摘要:船舶电气的自动化系统对船舶业的发展做出不可替代的贡献,所以船舶电气自动化系统的可靠性研究突显尤为重要。在船舶电气自动化系统的可靠性的研究中,对船舶本体中结构设计、制造、安装和电气自动化系统安全运行有着密不可分联系,这些都是影响系统可靠性的关键因素所在。船舶电气自动化系统的保障技术对船舶的稳定运行具有重大的意义,可以有效的减小船舶发生故障的频率,从而提高船舶运行的稳定性和整个电气自动化系统的可靠性。
关键词:船舶的电气自动化;可靠性保障;技术
引言:
船舶电气自动化系统的可靠性保障技术主要是船舶电气自动化系统的设计,生产还有使用多个过程,船舶是否正常安全工作很大程度上取决于船舶电气自动化系统的可靠性保障技术。因此,大多数国家都在研制提高船舶电气自动化系统的可靠性保障技术,能够降低船舶出现问题的次数,进而保证其优质的运行状态。 在整个系统运行中,如何采取有效的措施尽可能的减少故障的发生可能性,将可靠性作为船舶运行的前提条件更有助于实现船舶电气自动化系统的智能化,信息化与集成化,提高船舶电气自动化系统的稳定性和可靠性。
一、船舶的电
气自化系统可靠性技术的现状分析
如今,通讯技术与应用软件的不断更新,船舶电气自动化系统也不断的伴随更新发展,实现了系统的自动化处理信息以便及时处理应急措施。对计算机处理系统以及数据的采集系统应用,将船舶内的各种电气设备融合在一个控制平台,通过该平台可以完成对所有电子系统控制,通过这一综合控制可以避免出现错误操作或者突发事件出现时无法解决的状况,明显提高了船舶在运行时的安全性与设备的可靠性。
二、船舶电气自动化主要有两个特点:
2.1电子信息化
随着电子设备的不断开发与简化,电气设备不断完善通讯措施,船舶自动化程度不断的提高,电子技术的日益模块化,船舶电气的自动化系统更加灵活的组态,且更加呈现出综合性。船舶发展中的计算机技术也在很多地方得到了应用,船舶电气的自动化系统的操作指令可以通过控制按钮或者界面里的控制按钮来实现,这些都为了船舶电气自动化系统提供了条件,由于不同船舶性能的结构上的差异,船舶电气的自动化系统也存在着不同,但是,他们都为了船舶电气的自动化系统的可靠性的研究奠定了良好的技术基础。
2.2.网络可控化
伴随着数字网络信息处理技术的不断发展,总线技术的广泛应用为船舶电气的自动化系统发展提供了前提,尤其是总线,把各种信号线的集合,为每个部件与模块之间提供信号通道,链接每个控制系统与执行系统,并采取冗余结构和分布式布置,都是为了更好的保持系统的稳定性,并且提高了船舶电气自动化系统的网络化技术,可以代替很多人工操作,
这样更好提高工作效率,且更加有利于系统运行的安全稳定性的发展。
三、船舶电气的自动化系统的几个主要的保障技术研究分析
随着自动化技术的不断发展,船舶电气自动化系统的稳定性越来越重要。为了降低船舶发生故障的频率,提高系统运行的稳定性和设备的安全可靠性,是船舶电气自动化系统发展的前提。
3.1船舶电力系统的组成结构
了解电力系统的组成结构可以更好保障电气自动化系统的稳定性和可靠性。船舶电力系统的组成结构有发电部分、配电部分、输电部分、用电部分。船舶电力系统的电流分为交流与直流。现在电力系统在船舶上占了重要地位。船舶电力系统的额定电压高低直接影响电力系统中所以电气设备的质量与尺寸。提高电压固然有利的,但是同时也带来了绝缘和安全方面的问题。我国船社对配电系统的电压等级分为:直流为1200V 、500V 、250V、50V、24V ,交流为11000V 、1000V 、250V 、50V 、24V 各挡。国外船舶则采用 460V 的电源,用电设备额定电压为 440V。对于电站的频率,国外船舶多采用了 60H z,我国陆上采用了50H z,船舶也采用了50H z。
3.2用电力推进技术
用简单的船舶电力推进装置一般由以下几个部分:其结构如图 1 所示。受传统观点的影响,电力推进技术只能或者主要应用在小型的船舶中使用,但是近年来被深入研究后,大型船舶也可以应用了,而且对整体推动系统具有很重要的意义。目前,大部分船舶电力推进系统的动力来源一般采用了高速或中速柴油机以及少数的燃气轮机应用。根据不同的动力来源,可将电力推进系统划分为柴油机式电力推进系统与燃气轮机式电力推进系统。根据电动机不同的布置形式可划分为吊舱式与机舱式。根据不同的电源形式划分为直流传动以及交流传动。交流传动技术发展速度要相对快一些,逐渐取代了直流传动技术,主要原因是交流传动比直流传动针对系统的稳定性更好些。在交流电力推进中如何使用选型的调速系统是一个最重要的问题。而如今最具前景的变频调速系统具有较高的效率,宽调速范围与高精度等特点,现在又将以采用交流变频器的调速系统发展最快,并且成功应用于众多的船舶电力推进系统中。
3.3机舱自动监测的报警技术
机舱自动监测报警系统是船舶自动化系统必不可缺的重要组成部分,它可以准确的对运行设备进行数据的记录、显示和自动报警以及在线监测。不但减少值班轮机员的工作量,而且还可以让船舶电气自动化系统的运行更加可靠。为了适应船舶综合的自动化要求,机舱自动监测报警系统新的发展方向主要表现在以下几点:
3.3.1船舶自动化综合系统的应用,其目的是为了可以及时发现故障的发生及排除,故障的预报与诊断等功能,减少了故障发生的频率,使得系统运行中更加稳定。
3.3.2针对 D C S 自动监测系统开发。更好的将监测系统的收集数据情报进行一揽子管理,更直接在微机控制系统中显示报警,又能够稳定的控制现场各种设备稳定运行。如下图2所示,是为三层微机网络构成。主站的设置在控制室,实现了显示界面与打印等功能,在机舱中设立通讯站、信息转发站与各种分站等。通讯站把分站监测的各类信息传送给主站;但各分站之间的监测任务是相互独立的,这样系统将控制的计算机与通讯三种技术更好地有机地结合在一起。
3.4机舱自动监测的容错技术
所谓的容错技术是指在系统运行过程中对故障的容忍能力技术。在系统运行过程中假如出现故障,系统主要是由柴油机、负载敏感变量泵、负荷敏感多路阀组、行走系统、起升系统、转向系统、制动系统与蓄能器等部件组成的。
图3
整体集装箱跨运车 C AN 总线控制的系统如图 3,其主要由转速传感器、油门控制器、排量控制器以及调节机构、阀组控制器、压力与流量传感器与主控制器等部件组成。图 4 为典型的港口流动机械的集装箱跨运车液压系统,其综合应用了柴油机和变量泵的功率匹配技术、负荷敏感节能技术、能量回收技术和 C AN 总线控制系统,可根据外界负载的要求,利用 C AN 总线控制系统控制柴油机、变量泵和多路阀组,从而适当调节柴油机的输出功率,提供相匹配的液压压力与流量,并将负载下降与制动能量回收再利用,提高能量的利用率,达到较好的节能效果。
结束语
在对智能化变电继电保护进行调试的时候,需要注意以下几个重点内容,首先应当对通道中的当前模式进行判断,从而确保调试的安全性能,然后对光纤头进行清理,保证其质量与连接线的性能能够直接满足厂家的需求。在进行调试过程中,主要是以调试光纤通道与调试服用通道为主,要准确的对调试装置、调试通道进行具体的了解检查,从而保证插件的齐全完好。最后对 GOOSE 进行调试中,调试过程应当将 GOOSE 的接受软压板和 GOOSE 的接受链路作为检查的基础,通过判定 GOOSE 的检修状态来判定它是否正常运行。所以,科学地、合理地调试和应用智能化变电站继电保护装置是非常有意义的。
图4
参考文献:
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论文作者:黎德胜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
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