毕业设计（论文）-MD190型配电板的调试应用测试.doc

专科毕业设计（论文）设计题目： MD190型船用配电板的调试 系 部： 电气工程系 专 业： 电气自动化 班 级： 工企091301 姓 名： 刘 伟 学 号： 093905130119 指导教师： 马建峰 职 称： 讲师 2012年6月 南京摘 要 本文重点介绍了一种型号是MD190船用配电板，以及其在现代船舶制造中发挥的重要作用。此次目的是为了让我们更好地了解MD190型船舶配电板在现代船上是如何工作的，以及它与主机之间又有怎样的联系等等。此次的试验方我们采用了“双人制 ”，所谓双人制，就是一人调试，一人负责看守，这样能达到此次试验的目的。研究的结果表明了船舶配电板在现代船舶上发挥着重要的作用，它用来控制与监视主发电机的工作，并将船电送来的电能或岸电送来的电能，通过主配电板向全船用电设备进行配电。因此，研究配电板就具有很重要的意义了。关键字 船用配电板 调试 配电AbstractThis article focuses on a model MD190 marine power distribution board, as well as the important role played by modern shipbuilding.The purpose is to allow us a better understanding of the the MD190 vessels distribution board in the modern board is how it works, and how contact with the host. The double system, the so-called double system, debugging is a person responsible for the guard, so to achieve the purpose of the test. The study showed that the ship power distribution board plays an important role in the modern ship, which is used to control and monitoring of the main generator, electric power or shore power and ship electricity sent sent electricity through the primary service distribution panels to the electrical equipment of the ship. Therefore, study the distribution board there is a very important meaning.Keywords Marine power distribution board; Debugging; Distribution目 录1引言12主配电板和分配电板1 2.1主配电板的构成1 2.2发电机的控制屏2 2.3并车屏4 2.4负载屏4 2.5汇流排6 2.6分配电板、区域配电板63船用配电板调试前的准备6 3.1安全操作要领6 3.2 测量仪表的选型74 配电板的调试及功能试验7 4.1主开关功能试验 7 4.2 配电板的技术参数7 4.3 配电板的调试8 4.4 应急发电机自动备用功能9结论 10致谢 11参考文献12第12页江苏海事职业技术学院2012届专科生毕业设计1 引言随着我国工业水平的不断提升，这种MD190型船舶配电板不仅运行稳定，噪音小，可靠性高，寿命长等特点。正因如此，这种配电板这些优点更趋于社会经济发展的需求。本文主要研究MD190型配电板是如何地调试，要知道船用配电板对于整条船来说是极其重要的一环，船用配电板位置在船体的下层的集控室里面，这里也有集控台，与驾驶室相连。配电板适主要是用来控制与监视主发电机的工作，并将船上主机输送出来的或岸电送来的电能，通过主配电板向全船用电设备进行配电，以达到分配电的目的。相关资料显示，直至2010年年末，中国已经成为世界第一大贸易出口国，第二大贸易进口国。可想而知，船舶制造业在国民经济中占据不小的比例。因此，研究船用配电板便具有了非常重要的意义了。2主配电板和分配电板2.1 主配电板的构成（1）主配电板是船舶电力系统的中枢，对全船电力系统的发电和配电的操作、控制、保护、测量及监视等功能都集中在主配电板上。 （2）主配电板通常是由发电机控制屏、并车屏、负载屏以及连结汇流排四部分构成。 （3）主配电板是船舶电能的控制装置，是根据船舶电力系统图设计制造的。按实际船舶电力系统的要求，主配电板是由多块发电机控制屏、负载屏和并车屏经汇流排进行电气连接而形成一个整体，其屏柜的数量取决于电力系统的形式和规模，所有发电机和负载均接至汇流排上。 （4） 主配电板（见图1）一般安装在机舱平台上的集控室里面，在自动化程度较高的船上则与主机操控台一起都装在带空调并隔离的集控室中。每一屏的盘面上装有各种必备的开关、控制电器和测量电表，以完成各自任务，实现各自的功能。 图1 配电板的线路图由图1中可以看出主发电机与主配电板是直接相连的。主配电板把主发电机输出的电能直接分配给用电负载或者是二级分电装置。然而，当主配电板失电时，应急配电板与主配电板之间的联络开关会自动分闸，应急发电机组会自动启动，应急发电机组开关自动合闸后，延时，应急发电机组会自动停车。应急配电板向一些重要设备供电，比如，照明设备、无线电装置、操作装置、导航仪等等，以确保在主发电机不工作的情况下，使一些重要设备能够继续工作。2.2 发电机控制屏（1）功能及构成发电机控制屏是用来控制、调节、监视和保护发电机组的，每台发电机都配有单独的控制屏。发电机控制屏一般包含有励磁控制部分、发电机主并及其指示操纵部分、发电机保护部分、仪用互感器及测量仪表等。（2）主要器件1）电流表（A）及转换开关可分别测量发电机（每台发电机一个）任意一相的负载的线电流，通过转换开关进行操作。2）电流表（V）及转换开关 可分别测量发电机和汇流排任意二线间的电压（每台发电机一个），通过转换开关进行操作。 3）频率表（Hz） 用于测量发电机的频率（此表指针在不通电时可停留在任意位置）。4）功率表（kW）用于测量发电机的三相总有功功率。5）功率因数表用于测量发电机的功率因cos=PSS是视在功率，P是有功功率,Q是无功功率；S=P2+Q2cos=PP2+Q26）励磁电流表可分别测量各发电机励磁电流。（见图2）图2 发电机励磁电流变化规律g）无功功率表用于测量发电机的三相总无功功率。2.3 并车屏 （1）隔离开关 a）它是将左右两侧母线连接的开关，即母线联络开关。 b）通常母线联络开关不带负荷操作，因此采用隔离开关；当有带负荷操作要求时，须采用断路器。 （2）同步表及转换开关 通过转换开关指示任一台发电机与电网电压之间的频率差及相位差。 （3）两个频率表 用于指示电网及待并发电机的频率，有的船舶采用一个组合式整步表。 （4）两个电压表 指示电网及待并发电机电压，有的船舶采用一个电压表，通过转换开关切换测量。（5）指示灯 在手动并车时，用于显示并车的电压、频率和相位条件。（6）粗同步并车的电抗器、主接触器及熔断器在采用粗同步并车方式的船舶电站中，由电抗器、主接触器及熔断器等器件构成粗同步并车装置。（7）准同步并车装置在采用准同步并车方式的船舶电站中，设置有准同步并车装置 （8）互感器各类仪表及配电电器所测量或获取的发电机电压、电流量均需经过电压互感器和电流互感器，不可直接从母线上测取。以上器件依并车要求及电力系统特征不同各异，并不是都必须设置。有些船上不专门设置并车屏，而是将并车操作、指示装置安装在某一发电机控制屏上。2.4 负载屏（1）负载屏主要是用于对各馈电回路进行控制、监视和保护，并通过装在负载线路上的馈电开关将电能供给船上各用电设备或分电箱。（2）供电给动力负载各分路的屏称为动力负载屏，一般船舶按动力负载的多少可设二至四屏；供电给照明负载的负载屏称为照明负载屏，一般只需一至二屏。（3）普通负载屏主要是由配电开关、熔断器、部分还有电流表、电压表、绝缘监视表(兆欧表M)及其转换开关组成；在照明负载屏上还装设有变压器开关及电流表，电压表及转换开关等设备。 2.5 汇流排（1）汇流排是发电机与负载(或分配电板)的联系桥梁。各发电机发出的电能先送到共用母线即汇流排上，再由汇流排配送到负载。有的船舶汇流排由二或多段组成，各 汇流排之间根据需要通过隔离开关接通或断开。（2）从汇流排的连接上能直接反映出全船的供配电状况。如发电机是并联运行，还是单台分区供电；检修设备时，如何保证重要用户不停电；主发电机与应急发电机、岸电之间关系；供电范围；配电系统的层次结构等。 2.6 分配电板、区域配电板（1）分配电板是向成组用电设备进行供电的开关和控制设备的组合装置。区配电板供电负载组数一般较多，它主要是控制其他区域配电板、分配电板或向正常工作电流大于16A的电气设备供电。（2）分配电板一般只向单一性质负载供电，供电负载组数较少16A的最后分支电路进行电能分配。（3）区域配电板、分配电板内一般装有分路开关、电器仪表、指示灯和熔断器等，若配电负载是电动机类负载，配电回路常常是接触器启动控制器件（接触器、热继电器、按钮）。（4）按配电负载的性质不同，可以叫做动力、照明、无线电、助航通信等不同类型的分配电板，其分配电板内部组成会有所不同。按配电板在电网中所处的位置，其继电保护的侧重点也会有所差异。3船用配电板调试前的准备工作在配电板通电之前，我们应该熟练掌握有关主配电板和应急配电板操作部分的电气原理图及部分系统接线图，并认真检查配电板原理图、系统接线图有没有错误，或有没有遗漏的地方，若有遗漏，应及时向有关部门反映，防患于未然。操作前，应穿好安全服、戴好安全手套，根据操作规则要求严格执行，要做到每一步都要规范、标准；调试时，应确保实行“双人制”，这样可以互相照应，以免造成巨大的人员伤亡和不必要的损失。3.1 安全操作要领（1）安全人员应穿好安全服，在操作中要严格按照规章制度来执行。首次向电气设备送电，应对受电设备电源进行绝缘检查。（2）首次向电气设备送电时，应采用“二次送电法”，即合闸后即行分断，在确定无异常情况（如触电、短路、大负荷直接起动）时，再进行送电。（3）送电顺序从上而下，即先合一次系统，再合二次系统，最后是用户接通电源；断电顺序：从下而上，即先关用户，再关二次系统，最后是关闭一次系统电源。这操作顺序对重负荷系统和微机程序控制系统尤为重要。（4）首次送电应实行“双向监护”，即实行双人制，在送电端与受电端均有人监护，以确保人身和设备的安全。（5）送电时遇到空气开关异常脱扣或熔断器烧断的情况，必须查明原因，在消除故障后才能恢复供电。3.2 测量仪表的选型 配电板中使用的测量仪是专业的仪器，并不想平常我们学校中所使用的电流表，万用表等等。配电板的工艺很高，精度是根据国家规定来使用的。测量仪表的量程和剿度应符台下述要求：电压表的应约为线路中额定电压的1.2倍；电流表的上限应约为线路中额定电流的1.3倍；频率表应具有10额定频率的刻度；在电压表，电流表和功率表的刻度盘上应有表明其额定值的明显标志。根据上述要求选用上海怡器仪表厂的测量仪表，所有仪表都选用外形尺寸为96mm的矩形表。具体型号如下：频率表：F96-HZB,45-50-55Hz，400Hz；电压表：F96-ACB，0500V，50Hz；电流表：F96-ACB，0200A，50Hz，2005A；功率表：F96-WB，0120kW，2005A，400V，50Hz；功率因数表：01，400V，50Hz；4配电板的调试及功能试验4.1 主开关功能试验（1） 过载保护：将保护装置整定在发电机额定电流的 125%135%，时间调整在1530秒之间，当电流超过整定值时，保护装置开始动作主开关分闸切断负载。（2） 失压保护：当发电机电压降至额定电压的70%35%时主开关分闸动作。（3） 逆功率保护：一般按照发电机额定功率的 8%15%整定，延时时间调整为310秒之间。（4） 优先自动卸载：一般整定发电机额定功率的100%110%，延时时间一般为10秒。（5） 短路保护：始动作值为发电机额定电流的2倍2.5倍。由于时间太短，通常情况下一般采用模拟的方法，时间一般为0.120.43s。4.2 配电板的技术参数标准GB7251.1-1997IEC60439-1EN60439-1IEC60092-302AS439-1BS5486-1机械特性标准高度（mm）2010有效高度（mm）1900宽度（mm）380/570/760/950/1140深度（mm）440/630/820/1010/1200内部分隔形式符合IEC60439-11/2/3b/4b防护等级符合IEC60529IP31/42/54表面保护高温下环氧粉末聚合标准颜色RAL7032电气特性额定绝缘电压（VAC）1000额定运行电压（VAC）690额定冲击耐受电压（kV）8过压类别IV污染等级3级额定工作频率(Hz)50/60主母线最大额定电流（mA）至6300额定峰值耐受电流（kA）220额定短时耐受电流（kA有效值/1s）100配电母线最大额定电流（A）3200额定峰值耐受电流（kA）176额定短时耐受电流（kA有效值/1s）80防弧试验（kA）50 4.3配电板的调试图3 主配电板图3中主配电板设置有5个屏，分别是S1（最左边）380V负载组合起动屏、S2（左2）是1号柴油发电机屏、S3（中间）同步屏、S4（右2）是2号柴油发电机屏和S5（最右边）220V380V负载屏。 主机通电后，先用电流表A和电压表V读出岸电电压值，将测量出的电流表读数A1和电压表读数V2记录下来。岸电电源是白色指示灯h5和岸电电闸是白色指示灯h6、1-1为岸电的开关、1-2、1-3、1-4、1-5分别为应急配电板、滑油净化单元、主机预热单元和1号空压机的开关、S3 1为电流表的选择开关，确保电流表分别显示R、S、T各相电流、S3 2为电压表的选择开关，确保电压表分别显示RS、ST、TR相间电压，下半屏为组合启动屏，主海水浆、压载水浆的组合启动，包括水浆的主开关1-6、1-7、电源、运行、故障、备用等按钮开关和指示灯、电流表、计时器等；最下面是重载询问控制，包括重载询问开关的合闸分闸按钮、负载的增加减少旋钮、电流表、电流表选择开关等。在S2（左2）中1号柴油发电机屏上半屏中：按下启动按钮，S2通电的情况下，先用电流表A、功率因数表PF、功率表kW、电压表V、频率表F和计时器HR分别测量1号发电机的电流A2、功率因数、功率P、电压V、电网频率和发电机运行时间T1，再按下柴油机启动，柴油机正转，记下此时的电流A3，延时，柴油机停止并反转，记下柴油机此时的电流表读数A4。 h1、h2分别为发电机备机、运行指示，在S3中1为电流表的选择开关，确保电流表分别显示RS、ST、TR相间电压，下半屏安装有1号发电机的主开关。S4（右2）2号柴油发电机屏与S2屏功能完全一致。S3（中间）同步屏上半屏，分别用兆欧表IRM、双针电压表VV、双针频率表FF测量电网绝缘电阻R1、运行机与待并机的电压V3和V4、运行机与待并机的频率H1和H2，观察h21、h22、h23三个接地灯的亮暗，S5为接地测试，屏中间为DG1、DG2及同步时的报警灯，S7用于试灯、S8用于消音、S9用于停闪、S10用于报警，S2、S3a、S2b、S3b分别为1号发电机合闸、分闸和2号发电机合闸、分闸按钮，选择开关S33、S35、S36、S37分别为调速控制、同步选择、模式选择和备机顺序；下半屏布置有重载的主开关。S5（最右边） 220V右380V负载屏上半屏为220V负载屏，用电流表A、兆欧表IRM、电压表V分别测量220V母排的电流、绝缘电阻和电压，得出相应的A5、R3、V6。h为变压器电源指示灯，S31为电流表的选择开关，确保电流表分别显示220V电网R、S、T各相电流，S3 2为电压表的选择开关，确保电压表分别显示RS、ST、TR之间电压）。4.4 应急发电机自动备用功能（1） 在主配电板向应急配电板供电状态下，应急发电机组置于“自动备用”位置，当主配电板汇流排失电后，应急发电机自动起动、自动合闸，向应急配电板负荷供电供电时间应在40s45s之间； （2） 当主配电板恢复供电时，经过设定的延时冷却后，应急发电机组自动停车。同时，应急配电板上的联络开关应能自动合闸，恢复由主配电板向应急配电板供电。结 论本次课题的研究，我将学校里学到的理论内容与实际操作中遇到的问题结合起来，从而进一步掌握了MD190型配电板在整条船的分电、配