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船舶电力系统


(三)系统的基本参数 1.电流种类—电制 三相交流电 2.额定电压 动力:电源(发电机)690V,负载480V; 照明:电源(变压器)230V,负载220V。 3.额定频率 60Hz。
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配电板 MSB & ESB
一、主配电板 MSB--main switchboard 由发电机屏、同步屏、负载屏及连接母线(母排) 等组成。 1.发电机控制屏 generator pannel 作用:控制、调节、监视和保护发电机组。关于保 护后面具体讲。 组成:测量仪表[电流表、电压表、频率表]、转换 开关、主开关(含逆功率模块)、指示灯等 2.同步屏 synchronization pannel 主要有同步表、同步指示灯等。用作交流发电机 并车操作。
三、UPS
主要对发电机,VMS,应急灯,CO2消防系统及应急信号灯供电。
四、分电箱 DP
将从主配电屏输送来的电能向不同区域的用电设备进行配电。
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发电机的保护
一、电站保护的任务:切除故障电气设备;发出报 警信号。 要求保护元件具有可靠性、选择性、快速性 和灵敏性。 1.可靠性:保护装置本身必须工作可靠; 2.选择性:电力系统,从发电机到负载,应分级 设置保护装置,使保护具有选择性;系统发生故 障时使离故障电路最近的保护装置动作;其动作 电流或动作延时:短路保护动作整定电流逐级减 少、动作整定延时逐级减少。
(2)、四线制 此接法是三个CT共用一个公共端,可以直接把 非共用端的两根线互掉,然后加负荷到需要值,差动动作即 可 (六)高低压,高低频保护 1、当发电机出现故障时(一般此故障是AVR调节出现问题),发 电机的电压频率不能维持在正常水平,造成高压高频或者低 压低频,容易对外部设备造成损坏。 2.此保护一般是通过PMS来实现 当电压频率波动超过正负 5% 时,PMS 会启动 1号备机,然后脱 掉故障机,备机合闸。
配电板的功能调试
一、绝缘测试 1、上电前母排绝缘测试,拉掉所有测试回路保险丝用绝缘表测 试母排绝缘值,要求50兆欧以上方可上电 2、母排绝缘表的测试 发电机在网时测试,一般此绝缘表会有测试档位,在船东没 有特殊要求是直接用测试档位测试即可。如船东要求实做, 可以用继电器或者灯泡,选择从母排采样的保险丝下端用继 电器或灯泡接地测试。避免短接线直接接地,这样会烧毁母 排。也避免用灯泡或继电器直接在母排接地,这也有存在母 排打火的可能,一定要经过保险丝。 二、开关保护 如前面发电机保护时所述。 三、发电机的遥控启停,并车功能测试
4、Semi Unloading 半自动卸载 5、Semi Auto Stop半自动停机 6、Frequency control function test 自动调频功能 测试 7、High Load dependent Start 高功率自动起机 8、Load dependent stop 低功率自动停机 9、Auto Black out Recovery on 690V MSB 电网失 电自启动 10、Priority trip 优先脱扣 11、Drilling Mode Staring/Stopping 钻井模式自动 起动 12、Harbour Mode 停泊模式 13、Fault Caused Started 故障起机 14、 PROTECTION OF GENERATOR 发电机保护
3.负载屏 feedback pannel 用来分配电能并对各馈电线路进行控制、监视和 保护。 组成:主要是装置式自动开关,包括动力负载屏和 照明负载屏。 4.汇流排(母线) bus bar 用来汇集和分配电能;排列颜色:交流R、S、T 分别为绿、黄、褐或紫,中线为浅蓝;直流正、负为 红、蓝;按从上到下、从左到右、从前到后排列。 (面向母排)
四、配电板板面报警灯调试 任何系统只要是面板上 有的报警点一定要要求服务商调试报验 五、开关联锁测试 包括发电机加热器与开关合闸的联锁、没有运行 的发电机开关与在网发电机开关之间的联锁、发电 机开关与岸电开关的联锁、两个变压器开关的联锁、 应急发电机与岸电开关的联锁、应急发电机与主发 电机开关的联锁。参阅动力单线图 六、负荷测试 七、PMS--power management system电源管理系统 1、Semi synchronization 半自动同步 2、Semi Auto Start 半自动起机 3、Load sharing 功率负荷分配
1、原因:并联运行的发电机,若一台发电机的原 动机发生故障使转矩消失,则发电机进入电动机 状态,拖动原动机转动从电网吸收功率即逆功率, 另外并车操作未能满足并车条件也出现逆功率。 2、危害:正常运行的发电机严重过载跳闸,故障 发电机容易烧毁。 3、要求:P=-5~-15%Pe、延时1~10s。 4 、调试中测试方法:两台车并车,然后加 20%30%的负载,在同步屏上调节频率开关,使一台 发电机频率调高,另外一台频率降级,慢慢调到 脱扣值。俗称两台机对拉。
• 3.快速性:对于故障保护电器要求动作 •
快速,以免事故扩大 造成损害。 4.灵敏性:对于故障和非正常状态的反 应能力
二、发电机保护 短路保护,过载保护,欠压保护,逆功保护,差动 保护,高低压,高低频保护 。这些保护都是通过配 电板上ACB脱扣来实现。
(一)、外部短路保护 1.外部短路:发电机输出电流大大超过额定电流; 2.要求Id=2(或3)~5Ie(额定电流)、延时0.2(或 0.3)~0.6s动作(短延时);Id=5~10Ie(瞬断,毫 秒级别)。 400TF是2.3Ie,0.6S 跳闸。 (二)、过载 1.发电机过载:发电机输出电流(功率)超过额定值; 2.要求Id=1.05 Ie 40S ACB 脱扣 这两种保护在实际调试中,是配电板厂家通过ACB的模 拟器来做的,原理就是给ACB里的CT 二次侧加电流来 实现脱扣。
船舶电力系统
郝海三 2014.9.4
1.船舶电力系统概述 2.船舶配电板 3.配电板的功能调试
船舶电力系统概况
(一)船舶电力系统的组成 电源、配电装置、用户三部分组成。 1.电源 将其它能量转换成电能的装置;主要由发电机 组和蓄电池组组成。 2.配电装置 (1)定义:接受和分配电能,对电源、电力网和负载 进行保护、监视、 测量和控制的装置。 (2)组成:主配电板 MSB--main switchboard 应急配电板 ESB--emergency switchboard 分电箱 DP--distribution pannel 不间断电源 UPS--uninterrupible power supply / system
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(三)、欠压保护(对发电机和运行的电动机保护) 1.欠压原因危害:电动机过流或堵转,其它负载不能 正常工作。 2.要求发电机跳闸 U=35~70%Ue、瞬时。 3.通过ACB里的UVT(under voltage trip)线圈来实现 4. 调试中测试方法:(1)本地让发电机停车,电压会 慢慢下降,在配电板上的发电机屏观察电压表记录跳闸 时的电压值。(2)在发电机不能运转的情况下给ACB 里的UVT串一个可调电阻(功率要够)用可调电阻来实 现电压的调整,从而实现脱扣。 (四)、逆功率保护(保护发电机组)
5.空气断路器 ACB-- air circuit breaker A.开关作用:通断主电路,也可以通过分励按纽进行远距离断电操作; B.保护作用:短路、过载和欠失压时自动切断主电路。
二、应急配电屏ESB
作用:用来控制和监视应急电源工作情况,并合理分配应急电源。 组成:应急发电机控制屏和应急负载屏,有些船舶有同步屏,可以与 主发电机短暂并车。 主、应急配电板关系:应急电网平常由主配电屏供电,其联络开关对应急 电屏进行电气联锁;主发电机失压应急发电机自动起动,并经应急配电 屏向应急电网供电,主配电板恢复供电后,应急发电机空气开关自动断 开,同时应急配电板联络开关合闸,由主板给应板供电。这个功能就是 BLACKOUT 要测试的工况。
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(五)差动保护
1、原理: 根据基尔霍夫定律,正常情况下,流进任何用电设备的电流等于 流出设备的电流。差动保护原理就是利用这一定律,在发电机 中性点(电流流入发电机的点)和发电机机端(电流流出发电 机的点)各装设一组电流互感器,将这两个电流互感器的二次 输出接到差动保护模块,保护模块判断这两个电流是否相等, 正常情况下两个电流相等,保护不动作,当发电机定子及其引 出线发生短路故障时,发电机输入和输出的电流就不相等了, 于是差动保护瞬时动作于发电机出口断路器。从而保护发电机。 2、调试方法: (1) 六线制,此六线分别从发电机侧采样变压器引出,在配电板侧 拆掉同一个CT的两根线,此时发电机差动电流不平衡,加负载 到达差动保护的值,差动保护就会动作。此操作时注意拆下的 两根线,需要用短接线断掉,因为CT不能断路,容易产生高压。
3.用户 各用电设备 400FFra bibliotek 电力系统参见电力系统总图
(二)船舶电力系统的特点 1.容量小(多为几台柴油发电机),电压、频 率易波动(易全船停电),现在电力系统PMS解决 此问题,如果电网波动过大如过频过压 备用柴油 机立即启车然后上网,只是很短暂的停电。 2.输电线路短(短路电流大)。 3.环境恶劣:要能在潮湿、盐雾、油雾和霉菌 的环境和在规定的船舶倾斜、摇摆、振动和冲击等 条件下可靠的工作。
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