实验一 船舶电站系统认识实验

实验一 船舶电站系统认识实验

一、实验目的

熟悉船舶电站主配电板及主发电机结构

二、实验仪器

THLCZ-1型船舶电站综合控制实验系统、山东交通学院船舶电站模拟器 三、实验原理

（一）“THLCZ-1型船舶电站综合控制实验系统”

模拟两台柴电机组的船舶电站，并设有岸电接入、应急发电机组供电及阻感性负载。由两套发电机组、两套机组控制柜和一套实验屏组成。

机组配置：

电源：3.7KW变频器， 原动机：2.2KW三相变频异步电动机 发电机：sN?2kVR、cos??0.8、nN?1500rmin、IFN?3A、UN?400V

pN?1.6kW、IN?2.9A

负载配置：

电阻负载1：600Ω/0.38A/264.5W 电阻负载2：200Ω/1.9A/1322.5W

可调电阻负载：167Ω—367Ω/1.38A—0.63A/950W—432W 电抗负载：150Ω/1.5A/1058VR

可调电抗负载：70Ω—400Ω/3.3A—0.6A/2267VR—396.8VR

保护设置：

过电流保护（三段）、逆功率保护（三段）、欠压保护（2段）、超速保护（2段）、变频器故障、以及模拟柴油机故障保护。

控制方式：

电压无功：晶闸管自并励（带自动稳压与无功调差功能）

频率有功：设固定频率、下降曲线、功率均分、固定功率四种控制方式。由可编程控制器内部PI运算实现。各种控制方式的应用如下图所示： 主系统结构：

MSBMCB1DSB1DSB2KM1KM1SC2GShore powerEG

MCB2ACB1ACB2MCB3MCB4EMCBESBEACBResistor1Resistor2RheostatAdjustablereactorReactor1G软件流程：

开始初始化通讯模拟量采集（电压/电流/频率/有功/无功/功率因数）高速计速(50ms中断)开关变动处理控制方式选择PID运算(100ms中断)电量异常处理与保护、信号

（二） 船舶电站模拟系统教学设备

核心技术是采用系统集成技术，现场总线网络技术，多媒体等计算机新技术。电气设备及其控制具有相应的仿真界面和动态实时控制仿真电路，能够进行故障设置并产生相应的实时故障，大大强化教学效果和实时训练功能。

船舶电站模拟系统教学设备包括如下部分。

? 二屏柴油主发电机控制屏； ? 一屏轴带发电机控制屏； ? 一屏并车和侧推及岸电控制屏； ? 二屏440V电力负载屏；

? 一屏应急发电机控制及应急负载电源操作屏； ? 一只蓄电池充放电箱； ? 一只岸电控制箱。

船舶电站模拟器作为整个轮机模拟器的组成部分——电站仿真子系统，它通过以太网与轮机模拟器的教员机及其它仿真子系统相连，并通过CAN总线与二台柴油发电机控制单元、一台轴带发电机控制单元及一台应急发电机控制单元

相连，构成一个基于CAN总线的模拟电站仿真系统。各控制屏上的显示仪表全部采用指针式仪表，并通过I2C与相应的CAN控制器相连，形成了全数字式船舶电站仿真系统。与常规模拟电站相比，增加与修改部分包括：

1)

采用现场总线型结构模式，每台发电机控制均采用一台独立的带

CAN通信的嵌入式控制器。

2)

所有显示仪表全部采用指针式仪表，仪表与CAN控制器之间采用

I2C数字通信方式。

3)

在并车屏上设有一17寸液晶显示屏，用于显示模拟电站仿真界面、

参数，故障设置等。

4) 5)

四、实验内容

（一） THLCZ-1型船舶电站综合控制实验系统

一、装置通电前检查

1、检查两机组与控制柜之间连接的电缆插头座连接紧密，机组与控制柜之间光电编码器信号线连接正常。

2、检查控制柜与实验屏之间19芯插头座、23芯插头座、通讯线连接完好。 二、通电

1、首先合上岸电屏下部总电源开关，电源指示灯亮，此时，可用电源电压监视仪表下部的波段开关切换检查各线电压是否正常。

2、依次合上1#、2#机组控制柜电源开关，各柜的智能仪表得电，指示灯不亮。 3、合上控制电源开关，实验屏指示灯亮，变频器上电（此时变频器内风扇、机组风扇工作），操作面板频率显示逐渐由0升至62.5。

4、将实验屏上解列选择开关切至“OFF”位，若解列开关在机组位置，则该机组不允许起动。

5、检查实验屏上并车选择开关切至“OFF”位，虽然并车选择开关不会影响机组起动建压，但在待并机组电压、频率较低的情况下投入S表，S表不能正常工作；特别造成低频并车，易引起逆功率保护动作。

6、备车开关位置任意，此开关位置只影响两机并列运行时，若负载减小，对退出运行机组的选择。

7、试灯：按下岸电屏上试灯按钮，全部信号灯亮，释放时灭（电源指示灯除外）。按下并车屏上试灯按钮，所有光字牌亮，带灯蜂鸣器闪光鸣叫，释放时部分光字牌灭，；按下消音按钮，蜂鸣器停止鸣叫，光字牌灭（“汇流排失电”除外）。

柴油发电机和轴带发电机的机旁操作均通过软件界面实现。 增设电站控制电路实时动态仿真。

三、断电

变频器停止运行机组停稳后，按照机组电源——控制电源——总电源的顺序，依次关断各路开关 。 四、实验前的准备

1、选择控制方式，可在机组控制柜选择机组控制方式，手动方式不能自动起机、解列、遥控起机、遥控解列，并车后采用下降曲线控制。选择自动方式时，智能化电站控制器可以工作，将“现场试机”开关投至“切除”位；此时若将“自动状态”开关切至“投入”位置，智能控制器工作，此时机组运行将受智能控制器影响，一般不要投入。

2、控制柜无功分配调整开关最好切至2档、3档、4档或5档；1档为无调差档位，单机运行时，电压不会随感性负载增加而下降，但机组并列运行时，电压不能稳定且无功功率无法合理分配，从而影响整个系统正常运行。励磁系统采用正调差，档位越高，调差系数越大。

3、有功分配调整开关任意位。此开关在机组采用下降曲线方式作“P—F”控制时起作用，其他控制方式时不起作用，档位越高下降曲线斜率越大。

4、将励磁电压旋钮向左调到底（向左减小，向右增大），然后向右旋2.5圈。该旋钮控制励磁系统电压给定值，共10圈，向左到底为0给定，起励后不能自动建压，2.5圈时机端电压为380V左右。圈数过多，则电压过高，于机组与系统不利。

5、将电压指示开关切至本机电压指示位（“RS”、“ST”、“TR”位为母线电压指示，“AB”、“BC”、“CA”为本机电压指示位，“OFF”位无电压指示）。将电流指示开关切至电流指示位（“OFF位”无电流指示）。

注意：机组运行中不要接触外露旋转部分，紧急情况可断开总电源开关。

（二） 船舶电站模拟系统教学设备

1、检查确保设备连接完好，合上硬件IO电源开关（同步屏内），起动模拟电脑，进入启动界面。

2、用鼠标左键点击进入主界面。 3、将机组控制方式全至“手动”位置。

4、点击主界面“Engin/ Generator”按钮进入发电机组检查燃油阀、冷却水阀和启动空气阀。

5、点击主界面“Non Simulated M.S”按钮选择实际主开关或“Simulated M.S”仿真主开关（一般选用仿真主开关）。

6、将照明旁通开关断开，使其处于仿真状态。

7、点击主界面柴油发电机组软控制液晶屏，按启动按钮，发电机运行。 8、待电压、转速正常后合闸。

9、将NO.1海水泵电源转换开关合上，点击NO.1海水泵软控制组合箱，将软控制组合箱上手自动转换开关转到手动，再按起停按钮观察电流变化。 10、合上NO.1空压机空气开关，观察电流表和功率表变化。

11、按主界面“Ge.Curve Mdl”按钮，进入特性曲线界面，观察各特性曲线，并用鼠标左键按住“软负载有功功率”的滑块，拉到60%负载放掉，观察各曲线变化。

注：使用者应熟记以上内容，才可进行后续实验项目，实验项目在编写过程中，一般只提及进行某项操作，而不详细描述操作过程。

五、数据记录与处理

实验过程记录，对船舶电站实验装置的结构及基本功能做一下总结。

六、注意事项

七、思考题

船舶电站主配电板由哪几部分构成，其基本功能是什么？

八、实验报告的格式及撰写要求

实验结束后按实验报告编写的格式和要求及时写出实验报告和本次实验的体会，并书面解答本实验思考题。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1gj.html