應(yīng)急發(fā)電機自啟動裝置在躉船的應(yīng)用

1、應(yīng)急發(fā)電機自啟動裝置在躉船的應(yīng)用武漢航道船廠 二一四年一月 應(yīng)急發(fā)電機自啟動裝置在躉船的應(yīng)用 覃 冕 武漢航道船廠一、 概況隨著航運事業(yè)的不斷發(fā)展，船舶機艙無人化、自動化已成為主流趨勢。船舶電站自動化程度是是無人化機艙的重要一環(huán)。它包括：安全保護系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和自動檢測報警系統(tǒng)。其自動控制系統(tǒng)就是對船舶運行數(shù)據(jù)進行采樣分析后做出的反饋動作。本報告主要介紹了通過與主配電板、發(fā)電機有效電氣連接形成的一整套自動控制系統(tǒng)的自啟動裝置。二、 選題理由1、 地理位置我廠承接的長江公安（太倉）65米工作躉船，地處太倉市七丫口，為太倉市郊區(qū)。此處靠近長江河口，有季節(jié)明顯，分布不均，年際變化大等特點，受到潮

2、汐、臺風(fēng)等影響嚴重。停電現(xiàn)象時有發(fā)生，而停電可能導(dǎo)致辦公數(shù)據(jù)丟失，甚至可能影響正常的工作、生活。2、 方便安全加裝發(fā)電機自啟動裝置后，可以在第一時間自動恢復(fù)辦公、生活等基本用電，而在岸電恢復(fù)時，可自動轉(zhuǎn)換到岸電繼續(xù)使用，并且自動停止發(fā)電機。整個過程無需船員操作，這也很大程度上保障了船員的安全。3、 規(guī)范要求根據(jù)鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范（2009）版，第四章第1節(jié) 關(guān)于“應(yīng)急電源 ”中明確要求： 1、應(yīng)急電源應(yīng)選用獨立的蓄電池組或發(fā)電機組 2、 當(dāng)應(yīng)急電源為發(fā)電機組時，在主電源失效的情況下，應(yīng)急發(fā)電機組應(yīng)能自動啟動、自動投入電網(wǎng)供電?；谝陨先c，最終選擇以ASM18G模塊為基礎(chǔ)制作發(fā)電機自啟動裝置

3、。三、 基本工作原理 如下圖1該系統(tǒng)的基本原理是當(dāng)岸電斷電（即停電）時，由主配電板輸出失電信號給自動控制裝置（即自動控制柜，后面用控制柜代替），控制柜接收信號并處理輸出發(fā)電機啟動信號至發(fā)電機，發(fā)電機接收信號好后自啟動并反饋控制柜，控制柜輸出發(fā)電機主開關(guān)合閘信號完成送電?？刂乒竦淖饔镁秃帽纫粋€中轉(zhuǎn)站，將接收的信息經(jīng)過處理輸出到另一個設(shè)備，并對其進行控制。 岸電失電 輸出啟動信號 主配電板 自動控制柜 發(fā)電機 主開關(guān)合閘 發(fā)電機啟動完成信號 基本原理圖1四、 系統(tǒng)構(gòu)成1、 系統(tǒng)基本構(gòu)成與連接該系統(tǒng)由主配電板、發(fā)電機以及自動控制柜組成。下圖2所示既為自動控制柜與主配電板、發(fā)電機布線示意圖?？刂乒裢ㄟ^

4、對信號的采集、處理最后輸出動作指令。2、自動控制柜設(shè)計該控制柜帶有兩塊電壓表和轉(zhuǎn)換開關(guān)，如圖3，分別可測量岸電圖2380V和發(fā)電機400V三相電壓。啟動和急停開關(guān)分別是保證啟動柜在自動位置和安全保護作用。并選擇ASM18G模塊搭載在該控制柜，如圖4。此模塊是發(fā)電機組的自動控制和安全保護模塊。如圖7內(nèi)部安裝五路繼電器（K1K5）輸出，輔助觸點六個，其中四個為常開觸點。 圖 3（自動控制柜） 圖 4（ASM18G模塊）2、主配電板如圖5在岸電失電時，要提供給自啟動控制器啟動信號。當(dāng)發(fā)電機啟動完畢并接受到合閘信號時，完成主開關(guān)合閘，為全船供電。當(dāng)岸電恢復(fù)時，發(fā)電機開關(guān)分閘，岸電主開關(guān)完成合閘。為滿足

5、以上動作，要求主配電板廠家在發(fā)電機主開關(guān)、岸電主開關(guān)上做出相應(yīng)調(diào)整，引出外接端子，以供自動控制柜連接使用。 圖5 （主配電板）3、發(fā)電機：本船發(fā)電機采用17.5MDKBR康明斯奧南無刷勵磁發(fā)電機組，輸出電壓400V，頻率50HZ，功率17.5KW，轉(zhuǎn)數(shù)1500r，啟動方式為機旁啟動和遠程啟動。該發(fā)電機組可從冷車啟動即可到最高轉(zhuǎn)數(shù)1500r，無怠速過程，可減少啟動發(fā)電機時間。需要引出到控制柜的信號有：三項電源(UVW)+零線（N）；啟動信號；停機信號。 圖6 （發(fā)電機）五、自動控制柜運行原理： 圖 7 （自動控制柜電氣圖）此系統(tǒng)需要發(fā)電機與岸電主開關(guān)之間進行連鎖，并安裝有自動-手動轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)打

6、自動檔位時，且自動控制柜電源在打開狀態(tài)。如圖7岸電主開關(guān)由于失電脫扣，通過輔助觸點外圍電路（281、282）給自動啟動控制柜（12、13號）啟動信號，自啟動柜K5得電吸合形成閉合回路，發(fā)電機自動啟動。在時間繼電器的作用下，待發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定后，K3動作，合閘信號（7、8號）輸出，主開關(guān)完成合閘動作。當(dāng)岸電來電時，主配電板輸出“岸電回復(fù)停機信號”（283、284），使控制柜中的K4動作，常閉觸點斷開，使發(fā)電機主開關(guān)脫閘，岸電主開關(guān)自動合閘，發(fā)電機自動停止。圖8 （自動控制柜） 圖9（發(fā)電機主開關(guān)） 圖10（主配電板發(fā)電機屏）六、與其他應(yīng)急系統(tǒng)比較發(fā)電機帶自啟動發(fā)電機不帶自啟動蓄電池優(yōu)點可實現(xiàn)岸電失電迅速自動啟動發(fā)電完成合閘投入供電，穩(wěn)定性好，能保證工正常辦公且人員安全可保證正常辦公用電成本低廉缺點成本相對較高，控制柜不能顯示發(fā)電機運行狀態(tài)和參數(shù) 斷電后啟動發(fā)電機過程繁瑣，操作人員不安全且不滿足規(guī)范要求不能保證正常照明，電量有限綜上所述：選擇發(fā)電機帶自啟動裝置雖然成本相對較高但方便船員使用，同時減少安全事故隱患，而且在滿足規(guī)范要求的情況下，穩(wěn)定性、安全性、實用性都相對較強。六、應(yīng)用情況及效果太倉公安65米躉船通過增加自動啟動裝置，可在岸電失電后13秒內(nèi)完成發(fā)電機自動啟動并合閘供電，為該躉船提供正常照明、辦公、部分空調(diào)以及消防等負載用電。當(dāng)岸電恢復(fù)時