魏小建:船舶工匠——大型集装箱船舶自动电站控制系

职务: 现场服务工程师
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大型集装箱船舶自动电站控制系,中压6600V配电板及自动电站的功能,SC岸电系统和详细安全操作规范

一、自动电站

  船舶自动电站市场份额较大的有DEIF公司的PPM,SELCO公司的SIGMA, STUCK公司的SYMAP,Flexgen系列功率管理系统。电站自动化是无人机舱的和机舱自动化的必要条件。

主要功能及特点(本次介绍STUCK公司的SYMAP-BCG)

  1、发电机自动启动、并电与停车。如运行中的发电机容量不够或出现故障,自动启动一台备用机组和停止故障机组,备用机组能够自动主开关合闸并电,及进行负荷自动均匀分配,各设备按顺序分时段自动启动。发电机通过自动负荷检测,当网上功率超过单机功率的90%时,备用机组延时20秒起动并投入并网;当网上功率超过双机功率的90%时,备用机组延时20秒起动并投入并网;当网上功率超过三机功率的90%时,备用机组延时20秒起动并投入并网,直至四台发电机全部运行。四台并联运行时,若总负荷为三机功率的70%以下时,持续10分钟后负荷自动转移至三台发电机,另一台发电机自动分闸后空载停车。最后直到负荷减小到一台发电机组,并保持一直在网。

  2、 重大负荷的自动询问,如电网容量不够会自动启动选定的备用机组。(重载启动 90%额定功率,轻载停车单机35%额定功率,延迟600秒)

  3、 自动进行调频及有功功率的调节和自动调压和无功功率的调节。

  4、 自动分级卸载和自动切换。(一级卸载,100%额定电流延时 5秒/ 二级卸载,100%额定电流延时10秒 /三级卸载,100%额定电流延时15秒)

  5、 当柴油机机械故障,出现发电机和电网的短路、过载、失压、逆功率和系统故障时,进行自动保护和报警。(主开关短路保护250%额定电流300毫秒跳闸;电压保护低于90%和高于110%额定电压,频率保护低于92%和高于108%额定频率均延时2秒;逆功率保护-10%额定功率延时10秒,过电流保护132%额定电流延时20秒跳闸),也可以在SYMAP-BCG实现,但是其他电站系统,不具备继电保护功能。

  6、  电站参数的自动集中监测、显示、记录和打印。


  9400TEU船舶机舱设置四台 韩国现代(HYUNDAI)发电机,自动电站使用SYMAP-BCG 管理。

  发电机的启停方式有三种:1)机旁手动启动(控制箱上按钮启动 / 按电磁阀按钮启动 / 按启动阀按钮启动)。 2)主配电板遥控和自动启动。3)集控室ICMS(SAM-Electrnics)上的遥控和自动启动。


  发电机的并车和负载分配在配电板上有两种方式,手动和自动。通过按键转换。集控室只能自动操作。

  四台发电机都配有微处理器SYMAP-BCG操作面板,并连成一个网络,进行相互间的数据交换,完成主配电版上的电站自动化管理。电站自动化功能能够延伸到集控室的SAM上,二者的控制由主配电版上的选择开关位置决定。

  在ICMS(SAM-Electrnics)上的遥控和自动启动中,系统提供了DG LOW LOAD STOP CANCEL功能,轮机员可根据情况合理选择。进出港时应选择ON,使发电机容量冗余,避免负荷变化大时发电机频繁启停。此时电网负荷低,4#发电机的ICMS会报警(因为设置上将4# SYMAP-BCG电站设为主站)。

  在系统设计上1#、4#副机的预润滑油泵由应急电源供电。因此这两台副机可设置为使用DO的备用应急使用发电机。当燃油系统出现故障和机舱失电时可应急启动该副机。

  侧推器启动前SYNPOL-D系统向PMS-SYMAP-BCG进行重载询问。

 

  使用管理上的特殊要求

  A、自动电站功能的完整实现必须在使用中进行正确的设置:

  副机的预润滑油泵要运行起压。

  机旁控制箱选择REMOTE。

  主配电版发电机屏应选择AUTO。

  并车屏上的DG选择开关放在ICMS位置。

  集控室ICMS上PMS中设定AUTOMATIC。

  集控室ICMS上PMS中选择好START PIRO顺序。

  B、自动电站的各项硬件设备(如主开关等)必须定期检查、保养、测试。

  C、自动电站的各项操作,自动动作的反映结果必须得到确认,发现异常及时处理。

  D、自动电站日常处于自动控制状态,但手动控制操作有必要定期进行,既能检查设备,又能熟练手动操作程序,提高管理人员的应急处理能力。

  E、常见故障及处理略。



二、6600V中压电力供电系统日常使用、操作和管理。

  1、发电机系统的日常管理。6600V中压电发电机在管理上与传统450V发电机的区别主要有三方面。

   1) 停机进行绕组和励磁部分的相关维护保养前,必须进行严格的接地放电程序,在确认接地可靠,放电彻底后才能进行常规检修。因为任何残余电场释放出来的电荷能量足以击倒一头牛,安全隐患极大。

   2) 发电机电枢电压高,温升大,因此绝缘的要求高。定期测量和保持绕组的绝缘就显得极为重要。使用、管理中应高度重视影响绝缘的各种因素。设备运行中监测系统也时刻检测中压电系统的绝缘性能,能够及时发出绝缘不良的故障报警。接到报警后要立即采取必要的措施。

   3) 发电机采用水冷形式冷却电枢绕组,冷却器又设置在发电机顶部,一旦冷却水漏出进入绕组后果将不堪设想。因此在设计上增加了漏水监测报警装置,即使轻微的漏水,也能及时报警。所以漏水报警装置的定期实效检验必须编入自动化船舶安全设备检查周期表中,并认真落实,保证其工作正常。

   2、 MVMSB中压电配电板的操作、养护、管理。MVMSB中压配电板的操作内容较多、较频繁。其中主要是常规的发电机同步并电操作。对于这项操作 施耐德 技术人员建议在集控台电脑中选用自动同步并电模式操作为好(但配电板操作同样应该熟悉了解)。其次是6600V艏侧推器使用操作。集控室要做的主要是在驾驶台准备使用艏侧推器前启动备用副机,满足侧推使用功率后,在艏侧推器控制屏上才能合闸供电。同时应监控驾驶台的启动操作程序,如有异常进行指导,必要时及时分闸断电,避免事故发生。

   MVMSB中压配电板的养护、检查、管理的操作重点同样在于安全保护程序的落实。

   1) 在打开任何一个屏门前,要严格履行安全操作程序,进行有效地接地放电操作,必要时需要进行验证。

   2) 施耐德中压配电板在设计上进行了有效地的安全连锁保护,当一项操作不能进行下去时,必然是上一步操作没有到位或条件不具备。应返回上一步解决,决不能设法超越。如摇出主真空开关至TEST位置、合上接地开关接地放电、关闭连锁滑盖后才能打开前屏门。否则屏门始终被连锁而不能被打开,有效地防止了误操作。

   3) 施耐德中压配电板的每块后屏门上有22个M10的内六角上紧螺丝,颇为坚固,绝对面向专业人士。该屏门不仅有良好的保护功能,更有一定的防爆功能,一旦内部发生电击爆炸事故,可起到相当的保护作用,使爆炸的冲击波向上突破,避免周围人员伤害。(虽然后屏门没有任何连锁保护,可用钥匙打开,但钥匙应该存放在前屏门内。按照程序应该先完成前屏门打开的安全程序后,在屏门内取得钥匙才能去打开后屏门,因而绝不能免去接地放电程序,直接用钥匙开后屏门)。在设计上后屏门内留出了足够的安全空间,保证了操作人员的安全。操作人员可以像传统配电板一样进行相关的检修、保养工作。

   4) MVMSB中压配电板的整个操作、检查过程必须有两个具有一定资质和经验的专业人员在场进行。一个人实施具体操作,一个人作为监护人,监督操作的正确性和完整性,发现问题及时提出并进行有效的制止(前一代的 施耐德 中压电配电板接地放电前没有抽出主开关的步骤,容易造成在没有打开接地开关的情况下误将主开关合闸,结果是将汇流排6600V电压直接接地,其后果不堪想象。曾发生过监护人员及时的制止了操作人员的误操作,有效地避免了一场特大操作事故的案例)。

   3、 HMTR中压日用主变压器的使用、管理。HMTR中压日用主变压器使用中重要的是定期交换使用,一般应每季度互换一次为好,最长不能超过6个月。对使用中的主变压器注意检查绕组温度和温度的变化,夏季更要注意主变压器的通风降温。备用主变压器初级可以保持与中压配电板合闸连接状态,如此设置一能保持主变压器的良好绝缘,二能保持主变压器处于良好的备用状态,一旦机舱跳电,能够及时向低压配电板供电。(机舱发生跳电现象后,备用副机根据GL-DNV船级社的规范将全部自动启动、同步合闸供电。两块低压配电板跳电后中间的隔离开关跳闸,供电后LM1#/2#的两个主开关自动合闸,分别向两块低压配电板供电)。备用主变压器与中压配电板合闸连接状态虽然消耗部分电能,但耗量很小,电流不到1A,可以忽略不计。

备用中压主变压器进行维修保养时同样应该严格履行接地放电的安全操作程序。应该特别注意的是接地放电应该是“双边”的,即初、次极(6600V和450V)两端均需进行接地放电操作,确保检修安全。

   4、 LVMSB低压电配电板的操作、养护、管理。450V LVMSB低压配电板的负载拖动部分与传统的负载屏没有大的区别,传统的操作、养护、管理程序即能满足要求。 操作的区别之处在于主变压器的互换切换。主要是三种状态的转换:

   1) 两路主变压器分别向LV MSB两段母排供电,LV MSB的联络开关断开BT,采用分段供电。

   2) 1号主变压器向LV MSB两段母排供电,1号日用变压器合闸,LV MSB的联络开关合闸 BT。

   3) 2号主变压器向LV MSB两段母排供电,2号日用变压器合闸,LV MSB的联络开关合闸BT 。

   这三种状态的转换操作不仅电机员要熟练掌握,值班轮机员也应能够按照操作规程进行正确操作,能够及时处理机舱跳电后的常规供电恢复程序。

  5、 AMP中压电岸电系统的操作、管理。这项操作共分六部分:

  1) 船舶AMP岸电系统接地放电。在接岸电前岸上专业人员上船接洽,并要求船舶AMP岸电系统进行接地放电。在岸电专业人员的见证下船舶配合在SC连接屏上完成接地放电程序。

  2) 电缆的送岸连接。船舶人员在船舶尾部两舷的AMP岸电厢内操纵6600V中压电缆专用收放装置。先将液压电缆导缆托架放出,然后操作电缆绞车将两根6600V中压电缆顺着导缆托架逐步送出,岸上人员接到电缆后并将其与岸电电缆接口接妥。电缆绞车有自动张紧功能(部分类似自动缆绳绞缆机),能够使电缆在设定的张力下保持一定伸出长度,间隔一定的时间自动收绞一次,有效地保护电缆不受外力损坏。必要时须进行电缆绞车自动力矩的适当调节和绞缆时间的设定(原厂设定的自动力矩偏大,时间设定也偏长,均有必要调小和调短)。调定后的结果应该是电缆不吃紧也不松弛外溜,十分钟左右自动绞缆3秒钟即可满足要求)。

  3) AMP应急断电的线路连接和试验、送电。岸上人员在电缆接口接妥后进行应急断电的线路连接和试验。船舶配合进行尾岸电厢、SC岸电连接屏、岸电控制屏(MVMSB中压配电板上)三处地点的应急断电按钮断电试验,岸上人员告知试验有效后,通知合闸送电。

  4) 进行同步检验。在SC连接屏上进行相序同步检验后合闸,向中压配电板MV1送电。

  5) 中压配电板合闸送电。在中压配电板MV1#上的合闸送电有多种方法和模式(船舶供电的断电和不断电合闸;船舶供电不断电合闸中又分自动同步合闸和手动同步合闸)。美方为了安全起见要求船舶断电合闸。在同步检测后,按下发电机分闸后全船失电,接着按下AMP的合闸开关,恢复船舶供电。(如选用自动同步模式只要按下AMP合闸按钮,自动并电后供电发电机自动负载转移分闸。机舱在不断电的情况下完成岸电供应转换(类似发电机转换操作)。然后记下电表的读数,以便结算。

   6) 岸电供电结束的恢复程序。先启动一台副机,选择确定并电方法和模式(同样可以进行船舶供电的断电和不断电合闸;船舶供电不断电合闸中又分自动同步合闸和手动同步合闸。如选用不断电自动同步模式只要按下待并发电机合闸按钮,自动同步并电后岸电负荷自动转移到船舶发电机,岸电分闸。机舱在不断电的情况下完成岸电供应转换(类似发电机转换操作)。记下电表的读数,以便结算。

  接着在SC连接屏上分闸,通知岸上人员停止供电(当然,船舶此时也可按下应急断电按钮,遥控岸上分闸断电)。然后配合岸上人员脱开电缆连接。操纵6600V中压电缆专用收放装置逐步将电缆收起。最后操纵收起液压导缆托架,关上舷门。

  整个岸电箱的操作过程必须有两名以上专业人员参加,应该是轮机长现场指挥,电机员具体操作,一名轮机员协助。现场人员配备对讲机,进行船舶内部的指挥协调以及与岸上人员的沟通联络,确保操作安全顺利进行。

  在日常管理上,要定期对系统进行绝缘测试,定期进行6600V中压电缆专用收放装置的检查和效用试验。即将液压导缆托架放出、收进,将电缆送出和收回。尤其在抵美国港口准备接岸电前一周,更要重复上述的各项检查。确保操作安全顺利。

全部评论

  • 神风天下 2017/8/28 9:23:46
    以前单位的起重机也配有柴油发电机系统,不过貌似没有楼主用的这款更专业
  • weixiaoj... 2017/6/19 12:48:43
    加油!每人一票!