探究船舶船舶主配电板设计与运用

论文导读：
摘要：船舶电力系统是船舶动力和制约的核心部分,随着船舶日趋向大型化、电气化、电子及自动化的进展,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,电能以主配电板通过电缆,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,并限制故障的进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,本论文以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运用为例,以原理设计策略、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,以而完成主配电板的设计,并满足实际运用。船舶配电装置是对电源和负荷进行分配、监视、测量、保护、转换和制约的装置,主要完成的功能有发电机的制约、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。该设计中采取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相结合的策略实现船舶电站管理。该船通过现场调试交付后,经过两年多的实际航行利用,现在运转情况良好。关键词：船舶电力系统论文船舶电网论文发电机论文监测论文船舶电站管理论文
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ABSTRACT6-11
第1章 绪论11-18

1.1 选题的作用及国内外进展动态11-12

1.2 船舶电力系统组成12-13

1.3 船舶电力系统特点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发电机制约屏仪表、制约设备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

2.1 3700M~3运输船主配电板结构特点23

2.2 3700M~3运输船主配电板布置23-24

2.3 配电板的安装24-25

2.4 3700M~3运输船主配电板外形图25-26

2.5 3700M~3运输船主配电板上主要元器件布置26-27

2.6 接地、标志27

2.3 主配电板的电气设计27-43

2.3.1 #1发电机制约屏汇流排制约电源电路28-30

2.3.2 #1发电机屏制约电源电路30-33

2.3.3 发电机屏主开关制约电路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

3.1 发电机组操作方式的选择44-45

3.3.2 备用发电机组的制约45-论文导读：护62-63第5章船舶主配电板的检验和试验63-665.1外观检查63-645.2电气间隙和爬电距离检查645.3耐电压性能试验645.4绝缘电阻测量64-655.5动作性能试验655.6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上一页12
46

3.3 制约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在设计中的运用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 逆功率产生的理由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