1、項(xiàng)目八 船舶電站運(yùn)行自動(dòng)化任務(wù)8.1 船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)要求 任務(wù)8.2 船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化操作 任務(wù)8.3 某輪船電站的自動(dòng)控制系統(tǒng)的操縱程序 任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止 任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能第1頁，共38頁。任務(wù)8.1 船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)要求 船舶電站自動(dòng)化的主要任務(wù)是保證供電的安全可靠和改善勞動(dòng)條件，同時(shí)也能提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。具體要求已在各國的船舶建造規(guī)范中反映出來?，F(xiàn)歸納如下：（1） 船舶發(fā)電站的備用發(fā)電機(jī)組應(yīng)能隨時(shí)迅速（不超過45 s）自動(dòng)啟動(dòng)并自動(dòng)投入電網(wǎng)供電（有兩臺機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)同步投入）。（2） 各發(fā)電機(jī)的自動(dòng)開關(guān)應(yīng)能防止

2、短路時(shí)的重復(fù)合閘。（3） 當(dāng)電網(wǎng)電壓頻率持續(xù)變低及負(fù)荷持續(xù)超過預(yù)定的最大值時(shí)，或運(yùn)行機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)在集控室的主輔機(jī)控制臺發(fā)出警報(bào)，并發(fā)出啟動(dòng)指令，使備用發(fā)電機(jī)組迅速自動(dòng)啟動(dòng)，并自動(dòng)投入電網(wǎng)供電。（4） 當(dāng)船舶電站過載時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)卸除次要負(fù)載。（5） 能自動(dòng)啟動(dòng)的多臺發(fā)電機(jī)組應(yīng)裝有程序啟動(dòng)系統(tǒng)或人工選擇開關(guān)，程序啟動(dòng)系統(tǒng)在某機(jī)組啟動(dòng)失靈或不能合閘時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)將啟動(dòng)指令轉(zhuǎn)移到另一機(jī)組。下一頁返回第2頁，共38頁。任務(wù)8.1 船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)要求 （6） 船舶電站的自動(dòng)控制或遙控失靈時(shí)，應(yīng)能進(jìn)行手動(dòng)控制或就地控制（機(jī)旁）。（7） 瞬態(tài)條件所反應(yīng)的信號（如電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)電流）不應(yīng)使發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生不

3、必要的自動(dòng)啟動(dòng)。（8） 當(dāng)故障斷電后又恢復(fù)供電時(shí)，各電動(dòng)機(jī)負(fù)載應(yīng)能按程序啟動(dòng)，以免產(chǎn)生過大的沖擊電流而使主開關(guān)跳閘。（9） 廢氣透平發(fā)電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)能控制加熱器循環(huán)水，使主機(jī)功率變化時(shí)仍能保證正常供電。（10）控制臺應(yīng)能啟動(dòng)和停止發(fā)電機(jī)組，接通或切斷跨接匯流排，控制兩路獨(dú)立供電電源的轉(zhuǎn)換，并有測量及顯示機(jī)組運(yùn)行情況的儀表和報(bào)警設(shè)備。上一頁返回第3頁，共38頁。任務(wù)8.2 船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化操作船舶自動(dòng)化電站一般能實(shí)現(xiàn)下列自動(dòng)化操作：（1） 自動(dòng)啟動(dòng)任意一臺發(fā)電機(jī)組。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)處于停車狀態(tài)時(shí)，而且發(fā)電機(jī)主開關(guān)也沒有合閘，如有令發(fā)電機(jī)啟動(dòng)的信號時(shí)，該機(jī)就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)。（2） 自動(dòng)準(zhǔn)同步并車

4、。若電網(wǎng)上有機(jī)組供電，則機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)成功后，即由自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置與自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置配合工作，將新啟動(dòng)機(jī)組自動(dòng)投入電網(wǎng)，并聯(lián)運(yùn)行。（3） 自動(dòng)恒頻及有功功率自動(dòng)分配。當(dāng)兩臺機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置與原動(dòng)機(jī)調(diào)速器配合，使電網(wǎng)維持恒定頻率，偏差不大于0.25 Hz，并使兩臺機(jī)承擔(dān)的有功功率按機(jī)組容量成比例分配。（4） 欲使一臺機(jī)解列時(shí)，自動(dòng)裝置應(yīng)將其負(fù)載自動(dòng)轉(zhuǎn)移至運(yùn)行發(fā)電機(jī)后，才接收跳閘指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)解列。下一頁返回第4頁，共38頁。任務(wù)8.2 船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化操作（5） 自動(dòng)恒壓及無功功率自動(dòng)分配。無論單機(jī)還是并聯(lián)運(yùn)行，自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置總能保持電網(wǎng)電壓維持恒壓，誤差不大于e 2.5

5、%U 。同時(shí)能調(diào)整并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的無功分配，使之合理分擔(dān)。（6） 有自動(dòng)分級卸載裝置及按程序順序啟動(dòng)裝置。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載超過額定負(fù)載時(shí)，可分為一次或二次卸掉次要負(fù)載。當(dāng)電網(wǎng)失電后又恢復(fù)供電時(shí)，有使重要負(fù)載按順序啟動(dòng)的自動(dòng)裝置。（7） 集控室中設(shè)有監(jiān)視儀表、信號指示燈、報(bào)警設(shè)備和人工控制按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。在船舶自動(dòng)化電站中有很多自動(dòng)化測量裝置，它依靠各種傳感器能對電站系統(tǒng)中大量參數(shù)進(jìn)行測量，如電壓、電流、功率、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等，有些能連續(xù)而自動(dòng)地進(jìn)行巡回測量、數(shù)字顯示、監(jiān)視、報(bào)警和記錄。同時(shí)還可以輸出信息，通過相應(yīng)的自控設(shè)備去控制有關(guān)機(jī)器的運(yùn)行。具體對柴油發(fā)電機(jī)組，記錄和報(bào)警內(nèi)容如表8.1 所示。

6、上一頁返回第5頁，共38頁。任務(wù)8.3 某輪船電站的自動(dòng)控制系統(tǒng)的操縱程序該輪船是我國自動(dòng)化程度較高的集裝箱貨輪，其電站自動(dòng)化系統(tǒng)由電磁元件及半導(dǎo)體元件混合組成，功能比較完善。該輪船電站有三臺600 kVA 的同容量柴油發(fā)電機(jī)組，正常航行時(shí)，用一臺機(jī)組即可滿足全船供電。各臺柴油機(jī)（包括主機(jī)）的冷卻水系統(tǒng)連通，利用運(yùn)行機(jī)組的余熱預(yù)熱備用機(jī)組，還裝設(shè)了實(shí)現(xiàn)周期性預(yù)潤滑的電動(dòng)潤滑油泵及自動(dòng)控制裝置。備用機(jī)組的啟動(dòng)，有“機(jī)旁”“半自動(dòng)”（遙控）和“自動(dòng)”三種方式。當(dāng)備用機(jī)組置于“自動(dòng)”時(shí)，只要電網(wǎng)一停電，就形成啟動(dòng)指令。柴油機(jī)用壓縮空氣啟動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)“三次啟動(dòng)”。成功后，若電網(wǎng)無電，能直接自動(dòng)合閘；停

7、機(jī)的控制是由電磁鐵切斷燃油供給而實(shí)現(xiàn)的，控制系統(tǒng)具有“模擬試驗(yàn)”的功能。圖8.1 所示為該輪船電站自動(dòng)操縱時(shí)的程序方框圖。下一頁返回第6頁，共38頁。任務(wù)8.3 某輪船電站的自動(dòng)控制系統(tǒng)的操縱程序三臺機(jī)組中，1 號機(jī)為運(yùn)行機(jī)，2 號和3 號機(jī)分別為第一和第二備用機(jī)組。由圖8.1 可知，對運(yùn)行機(jī)的故障，分為電氣故障和機(jī)械故障兩類。電氣故障包括過流、逆功、欠壓和短路；機(jī)械故障有潤滑油壓力低和柴油機(jī)超速。當(dāng)發(fā)生電氣故障時(shí)，發(fā)電機(jī)主開關(guān)將跳閘，考慮到電氣故障有可能是瞬時(shí)性的，故控制系統(tǒng)有一次重合閘的功能；若是機(jī)械故障或一次重合閘不成功，則形成停機(jī)指令，并給出報(bào)警和記錄。不論何種故障，只要是電網(wǎng)失電，備

8、用機(jī)組立即接收啟動(dòng)指令。第一備用機(jī)組啟動(dòng)成功后，若電網(wǎng)無電，則可直接自動(dòng)合閘。若因運(yùn)行機(jī)重合閘成功，則因電網(wǎng)已有電，備用機(jī)組將因?yàn)椴荒茉谙薅ǖ臅r(shí)間內(nèi)自動(dòng)合閘，只好自動(dòng)停機(jī)；反之，若第一備用機(jī)組先合閘成功，則運(yùn)行機(jī)不能再合閘，也將在規(guī)定時(shí)限內(nèi)自動(dòng)停機(jī)。若電網(wǎng)斷電，第一備用機(jī)組未準(zhǔn)備好或其啟動(dòng)失敗或合閘失敗，則將啟動(dòng)第二備用機(jī)組。至于三臺機(jī)組中，哪一臺作為運(yùn)行機(jī)組，可以用轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行選擇。第一備用和第二備用則將按機(jī)艙中機(jī)組的固定編號順序依次而定。上一頁返回第7頁，共38頁。任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止1. 船舶柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)事項(xiàng)船舶發(fā)電機(jī)大多由柴油機(jī)拖動(dòng)，船舶發(fā)電機(jī)的自動(dòng)啟、停主要

9、牽涉柴油機(jī)的啟、停。船舶發(fā)電機(jī)用的柴油機(jī)一般有電動(dòng)啟動(dòng)和壓縮空氣啟動(dòng)兩種方式。電動(dòng)啟動(dòng)一般用于應(yīng)急電站、發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)，由蓄電池供電給直流伺服電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)直到啟動(dòng)完畢。主發(fā)電機(jī)組一般采用壓縮空氣啟動(dòng)，壓縮空氣啟動(dòng)控制閥到達(dá)柴油機(jī)，再由柴油機(jī)的空氣分配器按各氣缸發(fā)火的順序，依次將壓縮空氣引入各氣缸，推動(dòng)活塞，使機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)。一旦由進(jìn)入氣缸的壓縮空氣產(chǎn)生高溫，自行發(fā)火運(yùn)轉(zhuǎn)后，立即切斷氣源，柴油機(jī)即自行運(yùn)轉(zhuǎn)。從柴油機(jī)開始啟動(dòng)直到在額定轉(zhuǎn)速下工作需注意以下幾個(gè)問題：下一頁返回第8頁，共38頁。第9頁，共38頁。任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止（1）啟動(dòng)前的預(yù)潤滑。柴油機(jī)都具有潤滑油循

10、環(huán)系統(tǒng)，包括由自己的動(dòng)力帶動(dòng)的潤滑油泵、管路、過濾器和冷卻器等。在運(yùn)行時(shí)，能自行建立一定的潤滑油壓力，保證自身的潤滑油循環(huán)，使各主要潤滑部位都有良好的潤滑；停機(jī)后，潤滑油系統(tǒng)也停止工作。因此，經(jīng)較長時(shí)間停機(jī)后，應(yīng)有啟動(dòng)前的預(yù)潤滑程序，確保在啟動(dòng)時(shí)，各相互接觸的運(yùn)動(dòng)部位有必要的潤滑油，避免發(fā)生干摩擦。預(yù)潤滑的方式有兩種： 周期性自動(dòng)預(yù)潤滑，在柴油機(jī)潤滑油泵之外，另設(shè)一電動(dòng)油泵，作為柴油機(jī)潤滑油循環(huán)系統(tǒng)的另一個(gè)動(dòng)力源，該電動(dòng)油泵應(yīng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，當(dāng)柴油機(jī)停機(jī)后，就開始工作，保證每隔一定時(shí)間（如4 h）接通電源泵油工作一段時(shí)間（如10 min），周期性實(shí)現(xiàn)預(yù)潤滑，以待隨時(shí)啟動(dòng)。當(dāng)柴油機(jī)投入運(yùn)行，自動(dòng)

11、預(yù)潤滑油泵的控制電源立即斷開，由柴油機(jī)自行潤滑。上一頁下一頁返回第10頁，共38頁。任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止 一次性注入式預(yù)潤滑。在柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)中，接入一個(gè)柱塞式潤滑油泵，其中儲滿潤滑油，當(dāng)機(jī)器接到啟動(dòng)指令時(shí)，壓縮空氣先作用到柱塞式油泵，推動(dòng)活塞，將其中所儲潤滑油通過管系，注入機(jī)器需要潤滑的各部位，然后才開始啟動(dòng)。（2）啟動(dòng)時(shí)燃油控制。柴油機(jī)的噴油量是由調(diào)速器和控制手柄控制。啟動(dòng)時(shí)，調(diào)速器尚未正常工作，這時(shí)的燃油量可用手柄來限制。上一頁下一頁返回第11頁，共38頁。任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止（3）暖機(jī)。當(dāng)啟動(dòng)成功后，柴油機(jī)將運(yùn)行在略高于最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上，稱

12、為點(diǎn)火轉(zhuǎn)速，以后再予以升速，一般為減少熱應(yīng)力，讓機(jī)器先在中速下運(yùn)行一段時(shí)間，這就是暖機(jī)（或稱為暖缸）。暖機(jī)所需時(shí)間依機(jī)型和輔機(jī)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而不同。在自動(dòng)電站中，通常是將各臺柴油機(jī)的冷卻淡水管系連成一個(gè)整體，運(yùn)行機(jī)組的冷卻水（約65 ）也循環(huán)于備用機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，使備用機(jī)組處于預(yù)熱狀況。當(dāng)備用機(jī)組啟動(dòng)成功后，可以較快地加速（甚至無須暖缸），直到額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。此對于增強(qiáng)自動(dòng)電站功能，保證供電連續(xù)性、可靠性是有幫助的。柴油機(jī)的停機(jī)，只需控制切斷燃油供給，機(jī)器即自行停機(jī)。但也需注意不同形式機(jī)器可能有不同的要求，突然停機(jī)也許是某些機(jī)器的性能不能接受的，它要求在中速下先運(yùn)行一段時(shí)間，待溫度逐漸降低，然后

13、才允許斷油停機(jī)。上一頁下一頁返回第12頁，共38頁。任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止2. 柴油發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)啟、停功能及程序柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟、停機(jī)的控制應(yīng)包括以下功能：（1）應(yīng)有“自動(dòng)”“機(jī)旁”“遙控”操作方式的轉(zhuǎn)換，并能滿足“機(jī)旁”優(yōu)先于“遙控”，“遙控”優(yōu)先于“自動(dòng)”?！白詣?dòng)”是指柴油機(jī)的操作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)置于此位置時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)投入工作，按既定的程序，自動(dòng)啟動(dòng)、停止機(jī)組。“遙控”是指在駕駛臺或集控室用按鈕對柴油機(jī)實(shí)行啟、?？刂啤！皺C(jī)旁”是指在柴油機(jī)旁進(jìn)行常規(guī)的手動(dòng)啟、停機(jī)組。優(yōu)先是指轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“自動(dòng)”時(shí)，也能做“遙控”或“機(jī)旁”操作；置“遙控”時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)“機(jī)旁

14、”操作，但不能有“自動(dòng)”的功能；置“機(jī)旁”時(shí)，“自動(dòng)”及“遙控”功能均被取消。上一頁下一頁返回第13頁，共38頁。任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止（2）對自動(dòng)啟動(dòng)的各種準(zhǔn)備工作設(shè)置邏輯判斷和監(jiān)視。例如，需確認(rèn)機(jī)組已檢修完畢，轉(zhuǎn)換開關(guān)已置于“自動(dòng)”位置，有預(yù)潤滑、預(yù)熱，有足夠的啟動(dòng)動(dòng)力，本機(jī)是處于靜止?fàn)顟B(tài)等，才能自動(dòng)啟動(dòng)。（3）接收啟動(dòng)指令時(shí)，按應(yīng)有的程序自動(dòng)啟動(dòng)。（4）一個(gè)“啟動(dòng)”指令，可以允許試行三次啟動(dòng)，若三次失敗應(yīng)發(fā)出警報(bào)信號，并向總體邏輯控制單元匯報(bào)“啟動(dòng)失敗”，以便由“總體”判斷采取其他措施。（5）適當(dāng)控制啟動(dòng)時(shí)的給油量。（6）柴油機(jī)自行發(fā)火后，應(yīng)切斷啟動(dòng)動(dòng)力源。（7）“

15、中速運(yùn)行”和“加速”控制。若柴油機(jī)需要有“暖缸運(yùn)行”的程序時(shí)，應(yīng)將油門控制于“暖缸轉(zhuǎn)速”下進(jìn)行暖缸，并給予一定的“暖缸時(shí)間”控制，待時(shí)限到達(dá)后，再予以加速，直到接近額定轉(zhuǎn)速。上一頁下一頁返回第14頁，共38頁。任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止（8）當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到額定值的90%時(shí)，可認(rèn)為整個(gè)啟動(dòng)加速程序完成了，應(yīng)自動(dòng)切斷本機(jī)的預(yù)潤滑系統(tǒng)，經(jīng)適當(dāng)延時(shí)（幾十秒）后，接入對本機(jī)的潤滑油壓力監(jiān)視。這是因?yàn)椴裼蜋C(jī)自帶的潤滑油泵，在潤滑系統(tǒng)中建立必要的油壓需要一定的時(shí)間，剛啟動(dòng)時(shí)，潤滑油壓力尚未達(dá)到應(yīng)有數(shù)值。若不經(jīng)延時(shí)，接入監(jiān)視，它將立即發(fā)出“油壓低”的誤會(huì)信號，造成不必要的報(bào)警，甚至自動(dòng)停機(jī)。（

16、9）運(yùn)行機(jī)組接到“停機(jī)”指令后，即按應(yīng)有的程序自動(dòng)停機(jī)，停機(jī)完成后，發(fā)出停機(jī)成功信號，并應(yīng)自動(dòng)接通預(yù)潤滑系統(tǒng)，做好下次啟動(dòng)的一切準(zhǔn)備。如果因?yàn)椴裼蜋C(jī)本身故障（一般有啟動(dòng)失效、潤滑油壓力低、冷卻水溫高、排煙溫度高、超速等）而導(dǎo)致停機(jī)時(shí)，應(yīng)發(fā)出“阻塞”信號，使該機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng)阻塞，并發(fā)出聲光報(bào)警。待工作人員排除了故障，手動(dòng)“解除阻塞”后，才恢復(fù)自動(dòng)功能。上一頁下一頁返回第15頁，共38頁。任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止（10）自動(dòng)啟動(dòng)。停機(jī)控制器最好具備“模擬試驗(yàn)”的功能。使運(yùn)行管理人員能在不影響柴油機(jī)的原始狀態(tài)下，校核控制器的工作是否正常，通常用組合開關(guān)和指示燈來實(shí)現(xiàn)。柴油發(fā)電機(jī)組的

17、自動(dòng)啟動(dòng)程序可以用下列方框圖8.2 表示。圖8.2 中包括了“暖缸”工況（虛線框），在某些系統(tǒng)中，也可以將“啟動(dòng)”指令安排成兩種方式：一種是“正常啟動(dòng)”指令，讓機(jī)組有“暖缸”工況；另一種是“緊急啟動(dòng)”指令，如航行中電網(wǎng)突然失電，要求備用機(jī)組立即啟動(dòng)供電。當(dāng)程序控制器接到這種指令時(shí)，可以自動(dòng)去掉“暖缸”程序。上一頁下一頁返回第16頁，共38頁。任務(wù)8.4 船舶電站、柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停止自動(dòng)停機(jī)的程序框圖如圖8.3 所示，柴油機(jī)啟、停程序制定一般有三種基本原則： 按時(shí)間原則控制，即模仿人的實(shí)際操作過程； 按速度原則控制，即直接按速度擬定控制程序； 按潤滑油壓力控制，即根據(jù)不同轉(zhuǎn)速時(shí)潤滑油壓力的變

18、化擬定控制程序。一般采用綜合方式控制，即在整個(gè)控制系統(tǒng)中，以上三種控制原則都有。上一頁返回第17頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能1. 總體控制系統(tǒng)方框圖前面已經(jīng)介紹了電站自動(dòng)化各主要環(huán)節(jié)的功能。在具有要求多臺機(jī)組并聯(lián)供電的電站中實(shí)現(xiàn)電站自動(dòng)化，還必須將各個(gè)自動(dòng)環(huán)節(jié)有機(jī)地聯(lián)系起來，組成一個(gè)總的系統(tǒng)，即總體控制系統(tǒng)。其用來收集來自各臺柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)斷路器、匯流排以及各主要負(fù)載的必要信息及參數(shù)，加以分析判斷，在一定條件下，自動(dòng)采取符合邏輯的措施，以應(yīng)付電站運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種情況，確保電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。總體控制系統(tǒng)一般設(shè)置在集控室，安裝在專門的控制箱中，其

19、方框圖如8.4 所示。下一頁返回第18頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能2. 功能分析下面對總體控制系統(tǒng)的功能進(jìn)行分析。1）發(fā)電機(jī)組操作方式的選擇自動(dòng)電站中，每一臺發(fā)電機(jī)組應(yīng)有三種可供選擇的操作方式：“機(jī)旁”“半自動(dòng)”（遙控），“自動(dòng)”，并且按次序前者應(yīng)優(yōu)先于后者，僅當(dāng)某機(jī)確定為“自動(dòng)”方式時(shí)，它才納入總體控制系統(tǒng)的范圍。在機(jī)組發(fā)生故障的情況下，應(yīng)能自行“退出自動(dòng)”（即所謂“阻塞”），非經(jīng)管理人員排除故障并手動(dòng)控制“復(fù)位”，不得自行恢復(fù)“自動(dòng)”功能。上一頁下一頁返回第19頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能2）判斷是否需要啟動(dòng)備用機(jī)組這是一組“或門”條

20、件，即當(dāng)出現(xiàn)下述任一條件時(shí)，就應(yīng)發(fā)出“增機(jī)”指令，啟動(dòng)備用機(jī)組。（1）經(jīng)延時(shí)判斷，確認(rèn)運(yùn)行機(jī)組重載。（2）運(yùn)行機(jī)組的潤滑油壓力低。（3）運(yùn)行機(jī)組冷卻水出口溫度高。（4）電網(wǎng)突然斷電。（5）經(jīng)重載詢問，儲備容量不夠。（6）正要啟動(dòng)的備用機(jī)組阻塞（啟動(dòng)指令應(yīng)遞續(xù)）。（7）備用機(jī)組啟動(dòng)失效或合閘失敗。上一頁下一頁返回第20頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能3）發(fā)電機(jī)組備用的條件及備用機(jī)組順序的安排（1）備用機(jī)組條件。船舶電站中各發(fā)電機(jī)組一般都是互為備用，因此發(fā)電機(jī)組可供備用的條件是：燃油、壓縮空氣備好，有預(yù)熱和預(yù)潤滑，無阻塞，操作選擇開關(guān)置“自動(dòng)”位置。當(dāng)同時(shí)滿足上述條件時(shí)，認(rèn)

21、為機(jī)組已進(jìn)入“備好”狀態(tài)。（2）備用機(jī)組順序選擇。對于備用機(jī)組的啟動(dòng)必須安排一個(gè)順序，通常是按機(jī)組的編號依次循環(huán)。例如，一個(gè)具有三臺發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)電站按1231 的循環(huán)來決定備用機(jī)組。只要在電網(wǎng)上已有一臺機(jī)組在運(yùn)行，即可按負(fù)荷的需要或按運(yùn)行機(jī)組的技術(shù)狀態(tài)產(chǎn)生的“增機(jī)指令”，順序啟動(dòng)下一臺機(jī)組。上一頁下一頁返回第21頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能在電站中只有三臺機(jī)組的情況下，增機(jī)情況大約有： 單機(jī)運(yùn)行不正?；蛑剌d，要求增機(jī)，按順序啟動(dòng)下一臺。 單機(jī)運(yùn)行突然跳閘，電網(wǎng)失電，啟動(dòng)下一臺。 單機(jī)運(yùn)行要求增機(jī)，但第一備用機(jī)組“阻塞”，或啟動(dòng)合閘失效，“增機(jī)指令”應(yīng)遞續(xù)給最后的一

22、臺。 并聯(lián)運(yùn)行要求增機(jī)，則啟動(dòng)最后一臺備用機(jī)組。上述后兩種情況發(fā)生時(shí)，則是系統(tǒng)的機(jī)組“已經(jīng)用完”，故自動(dòng)電站還應(yīng)設(shè)置監(jiān)視“系統(tǒng)用完”的信號指示電路，以便引起管理人員的注意。上一頁下一頁返回第22頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能4）空氣斷路器的合閘發(fā)電機(jī)主開關(guān)有三種合閘方式：（1）直接自動(dòng)合閘。當(dāng)電網(wǎng)無電時(shí)，剛啟動(dòng)成功的發(fā)電機(jī)組建立電壓后，其主開關(guān)即可直接合閘。（2）自動(dòng)準(zhǔn)同步合閘。電網(wǎng)有電時(shí)，備用發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)成功并建立電壓后，應(yīng)經(jīng)過自動(dòng)并車裝置，使待并發(fā)電機(jī)經(jīng)自動(dòng)整步之后投入，并車后，利用自動(dòng)空氣斷路器的輔助觸頭，接通均勻線及自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置，實(shí)現(xiàn)無功及有功功率的分配及

23、頻率的自動(dòng)調(diào)整。上一頁下一頁返回第23頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能（3）自動(dòng)重合閘。由直接自動(dòng)合閘的條件可知，當(dāng)發(fā)電機(jī)在某些非正常情況下跳閘后，若使電網(wǎng)失電，就可能又構(gòu)成了直接合閘的條件，這就自然地可能發(fā)生“重合閘”。作為自動(dòng)化電站，可以設(shè)計(jì)成為具有重合閘功能，也可以不設(shè)置這一功能。若有重合閘功能，應(yīng)保證只有一次重合閘。以免在永久性故障的情況下，發(fā)生一再重復(fù)合閘的有害過程。同時(shí)應(yīng)防止在這種情況下連續(xù)啟動(dòng)兩臺以上的機(jī)組去做合閘的嘗試。無論哪種合閘方式，都有“成功”或“不成功”兩種可能，這兩種情況的信號都應(yīng)設(shè)法取得，因?yàn)樗亲鳛椤爸甘尽焙涂刂茩C(jī)能都不可少的信號。上一頁下

24、一頁返回第24頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能5）解列當(dāng)兩臺及以上機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，若因電網(wǎng)負(fù)荷降低到可以停掉一臺機(jī)組時(shí)，應(yīng)自動(dòng)發(fā)出“解列”指令?；蛘撸\(yùn)行中的某機(jī)組因發(fā)生運(yùn)行不正常，應(yīng)自動(dòng)發(fā)出“解列”指令。或者，運(yùn)行中的某機(jī)組因發(fā)生運(yùn)行不正常（如冷卻水出口溫度偏高等）時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以先啟動(dòng)備用機(jī)組，并車后再轉(zhuǎn)移負(fù)荷。解列指令發(fā)生后，通過自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置將待停機(jī)組的負(fù)載轉(zhuǎn)移給其他運(yùn)行機(jī)組后，再將該機(jī)主開關(guān)跳閘，這就是解列操作。對于運(yùn)行不正常的機(jī)組屬于解列對象。在這種情況下，為了盡可能不斷電，對于“運(yùn)行不正?！爆F(xiàn)象的識別信號，可以分為兩級，一級作為預(yù)報(bào)，一級作為保護(hù)裝置的

25、動(dòng)作極限。預(yù)報(bào)級信號可以用來要求啟動(dòng)備用機(jī)以便贏得時(shí)間，等待備用機(jī)組啟動(dòng)和并車后再取代“不正?！钡臋C(jī)組。當(dāng)然，這種期望是建立在不正常的機(jī)組還可以堅(jiān)持運(yùn)行一段時(shí)間的基礎(chǔ)上。上一頁下一頁返回第25頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能顯然，這一段時(shí)間決定于兩方面：一方面是備用機(jī)組的啟動(dòng)、加速、并車所需的時(shí)間，當(dāng)然越短越好；另一方面是不正?，F(xiàn)象發(fā)展的速度，當(dāng)它發(fā)展到保護(hù)裝置的動(dòng)作極限時(shí)，如果并車尚未成功，則造成因保護(hù)系統(tǒng)功能而停電。6）空氣斷路器的分?jǐn)嗪屯C(jī)發(fā)電機(jī)自動(dòng)空氣斷路器的分?jǐn)嘤小罢７謹(jǐn)唷迸c“保護(hù)動(dòng)作分?jǐn)唷薄Ｇ罢咧甘挚胤謹(jǐn)嗷蚪?jīng)自動(dòng)解列、負(fù)荷轉(zhuǎn)移完畢后的分?jǐn)?。后者指因各種發(fā)電

26、機(jī)保護(hù)動(dòng)作而引起的自動(dòng)跳閘。機(jī)組的停機(jī)亦可分為“正常停機(jī)”與“緊急停機(jī)”，前者一般都是在自動(dòng)空氣斷路器“正常分?jǐn)唷焙?，按正常停機(jī)程序進(jìn)行。后者一般是當(dāng)柴油機(jī)發(fā)生潤滑油壓力低或超速時(shí)，為了保護(hù)機(jī)器不至于損壞，控制柴油機(jī)直接斷油而實(shí)現(xiàn)停機(jī)。此時(shí)，自動(dòng)空氣斷路器可能是逆功率脫扣（并聯(lián)運(yùn)行時(shí)），也可能是失壓脫扣（單機(jī)運(yùn)行時(shí)）。上一頁下一頁返回第26頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能7）重載詢問當(dāng)欲啟動(dòng)大負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先詢問運(yùn)行發(fā)電機(jī)功率儲備是否滿足其用電和啟動(dòng)要求。若不能滿足，則應(yīng)先啟動(dòng)備用機(jī)組，并車后才允許該負(fù)荷接入電網(wǎng)。重載詢問的基本原理如圖8.5 所示。根據(jù)發(fā)電機(jī)測功器的功率變比，在電位器的動(dòng)觸頭上取一電壓信號，使之相當(dāng)于準(zhǔn)備投入的大負(fù)載功率（應(yīng)考慮到啟動(dòng)時(shí)的沖擊）即所謂“模擬負(fù)載”。經(jīng)按鈕A 接到運(yùn)放，與發(fā)電機(jī)測功器的輸出信號（它對應(yīng)發(fā)電機(jī)的實(shí)際負(fù)載功率）相加，再由鑒幅器來檢測求和的結(jié)果。鑒幅器的鑒幅電平可以設(shè)定在相當(dāng)于發(fā)電機(jī)容量的某一百分值（如80%），當(dāng)鑒幅器動(dòng)作時(shí)，表明儲備容量不夠，即可發(fā)生“要求增機(jī)”信號。若鑒幅器未動(dòng)作，則表明儲備夠用，大負(fù)載可以啟動(dòng)。上一頁下一頁返回第27頁，共38頁。任務(wù)8.5 自動(dòng)電站的總體控制系統(tǒng)及其功能8）重要負(fù)載分級啟動(dòng)當(dāng)船舶電網(wǎng)因故障失電又獲電時(shí)，為避免