主电网优先卸载功能完善与实现

主电网优先卸载功能完善与实现

万匀李磊峰

中国海上卫星测控部江苏江阴214431

摘要：优先卸载是船舶主电网发电机控制屏上发电机主开关的一种保护方式，本文就此基础上增加一种遥控按钮模式，增加了对船舶电网的可靠性，提高了人员值班期间的作用性和对设备突发故障时的应急处置能力。

关键词：主配电板；优先卸载；功能完善

1前言

优先卸载是船舶主电网发电机控制屏上发电机主开关的一种保护方式，由于船舶电气设备的功率有所不同，为了在大功率电气启停的过程中防止出现误保护，所以在优先卸载保护中设定了一定的延时时间防止误动作引起不必要的事故。然而有一些机械故障从发生到结束时间很快，在优先卸载延时动作之前事故就已经发生了。为了避免此类事件的发生，本文就此观点做一下分析。

2系统功能

2.1系统原理

主电网作为船舶电力系统的主要设备，负责通断全船用电设备的电源。其中，发电机控制屏所用的主开关为AR220S型主开关，其内设有过流监测功能。即在发电机主开关监测到主电网电流超过发电机负荷的90%时，经过延时诊断会自动发出优先卸载报警并动作，使部分次要负荷设备开关断开，从而降低主配电板用电量，保证发电机的不受影响。

2.2存在弊端

从理论上分析，发电机主开关的过流监测装置功能完善，优先卸载动作也能够实现，但在实际现象中我们发现，在发电机负荷超过设定值以后，优先卸载基于对主电网的安全考虑，具有一定的延时，而在这个延时的过程中，发电机的负荷还可以继续增长，这就造成了事故发生的可能性。某航次期间，我船正在赶往任务海域，当时两台发电机并网运行，其中有一台发电机发生机械故障停机，导致电网负荷过大，直接造成发电机开关保护跳闸，全船失电。发电机主开关保护跳闸是在负荷过大时主开关对发电机的保护，由于事发突然，优先卸载所控制的开关没有来得及跳闸之前就产生保护，才导致失电。在此类故障发生期间，此时，如果人员在值班期间发现设备异常，能够提前操作设备降低负荷，就可以避免此类事故的发生。而主电网中次要负荷的开关众多，且分布比较零散，人员在操作时不能够短时间内断开所有开关，减低电网用电量。这就造成了值班人员在值班期间不能够按照实际所学所练进行应急处理，在应急处理之前事故就已经发生，这种事故显然不应该发生。

3设计与实现

3.1功能设计

在分析系统存在的缺陷以及结合实际工作问题中，在发电机主开关原本的优先卸载基础上，增加手动卸载功能。这样，不仅可以在人员发现问题是及时采取措施，又能在设备发生严重故障之前将问题遏制住，大大提高了船舶电网的用电可靠性。

3.2采用方式

基于研究方案，我们对主配电板优先卸载功能回路的电路图进行了分析，从而得出以下几点思路：

分析现有原理图纸发现，图中K10触点在隔离屏合闸时闭合，使AP2与AP21相连，而连接优先卸载设备脱口线圈的为AP1和AP2/AP21，因此有任意一个K13动作，AP1都会接通AP2或AP21，又因AP2与AP21在隔离屏合闸时通，所以隔离屏合闸时4台发电机卸载信息为共享。

隔离屏分闸时，卸载脱口线圈电源由于AP2与AP21分开，K13动作后不会导致另一端优先卸载。也就是说在隔离屏分闸期间，优先卸载功能是分开的，也就是将隔离屏两边分为独立的配电屏，互相之间不会受到影响。

通过对图纸研究得到的信息分析得知，由于主配电板有隔离屏，在设计增加按钮时应当考虑隔离屏分闸期间的按钮设置。但根据了解后发现，在实际工作当中，航行期间以及关键阶段隔离屏都处于合闸状态，由两台发电机在网的模式工作。因此我们可以首先排除掉隔离屏分闸期间采用手动优先卸载的功能。

那么在隔离屏合闸期间，主配电板的优先卸载功能是通过K13继电器来时间控制所有优先卸载设备开关自动跳闸的，如图：

主配电板优先卸载功能主要是通过继电器的触点和转接线对隔离屏两端优先卸载开关脱扣线圈通电来实现的。因此，综合考虑，在最小的改动方面实现所预想的功能，实际改造期间我们只需在K13线圈回路上加装一个遥控按钮，用来触发K13继电器的线圈得电即可。通过值班人员操作按钮来实现主配电板优先卸载的手动卸载功能。经过试验和验证，此功能能够达到预期的效果。

4结论与展望

主配电板在船舶中作为核心组成部分，其上所含功能及设备都是重要的，在发现存在的缺陷之后，应当在考虑周全的情况下去进行改进并完善将缺陷消除掉，本文就主配电板的优先卸载功能进行了全面的分析和改进，弥补了系统在实际应用当中所存在的不足之处。

后续在实际应用当中，要在基于考虑设备安全的角度上，认真思考一下设备优先卸载后对主电网造成的冲击是否会影响设备安全的问题，在今后的工作和论证中一步一步进行完善。