船舶发电机论文

摘 要从当前的发展来看，调压系统已经成为交流同步发电机中最重要，最核心的组成部分之一，对于同步发电机的性能有着至关重要的作用。本文主要论述采用相复励变压器，PID控制器为调节装置的励磁调压系统。先对整个同步发电机系统，包括调压系统，同步发电机，负载建立计算机模型，然后对各个环节的参数选取进行研究，并使用Matlab对系统进行仿真计算，分析所得结果，完成对调压系统的仿真。相复励装置运行可*，保证了发电机的自激起压及强励性能，动态性能好，但相复励装置的调节精度不太高，形成电压偏差。PID控制器进一步对相复励装着的调节进行校正，保证同步发电机稳定地运行在所需电压工况上。这里主要使用PI调节方式。关键词：同步发电机；相复励装置；PID调节器；Matlab/Simulink； ABSTRACTIn view of modern develop, excitation system is one of the best important part of the exchange synchronous generator. It is of most importance to the performance of the synchronous generator. This paper mainly introduces that excitation system utilize reply and encourage voltage transformer and PID control equipment as adjustment device. Have set up the computer models of the whole synchronous system of generator, including excitation system, the synchronous generator, and load, then analyses the method of choosing suitable parameters of each link, and carry on emulation to the system with Matlab, Finally, analyses the result, finish the emulation of excitation system. Reply and encourage excitation runs reliably and has automatic ability of excitation adjustment itself, but have not high precision. It will make decimeter of voltage. The PID controller makes the developed adjustment of the reply and encourage excitation system, guarantees the synchronous generator is operated on the operating mode of the necessary voltage steadily This paper main introduction regulate with words: synchronous generator; reply and encourage; PID controller; Matlab/Simulink 目 录第1章 绪论 同步发电机自动调压器应用的必要性 励磁系统的作用和基本要求 同步发电机电压变化的原因 自动励磁系统的分类 按照直流励磁电源的获得方法分类 按照励磁调节器的作用原理分类 按照励磁装置所使用的元件分类 6第2章 各类自动调压器基本原理 相复励自励恒压励磁系统的基本原理及特点 可控硅自励恒压励磁系统的基本原理及特点 无刷励磁同步发电机励磁系统的原理与特点 谐波励磁系统的原理与特点 本章小结 12第3章 MATLAB/Simulink环境 MATLAB简介 Simulink交互式仿真集成环境 Simulink的使用 Simulink模块库 电力系统仿真模块集介绍 本章小结 18第4章 同步发电机系统的工作原理 同步发电机原理 同步发电机的结构特点 凸极式同步发电机的向量图 凸极同步发电机的运行状态 PID控制器 相复励励磁系统 相复励励磁调节的工作原理 相复励装置实现恒压的条件 相复励装置常用接线方式 本章小结 32第5章 同步发电机系统的数学模型 同步电机的数学模型 相复励变压器励磁系统的数学模型 电压校正器和负载的传递函数 系统的结构 本章小结 42第6章 调压系统的仿真结果及分析 参数设定及仿真结果 本章小结 50结论 51参考文献 52致谢 53 第1章 绪论 同步发电机自动调压器应用的必要性各种电气设备都要求在额定电压下工作，同步发电机的端电压变化很严重的情况下，电机本身，负载和整个电力系统都会受到极大的不利影响，甚至直接影响整个系统的工作和生存。因此，保持一定的电压水平，是供电质量的重要指标之一。在运行中，电压的变化是随机的，迅速的，不可能实现人工调节。因此需要给同步发电机加入自动电压调整器。同步发电机的稳定性主要取决于其电磁参数。电机参数特别是自动励磁调节系统的参数对其有很大影响。同时，为了使多台同步发电机组高效稳定的并联运行，也需要良好的自动励磁调节系统。 励磁系统的作用和基本要求为保证提供高质量的电能，自动励磁装置应具有下列一些主要功能：1. 在发电机组起动后，转速接近额定转速时，自动励磁装置应能保证发电机可*起励，建立额定空载电压。对于有励磁机的他励系统来说，*励磁机励磁建立空载电压，对于无励磁机的自励系统来说，应要求励磁装置能确保发电机自励建立电压。交流同步发电机的剩磁较小，而磁场回路的总电阻又比较大，还存在炭刷—滑环接触电阻和整流元件正向电阻这样的非线性电阻，所以交流同步发电机的自励比较困难。2. 当负载大小或负载功率因数发生变化时，自动励磁装置应保证发电机端电压的波动在允许范围之内。发电机在负载缓慢变化时的端电压波动，用静态电压变化率ΔUs％来表示3. 式中Un--发电机的额定电压(V)，U--发电机在规定的负载变化范围内端电压的极值取Umax和Umin中绝对值较大的。4. 当投入或切除大容量的感应电动机时，自动励磁装置应能保证发电机的瞬时电压波动和端电压恢复至稳定值的时间在允许范围之内。5. 当电力系统出现突然短路时，自动励磁装置应该有足够的强励能力以产生一定数值的短路电流，使选择性保护装置准确动作，并在短路故障电路被切除以后使发电机的端电压迅速回升。为此励磁装置必须要有足够的强行励磁电压和较高的励磁电压上升速度。6. 当两台或两台以上的同步发电机并联运行时，自动励磁装置应保证无功功率按发电机容量成比例分配，以防止个别机组电流过载，并使总的效率得到提高。并联机组之间无功电流不按比例分配的原因在于并联的发电机和励磁系统的标幺值参数不一致，其中尤以励磁系统的标幺值参数不一致为多见。因此励磁装置应有无功电流分配和稳定功能，以克服由于这种参数不一致而引起的发电机电枢电路中的无功环流。 同步发电机电压变化的原因负载时，气隙中的磁场由电枢磁动势和主极磁动势共同作用产生。电枢反应使气隙磁场发生畸变，由此引起发电机电压U发生变化。发电机电压平衡方程： （）激磁电动势： （）得到 （） 主极磁场由励磁电流If产生，由此可知，要使同步电机端电压U保持恒定，须相应调整同步发电机的励磁电流If。因此对同步发电机端电压的控制可以通过两个途径来实现，一是引入I和功率因数cosφ作为控制量使I和功率因数cosφ的变化引起的主磁场变化和If的变化引起的主磁场变化相抵消，减小电枢反应去磁或增磁效应的影响，从而使U保持稳定。这种方法的静态特性从原理上讲是比较差的，但是动态特性比较好（如图）。二是引入端电压U和给定电压的差值，采用负反馈的方法控制励磁电流If。从而使端电压U保持恒定。这种方式的静态特性比较好，能够保持较高的电压调整精度（如图）。 自动励磁系统的分类船用同步发电机的自动励磁装置类型很多，分类方法也不一致。通常可以按照直流励磁电源的获得方法、励磁调节器的作用原理及励磁装置的组成元件等进行分类。 按照直流励磁电源的获得方法分类按照直流励磁电源的获得方法进行分类，可分为直流励磁机他励、静止自励和交流励磁机他励等三种类型。(1)直流励磁机他励方式。这是最早采用的一种励磁方式。陆上大电站多采用这种方式。直流励磁机可以由发电机轴传动，也可以用单独的电动机传动。直流励磁机电磁惯性大，又有换向器这样的薄弱环节，所以不宜在船舶电站中使用。(2)静止自励方式。船舶电站同步发电机的容量较小，采用像直流发电机那样的自励方式是比较适宜的。但只有在大功率半导体整流元件大量应用以后，这种用发电机定子交流电流经整流后供给转子励磁的自励方式才有了实现的可能。静止自励方式简单可*。因为变压器、电流互感器、半导体整流器等静止部件，不怕冲击振动和盐雾潮湿，特别适宜于船舶上使用。这种自励方式的电磁惯性小，励磁系统有优良的动态性能。特别是相复励装置，由于具有电流复励，能够直接起动与发电机容量相近的异步电动机。(3)交流励磁机他励方式。普通的交流同步发电机的转子绕组必须通过滑环和炭刷与外部电路保持电的联系。滑环和炭刷仍然是一个薄弱环节。因为滑动接触可能因油垢、灰尘和机械原因而造成接触不良，炭刷磨损下来的炭粉也可能落入绕组，使发电机的绝缘电阻降低。随着现代船舶自动化程度的提高和无人机舱的采用，希望有一种更可*的交流同步发电机供给船舶电站使用，于是就出现了以交流励磁机他励的无刷励磁方式。通常的交流同步发电机为转场式，与之相配合的交流励磁机则为转枢式。交流励磁机的电枢电流经硅整流元件整流后给交流发电机的磁场提供直流励磁电流。硅整流元件与电机转子部分一起旋转。由于整个机组的旋转部分和静止部分之间没有任何滑动电接触，去掉了电刷和滑环所以称这种励磁方式为无刷励磁方式。交流励磁机不但可*性比直流励磁机好，而且动态性能也比直流励磁机优良。但是由于交流励磁机随电枢旋转，制作工艺要求高，设计比较复杂。 按照励磁调节器的作用原理分类按照励磁调节器的作用原理，可分为按电压偏差调节，按扰动调节和复合调节三类。原理如前所述，同步电机的主要扰动即电枢电流。按偏差调节的励磁调节器也称为负反馈型励磁调节器，是一种比较通用和完善的调节器。它能减小被调量的偏差而与引起偏差的原因无关，不需对扰动进行测量而能克服多个扰动的影响。选择足够大的增益和采取适当的校正环节从理论上说可以使静态和动态电压变化率达到任意规定的数值范围。按扰动调节的励磁调节器结构简单，它不是等输出量出现偏差后再进行反馈调节，而是直接根据扰动量的大小进行前馈调节，工作可*，强励能力强，动态响应性能好。复合式励磁调节器通常以扰动补偿为主，以偏差调节为辅，后者常称为AVR。它既具有调压精度高、无功分配均匀等按偏差调节的主要优点，又具有强励倍数大、动态性能好等按扰动调节的主要优点，是一种比较理想的励磁调节器。现代船舶电站的主发电机绝大多数采用复合式励磁调节器。 按照励磁装置所使用的元件分类按照励磁装置所使用的元件分类通常可分为下列几种：(1)炭阻式励磁装置。这种励磁装置多采用直流励磁机。调节器采用铁心、线圈、衔铁、杠杆等机电元件，通过调节发电机励磁回路的电阻或励磁机励磁回路的串联炭片电阻进行励磁调节。由于机电惯性大，工作可*性差，使用的功率受限制等原因，目前已很少应用。但它是最早的按偏差调节的励磁调节器。(2)相复励装置。这种励磁装置采用变压器、电流互感器、电抗器以及半导体整流器等静止元件，电磁惯性较小，可*性高，因而得到广泛的应用。通常做成可控相复励式。早期采用磁放大器和饱和电抗器做成的AVR，其电磁惯性较大。如今普遍用半导体元件做成的AVR，惯性很小，放大倍数很大，体积和重量也相当小。(3)三谐波励磁装置。这种励磁装置采用发电机中增设的三谐波绕组产生三谐波电势，经半导体整流器整流后给发电机励磁，结构简单，可*性高。通常也加上半导体AVR，做成可控谐波励磁装置。(4)可控硅励磁装置。这种励磁装置采用半导体二极管、三极管、可控硅等元件，具有体积小、重量轻、反应快、放大倍数高等特点是目前使用的按电压偏差调节的励磁装置的主要型式。

船舶日常安全管理是港口航道建设单位施工船舶正常运行的根本保障。下面是由我整理的船舶日常安全管理论文，谢谢你的阅读。

船舶电气日常维护保养和管理

摘 要：船舶电气设备的良好技术状态是港口航道建设单位施工船舶正常运行的根本保障。本文结合自身工作 经验 ，从电气管理和设备故障检修方面，简述在平时船舶电气管理和设备维护保养上应遵循的原则和掌握的 方法 ，为以后的管理维修提供相关的借鉴经验。

关 键 词：电气管理、维护保养，故障检修

中图分类号：C93文献标识码： A

Marine electrical maintenance and management

Wanjing

( Engineering Company Ltd. Of CCCC First Harbor Engineering Company Ltd Tianjin Tanggu 300456)

Abstract: Good technical condition of marine electrical equipment is the fundamental guarantee for port and waterway construction unit construction and normal operation of the ship. In this paper, combining with the working experience, from the aspects of management and maintenance of electrical equipment, paper in the usual ship electric management and equipment maintenance should follow theprinciple and the method of repair, for future management related experience.

Key words: The electrical management, maintenance, troubleshooting

我公司共有船舶七十一艘，在水上施工中起着举足轻重的作用。船舶的安全正常运行保证了施工的进度和质量。而船舶电气的完好又进一步保证了船舶的正常安全运行，所以，提高船舶电气日常维护保养和管理水平是我们人力资源开发中的一个较为迫切重要的任务。

公司船舶即有国产又有进口，船龄有长有短。其电制较为复杂，有直流又有交流，直流有110V和220V，交流有三相440V、380V、220V;从频率又有50赫滋60赫滋之分。近几年的船舶电气技术的发展，使其更加先进和复杂。许多船舶采用了计算机控制技术和变频器控制技术。这就更要求我们进一步提高技术水平和维护保养管理水平，否则难以适应工作的需要。

船舶电气系统大致分为四部分。1、船舶电站，即由发电机组和发电机配电屏组成，是船舶的心脏负责全船的电力供应;2、电力拖动部分;即电动机拖动用电机械，如锚机等;3、照明及生活用电;4、应急系统包括通信、导航、信号灯和航行灯。

下面就船舶的日常维护保养与管理，从自身的工作经验上，从以下方面谈谈我个人的观点和认识，供大家参考与借鉴。

一、熟悉本船电气线路和设备

作为船舶管理人员要首先熟悉本船电气线路和设备，要看懂本船的电气图纸，了解中外图纸中符号标示的差异以及图纸排版标记的不同，并且在平时工作中与图纸对照起来，了解图中所表示电气元件的位置和类型，做到心中有数，这样出现故障我们就能会看图、看懂图，才会从容不迫的去处理。拌合5号在外施工期间，我将图纸与实物进行核对，并在主要的继电器、接触器上标出其作用和性质。所以，当出现故障时连图纸都不用看，处理起来十分方便快捷。有一次电脑执行水泥计量时1#水泥绞龙不动作，临时使用手动配料并更换为1#粉煤灰配料，在现场移船时用10分钟目测检查变频器相关接线没问题，果断更换其控制继电器，移船结束时回复正常，以致施工现场都不知道拌合站出现过故障。还有一次处理起重9的电机启动箱问题，图纸上上标示的元件位置比较模糊，如标示的起升限位的触点，以为其为驾控台外部的触碰限位，但外部的限位均完好，后来查找才发现是操作手柄下部的微动开关，也是起到限位的作用，这就是对图纸不熟悉，没有对应起来看造成的走了弯路，这种情况在以后的工作中要尽量避免。

二、严格做到“日巡回、月检查、季遥测、年检修”

1、日巡回。

每天在工作时要加强对电气设备的巡回检查，重点注意发电机、电动机的温度、异响和配电屏上电压表电流表的数据。把所有数据控制在正常范围内，这样能及时发现有运行有无异常、以及超载与否，做到心中有数，保证设备的运行安全。

2、月检查。

每个月的月初或月末，利用施工间隙，进行一次电气设备的检查。重点放在配电屏、控制台和控制箱内有无接线螺丝松动、有无异物、灰尘是否严重并及时清洁处理。这样阶段性的检查可以预防故障发生，尤其是线路虚接的现象，在故障出现的时候很难检测到，但在日常检查中有可能发现，将故障消灭在萌芽中，使设备总处于完好正常状态。

3、季遥测。

船舶环境比陆地恶劣，气候潮湿加之振动，并有盐雾、霉菌腐蚀。所以，船舶电气的绝缘程度高低，对电气设备的安全运行至关重要。季节的更换，湿度的变化，要求我们随时掌握绝缘情况做到心中有数。如果发现电机绝缘每次呈现下降趋势则说明绕组绝缘老化应及时拆检、浸漆处理，所以每季进行一次绝缘的遥测十分必要和可行。另外检测绝缘不仅对电机进行预防性 修理 有判断性依据，还可以在夏季来临时，断开弱电设备对生活用电系统进行测试，提前找出绝缘低线路并处理，避免老旧船舶漏水造成电气火灾和防止触电事故发生。

4、年检修。

每年的冬季借工程空闲，我们应对船舶电气设备进行一次较为彻底的预防性检修。重点放在电机制动器、轴承润滑脂以及滑环碳刷上。另像起重7号、起重9号、起重22号、起重23号和起重26号吊机有中心集电环，这也是我们检修的重点。因为中心集电环是向吊机送电的主要部件，平时又检查不到。吊机旋转速度不高，碳刷磨损不大，所以容易忽视，但出了问题就比较麻烦。比如起重22号2006年在山东日照施工期间因集电环刷架松动引起短路刷架烧损，经紧急抢修扔造成停工3天，造成间接损失15万余元。所以定期的检修应予以重点关注。

三、船舶电气故障检修的操作要点

1、先动口再动手：对于有故障的电气设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。

2、先外部后内部:应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，盲目拆卸，可能将设备越修越坏。

3、先机械后电气:只有在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。

4、先静态后动态:在设备未通电时，判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及 保险 丝的好坏，从而判定故障的所在。通电试验，听其声、测参数、判断故障，最后进行维修。如在电动机缺相时，若测量三相电压值无法着判别时，就应该听其声，单独测每相对地电压，方可判断哪一相缺损。方驳118提升斗电机不动作，停机监测时三相电不缺项，运行时测量B相缺相：方驳86锚机抱闸线圈断开时测量100V、30V电压正常，运行时测量电压不足，经线路检查均为新换保险接触虚造成压降。

5、先清洁后维修:对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。比如拌合站用的计算机。

6、先电源后设备:电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。比如方驳118锚机控制失灵。

7、先普遍后特殊:因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障，一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障，要靠经验和仪表来测量和维修。比如拌合5号2#搅拌机重载运行过程出现停机现象，看似变频器带载能力不足，但经过仔细查找分析为变频器运行控制线路虚接，重载震动大时虚接更严重，造成变频器运行信号断路，变频器系统停机。�

8、先外围后内部:先不要急于更换损坏的电气部件，在确认外围设备电路正常时，再考虑更换损坏的电气部件。如交工25航行灯故障，表面现象就是保险熔断，应考虑为什么保险会熔断，是偶然现象还是存在着线路问题引起的必然结果，经查为外部线路绝缘层破损引发的短路。�

9、先直流后交流:检修时，必须先检查直流回路静态工作点，再交流回路动态工作点。在多级控制系统中，由于24V控制线路电压比较低，对于线路虚接的反应比交流回路更为明显，几伏的压降就足以引起继电器不正常动作。如方驳118锚机控制出现全部锚机不工作。经查为交流24V整流故障，应急24V经过自动切换的中间继电器，触点阻值为30多欧姆，造成工作时明显压降，无法工作。

10、先故障后调试:对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气线路正常的前提下进行。

四、掌握正确的检测方法

1、直观法。直观法是根据电器故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判断故障的方法。检查步骤：①调查情况：向操作者和故障在场人员询问情况，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水，是否有人修理过，修理的内容等等。②初步检查：根据调查的情况，看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。③试车，通过初步检查，确认没有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后，可进一步试车检查，试车中要注意有无严重打火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即切断电源。注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。

2、对比、置换元件、逐步开路(或接入)法。①对比法：把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判断故障，如面板指示灯、中间继电器的发光二极管、PLC的输入点等。对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。②置换元件法：某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可置换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。③逐步开路法：船上电气绝缘不良时多用逐步开路法。即在船上绝缘很低时将设备从分电箱中1路1路的断开，当配电板的绝缘表指示突然正常时，最后分离的电路就是故障电路。

3、测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法各有优点。分阶测量法一般应用在线路比较简单，在同一地方可以方便测量各个测量点的情况下;分段测量一般应用在控制线路比较复杂、线路比较长、控制系统不在同一个箱体的情况下;分段测量一般配合着分阶测量法同时使用。电阻测量法在电路分析中有时受到并联电路的影响会误导我们的判断，有时需要我们将线路摘除保险进行测量。下面以空压机的电气原理图进行说明。

比如发生电气故障时电源指示灯是亮的，自动时工作正常，在手动时按下启动按钮运转指示灯不亮、接触器不吸合。由于自动时工作正常，可判断接触器和指示灯没有损坏，我们可用电阻法进行线路判断，对于这种简单电路我们直接采用分阶测量法。空压机启动需要接触器吸合，接触器吸合需要线圈两端分别与变压器次级两端接通，我们需要找到接触器线圈哪一端在什么地方未与变压器接通。测量前我们要找到一个可靠地测试点作为起点，由于自动时工作正常所以02、04号线是工作正常线路点，可分别测量02-13、04-10、04-11点、按下启动按钮时04-12点是否为闭合接通状态，通过测量04-10为接通状态，04-11为断开状态，所以故障点在10-11之间，单独测量远程停止按钮为断路状态，更换停止按钮故障排除。需要注意的是：这里没有直接单独测量各按钮之间阻值是防止线路端子排处或电缆出现断路。

4、测量电压法。法测量电压法是根据电器的供电方式，测量各点的电压值或电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。基本分析与电阻法相似，空压机主接触器吸合需要主接触器线圈两端加上额定工作电压，图中变压器实物为380V变220V变压器。检测中我们按下启动按钮分别测量13-03、12-02之间电压分别为AC220V和86V，说明12号线电源未送到，02号线处表笔不动，另一表笔依次测量11、10、04处对02点的电压，分别为86V、220V、220V，电压在11和10两点之间变化，则故障点出在10和11之间即SB3停止按钮触点损坏。

5、短接法。设备电路或电器的故障大致归纳为短路、过载、断路、接地、接线错误、电器的电磁及机械部分故障等六类。诸类故障中出现较多的为断路故障。它包括导线断路、虚连、松动、触点接触不良、虚焊、假焊、熔断器熔断等。对这类故障除用电阻法、电压法检查外，还有一种更为简单可靠的方法，就是短接法。方法是用一根良好绝缘的导线，将所怀疑的断路部位短路接起来，如短接到某处，电路工作恢复正常，说明该处断路。

以上几种检查方法，要活学活用，遵守安全操作规章。对于连续烧坏的元器件应查明原因后再进行更换;电压测量时应考虑到导线的压降;不违反设备电器控制的原则，试车时手不得离开电源开关，并且保险应使用等量或略小于额定电流;注意测量仪器的挡位的选择。

检修时需要格外仔细地进行，即使这样，有时还是会发生意想不到的错误。特别需要注意以下几种情况：检修时拆下的线头一定要用绝缘包布包好;更换熔断器、开关等要按原型号或原容量更换;更换具有额定工作电压的设备一定要核对设备的工作电压是否与检修设备一致;检修完是否有检修工具等忘记在控制柜内等等。实际上，上述错误往往是由检修人员的漫不经心造成的，为了防止这些事故的发生，考虑电工安全操作规范的要求，检修作业至少由两人完成，一人操作、一人监护，同时对关键的操作进行确认。

五、备足必要的备品备件

船舶不同于陆地，经常在海上或外地施工，有时元件损坏又无法修复，没有无件更换将影响船舶的正常生产施工，在恶劣天气时甚至会引发安全事故，所以备足备品备件十分重要。 而且备品备件品种应该比较全，但数量不宜过多，以免造成不必要的投入和积压，关键是用完应及时补充。

六、重视船舶检验

我们知道CCS对船舶要进行按期的检验。每年进行一次年检。五年内进行两次坞检，五年进行一次定检。定检要求船舶电气基本做以下工作;1、发电机组负荷试验：这主要是考察原动机的性能。用旱电阻或水电阻做负荷试验，从空载到满载，并要进行突加和突卸负荷试验;2、发电机配电屏空气开关校验：以及并车时的逆流(直流)、逆功率(交流)试验。这主要是为发电机安全供电作保证。有过电流、欠压、以及分级卸载等项目。过电流有短延时、长延时及瞬时脱扣试验;3、电气仪表校验：配电屏上的电流表、电压表、频率表、功率表等仪表。应经有资质的检验单位进行检验，并出示合格证;4、风油停车试验：在机舱口设一按钮，在紧急火警情况下，按此按钮可停机舱的轴流风机、燃油泵以及空调风机;5、航行灯、信号灯系统试验：主要看其在灯泡灯丝断(灯熄灭)时应有声(光)报警。对这些相关设备平时需要加强维护保养，及时发现故障，排除隐患，使其处在正常的工作状态上。

七、加强用电安全与防火管理

船舶用电安全与陆地相比更加重要。船舶电制与陆地有所不同。一般船舶用三相对地绝�系统，照明电压用隔离变压器取得。其对地(即外壳)不应有电位，所以在接地灯亮时或绝缘监测仪报警时我们应注意排除接地故障。另外，现在由于生活水平的提高，船上所用电炊具日益增多。电饭锅、电蒸锅、电炒锅、电茶炉等使用频繁，其功率都比较大，在以上。电流均达到15A以上，所以对其插座都应予以高度关注。在前几年曾进行一次普查和更换15A瓷芯插座的工作。今后应继续注意对电炊具插座、插头以及其接线，应定期检查。防止插接松动发热而造成故障。另外，现用的空调大部分是家用或办公室用的，达不到船用防护标准和防火的阻燃标准。所以对空调的使用应加强管理。提倡用单冷空调，制热另加电暖器，空调制热功率大、效率低、寿命短(保温环境不好室内温度难以达到设定温度，长时运行不停机)。另外电暖器应用船用的，现有一种家用充油的，还带角轮极不安全，应加强检查，千万不要因此出问题。

另外，我们有的船舶船龄长电线老化比较严重，而且是暗线不易检查与发现问题，所以平时我们要多加注意，发现异常及时处理。接岸电大家应注意岸电箱内的接线柱紧固绝缘螺栓，现码头箱内的螺栓丢失严重，我们不要卸走，并应制止别人卸走，否则都不方便。公司投入这么多资金也是为了安全，用这种标准箱更是为了安全，所以更应加以爱护。

结束语

以上 总结 的内容作为自己在工作中的亲身体验，作为一些经验之谈，比较切合船舶管理的实际，有较好的操作性，较适合船员对照进行日常维护保养和操作，同时对管理人员也有规范的作用。作为一名船舶电气技术管理人员，不光要注重自身的理论学习，在实际工作中也要善于总结归纳，把工作中遇到的故障问题及其隐患部分用心记下来，分析原因，找到解决方法，并且向船员和同事传授经验，才能使船舶管理工作做精做细，才不会纸上谈兵，努力提高自己现场的解决能力，做好合格的船舶管理人员。

点击下页还有更多>>>船舶日常安全管理论文

轮机工程技术论文范文篇二 燃气轮机在热电联产工程中的应用状况分析 摘要： 燃气轮机是21世纪乃至更长时间内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备.介绍了燃气轮机的发展现状及其在热电联产工程中的应用，简述了联合循环和简单循环燃气轮机电厂的基本组合方式，并列举了目前应用在热电联产工程中的几种主要的燃气轮机.阐述了燃气轮机相对于常规火电机组的优点，分析了影响燃气轮机在热电联产工程中推广的因素，并对我国燃气轮机的发展前景进行了展望. 关键词： 燃气轮机; 联合循环电厂; 热电联产 中图分类号： TK 479文献标志码： A Analysis of the application of gas turbines in heat and power cogeneration projects SUN Peifeng， JIANG Zhiqiang (1. China United Engineering Corporation， Hangzhou 310022， China; 2. China Huadian Corporation， Beijing 100031， China) Abstract： The gas turbine is the core equipment of highefficiency clean energy systems in the 21st century and even longer period of time. The current situation of gas turbine development and its application in heat and power cogeneration projects were showed in this paper. Two types of application of gas turbines in heat and power cogeneration projects were briefly introduced， namely， the simple cycle gas turbine power plant and the combined cycle power plant， and gas turbines widely used at present in heat and power cogeneration plants were enumerated. The advantages of the gas turbine plant compared with conventional coalfired power units were described and factors which could influence the application of the gas turbine were analyzed. In addition， the prospects for the development of gas turbines in China were evaluated. Key words： gas turbine; combined cycle power plant; heat and power cogeneration 燃气轮机由压气机、燃烧室、透平、控制系统和辅助设备组成.燃气轮机的设计是基于布莱顿循环.压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气送入燃烧室，与喷入的天然气混合，并点火燃烧;燃烧后产生的高温烟气随即流入燃气透平中膨胀做功，推动透平带动压气机叶轮一起旋转.加热后的高温燃气的做功能力显著提高，因此，透平在带动压气机的同时，还有余功作为燃气轮机的输出功输出. 由于燃气轮机的工质是高温烟气而不是水蒸气，故可省去锅炉、冷凝器、给水处理等大型设备.因此，燃气轮机电厂附属设备较少，系统简单，占地面积较少. 燃气轮机可分为重型燃气轮机、工业型燃气轮机和航改型燃气轮机三类.重型燃气轮机的零件较为厚重，大修周期长，寿命可在10万h以上，主要用于满足城市公用电网需求，例如日立的H25和H80系列燃气轮机、通用电气的F级燃气轮机、西门子的SGT-8000系列燃气轮机、三菱的M701系列燃气轮机和阿尔斯通的GT系列重型燃气轮机等.工业型燃气轮机的结构紧凑，所用材料一般较好，燃气轮机的效率较高，例如索拉的T130燃气轮机和西门子SGT-800燃气轮机，常用于热电联产工程.航改型燃气轮机是由航空发动机改装而成的燃气轮机，在航空领域运用较多，但也有应用于发电及相关工业领域，例如通用电气的 LM 系列航改型燃气轮机等.航改型燃气轮机的结构最紧凑，最轻巧，效率最高，但寿命较短[1-2]. 燃气轮机自上世纪30年代诞生以来发展迅速.当今国际上最新型的G型燃气轮机和H型燃气轮机，单机功率已达到292～334 MW，发电热效率已达到.其中，由G型燃气轮机组成的联合循环单机功率可达489 MW，发电热效率可达;由H型燃气轮机组成的联合循环机组的发电热效率可达60%[3-5].H型燃气轮机组成的联合循环机组是目前已掌握的热-功循环效率最高的大规模商业化发电方式.不仅如此，燃气轮机与以煤为燃料的蒸汽轮机相比，它具有重量轻、体积小、效率高、污染少、启停灵活等优点.燃气轮机发电机组能在无外界电源的情况下迅速启动，机动性好.在电网中用它带动尖峰负荷和作为紧急备用电源，还能携带中间负荷，能较好地保障电网的安全运行，所以得到广泛应用[6]. 国内外科技界与产业界已经认识到燃气轮机将是21世纪乃至更长时期内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备. 1燃气轮机在热电联产工程中的应用方式 燃气轮机在热电联产工程中的应用形式主要有两种：一种是燃气轮机联合循环热电厂;另一种是燃气轮机简单循环热电厂. 燃气轮机联合循环热电厂由燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机(背压式、抽背式或者抽凝式)和发电机共同组成.燃气轮机排出的做功后的高温烟气通过余热锅炉回收烟气中的热量而得到高温水蒸气，水蒸气注入蒸汽轮机发电.蒸汽轮机的排汽或者部分在蒸汽轮机中做功后的抽汽用于供热，形式有：燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环;燃气轮机、蒸汽轮机推动各自的发电机的多轴联合循环.单轴的燃气轮机联合循环电厂规模较大，例如通用电气的9F系列机组.而多轴的联合循环机组常见于中小型的燃气轮机联合循环电厂.因此，对于电厂规模相对较小的热电联产工程来说，常选择多轴的燃气轮机联合循环机组. 燃气轮机简单循环热电厂由燃气轮机和余热锅炉组成.该类型燃气轮机热电厂不配置蒸汽轮机，通过余热锅炉直接对外供热.因此该类型燃气轮机热电厂发电热效率相对联合循环燃气轮机热电厂较低，约为30%～35%之间;热电比和供热成本的指标方面，简单循环燃气轮机热电厂也低于联合循环燃气轮机热电厂[7]. 由此可见，燃气轮机联合循环可大大提高发电厂整体发电热效率.即使只有燃气轮机和余热锅炉组成的不配置蒸汽轮机的简单循环燃气轮机发电厂，其发电效率也高于常规的小型燃煤热电厂. 2热电联产工程中燃气轮机机型选择 热电联产工程遵循“以热定电”原则，首先满足外界对蒸汽负荷的需求，一般对发电量的需求相对较少.因此，对于热电联产工程来说，大功率的重型燃气轮机使用相对较少，常配置一些中小型的燃气轮机. 世界主要的中小型燃气轮机有：索拉的T130燃气轮机;日立的H25和H80燃气轮机;通用电气的6F和LM系列的航改型燃气轮机;西门子的SGT-800燃气轮机.各机型的主要技术参数如表1(见下页)所示(表中数据来自各个燃气轮机厂家产品宣传手册，且会因计算的天然气热值等参数变化而发生微小的变化). 表1各中小型燃气轮机相关性能参数 Performance parameters of some gas turbines 表1中，H25，H80 和6F为重型燃气轮机;SGT-800和T130为工业型燃气轮机;LM6000为航改型燃气轮机.从表1可知，工业型和航改型燃气轮机单机发电热效率相对重型燃气轮机的单机发电效率明显更高，但燃气轮机的排烟温度相对较低.由于排到余热锅炉的高温烟气所包含的热量相对较少，因此对于整个联合循环热电厂，工业型和航改型燃气轮机联合循环热电厂的整体发电热效率反而低些[8-9].简单循环的燃气轮机热电厂若选择工业型燃气轮机及航改型燃气轮机，其热电厂发电热效率会较高. 对于配置蒸汽轮机的燃气轮机联合循环，重型燃气轮机因其排烟温度较工业型燃气轮机和航改型燃气轮机高，排到余热锅炉的高温烟气所包含的热量相对较多，余热锅炉产出的供蒸汽轮机发电用的高温高压的蒸汽也更多.因此，重型燃气轮机联合循环整体发电热效率比工业型燃气轮机和航改型燃气轮机联合循环的发电热效率高.燃气轮机联合循环热电厂中大多选择重型燃气轮机. 从能量的充分利用和逐级利用角度讲，相比于燃气轮机简单循环热电厂，燃气轮机联合循环热电厂更具有优势.目前我国燃气轮机热电联产工程中，大多选择重型燃气轮机组成的联合循环燃气轮机热电厂，如浙江省的某热电厂，采用6F级燃气轮机匹配余热锅炉和蒸汽轮机组成燃气轮机联合循环机组对外供热供电，燃气轮机联合循环热电厂整体发电热效率约60%. 但是对于某些对占地面积有严格要求的场合，如海上油气平台井等，一般可选择结构紧凑、效率高的工业型燃气轮机或者航改型燃气轮机机. 具体燃气轮机机型的选择可根据各工程的实际情况进行分析、计算、确定，如热电厂的对外供热参数和供热量、装机容量、机组数量、占地面积、整体热效率等. 3燃气轮机联合循环热电联产工程相对于常规火力发电热电联产的优势[10] 相对于常规燃煤的小型火力发电的热电联产电厂，燃气轮机联合循环热电厂的优势主要有： (1) 高效：燃气轮机联合循环的发电热效率已经达到甚至突破60%，这是一般常规火电机组无法比拟的，甚至高于目前最先进的超超临界机组而稳居各类火电机组之首. (2) 单位造价低：燃气轮机联合循环机组单位容量造价约400美元·kW-1，而常规火电机组造价为600～1 000美元·kW-1;若我国国产燃气轮机的制造加工水平进一步提升，燃气轮机联合循环机组单位容量造价还有非常大的下降空间. (3) 低排放：燃气轮机联合循环不排放SO2以及飞灰和灰渣;NOx的排放量也非常低，一般都可以达到 mg·m-3以下，甚至可以根据需要达到小于 mg·m-3的水平，CO2的排放量可以做到 mg·m-3;环保性能居于现有各种火电机组之上. (4) 节水：燃气轮机联合循环机组以燃气轮机发电为主，燃气轮机发电机功率占总容量的70%，联合循环机组所需用水量约为常规燃煤机组的1/3.这在某些缺水的地区显得尤为重要.若选择燃气轮机和余热锅炉配置的简单循环，整个电厂对机组冷却水量的需求相对于常规火电厂的冷却水量更是大幅度减少. (5) 省地：燃气轮机联合循环机组因附属设备较少，无需储煤场、输煤设施，占地面积仅为加脱硫装置的常规火电厂的1/3.这在城市边缘及城区的供热电厂显得尤为重要. (6) 建设工期短：燃气轮机联合循环机组最适合模块化设计，燃气轮机各部件模块可工厂化生产，运至现场吊装，因而大大缩短了燃气轮机电厂的建设工期. (7) 调峰性能好：通过余热锅炉的旁路烟囱，不运行蒸汽轮机及发电机组的情况下，一般在20 min 内就能达到燃气轮机及发电机组的100%负荷，而燃气轮机及其发电机组负荷占整个燃气轮机联合循环电厂额定负荷的70%左右，这保证了燃气轮机联合循环的良好调控性能，实现机组的日启夜停和调峰功能. (8) 操作运行和维护人员少：因为燃气轮机联合循环电厂自动化程度高，采用先进的控制系统，电厂对员工数量的需求大幅下降.一般情况下占同容量常规燃煤电厂人员的20%～25%就足够了. 4影响燃气轮机在热电联产工程中推广的主要因素 燃气轮机联合循环电厂在国外已经得到了普遍发展，近几年已占据美国电力市场的重要地位，欧洲的燃气轮机联合循环电厂也获得了长足的发展.目前我国燃气轮机联合循环电厂能否获得大力推广和发展，主要受制于如下三个因素： (1) 我国能提供多少天然气资源供燃气轮机发电工业使用;当前国内已有部分燃气轮机联合循环电厂因受制于燃料供应，每年运行的时间远远少于常规燃煤机组. 2012年，随着“西气东输”二线最后几条干线的建成投产，整个输气管道实现每年输气300亿m3.未来中国甚至有可能规划修建“四线”或者“五线”，进一步便于西部地区的天然气输送到东部地区开发利用. 另外，海上(东海、南海)天然气的开发、沿海港口城市液化天然气(LNG)的进口，也为联合循环发电扩充了气源供应条件.国内已经探明了华北、东北、西北三大煤层气资源储量，并将逐步开采. 随着天然气来源渠道的扩大，燃气轮机联合循环电厂的应用范围将大大突破西气东输管网和海上天然气所能影响的地区. (2) 如何合理确定天然气价格，使燃气轮机联合循环发电成本能够与严重污染的以煤为燃料的常规火电相竞争. 必须指出，天然气的价格对燃气轮机及联合循环的运行成本有着决定性的影响.在燃气轮机三项发电成本的组成中(设备折旧成本、机组运行维护成本、燃料成本)，燃料成本的比例高达60%～65%，即使在天然气的产地，运输过程费用大为降低，天然气价格相对东南沿海地区更加便宜，其成本占燃气轮机发电成本的比例仍然是非常高的[4].在天然气价格居高不下的今天，燃料成本高已经成为制约燃气轮机发电大力推广的一个关键性因素. 当前，作为工业企业及城市基础设施的重要组成部分的许多中小型燃煤热电厂，通常地处城市之中或者城市郊区，因此不可避免地会对当地大气环境质量产生很大影响.中小型燃煤热电厂改造为燃气轮机联合循环热电厂，对当地环境质量的改善效果非常明显，也最容易得到人民群众的接受和支持. 热电厂的燃料从煤炭改造为天然气，虽然合理调整了能源结构，提高了能源利用效率，减少了煤炭运输环节的损失和浪费，但是对燃气轮机联合循环热电厂来说，燃料成本必然要增加，能源代价必然会提高，因此争取群众和企业的理解和参与，合理分担部分天然气成本因素，是解决天然气市场和成本关系的一条合理途径. 政府在制定燃气轮机联合循环热电厂上网电价和外供蒸汽价格时，应考虑到燃气轮机的环境效益，适当提高上网电价和外供蒸汽价格，这也是对天然气成本过高的一种消化. (3) 从长远的角度看，我国燃气轮机整体行业水平的提高是决定我国燃气轮机及联合循环电厂能否大力推广的一个重要因素. 燃气轮机的发展水平代表着一个国家的重大装备制造业的总体水平.当前我国的燃气轮机技术水平与世界先进水平之间的差距还很大，燃气轮机的核心部件依赖于进口，燃气轮机的每次大修花费很大.若某些燃气轮机的大修只能运回美国等发达国家进行，则其费用更大. 近年来，为了推动燃气轮机工业的发展，按照“市场换技术”的原则，我国对规划批量建设的燃气轮机发电站工程项目采取“打捆”式招标采购模式，由国外先进燃气轮机制造企业与国内制造企业相互结合组成联合体，进行燃气轮机联合循环电站工程项目的竞争投标，以吸收和引进国外先进技术.在这一过程中，我国同时引进了世界三大动力集团(通用电气、西门子、三菱)的F级重型燃气轮机.在实现燃气轮机设备制造本土化和国产燃气轮机技术开发方面都取得了良好的成果.在吸收和引进国外先进燃气轮机技术的基础上，逐步实现了燃气轮机联合循环电站设备研发和制造的国产化、本地化和知识产权自主化[11-12]. 2008年，我国具有完全自主知识产权的110 MW级R0110燃气轮机进行了点火及实验验证，其性能已经接近于目前国际上先进的F级燃气轮机，对我国的燃气轮机设计、制造和加工的整体水平是一个巨大的提升[13-14]. 目前，我国燃气轮机技术水平与国际先进水平之间的差距正在不断缩小，我国的燃气轮机自主研发、生产制造等方面取得了重大进展.2012年9月12日，上海市科委重大专项课题“高温合金叶片制造技术研究”通过专家验收，这标志着我国在燃气轮机核心部件国产化、自主化生产的道路上迈出了坚实的一步. 从制约燃气轮机联合循环电厂发展的三个因素及我国目前的相应情况可知，我国大力发展燃气轮机联合循环的条件已经具备，燃气轮机联合循环电厂的快速发展在近期将成为可能. 5总结 实现节能减排，提高能源利用率是我国能源结构调整的目标.随着我国天然气资源的开发、利用及液化天然气资源的引进，我国燃气轮机联合循环机组将不断增加.燃气轮机联合循环以其高效、清洁和灵活的特点，必将成为我国未来大力发展的电厂类型. 目前可用于热电联产的中小型燃气轮机容量和整个热电厂供热能力与我国广泛使用的蒸汽轮机热电机组的规格十分接近，因而可在不改变外部系统，不增加发电容量和不间断供热、发电的前提下，以较短的时间、较低的投资和较合理的电、热成本实现对热电厂以气代煤的改造.这也是燃气轮机联合循环热电厂可获得大力推广的现实条件. 总之，燃气轮机联合循环机组在我国电力工业中的作用将逐渐增强，发展燃气轮机联合循环热电厂任重而道远，但是前景是非常光明的. 参考文献： [1]李孝堂.燃气轮机的发展及中国的困局[J]，航空发动机，2011，37(3)：1-7. [2]马悦，纪锦锋.燃气-蒸汽联合循环电站机组配置及选型分析[J].能源工程，2011(6)：52-57. [3]蒋洪德.重型燃气轮机的现状和发展趋势[J].热力透平，2012，41(2)：83-88. [4]清华大学热能工程系动力机械与工程研究所，深圳南山热电股份有限公司.燃气轮机与燃气-蒸汽联合循环装置[M].北京：中国电力出版社，2007. [5]刘红，蔡宁生.重型燃气轮机技术进展分析[J].燃气轮机技术，2012，25(3)：1-5. [6]张荣刚，李文强.浅析燃气轮机在电力行业中的应用[J].企业技术开发，2011，30(10)：122-123. [7]徐迎超，阎波，樊泳，等.燃气-蒸汽联合循环(CCPP)发电在首钢迁钢公司中的应用[J].冶金动力，2012(1)：27-29. [8]刘祖仁，李达，张阳.海上燃气轮机余热资源计算[J].中外能源，2012，17(5)：99-103. [9]李达，张阳，孙毅.海上冷、热、电、惰气四联供护技术探讨[J].石油和化工节能，2012(5)：11-14. [10]黄勇.我国发展联合循环机组的背景和条件[J].中国科技博览，2011(29)：372. [11]刘华强，汪晨晖.燃气轮机在我国应用情况分析[J].中国新技术新产品，2012，(6)：149. [12]杨连海，沈邱农.大型燃气轮机的自主化制造[J].燃气轮机技术，2006，19(1)：11-14. [13]崔荣繁，陈克杰，郭宝亭.R0110重型燃气轮机的研制[J].航空发动机，2011，37(3)：8-11. [14]包大陆.R0110重型燃气轮机气缸结构研究[J].中国新技术新产品，2012(9)：109. 看了“轮机工程技术论文范文”的人还看： 1. 轮机工程技术个人简历免费模板 2. 船舶轮机管理论文 3. 船舶最新技术论文 4. 农业机械技术论文 5. 电厂工程技术管理论文