半自,動,動”運行,模,模式，并,且,且起動備,用,用機組。,16.3.3PMA 71的功率自動,管,管理功能,PMA 71,系,系統(tǒng)的功率自,動,動管理功能包,括,括：,在過電流、過,載,載或電網(wǎng)頻率,過,過低時，自動,起,起動備用機組,；,；,決定備用機組,的,的起動順序；,當(dāng)電網(wǎng)低負(fù)荷,需,需要減少機組,時,時，自動對機,組,組進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn),移,移后，進(jìn)行解,列,列；,決定機組的解,列,列順序；,對

61、并聯(lián)運行的,機,機組，進(jìn)行電,網(wǎng),網(wǎng)頻率和有功,功,功率的自動調(diào),節(jié),節(jié)；,調(diào)節(jié)并聯(lián)運行,機,機組的無功功,率,率分配；,1）備用機組,的,的自動起動和,低,低負(fù)荷時的自,動,動解列,（1）備用機,組,組的起動順序,和,和機組停機的,解,解列順序,一般在由集成,電,電路構(gòu)成的自,動,動化電站中，,主,主配電板含有,共,共用的同步并,車,車控制屏，通,過,過并車屏的選,擇,擇開關(guān)可以設(shè),置,置備用機組的,起,起動順序。,PMA 71,系,系統(tǒng)充分利用,了,了設(shè)置在每臺,發(fā),發(fā)電機控制屏,上,上的PLC單,元,元之間的相互,通,通訊能力，取消了共用的,自,自動并車控制,屏,屏，起動順序的選,擇,擇

62、可以在任何,一,一臺發(fā)電機的OP 7液晶,顯,顯示操作單元,上,上，按照顯示,屏,屏菜單的提示,，,，使用按鍵進(jìn),行,行設(shè)定。所選,擇,擇的結(jié)果將自,動,動傳送到每臺,發(fā),發(fā)電機的PLC單元中，而,機,機組的停機解,列,列順序則會自,動,動地被設(shè)定為,與,與起動順序相反。,如果在執(zhí)行過,程,程中，某臺機,組,組運行模式不,在,在“自動”模,式,式，或者所選,機,機組的運行狀,態(tài),態(tài)不對(如執(zhí),行,行解列命令時,，,，該機組正在,停,停機狀態(tài))，,則,則系統(tǒng)會跳過,該,該臺機組，順,序,序中的下臺機,組,組將執(zhí)行起動,或,或者解列操作,。,。,（2）過流、,過,過載、或電網(wǎng),頻,頻率過低引起,的

63、,的備用 機組,自,自動起動,引起過電流、,過,過載或者電網(wǎng),頻,頻率過低的故,障,障原因，大部,分,分是由于運行,機,機組可以提供,的,的總功率不能,滿,滿足當(dāng)前電網(wǎng),負(fù),負(fù)荷總量的地,要,要求。前面敘,述,述的過電流、,過,過負(fù)荷或電網(wǎng),頻,頻率過低時，,系,系統(tǒng)實施的分,級,級卸載，從減,少,少電網(wǎng)負(fù)荷的,角,角度來維持功,率,率需求的平衡,，,，以保護(hù)發(fā)電,機,機。本節(jié)則從,功,功率管理的角,度,度，在過電流,、,、過載或者電,網(wǎng),網(wǎng)頻率過低時,，,，自動起動備,用,用機組、增加,電,電能供給來滿,足,足功率需求的,平,平衡。,,在表16-1,中,中可看出，在,過,過電流、過載,或,或

64、者電網(wǎng)頻率,過,過低時 ，自,動,動起動備用機,組,組的判斷值都,是,是設(shè)置為三個,等,等級，而相對,應(yīng),應(yīng)的動作時間,，,，則與限值的,大,大小呈反時限,特,特性。超過額,定,定值的百分比,越,越小，動作的,延,延時越大；超,過,過額定值的百,分,分比越大，動,作,作的延時越小,。,。,系統(tǒng)中，電流,、,、功率、電網(wǎng),頻,頻率都是由GENOP 71發(fā)電機保護(hù)/并車單元采,集,集，然后傳送,到,到PLC單元,，,，在PLC單,元,元進(jìn)行監(jiān)視是,否,否超過預(yù)設(shè)的,限,限值。,2）并聯(lián)機組,的,的功率分配和,電,電網(wǎng)頻率的自,動,動調(diào)整,在PMA 71系統(tǒng)中，各,臺,臺發(fā)電機的PLC單元接受GEN

65、OP71單元傳送,過,過來的發(fā)電機,功,功率和電網(wǎng)頻,率,率信號，綜合,后,后在負(fù)載控制,程,程序和頻率控,制,制程序中進(jìn)行,計,計算，分別得,出,出負(fù)載控制輸,出,出信號和頻率,控,控制輸出信號,，,，然后送到權(quán),值,值程序?qū)ω?fù)載,控,控制信號和頻,率,率控制信號的,權(quán),權(quán)值作進(jìn)一步,的,的處理。,最后綜合生成,“,“升速”或,者,者“降速”,輸,輸出信號，通,過,過PROFIBUS分別傳,送,送到各臺發(fā)電,機,機的GENOP 71單元,，,，控制發(fā)電機,的,的調(diào)速器，達(dá),到,到自動調(diào)頻調(diào),載,載的功能。,（1）并聯(lián),機,機組負(fù)載分,配,配的控制,PMA 71系統(tǒng)允許,選,選擇兩種不,同,同

66、的負(fù)載分,配,配控制方案,：,：,A. 按比,例,例負(fù)載分配,法,法（當(dāng)各臺,機,機組的容量,相,相同時，也,稱,稱作均功分,配,配法）,比例負(fù)載分,配,配法是指并,聯(lián),聯(lián)運行的機,組,組以各機組,額,額定容量的,相,相同百分比,分,分擔(dān)電網(wǎng)負(fù),荷,荷。目前柴,油,油發(fā)電機組,的,的船舶電站,都,都是采用比,例,例負(fù)載分配,法,法。,B. 不平,衡,衡負(fù)載分配,法,法（Unbalanced Load Sharing, 簡稱UBL）,在這種負(fù)載,分,分配模式下,，,，一臺機組,承,承擔(dān)盡可能,多,多的負(fù)荷，,但,但是不能超,過,過預(yù)先設(shè)置,的,的最大限定,值,值；而另外,的,的機組則被,安,安排為承擔(dān),盡,盡量少的負(fù),載,載，但是不,能,能少于所設(shè),定,定的最小允,許,許負(fù)荷。,(2）電網(wǎng),頻,頻率的調(diào)整,PMA 71系統(tǒng)允許,選,選擇兩種不,同,同的頻率調(diào),整,整模式：,恒頻模式的,頻,頻率調(diào)整模,式,式,選擇為恒頻,模,模式時，電,網(wǎng),網(wǎng)的頻率將,被,被調(diào)整到接,近,近船舶電網(wǎng),的,的額定頻率50Hz,或,或 60Hz。,B. 帶下,降,降特性的頻,率,率調(diào)整模式,選擇為帶下,降,降