船舶電站及其自動化裝置

⑴ 船舶機艙的主要設備介紹一下

1. 船舶機艙機艙主要有主柴油機，發電柴油副機，分油設備，鍋爐、舵機、造水機、製冷壓縮機等輔機以及相關的泵、管路等。

2. 船舶機艙自動化監控系統是船舶自動化系統中最重要的組成部分。對這個系統的故障自檢方法有很多 ,但在工程實際中不增加較多硬體和軟體工作而能比較容易實現的方法並不多。
   

3. 強烈建議閱讀《船舶柴油機》、《船舶輔機》、《船舶電站》等書籍。

⑵ 什麼是船舶蒸汽動力裝置

船舶蒸汽動力裝置可使用包括煤在內的各種燃料，在蒸汽動力裝置中利用燃料燃燒的熱量產生蒸汽，主要供給主機做功的蒸汽發生器以及輔機的動力牽引力。
蒸汽機動力裝置 , 以蒸汽機為主機的動力裝置，是最早在船舶上使用的動力裝置。蒸汽機因其熱效率低、質量大、功率小，已漸被淘汰。
汽輪機動力裝置 以汽輪機為主機的動力裝置。蒸汽從鍋爐進入汽輪機膨脹作功，將蒸汽的熱能轉變為機械能，經齒輪減速器和軸系驅動螺旋槳。蒸汽在汽輪機中膨脹作功後排入凝汽器，被舷外水冷卻而凝結成水，由凝水泵送入給水預熱器和除氧器中，再由鍋爐給水泵將給水經給水預熱器送回鍋爐,重新在鍋爐中受熱蒸發成蒸汽,從而形成一個閉合循環。為了提高循環效率，從汽輪機中抽出部分作過功的蒸汽加熱鍋爐給水，即實現回熱循環。民用船舶的汽輪機動力裝置均採用這種循環，給水預熱級數已多至5級。軍艦經常在低負荷下運行,為簡化設備和提高操縱性，一般僅用輔機的二次蒸汽加熱給水，而且預熱級數也大大減少。

⑶ 自動化技術在船舶工程中的應用

1. 機艙自動化發展歷史及現狀
艦艇裝備武器、觀導、通信系統的自動化、電子程式控制化是衡量艦艇現代化程度的主要尺度，而機艙自動化是當代艦船共同研發的課題。然而，由於艦船使用任務的差異，受其戰術技術要求或和技術經濟指標的制約，在船舶自動化設計上也會有不同的定位和取向。
艦艇機艙自動化設置的目的在於避免和防止船員判斷和操作失當，貽誤戰機，其次為減輕船員大量重復體力消耗，進而提高其戰鬥力和生命力。民用船舶機艙自動化除安全可靠因素外，尤以追求船舶運行的經濟性為目的。
從本世紀50年代機電設備單元(或單機)自動化在艦船上大量採用，1961年日本建成「金華山丸」號，實現機艙集中控制和駕駛室遙控主機，成為世界上第一艘自動化船。60年代中期發展無人值班機艙，出現了第二代自動化船，如1964年日本為丹麥建造的「賽靈月」號(SELEM DAM)65型油船。該船除了機艙集中控制和駕駛室遙控主機外，還有火災探測及自動滅火裝置。在機艙、駕駛室和船員居住區之間設有通信和報警裝置。其後，各國船級社陸續出台了滿足不同程度自動化分級的一人或無人值班機艙船舶的技術標准，從而使艦船機艙自動化納入規范化。
2. 電站自動化系統的歷史與發展
船舶電站是船舶的重要組成部分，而電站自動化是船舶自動化的主要內容之一。電站運行的可靠性、經濟性及自動化程度對保證船舶安全、經濟航行具有重要意義。隨著船舶向大型化和多功能化發展，對船舶電站提出的要求也越來越高，因而船舶電站在近幾十年中有了很大的發展，其發展的突出標志是自動化。
國外船舶自動化一開始大多是從電氣部分著手，從最原始的手動本地操縱進化成手動遙控操縱，再進一步發展成半自動控制，最後發展到目前的最高水平的電站全自動控制的無人值班機艙。早在60年代初期，日本、德國、英國等國就有電站單元自動化裝置，如:英國的MMF自並車裝置，日本的XET自動並車裝置和XPT自動負荷分配裝置。到70年代中後期，人們在單元自動化裝置的基礎上，把它們系統地組合成成套電站自動化設備，系統可在集控室進行集中控制，如:「里言斯頓」號船上的SEPA電站自動化控制系統，日本「星光」號船上電站自動化系統。隨著微型計算機的發展和推廣應用，在80年代初期國外研製成功了微型計算機單機控制系統，如:用在我國「德大」輪上的日本大發公司配套的電站自動化控制系統，廣州遠洋公司15000噸上使用的丹麥SEMCO公司的APM電動自動化系統。到80年代中後期，隨著微機網路技術的日趨成熟，國外眾多國家相繼開發研製多微機分布式網路型自動化控制系統，如:西門子、AEG等國際著名的大公司近期的產品，是目前國際上最新技術產品。
我國在船舶電站自動化方面起步較晚，而且計算機技術發展和應用落後於國際水平。因此，在電站自動化技術方面存在很大差距。前兒年，國內研製生產並投入使用的電站自動化產品，在技術上大都相當於國外六七十年代的產品，是分立元件單元化控制裝置，在測量、控制精度及性能穩定性和可靠性方面均不太理想。近幾年，也有不少單微機電站自動化系統，但由於其存在著一旦微機出現故障則整個電站自動化功能將全部失效等這一系統性先天不足問題，因此這一產品的推廣應用也受到限制。隨著船舶向大型化、自動化方向發展，對船舶電站提出了更高的要求，因此，一個高可靠性、功能齊全的網路型多微機分布式電站自動化控制系統將是未來船舶電站自動化的發展趨勢。
3. 主機遙控系統的歷史與發展概況
艦船機艙主機遙控系統是艦船機艙自動化的重要組成部分。在本世紀60年代以前的幾十年裡，船舶機艙里只有個別的或局部的機組、系統採用自動化技術，從局部自動到全面自動化經歷了一段較長的歲月。隨著自動化裝置的設計、製造和管理各方面的日趨成熟，單項和局部的自動化逐漸增多。1961年1月，日本建成世界上第一艘具有機艙集中監視報警和主機遙控裝置的8000噸級「金華山丸」貨船，只需一人值班，船員人數減少至37人。引起了世界各國的極大關注，此後，機艙集中監視報警和主機遙控系統得以了迅速發展。70年代中期起，隨著微型計算機的發展，微機隨即被用到船上。80年代微機迅猛發展，集成度不斷提高，中央處理單元由4位、8位發展到16、32位以上。使微機在機艙集中監視報警和主機遙控系統中的應用得以迅速發展。
我國在70年代後期，緊跟世界輪機自動化發展步伐。1978年，萬噸級貨船「長順」輪使用了自行設計製造的主機遙控系統。1990年誕生了我國第一套完整的網路型微機控制主機遙控系統(CY880型)。該系統成功地安裝於我海軍某綜合補給船上。

⑷ 船上的主要部件都是

船體部位:船體由甲板、側板、底板、龍骨、旁龍骨、龍筋、肋骨、船首柱、船尾柱等構件組成。

船或船舶，指的是：舉凡利用水的浮力，依靠人力、風帆、發動機等動力，牽、拉、推、劃、或推動螺旋槳、高壓噴嘴，使能在水上移動的交通運輸手段。另外，民用船通常稱為船、船舶、輪機、舫，軍用船稱為艦、艦艇，小型船稱為艇、 舢舨、筏或舟，其總稱為艦艇或船舶。

船舶動力設備

船舶必須配置一整套符合規范要求的動力裝置和輔助設備後，才能在水上航行。這些動力裝置包括有船舶主動力裝置、輔助動力裝置、蒸汽鍋爐、製冷和空調裝置、壓縮空氣裝置、船用泵和管路系統、造水裝置和自動化系統等。這此機電動力設備主要集中於機艙，專門管理這些設備的技術部門是輪機部。

1、主動力裝置

船舶主動力裝置又稱"主機"，它是船舶的心臟，是船舶動力設備中最重要的部分，主要包括:

(1)船舶主機

能夠產生船舶推進動力的發動機的一種俗稱，包括為主機服務的各種泵和換熱器、管系等。目前商船的主機是以船舶柴油機為主，其次是汽輪機。

(2)傳動裝置

把主機的功率傳遞給推進器的設備，除了傳遞動力，同時還可起減速、減震作用，小船還可利用傳動設備來改換推進器的旋轉方向。傳動設備因主機型式不同而略有差異，總的來說由減速器、離合器、偶合器、聯軸器、推力軸承和船舶軸等組成。

(3)軸系和推進器

船舶推進器中以螺旋槳應用最為廣泛，大多採用固定螺距或可調螺距的螺旋槳推進器;船舶軸系是將主機發出的功率傳遞給螺旋槳的裝置。船舶主機通過傳動裝置和軸系帶動螺旋槳旋轉產生推力，克服船體阻力使船舶前進或後退。

2、輔助動力裝置

船舶輔助動力裝置又稱"輔機"，是指船上的發電機，它為船舶在正常情況和應急情況提供電能。由發動機組、配電盤等機電設備構成了船舶電站。

⑸ 桐花400

1.船舶電力系統的概念及特點
答船舶電力系統，是指由一個或幾個在統一監視之下運行的船舶電源及與之相連接的船舶電網所組成的 用以向負載供電的整體。
特點：1船舶電站的容量較小，電源為單一電站，一般容量小於2000kw，單機容量小於1000kw。2船舶電站與用電設備之間的距離短，一般不會超過200m，電壓小於500v造成它們之間相互影響較大，電壓也易於波動。3船舶電器設備工作條件惡劣,1)環境溫度高2）相對濕度大3）金屬部件易於腐蝕4）工作穩定性差
2.主發電機容量和台數的選擇
答 實際決定發電機容量時，對交流發電機特別要注意系統的功率因數，發電機的電壓波動特性和負載的變化特性。除此之外，還應根據可靠性和經濟性的分析確定還必須遵循下述原則：1發電機及其原動機，在不超過額定值而在額定值附近運行時效率最高2發電機組的容量和台數，應能在任一發電機停止工作時，仍能繼續對正常推進運行，船舶安全以及具有冷藏級船舶的冷藏貨物所必須的設備供電3發電機組應能在任一發電機或其原動機不工作時其餘發電機組仍能供應從癱船狀態啟動主推進裝置所必須的店裡4在交流系統中當一台發電機停止工作時其餘的發電機組應有足夠的容量，以保證贏最大電動機啟動時產生的瞬態電壓不會使任何電動機失速或其它電氣設備失效5當以柴油機為原動機時在連續運行條件下，希望柴油機額定輸入功率有10%左右的餘量；同時還要注意到，不應使柴油機明顯的運行在低負載狀態6主發電機組至少應兩台 從便於維護，保養和管理出發，最好選用同類型的發電機組。
3.船舶電站自動化的功能
1自動啟動任一台發電機組2自動准同步並車3自動恆頻及有功功率自動分配4欲使一台解列時，自動裝置應將其負載自動轉移至運行發電機後，才接受跳閘指令，實現自動解列5自動恆壓及無功功率自動分配6有自動分級卸裝置及按程序啟動裝置7集控室中有監視儀表，信號指示燈，報警設備和人工控制按鈕，轉換開關等
4.可能引起跳閘的原因及採取的措施？
原因1負荷太大或電網發生短路，引起過載或短路保護動作而跳閘2發電機主開關誤動作而跳閘，即不屬於主開關保護功能正常動作的跳閘3調整器失靈，是原動機的油門不能隨負荷大小而作相應調節，轉速過高或過低，使超速或低速保護裝置或欠壓保護動作而跳閘4燃油系統絕滲水或燃油管系堵塞，關錯燃油閥，使燃油中斷等，使原動機停車5裝卸貨時跳閘，過載而跳閘6並車引起跳閘，應立即使任一台發電機合閘，再重新並車.
措施1遇到跳閘事故，機電主管人員應迅速奔赴機艙現場，
一方面立即啟動備用機組，另一方面同時觀察配電板上電壓表及頻率表2如備用機組啟動建立電壓後，合不上閘，說明負載有短路可能應先關掉所有負載再逐一送電，可把短路負載篩選出來，再進行檢修
5.柴油機調速器的基本工作原理
：柴油機轉速為額定轉速的發電機頻率為額定頻率，對外輸出一定有功功率，此有功功率對應一定柴油機開度，此時整個電力系統處於穩定狀態，如果發電機輸出的有功功率突然減少，由於柴油機的機械功率此時大雨世紀有功功率，柴油機加速，電網頻率上升，此時主軸帶動轉軸5-加速，飛鐵在離心力作用下向外張開，將滑套向上推動，通過杠桿使油門桿向下移動，而減小油門開度，減小機械功率輸出，組織柴油機轉速僅一筆上升，當滑套向上推動是，壓縮彈簧，同時也使彈簧的飯作用力增加，飛鐵的離心力自彈簧壓力重新平衡是，則滑快處於某以新的平衡位置。而對應了柴油機一定油門開度和噴油量，使柴油機在一個線轉速下運行，反之，如果發電機有功功率突然增加，油門開度將增加。加大噴油量，以阻止轉速進一步下降，如果要改變給定值的大小時，可通過手輪來改變彈簧予學力，彈簧越向下壓涑時，通過滑套作用使油門開度增加。可增加有功功率輸出或電網頻率，反之可減少功率和電網頻率。
6、 DW98欠壓保護； DW98欠壓保護迴路有VD15、C5、R19、R20組成信號提取迴路，V5、VD17、C6、C7組成觸發脈沖發生迴路，油SCR控制脫扣線圈，完成保護動作。 當發電機工作於正常電壓時。電壓Uuw經TV1降壓—VD15、C5濾波—R19、R20分壓—R20電壓使WG4擊穿—V5飽和和導通延時電容C6短路—VD17不導通，不輸出欠壓保護信號—發電機電壓經變壓、整流後時S供電，方向S2—S1，欠壓保護特大短路瞬時，短路短延時，過載長延時分別通過VD17、VD18、VD19起動，就會使觸發器發出脈沖，使SCR導通，當發電機低於欠壓保護起動讓R20上電壓不足以使WG4擊穿—V5截止—電源對R22、R23、C6、C7進行並聯充電—充電結束，延時完畢—通過出口電路發出欠壓保護信號—觸發器發出脈沖—SCR導通—使74V電源通過SCR給S加上一個方向的電壓—磁電壓與84V電源相互抵消—S失壓，開關跳閘。
7、 過載保護動作值的整定？ （1）過載小於10%Ie，可設以延時繼電器控制的音響的報警裝置，它可整定在小於發電機額定電流的1.1倍，經小雨15min的延時發出警報。（2）過載在10%~15%Ie之間，經小於2min的延時自動開關應分斷，建議整定在125%~135%延時15s~30s,(3)過電流大於50%Ie，但小於發電機的穩定短路電流，經與系統選擇性保護協調的短站延時後自動開關應斷開，整定電流在200%~300%Ie延時0.2~0.4s。(4)有3台及3台以下發電機並聯運行，還應設有短路瞬時脫口器，並應整定在稍大於其所保護發電機的最大短路電流時，瞬時分斷。
8、 同步發電機的並車原理
1、 各發電機的相序一致
2、 各發電機的電壓大小應相等
3、 各發電機的相位應該一致
4、 各發電機的頻率應該一致
（1） 如果待並發電機的頻率、相位、電壓三個條件均已滿足運行發電機的要求，只有相序不滿足，是不能並聯的
若相序接錯，會造成嚴重的短路事故，測量相序時。若三相相同，各機間三相的對應電壓為0，說明相序正確。若產生400V電壓，用電壓表V可測出Uac2與Uca2的電壓，若均為400V，而Ubb2的電壓為0，說明B極性對AC兩相接反。
（2） 如果待並機的相序、頻率、相位均滿足要求，只有待並機的三相電壓值與電網電壓值不相等因為兩台發電機存在電壓差，在合上主開關ACB2時，在ACB2兩端產生差值U=U2-U1並且產生環流Iph，Iph滯後U均為90°，Iph對兩台發電機產生均壓作用。對G2的端電壓有所下降，而使G1的端電壓有所上升，最終使兩台發電機運行在同一電壓U上，在並車操作中，電壓差不能超過10%。
（3） 若果待並發電機的相序、頻率、電壓均滿足電網的要求，只有待並機的三相相位與電網不同設S0=S10-S20>0。
由於初相位不同合閘瞬間ACB2的動靜觸頭之間仍存在電壓差U=U2-U1，其大小為U=2Usin(f/2)，進而產生平衡電流Iph，相位差不得超過150°
（4） 如果待並發電機的相序、電壓、相位均滿足電網的要求，只有待並機的頻率與電網不相等。合閘瞬間，兩發電機電壓向量重合，但由於f1<f2，經過t後，U2將超前U1一個角度，同樣將產生電壓差U進而產生平衡電流Iph，應保證頻率在+-0.5Hz以內。
9、相序測定：
裝置由兩只相同的電阻RbRc和一隻電容組成三相星形不對稱負載電路，由於電容的移相作用，使電路中性點位移，指示燈將顯示不同明暗程度，以表示接入岸電相序是否一致。
（1） 求電容C兩端的開路電壓Uad，因兩燈電阻Rb=Rc，Ubd=Udc=1/2Ubc，得開路電壓如圖所示
（2） 畫出等效發電機電路，此時由C斷處看去，RbRc並聯，等效電阻Rd=1/2Rb，
（3） 電容C支路電流Ia，阻抗Z=1/2Rb-j/wc，故電流Ia超前電壓Uda
（4） 找出負載中性點O1，由於Uda=Uod+Uao，Uao、Udo相差90°，Uoa滯後Ia90°，Udo與Ia同相，找出O點如圖所示
（5） 兩燈上電壓，Ubo=BO Uco=CO
結論：當正序是，Ubo>Uco 故B燈較亮，C燈較暗；當負序時，B燈上的電壓加在C燈上，故C燈較亮，B燈較暗。此時，應使用轉換開關使其相序轉換為正序

⑹ 船舶輪機的船舶動力裝置的組成

一般來說，船舶動力裝置主要由推進裝置、輔助動力裝置、管路系統、甲板機械、防污染設備、應急設備和自動化設備七部分組成。
推進裝置即為推動船舶航行的裝置，包括主機、傳動設備、軸系和推進器。輔助裝置是指除推進裝置以外的其他產生能量的裝置，包括船舶電站、輔鍋爐、液壓泵站和空氣壓縮機，分別產生電能、熱能、液壓能和壓縮空氣供船舶生產和生活使用。管路系統由各種發件、管路、泵、濾器和熱交換器等組成，用以輸送各種流體工質，以維持船舶的各種機械正常運轉。
甲板機械是為保證船舶航向、錨泊靠泊、裝卸貨物以及起落自身設備所設置的機械的統稱，包括舵機、錨機、鉸纜機、起貨機、尾門尾跳收放系統、吊艇機及舷梯升降機等。
防污染設備是用來處理船上的含油污水、生活污水、油泥及各種垃圾的設備，包括油水分離裝置（附設有排油監控設備）、生活污水處理裝置及焚燒爐等。
應急設備包括為棄船求生或求助生命設置的設備、為機艙失去電力時設置的設備、為避免「癱船」設置的設備等，包括救生艇、求助艇、應急發電機、應急消防泵、應急舵機和應急空壓機等。
自動化設備是為改善船員的工作條件、減輕船員的勞動強度和維護工作量、提高工作效率以及減少人為操作錯誤所設置的設備，包括主、輔機的遙控單元，溫度、壓力、液位的自動調節單元、機艙各設備的工況監視、報警和列印等設備。