船舶主配电板的设计与应用

发布时间：2017-03-27 06:04

  本文关键词：船舶主配电板的设计与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：船舶电力系统是船舶动力和控制的核心部分,随着船舶日趋向大型化、电气化、电子及自动化的发展,电力系统担负着重要的任务,主配电板是船舶电力网中的一个重要环节,电能从主配电板通过电缆,经过中间分配电装置(区域配电板、分配电箱等),送往各电气用户,这就要求电网在发生故障或局部破损等情况下,仍能保证对负载的连续供电,并限制故障的发展和将故障的影响限于最小范围之内。 为了实现电力系统电网的正常供电,本论文从船舶发电机的基本功能、参数等简要介绍入手,以3700M3全压式LPG(Liquefied Gas Carrier)远洋运输船的主配电板的设计与应用为例,从原理设计方法、功能实现、元器件选型等方面,结合实际设计需要,既要考虑符合相关标准规定,又要考虑实际工作中的经济性、实用性和可靠性,从而完成主配电板的设计,并满足实际应用。 船舶配电装置是对电源和负荷进行分配、监视、测量、保护、转换和控制的装置,主要完成的功能有发电机的控制、监测及保护功能、岸电电源的指示功能及与发电机之间的连锁功能、绝缘监测功能、应急照明连锁功能、组合启动屏功能、船舶自动电站功能以及负荷分配功能。 该设计中采用施耐德主开关及附件功能特性实现主配电板的分、合闸操纵以及必要的连锁和发电机的保护功能。监测仪表通过采集电路中的电压、电流等实现配电板的监测功能。自动电站通过PPU与西门子plc-200相结合的方法实现船舶电站管理。 该船通过现场调试交付后,经过两年多的实际航行使用,现在运行状况良好。
【关键词】：船舶电力系统 船舶电网 发电机 监测 船舶电站管理
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U665
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 选题的意义及国内外发展动态11-12
• 1.2 船舶电力系统组成12-13
• 1.3 船舶电力系统特征13
• 1.3.1 船舶电站容量较小13
• 1.3.2 船舶电网线路短13
• 1.3.3 船舶电气设备工作环境恶劣13
• 1.4 船舶电力系统应符合的相关标准13-14
• 1.5 船舶电力系统基本参数14-16
• 1.5.1 电流种类15
• 1.5.2 额定电压15
• 1.5.3 频率15
• 1.5.4 线制15-16
• 1.6 3700M~3运输船基本参数16-18
• 1.6.1 系统基本参数16
• 1.6.2 发电机参数16-17
• 1.6.3 环境条件17-18
• 第2章 主配电板的设计18-43
• 2.1 3700M~3运输船主配电板技术协议18-23
• 2.1.1 图纸依据18-19
• 2.1.2 入级19
• 2.1.3 电源系统19
• 2.1.4 汇流排结构19-20
• 2.1.5 设计制造20
• 2.1.6 物理特性20
• 2.1.7 电缆进口20
• 2.1.8 #1--#3发电机控制屏仪表、控制设备20-21
• 2.1.9 #1、#2负载屏及岸电屏21-22
• 2.1.10 发电机相关数据22
• 2.1.11 发电机输入断路器保护参数值22
• 2.1.12 风油遥切22-23
• 2.1.13 连锁功能23
• 2.2 主配电板的结构形式23-27
• 2.2.1 3700M~3运输船主配电板结构特点23
• 2.2.2 3700M~3运输船主配电板布置23-24
• 2.2.3 配电板的安装24-25
• 2.2.4 3700M~3运输船主配电板外形图25-26
• 2.2.5 3700M~3运输船主配电板上主要元器件布置26-27
• 2.2.6 接地、标志27
• 2.3 主配电板的电气设计27-43
• 2.3.1 #1发电机控制屏汇流排控制电源电路28-30
• 2.3.2 #1发电机屏控制电源电路30-33
• 2.3.3 发电机屏主开关控制电路33-35
• 2.3.4 发电机屏调速及调压电路35-36
• 2.3.5 岸电电源电路36-37
• 2.3.6 照明变压器原、副边边开关负载屏电路37-39
• 2.3.7 负载屏电路39-40
• 2.3.8 组合启动屏电路40-43
• 第3章 船舶自动电站43-53
• 3.1 船舶自动电站的作用43
• 3.2 协议中规定的3700 M~3运输船自动电站功能43-44
• 3.3 3700M~3运输船自动电站实现原理44-46
• 3.3.1 发电机组操作方式的选择44-45
• 3.3.2 备用发电机组的控制45-46
• 3.3.3 控制交流发电机组的首机投入46
• 3.4 空气断路器的合闸和分断46
• 3.5 并车和解列46-48
• 3.5.1 手动并车解列47-48
• 3.5.2 自动同步并车解列48
• 3.5.3 半自动并车解列48
• 3.6 重载询问48-49
• 3.7 自动调频调载49
• 3.8 PPU在设计中的应用49-53
• 3.8.3 3700M~3运输船PPU硬件电路50-52
• 3.8.4 3700M~3运输船软件设计52-53
• 第4章 发电机的选择与保护53-63
• 4.1 电力负荷计算53-55
• 4.2 发电机选择55-56
• 4.3 3700M~3运输船发电机特点56
• 4.3.1 功率因数56
• 4.3.2 发电机的电压波动56
• 4.4 船舶发电机的保护56-57
• 4.5 船舶同步发电机的过载保护57-60
• 4.5.1 发电机过载保护的要求58-59
• 4.5.2 船舶同步发电机过载保护动作的整定值59-60
• 4.6 船舶同步发电机外部短路保护60
• 4.7 船舶同步发电机的欠压保护60-61
• 4.8 船舶发电机的逆功率保护61-63
• 4.8.1 逆功率产生的原因61-62
• 4.8.2 逆功率保护62-63
• 第5章 船舶主配电板的检验和试验63-66
• 5.1 外观检查63-64
• 5.2 电气间隙和爬电距离检查64
• 5.3 耐电压性能试验64
• 5.4 绝缘电阻测量64-65
• 5.5 动作性能试验65
• 5.6 温升试验65-66
• 第6章 设计总结与展望66-67
• 参考文献67-69
• 附录A 软件流程图69-78
• 附录B 软件程序设计78-95
• 致谢95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 孙武;船舶短路电流计算方法的研究及其应用[J];船电技术;2000年05期

2 于亮 ,王硕丰;船舶电站运行的负载管理[J];机电设备;2002年03期

3 陈浩;杨传顺;;舰船电力系统的监控与数据采集[J];仪表技术;2011年12期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 李伟光;基于PLC的集散型船舶电站监控系统[D];大连海事大学;2003年

2 赵春峰;船舶主电力系统建模与仿真研究[D];大连海事大学;2007年

3 杜晓滔;基于PLC和串行通信的船舶电站监控系统的设计与实现[D];武汉理工大学;2008年

4 安亮;基于网络控制的船舶电站的研究与设计[D];大连海事大学;2009年

5 王东鹤;船舶电力系统的设计与研究[D];大连海事大学;2009年

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本文编号：269953