系統概述

實驗系統采用配電盤柜型結構，整個系統由負載屏（高壓、低壓負載屏）、發電機控制屏（1、2、3#發電機，共3屏）、并車屏共6屏組成，另附加岸電箱一個，用于接岸電及檢測岸電相序，應急發電機控制屏1個。完成模擬船舶電力系統的發電、配電的操作、控制、保護、測量、監視等功能，各電機控制屏、負載屏和并車屏經匯流排進行電氣連接而形成一個整體。電站由3臺主發電機組以及1臺應急發電機組組成，每臺發電機組采用380V，50HZ，1500r/min，11KW的三相異步電動機做為原動機，拖動一臺380V，50HZ，1500r/min，8KW的三相同步發電機。一臺應急發電機組由380V，50HZ，1500r/min，11KW的三相異步電動機做為原動機，拖動一臺380V，50HZ，1500r/min，8KW的三相同步發電機發電，供給應急電網。

船舶實訓電站可供選擇的三種工作狀態：

(1)手動模式：每項操作需要手動進行，如起動，調頻，同步，并車，負載轉移，輕載解列、停車等。

(2)半自動模式：部分手動，部分自動，自動同步并車等。

(3)全自動模式：全自動控制，自動起停機組，自動并車，自動轉換發電機組，自動順序起動，自動調頻，自動解列，自動增減發電機數量，自動均衡負載，重載詢問，優先級和主從設置。

實訓電站具有：減載運行，故障機組隔離，緊急停車，三次重復起動，應急切斷，預脫扣，二次報警處理，主開關停車連鎖，解列機組運轉一段時間后停機等程序，同時可以安現智能電站與遠程監控。設有完善的主開關、應急電站和岸電的連鎖功能，當母匯流排無電時，發電機主開關可直接合閘，否則有連鎖限制開關的臺閘。

設備布置效果圖

船 舶電站實驗系統結構示

主要技術參數及性能指標

1）主回路電源：三相四線 AC380V 50Hz

2）控制屏電源： 兩線制 AC220V 50Hz

3）控制回路電源：DC24V

使用要求：

室內安裝，環境溫度：0~ 45℃；

相對濕度：10%~90％；

海拔高度：不大于1000m；

本系統為滿足船舶自動化電站安全、的運行條件，系統設計實現以下性能指標：1）自動起動：當運行機組處于重載(60%~85%)Pe(用戶可調)，備用機組延時一段時 間(30s~100s用戶可調)后，在30s內完成起動和并網；

2）自動解列：當保留機組的負載小于(45%~70%)Pe(用戶可調)，系統延時一段時間(30s~100s用戶可調)后，在30s內完成機組的解列停車；

3）過流保護：發電機電流達到125%~135%額定電流，延時15~30秒；

4）短路延時保護：發電機電流達到200%~250%額定電流，延時0.2~0.6秒；

5）短路瞬時保護：發電機電流大于250%額定電流，瞬時跳閘；

6）欠壓保護：發電機電壓為70%~35%額定電壓，延時1.5~3s跳閘；

7）逆功率保護：發電機逆功率為8%~15%額定功率，延時3~10秒跳閘；

8）一級卸載：發電機電流大于105%額定電流，延時30~60s，卸載備用開關。

可進行實驗考核項目

根據教學實驗項目的要求，我們將設備中必要的器件端子引出到屏柜端子排上，可由學生來接線或測試參數，這樣更有利于提高教學實驗的效果。可完成的實驗項目如下：
1．準同期裝置
(1)自動準同期條件測試
(2)線性整步電壓(相敏環節)測試
(3)導前時間整定及測量方法
(4)手動準同期并網
(5)半自動準同期并網
(6)準同期裝置并車
2．勵磁裝置
(7)不同α角(控制角)對應的勵磁電壓波形汽車駕駛模擬器觀測
(8)同步發電機起勵
(9)控制方式及其相互切換
(10)同步發電機強勵
(11)欠勵限制
(12)無功調差
(13)過勵限制
3．保護信號
(14)過流過載保護
(15)低頻保護
(16)逆功保護
(17)欠壓保護
(18)絕緣監測
(19)保護信號
4.船舶電站系統綜合實驗
(20)岸電接入
(21)應急供電
(22)同步發電機組手動啟動與手動停機
(23)同步發電機組自動啟動與自動停機
(24)單機帶負載穩頻穩壓
(25)同步發電機組手動并列與解列
(26)同步發電機組的自動并列與解列
(27)機組負荷分配
(28)機組負荷不合理分配
(29)船舶電力系統調頻調載
(30)船舶電站發電機保護
(31)沖擊負載對船舶電站穩定性的影響

（32）PLC的使用與編程

（33）觸摸屏的使用及編程

（34）伺服驅動的應用

（35）MODBUS通訊實訓

（36）柴油機構造，各系統的認識

（37）船舶電站自動控制

①單機控制。潤滑油、冷卻水

②自動準同步并車與解列

（38）電站監控

①人機界面的操作

②數據的采集與監控

③動畫的連接