船舶电站及其自动化装置

⑴ 船舶机舱的主要设备介绍一下

1. 船舶机舱机舱主要有主柴油机，发电柴油副机，分油设备，锅炉、舵机、造水机、制冷压缩机等辅机以及相关的泵、管路等。

2. 船舶机舱自动化监控系统是船舶自动化系统中最重要的组成部分。对这个系统的故障自检方法有很多 ,但在工程实际中不增加较多硬件和软件工作而能比较容易实现的方法并不多。
   

3. 强烈建议阅读《船舶柴油机》、《船舶辅机》、《船舶电站》等书籍。

⑵ 什么是船舶蒸汽动力装置

船舶蒸汽动力装置可使用包括煤在内的各种燃料，在蒸汽动力装置中利用燃料燃烧的热量产生蒸汽，主要供给主机做功的蒸汽发生器以及辅机的动力牵引力。
蒸汽机动力装置 , 以蒸汽机为主机的动力装置，是最早在船舶上使用的动力装置。蒸汽机因其热效率低、质量大、功率小，已渐被淘汰。
汽轮机动力装置 以汽轮机为主机的动力装置。蒸汽从锅炉进入汽轮机膨胀作功，将蒸汽的热能转变为机械能，经齿轮减速器和轴系驱动螺旋桨。蒸汽在汽轮机中膨胀作功后排入凝汽器，被舷外水冷却而凝结成水，由凝水泵送入给水预热器和除氧器中，再由锅炉给水泵将给水经给水预热器送回锅炉,重新在锅炉中受热蒸发成蒸汽,从而形成一个闭合循环。为了提高循环效率，从汽轮机中抽出部分作过功的蒸汽加热锅炉给水，即实现回热循环。民用船舶的汽轮机动力装置均采用这种循环，给水预热级数已多至5级。军舰经常在低负荷下运行,为简化设备和提高操纵性，一般仅用辅机的二次蒸汽加热给水，而且预热级数也大大减少。

⑶ 自动化技术在船舶工程中的应用

1. 机舱自动化发展历史及现状
舰艇装备武器、观导、通信系统的自动化、电子程控化是衡量舰艇现代化程度的主要尺度，而机舱自动化是当代舰船共同研发的课题。然而，由于舰船使用任务的差异，受其战术技术要求或和技术经济指标的制约，在船舶自动化设计上也会有不同的定位和取向。
舰艇机舱自动化设置的目的在于避免和防止船员判断和操作失当，贻误战机，其次为减轻船员大量重复体力消耗，进而提高其战斗力和生命力。民用船舶机舱自动化除安全可靠因素外，尤以追求船舶运行的经济性为目的。
从本世纪50年代机电设备单元(或单机)自动化在舰船上大量采用，1961年日本建成“金华山丸”号，实现机舱集中控制和驾驶室遥控主机，成为世界上第一艘自动化船。60年代中期发展无人值班机舱，出现了第二代自动化船，如1964年日本为丹麦建造的“赛灵月”号(SELEM DAM)65型油船。该船除了机舱集中控制和驾驶室遥控主机外，还有火灾探测及自动灭火装置。在机舱、驾驶室和船员居住区之间设有通信和报警装置。其后，各国船级社陆续出台了满足不同程度自动化分级的一人或无人值班机舱船舶的技术标准，从而使舰船机舱自动化纳入规范化。
2. 电站自动化系统的历史与发展
船舶电站是船舶的重要组成部分，而电站自动化是船舶自动化的主要内容之一。电站运行的可靠性、经济性及自动化程度对保证船舶安全、经济航行具有重要意义。随着船舶向大型化和多功能化发展，对船舶电站提出的要求也越来越高，因而船舶电站在近几十年中有了很大的发展，其发展的突出标志是自动化。
国外船舶自动化一开始大多是从电气部分着手，从最原始的手动本地操纵进化成手动遥控操纵，再进一步发展成半自动控制，最后发展到目前的最高水平的电站全自动控制的无人值班机舱。早在60年代初期，日本、德国、英国等国就有电站单元自动化装置，如:英国的MMF自并车装置，日本的XET自动并车装置和XPT自动负荷分配装置。到70年代中后期，人们在单元自动化装置的基础上，把它们系统地组合成成套电站自动化设备，系统可在集控室进行集中控制，如:“里言斯顿”号船上的SEPA电站自动化控制系统，日本“星光”号船上电站自动化系统。随着微型计算机的发展和推广应用，在80年代初期国外研制成功了微型计算机单机控制系统，如:用在我国“德大”轮上的日本大发公司配套的电站自动化控制系统，广州远洋公司15000吨上使用的丹麦SEMCO公司的APM电动自动化系统。到80年代中后期，随着微机网络技术的日趋成熟，国外众多国家相继开发研制多微机分布式网络型自动化控制系统，如:西门子、AEG等国际著名的大公司近期的产品，是目前国际上最新技术产品。
我国在船舶电站自动化方面起步较晚，而且计算机技术发展和应用落后于国际水平。因此，在电站自动化技术方面存在很大差距。前儿年，国内研制生产并投入使用的电站自动化产品，在技术上大都相当于国外六七十年代的产品，是分立元件单元化控制装置，在测量、控制精度及性能稳定性和可靠性方面均不太理想。近几年，也有不少单微机电站自动化系统，但由于其存在着一旦微机出现故障则整个电站自动化功能将全部失效等这一系统性先天不足问题，因此这一产品的推广应用也受到限制。随着船舶向大型化、自动化方向发展，对船舶电站提出了更高的要求，因此，一个高可靠性、功能齐全的网络型多微机分布式电站自动化控制系统将是未来船舶电站自动化的发展趋势。
3. 主机遥控系统的历史与发展概况
舰船机舱主机遥控系统是舰船机舱自动化的重要组成部分。在本世纪60年代以前的几十年里，船舶机舱里只有个别的或局部的机组、系统采用自动化技术，从局部自动到全面自动化经历了一段较长的岁月。随着自动化装置的设计、制造和管理各方面的日趋成熟，单项和局部的自动化逐渐增多。1961年1月，日本建成世界上第一艘具有机舱集中监视报警和主机遥控装置的8000吨级“金华山丸”货船，只需一人值班，船员人数减少至37人。引起了世界各国的极大关注，此后，机舱集中监视报警和主机遥控系统得以了迅速发展。70年代中期起，随着微型计算机的发展，微机随即被用到船上。80年代微机迅猛发展，集成度不断提高，中央处理单元由4位、8位发展到16、32位以上。使微机在机舱集中监视报警和主机遥控系统中的应用得以迅速发展。
我国在70年代后期，紧跟世界轮机自动化发展步伐。1978年，万吨级货船“长顺”轮使用了自行设计制造的主机遥控系统。1990年诞生了我国第一套完整的网络型微机控制主机遥控系统(CY880型)。该系统成功地安装于我海军某综合补给船上。

⑷ 船上的主要部件都是

船体部位:船体由甲板、侧板、底板、龙骨、旁龙骨、龙筋、肋骨、船首柱、船尾柱等构件组成。

船或船舶，指的是：举凡利用水的浮力，依靠人力、风帆、发动机等动力，牵、拉、推、划、或推动螺旋桨、高压喷嘴，使能在水上移动的交通运输手段。另外，民用船通常称为船、船舶、轮机、舫，军用船称为舰、舰艇，小型船称为艇、 舢舨、筏或舟，其总称为舰艇或船舶。

船舶动力设备

船舶必须配置一整套符合规范要求的动力装置和辅助设备后，才能在水上航行。这些动力装置包括有船舶主动力装置、辅助动力装置、蒸汽锅炉、制冷和空调装置、压缩空气装置、船用泵和管路系统、造水装置和自动化系统等。这此机电动力设备主要集中于机舱，专门管理这些设备的技术部门是轮机部。

1、主动力装置

船舶主动力装置又称"主机"，它是船舶的心脏，是船舶动力设备中最重要的部分，主要包括:

(1)船舶主机

能够产生船舶推进动力的发动机的一种俗称，包括为主机服务的各种泵和换热器、管系等。目前商船的主机是以船舶柴油机为主，其次是汽轮机。

(2)传动装置

把主机的功率传递给推进器的设备，除了传递动力，同时还可起减速、减震作用，小船还可利用传动设备来改换推进器的旋转方向。传动设备因主机型式不同而略有差异，总的来说由减速器、离合器、偶合器、联轴器、推力轴承和船舶轴等组成。

(3)轴系和推进器

船舶推进器中以螺旋桨应用最为广泛，大多采用固定螺距或可调螺距的螺旋桨推进器;船舶轴系是将主机发出的功率传递给螺旋桨的装置。船舶主机通过传动装置和轴系带动螺旋桨旋转产生推力，克服船体阻力使船舶前进或后退。

2、辅助动力装置

船舶辅助动力装置又称"辅机"，是指船上的发电机，它为船舶在正常情况和应急情况提供电能。由发动机组、配电盘等机电设备构成了船舶电站。

⑸ 桐花400

1.船舶电力系统的概念及特点
答船舶电力系统，是指由一个或几个在统一监视之下运行的船舶电源及与之相连接的船舶电网所组成的 用以向负载供电的整体。
特点：1船舶电站的容量较小，电源为单一电站，一般容量小于2000kw，单机容量小于1000kw。2船舶电站与用电设备之间的距离短，一般不会超过200m，电压小于500v造成它们之间相互影响较大，电压也易于波动。3船舶电器设备工作条件恶劣,1)环境温度高2）相对湿度大3）金属部件易于腐蚀4）工作稳定性差
2.主发电机容量和台数的选择
答 实际决定发电机容量时，对交流发电机特别要注意系统的功率因数，发电机的电压波动特性和负载的变化特性。除此之外，还应根据可靠性和经济性的分析确定还必须遵循下述原则：1发电机及其原动机，在不超过额定值而在额定值附近运行时效率最高2发电机组的容量和台数，应能在任一发电机停止工作时，仍能继续对正常推进运行，船舶安全以及具有冷藏级船舶的冷藏货物所必须的设备供电3发电机组应能在任一发电机或其原动机不工作时其余发电机组仍能供应从瘫船状态启动主推进装置所必须的店里4在交流系统中当一台发电机停止工作时其余的发电机组应有足够的容量，以保证赢最大电动机启动时产生的瞬态电压不会使任何电动机失速或其它电气设备失效5当以柴油机为原动机时在连续运行条件下，希望柴油机额定输入功率有10%左右的余量；同时还要注意到，不应使柴油机明显的运行在低负载状态6主发电机组至少应两台 从便于维护，保养和管理出发，最好选用同类型的发电机组。
3.船舶电站自动化的功能
1自动启动任一台发电机组2自动准同步并车3自动恒频及有功功率自动分配4欲使一台解列时，自动装置应将其负载自动转移至运行发电机后，才接受跳闸指令，实现自动解列5自动恒压及无功功率自动分配6有自动分级卸装置及按程序启动装置7集控室中有监视仪表，信号指示灯，报警设备和人工控制按钮，转换开关等
4.可能引起跳闸的原因及采取的措施？
原因1负荷太大或电网发生短路，引起过载或短路保护动作而跳闸2发电机主开关误动作而跳闸，即不属于主开关保护功能正常动作的跳闸3调整器失灵，是原动机的油门不能随负荷大小而作相应调节，转速过高或过低，使超速或低速保护装置或欠压保护动作而跳闸4燃油系统绝渗水或燃油管系堵塞，关错燃油阀，使燃油中断等，使原动机停车5装卸货时跳闸，过载而跳闸6并车引起跳闸，应立即使任一台发电机合闸，再重新并车.
措施1遇到跳闸事故，机电主管人员应迅速奔赴机舱现场，
一方面立即启动备用机组，另一方面同时观察配电板上电压表及频率表2如备用机组启动建立电压后，合不上闸，说明负载有短路可能应先关掉所有负载再逐一送电，可把短路负载筛选出来，再进行检修
5.柴油机调速器的基本工作原理
：柴油机转速为额定转速的发电机频率为额定频率，对外输出一定有功功率，此有功功率对应一定柴油机开度，此时整个电力系统处于稳定状态，如果发电机输出的有功功率突然减少，由于柴油机的机械功率此时大雨世纪有功功率，柴油机加速，电网频率上升，此时主轴带动转轴5-加速，飞铁在离心力作用下向外张开，将滑套向上推动，通过杠杆使油门杆向下移动，而减小油门开度，减小机械功率输出，组织柴油机转速仅一笔上升，当滑套向上推动是，压缩弹簧，同时也使弹簧的饭作用力增加，飞铁的离心力自弹簧压力重新平衡是，则滑快处于某以新的平衡位置。而对应了柴油机一定油门开度和喷油量，使柴油机在一个线转速下运行，反之，如果发电机有功功率突然增加，油门开度将增加。加大喷油量，以阻止转速进一步下降，如果要改变给定值的大小时，可通过手轮来改变弹簧予学力，弹簧越向下压涑时，通过滑套作用使油门开度增加。可增加有功功率输出或电网频率，反之可减少功率和电网频率。
6、 DW98欠压保护； DW98欠压保护回路有VD15、C5、R19、R20组成信号提取回路，V5、VD17、C6、C7组成触发脉冲发生回路，油SCR控制脱扣线圈，完成保护动作。 当发电机工作于正常电压时。电压Uuw经TV1降压—VD15、C5滤波—R19、R20分压—R20电压使WG4击穿—V5饱和和导通延时电容C6短路—VD17不导通，不输出欠压保护信号—发电机电压经变压、整流后时S供电，方向S2—S1，欠压保护特大短路瞬时，短路短延时，过载长延时分别通过VD17、VD18、VD19起动，就会使触发器发出脉冲，使SCR导通，当发电机低于欠压保护起动让R20上电压不足以使WG4击穿—V5截止—电源对R22、R23、C6、C7进行并联充电—充电结束，延时完毕—通过出口电路发出欠压保护信号—触发器发出脉冲—SCR导通—使74V电源通过SCR给S加上一个方向的电压—磁电压与84V电源相互抵消—S失压，开关跳闸。
7、 过载保护动作值的整定？ （1）过载小于10%Ie，可设以延时继电器控制的音响的报警装置，它可整定在小于发电机额定电流的1.1倍，经小雨15min的延时发出警报。（2）过载在10%~15%Ie之间，经小于2min的延时自动开关应分断，建议整定在125%~135%延时15s~30s,(3)过电流大于50%Ie，但小于发电机的稳定短路电流，经与系统选择性保护协调的短站延时后自动开关应断开，整定电流在200%~300%Ie延时0.2~0.4s。(4)有3台及3台以下发电机并联运行，还应设有短路瞬时脱口器，并应整定在稍大于其所保护发电机的最大短路电流时，瞬时分断。
8、 同步发电机的并车原理
1、 各发电机的相序一致
2、 各发电机的电压大小应相等
3、 各发电机的相位应该一致
4、 各发电机的频率应该一致
（1） 如果待并发电机的频率、相位、电压三个条件均已满足运行发电机的要求，只有相序不满足，是不能并联的
若相序接错，会造成严重的短路事故，测量相序时。若三相相同，各机间三相的对应电压为0，说明相序正确。若产生400V电压，用电压表V可测出Uac2与Uca2的电压，若均为400V，而Ubb2的电压为0，说明B极性对AC两相接反。
（2） 如果待并机的相序、频率、相位均满足要求，只有待并机的三相电压值与电网电压值不相等因为两台发电机存在电压差，在合上主开关ACB2时，在ACB2两端产生差值U=U2-U1并且产生环流Iph，Iph滞后U均为90°，Iph对两台发电机产生均压作用。对G2的端电压有所下降，而使G1的端电压有所上升，最终使两台发电机运行在同一电压U上，在并车操作中，电压差不能超过10%。
（3） 若果待并发电机的相序、频率、电压均满足电网的要求，只有待并机的三相相位与电网不同设S0=S10-S20>0。
由于初相位不同合闸瞬间ACB2的动静触头之间仍存在电压差U=U2-U1，其大小为U=2Usin(f/2)，进而产生平衡电流Iph，相位差不得超过150°
（4） 如果待并发电机的相序、电压、相位均满足电网的要求，只有待并机的频率与电网不相等。合闸瞬间，两发电机电压向量重合，但由于f1<f2，经过t后，U2将超前U1一个角度，同样将产生电压差U进而产生平衡电流Iph，应保证频率在+-0.5Hz以内。
9、相序测定：
装置由两只相同的电阻RbRc和一只电容组成三相星形不对称负载电路，由于电容的移相作用，使电路中性点位移，指示灯将显示不同明暗程度，以表示接入岸电相序是否一致。
（1） 求电容C两端的开路电压Uad，因两灯电阻Rb=Rc，Ubd=Udc=1/2Ubc，得开路电压如图所示
（2） 画出等效发电机电路，此时由C断处看去，RbRc并联，等效电阻Rd=1/2Rb，
（3） 电容C支路电流Ia，阻抗Z=1/2Rb-j/wc，故电流Ia超前电压Uda
（4） 找出负载中性点O1，由于Uda=Uod+Uao，Uao、Udo相差90°，Uoa滞后Ia90°，Udo与Ia同相，找出O点如图所示
（5） 两灯上电压，Ubo=BO Uco=CO
结论：当正序是，Ubo>Uco 故B灯较亮，C灯较暗；当负序时，B灯上的电压加在C灯上，故C灯较亮，B灯较暗。此时，应使用转换开关使其相序转换为正序

⑹ 船舶轮机的船舶动力装置的组成

一般来说，船舶动力装置主要由推进装置、辅助动力装置、管路系统、甲板机械、防污染设备、应急设备和自动化设备七部分组成。
推进装置即为推动船舶航行的装置，包括主机、传动设备、轴系和推进器。辅助装置是指除推进装置以外的其他产生能量的装置，包括船舶电站、辅锅炉、液压泵站和空气压缩机，分别产生电能、热能、液压能和压缩空气供船舶生产和生活使用。管路系统由各种发件、管路、泵、滤器和热交换器等组成，用以输送各种流体工质，以维持船舶的各种机械正常运转。
甲板机械是为保证船舶航向、锚泊靠泊、装卸货物以及起落自身设备所设置的机械的统称，包括舵机、锚机、铰缆机、起货机、尾门尾跳收放系统、吊艇机及舷梯升降机等。
防污染设备是用来处理船上的含油污水、生活污水、油泥及各种垃圾的设备，包括油水分离装置（附设有排油监控设备）、生活污水处理装置及焚烧炉等。
应急设备包括为弃船求生或求助生命设置的设备、为机舱失去电力时设置的设备、为避免“瘫船”设置的设备等，包括救生艇、求助艇、应急发电机、应急消防泵、应急舵机和应急空压机等。
自动化设备是为改善船员的工作条件、减轻船员的劳动强度和维护工作量、提高工作效率以及减少人为操作错误所设置的设备，包括主、辅机的遥控单元，温度、压力、液位的自动调节单元、机舱各设备的工况监视、报警和打印等设备。