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摘要：船舶电气工程是关于船用电气设备和船舶电气与控制系统的设计建造理论、运行控制方法以及工程应用技术的专业学科，是电气科学与技术的重要组成部分。本文分析了电气自动化控制系统与设计要点。
关键词：电气自动化控制系统的工艺设计
引言：船舶电气工程领域涉及从设备到系统、从控制到运行、从顶层设计到安装工艺的全面、系统的专门知识，同电气科学与技术的各个领域既有联系又有区别。
1、船舶电气自动化概述
船舶电气自动化指的是船舶电站的自动化，其伴随着通信技术、控制技术以及微处理术而不断发展。电子技术的突飞猛进、集成电路的投入使用以及计算机网络的快速发展，这些良好的技术条件促使船舶电站控制得到了前所未有的新突破。时间推进到21世纪，制造业、通讯技术以及计算机辅助设计的逐步成熟，船舶的机舱管理以及货物装卸等多方面都在充分地运用计算机技术。其工作分站能够通过通信卫星与国际互联网进行互联，促进了船与船之问、岸与船之问的有机联系，加强了相互之间的对话，极大地促了信息的交流、咨询、设备的维护、资料备件的查询、船舶的管理以及资料的查阅等一系列业务活动，从而充分地提高了船舶航行的经济型、安全性与可靠性，为航运事业的良好发展奠定了强大的技术基础。
2、船舶电气自动控制系统分析
2.1电压自动调整
电压自动调整就是对发电机磁场的自动调节，从而达到发电机输出电压的稳定。衡里自动电压调节器的性能指标有二个，即静态特性和动态特性。一般情况下，静态电压调整率应不超过额定电压的正负2.5%；动态电压调整率不超过额定电压的正负15%，恢复时间不超过1.5s（电压波动<3%额定电压）；
2.2机组自动起动
机组自动起动时应具有三次起动功能，若三次起动失败则应给出指示及报警。一般出现以下情况时，备用机组应自动起动：电网失电；在网运行机组的平均功率大于85%Fe；在网运行机组发生故障需要换机或停机；机组接到人工起动指令时。
2.3首机自动投入
在电站电网失电时，备用机组自动起动，最先起动成功的备用机组投入电网供用。
2.4自动准同步并车
电站系统需要自动增加机组时，在备用机组起动成功后，自动进入准同步并车程序，根据并车三个条件相电压相等、频率相同及相位差为零，自动测里和调整发电机电压、频率及相位，使并车三个条件满足并发合闸信号，一般合闸信号要提前几十毫秒发出，并且待并发电机的频率要略大于电网频率；
2.5自动调频调载
对已投入电网运行的发电机组自动实现频率及有功负荷分配制度，使各运行机组负载按比例分配，一般负载分配差度小于土5%Pe，频率调节精度为50土0.25Hz；自动转移负荷及分闸（或称解列）。对已投入电网运行的机组出现以下情况时，则按顺序运行机组逐个解列：在网运行机组平均功率小于30%Pe；机组有令却水高温、滑油压力低等二级故障；有人工解列指令，且P=EPi/n-1<85%Peo当解列机组的负载转移到小于10%Pe时，发分闸信号。
2.6机组自动停机
当投入电网运行的机组解列分闸后，则该机组就自动停机。一般情况下，机组出现以下情况之一则自动停机；机组有严重故障（应急保护停机）或二类故障；机组平均负荷小于30%Pe，则先解列再自动停机；机组接到人工指令需要停机。
2.7大负荷起动询问控制
大负荷设备起动前发询问信号，电站自动控制系统接到信号后进行储备功率计算，若储备功率大于大负荷设备的额定功率，则大负荷即可起动；若储备功率小于大负荷设备的额定功率，则首先起动备用机组投入使储备功率满足条件后，大负荷设备才可投入运行。
2.8原动机预闰滑预热控制
电站机组在长期不用或环境温度较低的条件下，机组自动起动前首先要进行原动机的预润滑，主要是控制机组预供油泵投入运行一段时间，待机组起动成功后再停止，此后机组的润滑工作由机带润滑泵承担；其次，是对机组冷却水的预热，自动起动冷却水加热装置给令却水预热。一般冷却水预热装置有电预热和蒸汽预热二种。
3、船舶电气自动监测报警记录系统
3.1显示和打印
动态显示被测参数；动态实时显示电站系统各种状态图；可进行运行参数全段、分页、故障、故障恢复及召唤等各种打印。
3.2报警同时发出声光信号
声响报警信号应有信号收悉后的消声装置，但消声后不得影响后来报警信号的收悉。光报警信号应为闪光信号，当声响信号被消声时，闪光信号应同时转为平光信号，并一直保留到故障消除为止；有关机器正常的停机和启动过程中，必然会引起某些控制参数过多地偏离整定值，此时考虑能自动联锁报警屏蔽线路，以防报警器误报警；报警系统线路独立于安全系统，并尽里独立于控制系统线路。同时应能对报警系统的所有声光报警和指示灯工作状况进行试验；所有测点均可以进行整点自动记录、报警和消警记录及应急自动记录功能。
4、船舶电气自动化的设计要点
4.1船舶电气自动化的设计的可靠性
船舶电气系统自动化的设计中，与元器件及系统等都有较大的关系，包括设计、制造与安装的多个环节。在总体设计中，要减少船舶电气设备的故障，以提高电气系统的可靠性。船舶电气自动化的设计中确保可靠性是首要把控的关键点，因此设备选型问题是首先要认真对待的问题，要选择质量可靠的生产厂家的设备，并确定其有相应的售后服务体系能够提供便捷及时的售后服务。
4.2船舶电气自动化的设计的安全性
船舶电气自动化的设计的过程中，要充分考虑安全性因素，在设计时要与安全性设计紧密结合。在不同电压的电源插座，要考虑到防插错而损坏设备的措施。在人身安全方面，对设备的设置要确保外壳接地端子接地，避免设备外壳带电。同时要在功能的设置上加入检测功能，可进行必要的自检，并加装监测报警装置及保护装置等，及时地对故障进行预警提示，比如加入各种自动声光报警器。根据功能的可操作性，及时地将故障线路自动切断，以保护设备的完好。通过各种这些装置能及时把设备的故障显示出来，或及时切断有故障的线路，保护设备的安全性，通过加装自检装置，进一步保证系统的安全性。
4.3船舶电气自动化的设计的可维性
船舶电气自动化的设计中要充分重视设备的可维性，如在总体设计中，应考虑到船舶电气设备的安装位置及安装基座形式，以方便其维修过程中拆装及更换零部件。若安装的位置不易维护，一且出现问题，会使系统的工作停顿，不利于进行维修工作。同时要加强与设备制造厂商的沟通，心里反馈技术问题，与其技术人员共同研究改进方案，共同促进船舶电气系统的可维护性。
结束语
综上所述，船舶电气自动化技术是一门综合性技术，它和控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等都有着十分密切的关系，而其中又以控制理论和计算机技术对自动化技术的影响最大。
参考文献
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