应急发电机自启动装置在趸船的应用

1、应急发电机自启动装置在趸船的应用武汉航道船厂 二一四年一月 应急发电机自启动装置在趸船的应用 覃 冕 武汉航道船厂一、 概况随着航运事业的不断发展，船舶机舱无人化、自动化已成为主流趋势。船舶电站自动化程度是是无人化机舱的重要一环。它包括：安全保护系统、自动控制系统和自动检测报警系统。其自动控制系统就是对船舶运行数据进行采样分析后做出的反馈动作。本报告主要介绍了通过与主配电板、发电机有效电气连接形成的一整套自动控制系统的自启动装置。二、 选题理由1、 地理位置我厂承接的长江公安（太仓）65米工作趸船，地处太仓市七丫口，为太仓市郊区。此处靠近长江河口，有季节明显，分布不均，年际变化大等特点，受到潮

2、汐、台风等影响严重。停电现象时有发生，而停电可能导致办公数据丢失，甚至可能影响正常的工作、生活。2、 方便安全加装发电机自启动装置后，可以在第一时间自动恢复办公、生活等基本用电，而在岸电恢复时，可自动转换到岸电继续使用，并且自动停止发电机。整个过程无需船员操作，这也很大程度上保障了船员的安全。3、 规范要求根据钢质内河船舶建造规范（2009）版，第四章第1节 关于“应急电源 ”中明确要求： 1、应急电源应选用独立的蓄电池组或发电机组 2、 当应急电源为发电机组时，在主电源失效的情况下，应急发电机组应能自动启动、自动投入电网供电。基于以上三点，最终选择以ASM18G模块为基础制作发电机自启动装置

3、。三、 基本工作原理 如下图1该系统的基本原理是当岸电断电（即停电）时，由主配电板输出失电信号给自动控制装置（即自动控制柜，后面用控制柜代替），控制柜接收信号并处理输出发电机启动信号至发电机，发电机接收信号好后自启动并反馈控制柜，控制柜输出发电机主开关合闸信号完成送电。控制柜的作用就好比一个中转站，将接收的信息经过处理输出到另一个设备，并对其进行控制。 岸电失电 输出启动信号 主配电板 自动控制柜 发电机 主开关合闸 发电机启动完成信号 基本原理图1四、 系统构成1、 系统基本构成与连接该系统由主配电板、发电机以及自动控制柜组成。下图2所示既为自动控制柜与主配电板、发电机布线示意图。控制柜通过

4、对信号的采集、处理最后输出动作指令。2、自动控制柜设计该控制柜带有两块电压表和转换开关，如图3，分别可测量岸电图2380V和发电机400V三相电压。启动和急停开关分别是保证启动柜在自动位置和安全保护作用。并选择ASM18G模块搭载在该控制柜，如图4。此模块是发电机组的自动控制和安全保护模块。如图7内部安装五路继电器（K1K5）输出，辅助触点六个，其中四个为常开触点。 图 3（自动控制柜） 图 4（ASM18G模块）2、主配电板如图5在岸电失电时，要提供给自启动控制器启动信号。当发电机启动完毕并接受到合闸信号时，完成主开关合闸，为全船供电。当岸电恢复时，发电机开关分闸，岸电主开关完成合闸。为满足

5、以上动作，要求主配电板厂家在发电机主开关、岸电主开关上做出相应调整，引出外接端子，以供自动控制柜连接使用。 图5 （主配电板）3、发电机：本船发电机采用17.5MDKBR康明斯奥南无刷励磁发电机组，输出电压400V，频率50HZ，功率17.5KW，转数1500r，启动方式为机旁启动和远程启动。该发电机组可从冷车启动即可到最高转数1500r，无怠速过程，可减少启动发电机时间。需要引出到控制柜的信号有：三项电源(UVW)+零线（N）；启动信号；停机信号。 图6 （发电机）五、自动控制柜运行原理： 图 7 （自动控制柜电气图）此系统需要发电机与岸电主开关之间进行连锁，并安装有自动-手动转换开关。当打

6、自动档位时，且自动控制柜电源在打开状态。如图7岸电主开关由于失电脱扣，通过辅助触点外围电路（281、282）给自动启动控制柜（12、13号）启动信号，自启动柜K5得电吸合形成闭合回路，发电机自动启动。在时间继电器的作用下，待发电机输出电压稳定后，K3动作，合闸信号（7、8号）输出，主开关完成合闸动作。当岸电来电时，主配电板输出“岸电回复停机信号”（283、284），使控制柜中的K4动作，常闭触点断开，使发电机主开关脱闸，岸电主开关自动合闸，发电机自动停止。图8 （自动控制柜） 图9（发电机主开关） 图10（主配电板发电机屏）六、与其他应急系统比较发电机带自启动发电机不带自启动蓄电池优点可实现岸电失电迅速自动启动发电完成合闸投入供电，稳定性好，能保证工正常办公且人员安全可保证正常办公用电成本低廉缺点成本相对较高，控制柜不能显示发电机运行状态和参数 断电后启动发电机过程繁琐，操作人员不安全且不满足规范要求不能保证正常照明，电量有限综上所述：选择发电机带自启动装置虽然成本相对较高但方便船员使用，同时减少安全事故隐患，而且在满足规范要求的情况下，稳定性、安全性、实用性都相对较强。六、应用情况及效果太仓公安65米趸船通过增加自动启动装置，可在岸电失电后13秒内完成发电机自动启动并合闸供电，为该趸船提供正常照明、办公、部分空调以及消防等负载用电。当岸电恢复时