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船舶应急发电机联锁控制系统设计【开题报告】

毕业设计开题报告

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0.3MPa）、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45s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