船舶电气设计
船舶电气设计概论

船舶电气设计概论首先,电源系统的设计是船舶电气设计的基础。
电源系统是指为船舶提供电力并保证其正常运行的系统。
一般而言,船舶电源系统包括主机发电机、辅机发电机以及蓄电池等。
在设计船舶电源系统时,需要充分考虑航行和工作时的电力需求,确保电源系统能够提供稳定可靠的电力供应。
其次,船舶电气负载的设计是船舶电气设计的重要内容。
船舶电气负载是指船舶各项电力设备和系统的总功率。
在设计船舶电气负载时,需要详细分析船舶的能源需求和电气系统的工作原理,并根据实际情况选择合适的电气设备和系统,以确保电气负载满足工作要求。
此外,船舶电气系统的安全性和可靠性也是设计过程中需要注意的重要方面。
船舶作为一个特殊的工作环境,船舶电气系统应该能够在各种恶劣环境下正常运行,同时也需要具备自动检测和隔离故障的能力。
因此,在设计船舶电气系统时,需要充分考虑船舶的航行条件和作业环境,并选择符合相关标准和规范的电气设备和系统。
最后,船舶电气设计还需要考虑节能和环保的要求。
在近年来,环保议题得到了全球的关注,船舶作为其中一个重要的领域,也需要保持可持续发展。
因此,在设计船舶电气系统时,需要尽量采用节能和环保的技术,减少废气和废水的排放,并优化电气设备的能效,以实现船舶的经济和环保要求。
综上所述,船舶电气设计需要充分考虑船舶的电力需求、工作环境、安全性和可靠性等方面,以及节能和环保的要求。
通过合理的设计和选择合适的电气设备和系统,可以确保船舶电气系统能够满足航行和工作过程中的需求,并实现船舶的安全和可持续发展。
船舶电气生产设计要点与注意事项研究

船舶电气生产设计要点与注意事项研究船舶电气生产设计是船舶制造过程中的重要环节,设计的好坏直接影响到船舶的使用性能和安全性。
下面将从设计要点和注意事项两个方面对船舶电气生产设计进行研究。
一、设计要点1. 功能分布合理:船舶上的电气系统涉及到船舶的各个功能部分,如动力系统、照明系统、通信系统等。
在设计过程中,需要根据船舶的功能需求,合理分布各个电器设备和电缆布线,确保各个功能部分的电气设备能够方便地接入和使用。
2. 安全性可靠:船舶电气设备的安全性是设计中非常重要的考虑因素。
设计师需要确保电气系统在各种工况下都能正常运行、稳定可靠,能够承受船舶运行中的冲击和振动,同时能够及时发现和修复故障,防止电气设备引起火灾、爆炸等安全事故。
3. 节能环保:船舶通过电气系统提供动力,如何提高能源利用效率,减少能源的浪费是设计中需要考虑的问题。
设计师可以选择高效能源设备,采用节能控制策略,以减少船舶电气系统的能源消耗,降低船舶对环境的影响。
4. 自动化控制:船舶电气生产设计中的自动化控制是提高船舶运行效率和安全性的重要手段。
设计师需要根据船舶的功能需求,选择合适的自动化控制设备,如PLC、SCADA 等,并设计合理的控制逻辑和通信协议,实现自动化控制和监控。
5. 维护维修方便:船舶处于特殊的环境中,如海洋环境的潮湿、腐蚀等因素对电气设备的维护和维修提出较高的要求。
设计师需要考虑到设备布局、维护通道等因素,以方便维护人员对电气设备的维护、检修和更换。
二、注意事项1. 船舶安全规范:在进行船舶电气生产设计时,需要遵守相关的船舶安全规范和标准,如IMO、IEC等。
这些规范和标准对于船舶电气设备的设计、制造、安装和维护都提出了具体要求,设计师需要满足这些要求,确保船舶电气系统的安全性和可靠性。
2. 设备选型与质量控制:在进行船舶电气设备选型时,需要选择符合船舶使用环境和要求的设备,并严格控制设备的质量。
设计师需要对设备供应商进行严格的筛选和审核,同时在生产过程中进行质量控制,确保船舶电气设备的质量符合要求。
船舶电气生产设计要点与注意事项研究

船舶电气生产设计要点与注意事项研究1. 引言1.1 研究背景船舶电气生产设计是船舶建造过程中至关重要的一环,涉及到船舶的电力系统、通信系统、导航系统等诸多方面。
随着船舶规模不断扩大,航行环境的复杂性不断增加,船舶电气生产设计的要求也越来越高。
传统的船舶电气设计已经无法满足现代船舶复杂系统的需求,因此探索船舶电气生产设计要点与注意事项对于提高船舶电气系统的可靠性、效率和安全性具有重要意义。
船舶电气生产设计的核心在于将各个电气设备有机结合起来,构建一个稳定、高效的电气系统。
在设计过程中需要考虑到船舶的航行特点、环境条件、能源利用等方面的因素,并且要保证系统具有良好的配合性和可靠性。
深入研究船舶电气生产设计的要点与注意事项,对提高船舶电气系统的整体性能水平具有重要意义。
【研究背景结束】1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨船舶电气生产设计的要点和注意事项,从而为船舶电气系统的设计、选型、集成、安装调试提供具体指导和建议。
通过对船舶电气生产设计的研究,可以优化船舶电气系统的功能和性能,提高船舶的运行效率和安全性。
本研究旨在总结和分析目前船舶电气生产设计领域存在的问题,为未来的研究提供参考。
通过对船舶电气生产设计要点与注意事项的研究,旨在为船舶电气工程技术人员提供更加全面和系统的指导,促进船舶电气系统的发展和进步。
1.3 研究意义船舶电气生产设计是船舶设计与建造中至关重要的一环,对船舶的安全运行和性能起着决定性作用。
在现代化船舶中,电气系统所承担的功能越来越复杂,要求系统设计更加科学化、安全可靠。
对船舶电气生产设计要点与注意事项进行深入研究具有重要的意义。
通过研究船舶电气生产设计要点,可以帮助设计人员更好地把握关键技术,避免在设计阶段出现重大失误,确保电气系统的正常运行。
深入研究船舶电气系统设计,可以提高系统的整体性能和可靠性,确保船舶在各种复杂环境下都能够稳定运行。
通过研究船舶电气设备选型,可以为船舶的电气系统提供合适的设备,提高系统的效率和节能性。
关于船舶电气设计中常见的问题探讨

关于船舶电气设计中常见的问题探讨船舶电气设计是船舶设计中的重要部分,它涉及到船舶的供电系统、船舶的自动化系统、船舶的通信系统等方面。
在船舶电气设计过程中,常常会遇到一些常见的问题,这些问题可能会影响到船舶的安全性、可靠性和经济性。
对于船舶电气设计中常见的问题进行探讨非常重要,以期找到合理的解决办法。
1. 电气负荷计算问题在船舶电气设计中,需要对船舶的各个设备的电气负荷进行计算,以确定电气系统的设计容量。
而在实际的船舶运行中,船舶的负荷可能会发生变化,例如在起重设备启动时会产生大电流冲击,这就需要考虑负荷的瞬时性。
如何准确地计算船舶的电气负荷,是一个常见的问题。
2. 电气系统的可靠性问题船舶的电气系统一旦发生故障,可能会对船舶的安全性和可靠性产生重大影响。
如何提高船舶电气系统的可靠性,是船舶电气设计中需要解决的问题之一。
在电气系统设计中,需要考虑到各种可能的故障情况,并采取相应的措施来提高系统的可靠性。
3. 电气设备的布局问题船舶的电气设备通常会安装在船舶的机舱、船体内部和甲板上,而这些设备的布局会影响船舶的结构和安全性。
在船舶电气设计中,如何合理地布置各种电气设备,以减少对船舶结构的影响,并确保船舶的安全性,是一个常见的问题。
4. 电气系统的节能问题随着能源的日益紧张,如何在船舶电气设计中实现节能也成为一个重要的问题。
在船舶的电气系统设计中,需要考虑如何合理利用能源,减少能源的浪费,从而提高船舶的经济性。
二、关于船舶电气设计中常见问题的解决办法2. 电气系统的可靠性问题的解决为了提高船舶电气系统的可靠性,可以采用备份系统、断路器保护、设备间的隔离开关等手段,以保证在部分设备发生故障时,可以及时切换到备份设备,以确保系统的正常运行。
船舶电气生产设计要点与注意事项研究

船舶电气生产设计要点与注意事项研究船舶电气生产设计是船舶建造过程中不可或缺的一环,它关乎船舶的正常运行和安全性。
因此,船舶电气生产设计要点和注意事项十分重要,本文将对此进行研究和探讨。
1. 电气设备选型电气设备选型是整个电气系统的核心,需要综合考虑船舶的用途、运行环境和功率需求等因素。
一般来说,船舶电气设备要具有防水、防腐、耐压、耐震等特点。
此外,硬件的选型还需要充分考虑软件算法的适用性,保证整个系统的稳定性和可靠性。
2. 系统设计船舶电气系统设计必须遵循电气安全规范,对于不同的船舶需要进行个性化设计。
在设计过程中,需要结合船舶的具体要求来确定电气系统的供电方案、回路分布和安装位置等关键参数,确保系统能够正常运行和满足运行要求。
3. 配线方案配线方案是船舶电气系统的关键一环,需要充分考虑导线材料、截面、电阻、电压降、接线等因素。
在设计配线方案时,必须符合相关规范标准,充分考虑电气负荷安全预留、散热、维修方便等因素。
同时,需要考虑配线的整体效率和性价比。
4. 电气设施安装电气设施安装关乎船舶电力系统的运行稳定和安全性,必须按照规范要求进行。
在安装过程中,需要正确配合施工人员进行拆装、接线、装置调整等操作,保证电气设施的准确可靠和防火防爆要求。
1. 规范遵守船舶电气生产设计是一项需要遵守相关规范的工作。
因此,设计师必须熟知相关规范和标准要求,确保设计方案符合国家标准和船级社认证要求,同时避免因规范问题导致的追责。
2. 安全保障船舶电气系统与船员的生命和财产安全息息相关,因此应该充分注重安全保障。
在设计和生产过程中,应该考虑各种安全隐患,比如跑火、漏电等,采取相应的安全措施和应急预案,确保船员的生命和财产安全。
3. 适用性与可靠性设计过程中必须确保相关设备适用性和可靠性,能够适应船舶运行环境需求,提高设备寿命和运行效率。
比如在操纵系统设计中,需要考虑到使用船员的方便性,为其提供更加便捷的操作方式,提高操作效率和减少失误。
船舶电气系统的设计与优化研究

船舶电气系统的设计与优化研究一、引言船舶电气系统是船舶的重要组成部分,它负责为船舶提供电力、控制和通信能力。
随着船舶技术的不断发展和航行需求的提高,船舶电气系统的设计和优化成为了一个重要的研究领域。
本文将探讨船舶电气系统的设计原则、存在的挑战以及优化方法。
二、船舶电气系统的设计原则1. 可靠性船舶作为远洋运输工具,其电气系统的可靠性至关重要。
在设计过程中,应考虑电气设备的质量、寿命以及恶劣环境下的工作能力。
此外,还应采取备用系统和自动切换装置,确保系统在故障发生时能够迅速恢复正常工作。
2. 安全性电气系统的安全性直接关系到船舶的操作和乘员的人身安全,因此在设计中应考虑到防火、防爆、防触电等安全要求。
采用符合船舶安全标准的电气设备和材料,并进行详细的电气接地设计,以降低电气事故的发生概率。
3. 节能性船舶作为能源消耗巨大的系统,电气能源的使用效率直接关系到船舶的经济性和环境影响。
在设计中应优化电气系统的功率分配,减少能量的浪费,并考虑使用可再生能源来降低对传统能源的依赖。
三、船舶电气系统存在的挑战1. 空间限制船舶的船舱空间有限,需要在有限空间内安装复杂的电气设备和电缆线路。
因此,在设计过程中应考虑如何有效利用空间,减小设备和线路的尺寸,并避免设备之间的干扰。
2. 多样性要求船舶电气系统需要应对多样化的航行条件和负载要求。
不同类型的船舶(如油轮、货船、客船)有不同的电气需求,同时还需要考虑到港口供电和自给自足两种电力供应模式的切换。
因此,在设计过程中需要根据实际需求进行灵活的组合和布置。
3. 技术更新随着技术的发展,船舶电气系统也在不断更新换代。
新的设备、控制系统和通信技术的应用给设计带来了新的挑战。
在设计过程中要考虑如何融入新技术,并保证与旧系统的兼容性。
四、船舶电气系统的优化方法1. 电路优化通过对电路的分析和优化,可以减小电阻和功率损耗,提高系统的效率。
采用优质的电缆和连接器,并合理设计电气线路的布置,可以降低电压降和电磁干扰,提高系统的稳定性和可靠性。
船舶电气生产设计要点与注意事项研究

船舶电气生产设计要点与注意事项研究船舶电气生产设计是指针对船舶上的电气系统和设备进行设计和安装的工作。
在船舶电气生产设计中,必须考虑到船舶的特殊环境和使用条件,确保系统的安全可靠运行。
以下是船舶电气生产设计的要点和注意事项。
1. 系统可靠性:船舶电气系统处于海洋环境中,面临海水腐蚀、涌浪和极端气候等多种不利因素,因此必须确保系统的可靠性,能够在恶劣条件下稳定运行。
2. 防火设计:船舶是一个封闭的环境,电气设备由于长时间运行可能会产生过热问题,增加火灾风险。
在设计阶段必须做好防火措施,选择阻燃材料,并安装适当的温度控制和报警系统。
3. 电器绝缘:船舶上的电气设备必须具备良好的绝缘性能,以防止漏电和触电事故的发生。
在选择和安装电气设备时,必须确保绝缘层的可靠性,并定期进行绝缘测试和维护。
4. 可操作性:船舶上的电气系统需要方便维护和操作。
在设计阶段,必须考虑船舶上的空间限制和人员操作的便捷性,合理布置设备和配电线路,并提供合适的开关和控制装置。
5. 耐用性:船舶在水中航行时受到振动、冲击和潮湿等不利环境的影响,电气设备必须具备足够的抗震和防潮性能,以保持长期稳定运行。
在选择设备时,必须考虑到设备的耐用性和适应性。
6. 西安电机股份有限公司配合:6.1评估:在设计阶段,可以与西安电机股份有限公司合作进行设备评估,根据船舶类型和使用条件,选取适合的电气设备和解决方案。
6.2供应:西安电机股份有限公司是一家专业的电机及电气设备供应商,可以提供符合船舶电气需求的产品,并具备良好的供应链和售后支持。
6.3配套:西安电机股份有限公司可以根据船舶电气系统的需求提供配套服务,包括产品选择、安装指导和技术支持,确保系统的正常运行。
船舶电气生产设计的要点和注意事项包括系统可靠性、防火设计、电器绝缘、可操作性、耐用性等方面。
与西安电机股份有限公司合作可以提高电气设备的质量和性能,确保船舶电气系统的安全可靠运行。
船舶电气系统设计与维护技术研究

船舶电气系统设计与维护技术研究船舶电气系统是恰当实现船舶自动化控制和驾驶技术创新的重要组成部分。
其安全性、可靠性和可调理性直接影响着船舶的运行效率和航行效果。
本文将通过研究电气系统设计和维护技术,探讨提高船舶安全航行能力的方法。
一、船舶电气系统设计1. 电气系统元件船舶电气系统的特点是安全性、可靠性和涉及巨大的电力和电气控制系统。
其元件包括电动机、电力配电盘、保护设备、传感器、控制器和通信设备等。
其中,电动机是实现船舶电气系统驱动之主要实体。
电力配电盘在船舶电气系统中起到核心作用,对电气系统的正常运行和可持续发展有着重要作用。
2. 电气系统设计方案船舶电气系统设计应满足船舶安全可靠性要求,系统电路从产生电能到每个用电设备的控制,要能够满足以下基础需求:①充分考虑运行环境和安全性需求,确保系统的运行稳定,并在遇到故障时,能快速应对。
②根据设备的实际需求,选择最佳电源、接线、控制和通信设备等。
③确保制度化、系统化、标准化的设计和实施方案,以加强设备的可靠性和可调度性,进而优化船舶运行。
3. 设计审查检验船舶电气系统的设计和审查检验是确保电气系统可靠安全运行和优化的重要手段。
设计审查检验过程应突出以下方面:①标准化:基于国内和国际标准,对电气系统确保使用先进的制度和技术,以及良好的治理实践。
②风险评估:通过引入风险管理和风险评价等手段来识别并有效管理电气系统风险。
③防灾减灾:通过设计和审核,确保电气系统具有防灾预防和减灾措施。
同时,通过不断实施管理来保证系统能够稳定、安全的运行。
二、船舶电气系统维护技术1. 日常维护船舶电气系统采用常规维护措施以确保其可靠性。
标准的维护措施包括:①对电气系统的各组件进行检查与保养。
②定期检查电气系统的接线和导线的状态。
③检查电气系统的电路保护和故障切断功能是否正常。
④进行灯泡、电池、开关和插座等设备的定期更换和更换。
⑤新建部件的培训、测试和反馈等方案。
2.隐患排查和维修船舶电气系统在运行过程中会出现各种不同类型的故障,而焦点应该是如何排查和修复这些故障。
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课程设计成果说明书题目:船舶岸电自动并车装置的设计学生姓名:向得智学号:130407132学院:船舶与海洋工程学院班级:A13船电指导教师:单海校浙江海洋学院教务处2016年 06月 19 日浙江海洋学院船舶与海洋工程学院《课程设计》成绩评定表2015—2016学年第二学期浙江海洋学院《课程设计》任务书学院船舶与海洋学院班级 A13船电专业船舶电子电气工程目录船舶岸电自动并车装置的设计摘要:随着科学技术的日新月异,舰船修造技术也日趋成熟。
现如今,海运在全球运输系统中起着不可或缺的重要作用,港口已经成为区域经济和国民经济社会发展的重要战略资源。
与此同时,经济高速发展中的中国与世界各国的航运贸易大规模正不断扩大,越来越多的远洋船舶到访我国各大港口。
特别是随着经济全球化以及造船技术的飞速发展,大吨位船舶数量急剧增加,由船舶造成的海洋环境污染日趋严重。
船舶多靠燃烧燃油,燃气等进行发电,回向环境中排放大量的二氧化碳以及氮氧化物等,对环境造成污染。
在船舶靠港期间,原动机的发动更是对港口的造成除环境污染外的噪声污染。
相对于船舶上辅机发电供电,船舶在靠港期间接用港口岸电电源进行供电,在对于燃烧燃油所带来的污染物排放控制、噪声减少、能源节约等方面优势明显,且具有良好的社会效益和经济效益。
本文从各个方面比较了低压岸电电源电源和高压岸电电源的优缺点,分析了船舶岸电自动并车装置的主要技术,着重对靠港船舶如何更好跟方便的使用岸电进行了讨论。
对靠港船舶接岸电技术进一步探索,对于保护海洋环境、促进节能减排和港口可持续发展具有重要深远的意义。
关键词:船舶;岸电电源;并车装置;自动一、设计任务及要求1.1设计任务搜集大量文献资料,理解船舶岸电自动并车装置原理并根据原理确定总体设计方案。
然后进一步确定船舶岸电自动并车装置的硬件以及软件的设计方案。
1.2设计要求自动并车装置应具有以下功能:(1)检测待并发电机电压与运行发电机的电压差、频率差和相位差,当任一条件不符合时,实现闭锁,不允许发送合闸指令。
(2)检测待并发电机与运行发电机电压的频率差,根据频差的大小和方向自动的对待并发电机组发出调频信号,使待并发电机组频率与运行发电机频率接近,减小频差,创造合闸条件。
二、设计过程2.1自动同步并车原理2.1.1同步并网的过程及原理岸电电源与船舶的连接操作有两个部分:当船舶进港时,船舶需要连接港口岸电电源;当船舶离港时,船舶需要断开岸电电源,使用船舶自身的发电机电力。
2.1.2同步并网过程船舶使用岸电的全部操作过程如下:(1)船舶靠港之后,确保船舶和岸电电源的电缆接地线接地正常,消除船舶与岸电电源之间的静电电势差;(2)连接船舶与岸电电源之间的电力传输电缆和信号控制电缆;(3)确认岸电与船电之间的连接插头被正确的连接好,并开始输送电力;(4)船舶辅机与岸电电源进行并网同步;(5)当岸电与船电并网同步完成,岸电连接断路器合闸之后,船舶发电机卸掉负载,关闭发电机;(6)船舶使用岸电电源的过程中,监控系统监视整个电路中的任何故障,例如接地故障、短路等;(7)当船舶要离港时,打开辅机引擎,调节船舶发电机使其与岸电电源并网同步;(8)当负载从岸电电源转移到船舶发电机后,切断岸电电源。
并保证岸电电源的接地系统正常接地,以确保安全;(9)断开岸电电源的连接电缆和控制电缆,船舶准备离港。
2.1.3同步并网分类现代的船舶基本上均采用了交流船舶电站,且由于船舶本身对电站的大功率、可靠性和连续运行的要求,一般的船舶电站均安装两台或者两台以上的发电机组本小节从船舶电站的角度分析并网的分类,即发电机组之间或者发电机与船舶电网间同步并网。
同步并网可以分成两类:自同期并网法和准同期法。
自同期并网是指将在没有加励磁的情况下把待并网发电机的转速升至发电机机组的同步转速,然后把待并网发电机并入系统,随即供给励磁电流,依靠机组之间的自整步作用将待并网发电机拉入同步。
自同期并网法的优点是合间迅速、操作简单。
自同期一般只需要几分钟既可以完成同步,在系统紧急需要额外功率的情况下,有利于系统的快速稳定。
由于在没有励磁的情况下不需要考虑准同期并网的一些条件,易于实现自动化。
但是采用自动同期并网的方法也有较大的危害,在合闸的瞬间发电机的定子能够吸收大量的无功功率,从而使整个系统在合闹时候电压大幅降低。
准同期并网法在发电机与电网的并网中运用广泛。
准同期方式并网是当待并网发电机组完全符合并网条件后,把发电机与电网同歩并车。
采用这种方式的所产生的冲击电流下,对电网和发电机组均不会产生较大的危害,同时对用电设备也不产生大的冲击。
准同期并网的操作方法是:在待并网的发电机组与电网并网之前,调节发电机转速,使其产生的电压频率与电网同步;调节发电机励磁电流,使发电机产生的电压与电网电压同歩。
在保证频率差和电压差的条件下,寻找两者零相角差时刻把发电机组并网到电网上,此时并网瞬间产生的冲击电流处于可控范围内。
准同期并网法的并网装置又可以分成自动准同期装置和手动准同期装置。
在并网过程中,自动准同期装置监测电压差、频率差信号,并捕捉相角差为的合闹时刻,在合间时刻到来之前的合适时间发出合闹信号。
当频率差、电压差不满足要求时,自动准同期装置能够自动发出控制信号调节待并网发电机。
如果频率差不满足要求,则发出加速或者减速信号,调节发电机原动机的转速。
如果电压差不满足要求,自动并车装置控制发电机的励磁调整装置,使发电机升压或者降压。
手动同期装置主要依靠操作人员,操作人员通过监视电压表、频率表以及整步表,结合自己的操作经验判断零相角的合闹时刻,并提前预先合上断路器。
2.1.4并联运行的条件岸电并网是船舶发电机与岸电电源之间的同期并联,其并联的首要条件之一就是相序一致。
在相序一致的条件下,准同期并列的电压相量分析如下图所示。
图 准同期方式下电压相图 (a )电路示意图 (b)相量图根据上图可以看出发电机与岸电电源的电压相量差为;)sin()sin(G G Gm s s sm d t U t U U φωφω+-+=从图及公式可知,瞬时电压差主要取决于合闸时船电与岸电之间的瞬时电压差、频率差以及相角差,从而可以得到理想情况下准同期并联操作实现船电与岸电电源准同步方式必须满足以下四个条件:(1)待并网的船舶发电机的电力的相序必须与岸电电源的相序保持一致; (2)待并网的船舶发电机的电压与岸电电源的电压幅值相等; (3)待并网的船舶发电机的频率与岸电电源的频率相等; (4)待并网的船舶发电机的相角与岸电电源的相角一致。
在实际的同步并车操作过程中,船舶发电机的相序可以保证与岸电电源完全一致,其余的三个条件电压差、频率差和相角差应小于某一个设定值,从而使合闹冲击电流处于系统可以承受的范围。
2.1.5并联运行分析同歩并网避免了在合闸的过程中产生巨大的冲击电流,对电网、发电机以 及船上的用电设备具有重要意义,能够保持系统的稳定运行。
下面对准同步并 网方式岸电电源并网条件进行分析:(1)假设船电和岸电的频率、相位均相等的情况下,船电和岸电的电压幅值不相等。
如图所示船舶使用岸电时的电路等效图,此时船舶使用发电机所产生的电力,断路器QF1导通,QF2断开。
在断路器QF2两端的电压幅值不相等时,即G U 与S U 不相等,此时如果进行强行并车,断路器QF2合闹的瞬间必然后产生一个电压差d U 。
公式可以简化为:)sin()(S S Gm Sm d t U U U φω+-=假设发电机的绕组暂态电抗d X ,线路的电抗为l X ,岸电电源系统的等值阻 抗为s X ,且假设S U >G U ,则其产生的冲击电流的有效值ip I 为:sl d GS ip X X X U U I ++-=(2)假设船电和岸电的电压幅值、频率相等,相位不等。
在合闹的瞬间,船电和岸电之间存在一个相角差φ,此时电压相量图为:图 相角不相等时的电压相图当相角差不为0时,公式进行简化后可以得到:)22cos()22sin(2SGSGSGSGGMdttUUφφωωφφωω+++-+-=上式可以简化为:)2sin()22cos(2φφφωω∆+++=SGSGGMdtUU则此时的冲击电流为:)2sin(2φ∆++=sldGMip XXXUI(3)假设船舶和岸电的电压相等,初始相角一样,频率不相等。
图频率不相等时的电压相图在此时,公式根据条件可化简为:)2sin()2cos(2ttUU dGSGGMdωφωω++=船电和岸电之间电势相量存在相对运动,其大小随着时间变化而变化,会形成脉动电压,脉动电压的赋值即为。
当存在频率差时,合间瞬间会造成能量的传递,使船舶发电机进入同歩运行之前进入一个抖动暂态,频率差过大会直接造成失步。
通过上述分析,理论上岸电电源与船舶电源同步应该使双方的相序、电压、相位、频率严格相等。
但是在实际的并车操作过程中,相序必须保持一致;岸电与船电电压差一般要求不大于±5%±10%;频率差一般要求不大于±0.2~±0.5;相角差一般小于±10°。
2.1.6并联运行并网点的捕捉(1)信号的采样方法和分析:根据同期并车的条件,并车合闸之前需要判断合间条件,自动并车装置需要准确的获取船电和岸电的电压、频率差、相位差等信号。
信号的采样精度直接影响同期并车时所产生的冲击电流的大小,如果采样获取的信号误差较大,可能会造成并车的失败。
获取这些信号的方式一般有直接法和间接法。
直接法即采用直接的测频、测压、测相位差的硬件电路,把所采集到的信息送往系统。
间接法是通过一定的技术手段获取船电和岸电的相关电压曲线信号,通过软件的方式从实际的电压信号中计算出所需要的参数。
直接法由于采用的专门的硬件电路,其测算速度快,实现容易,但是为了保证其准确性,必须额外采用抗干扰电路。
间接法采用软件的方式,对于所获取的电压信号中的干扰信号或者高频信号可以直接采用软件方式进行改善,只要能够保证采样过程中的准确性,间接法测算出的各项参数准确性较高,但速度相对较慢。
现代电子技术的发展,专用的数字处理器速度已经很高,所以采用间接测量的方式已经能够保证其测算速度。
间接法通过采样电路获取船电和岸电的电压信号送往中处理,根据其获取电压信号的方式不同,可以分为直流测量法和交流测量法。
(2)相位角计算和恒定超前时间的获取并网操作的过程中,在相序、电压差和频率差均满足并车的条件下,岸电和船电的相角相等时刻就是并车合闸的时刻。
船舶电源与岸电电源的并车过程中,岸电电源和船舶电源的频率差很难为。
在实际的工程运用中,如果发现岸电和船电同频率,首先就需要打破同频,在同频的条件下,船电和岸电不会出现相角相等时刻。
恒定超前时间的获取釆用测量时间差的方法来获得恒定超前时间,这种方法就是把待并发电机和电网的正弦波电压变换成方波,然后测量电网和待并发电机电压方波上升沿的时间差,以此来获得恒定超前时间的。