基于船用發電機組試驗的干式負載系統設計

陸彬， 俞希學， 陳曉波

(中國船舶重工集團公司第七〇三研究所無錫分部，江蘇 無錫214151)

0 引 言

綜合電力推進是未來船舶的主要動力形式[1]，由柴油機和發電機組成的發電動力裝置，憑借其結構簡單、體積小、質量輕、啟動快等優點，已經成為船舶動力裝置的主要發展方向之一。為了測試船用發電機組的性能，研究不同工作環境下機組的運行情況，需設計一套符合測試要求的負載系統。本文所設計的負載系統，使用基于S7-300 PLC的控制系統對負載進行遠程控制[2]，取代了傳統的繼電器控制技術[3]。通過一臺PC機同時控制多個負載箱，并且能實時監測各項參數，同時提供了多個故障點的報警信號，提高了負載運行的安全性和可靠性。

1 系統組成和工作原理

干式負載系統主要由干式負載箱、負載開關柜、負載控制箱、PC操作臺等部分組成，其結構如圖1所示。

圖1 干式負載系統結構圖

主回路主要由發電機組、配電板、負載開關柜和負載箱組成，配電板除了用來配電外，還設有發電機過載、短路、過電壓、欠電壓保護等電氣保護功能[4]；負載開關柜作為配電板和負載箱的過渡設備，同樣帶有相應的電氣保護功能，進一步確保發電機組的安全；干式負載箱由直流接觸器和電阻絲組成，電阻絲將發電機產生的電能轉化為熱能，從而達到消耗功率的目的。控制回路主要包括PC操作臺和負載控制箱，操作臺上的PC機通過工業以太網與控制箱中的S7-300 PLC建立通信，PLC作為下位機接收PC機發出的指令，并將指令輸出至中間繼電器，通過中間繼電器的得、失電，達到接觸器合、分閘的目的。……