船舶电气设计汇编

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一、设计任务及要求 ......................................................................................................................................... - 2 -1.1设计任务 ................................................................................................................................................. - 2 -1.2设计要求 ................................................................................................................................................. - 2 -二、设计过程 ..................................................................................................................................................... - 2 -2.1自动同步并车原理 ................................................................................................................................. - 2 -2.1.1同步并网的过程及原理 .............................................................................................................. - 2 -2.1.2同步并网过程 .............................................................................................................................. - 2 -2.1.3同步并网分类 .............................................................................................................................. - 3 -2.1.4并联运行的条件 .......................................................................................................................... - 3 -2.1.5并联运行分析 .............................................................................................................................. - 5 -2.1.6并联运行并网点的捕捉 .............................................................................................................. - 7 -2.2供船舶用岸电结构及技术 ..................................................................................................................... - 9 -2.2.1供船舶用岸电电源结构和分布................................................................................................... - 9 -2.3自动准同步并车装置硬件设计 .......................................................................................................... - 11 -2.4软件设计 ............................................................................................................................................... - 13 -2.4.1自动准同步并车装置软件设计整体构架................................................................................. - 13 -三、参考文献 ................................................................................................................................................... - 14 -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。