船舶电力系统概述

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1、船舶电站及其自动装置主讲人吴志良船舶电站及其自动装置绪言船舶电站：在舰船上将非电形态的能量转换成为符合要求的电能并向船舶电网供电的设备的总称。船舶电站的发展史：四、五十年代前直流电制（调压、并车简单，调速平滑、广）四、五十年代后伴随自激恒压发电机的发展，交流，电制成为主流（维修、保养简单，动力与照明隔离）六十年代船舶电站实现自动化（仅单元方面）七十年代真正意义上实现船舶电站自动化（集成电路））西门子EEA-22船舶电站自动控制系统、轴带发电机系统。八十年代（微机应用）实现船舶电站自动化。西门子PMA53船舶

2、电站自动控制系统（SIMATIC-S5-95U），可实现电站自动化、智能化。第一章船舶电力系统概述船舶电力系统的组成：船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和电力负载四部分组成。电源：将机械能、化学能等能源转变为电能的装置。船舶电源主要为主发电机组、应急发电机组、临时应急电源（蓄电池）、岸电2配电装置：配电板（配电盘）、分电箱集中分配电能，对发配电进行集中控制、监测、保护3电力网：船舶电力网由电缆组成（连接电源----负载）4负载：电力拖动、船舶电气照明等。二船舶电力系统的特点：(与陆上大电力系统相比，船

3、舶电力系统有如下特点)1容量小主电站单机容量一般：n100KW------n1000KW，电站总装机容量（3----4）倍单机容量。单个大负荷可以与单机容量相比拟，启动冲击大。2负载变化频繁电源----负载距离近（线路压降小，但短路电流大）工作环境恶劣（三防）三船舶电力系统的基本参数1电源种类：交/直流2电压：我国规定：400V，国外日、美船舶采用450V电压等级。到目前为止，我国商船上尚未有中压电力系统，但在某些特殊工程船舶（钻井平台）及为外国建造的大型油船上，已开始采用3．3kV或6．6kV系统，随

4、着造船工业的发展，今后中压系统必会增多。各国的船级社几乎都有关于采用中压的规定，如英国劳氏船级社,CCS没有关于中压的规定。中压电力系统特点：设备尺寸缩小、重量、电缆截面减小，但绝缘要求高。3频率：交流配电系统的标准频率为50Hz或60Hz。四船舶主电站容量确定和发电机组台数的选择计算方法有：三类负荷法、需要系数法、概率论法1三类负荷法将全船所有的电器设备按船舶不同工况下的使用情况分为三类，分别统计计算，找出其用电规律，最终确定电站容量及发电机组台数。船舶主要运行工况有：1）航行：船舶全速、满载航行状态；2

5、）进出港：港内低速航行或靠离码头等机动状态；3）装卸货：货船的装卸货或油船的装卸油状态：4）停泊：停泊码头、无装卸作业状态：5）应急：用电设备按功能分类：1）动力装置用辅机：主海水冷却泵、淡水冷却泵等，2）甲板机械：包括锚机、绞盘、舵机、起货机、舷梯绞车；3）舱室辅机：包括生活用水泵、消防泵，舱底泵、为辅锅炉服务的辅机等；4）机修机械：包括机舱起重行车、车床、钻床和电焊机等；5）冷藏通风：包括冷藏货舱、伙食冷库、空调装置、使用的辅机及通风机等；6）弱电设备：包括导航通信设备、无线电设备、自动控制设备及充电装

6、置等；7）照明设备：包括舱室照明、航行灯、探照灯及电风扇等使用照明电源的设备。按使用情况分为三类：Ⅰ类负荷：连续使用的负荷；Ⅱ类负荷：短时或重复短时使用的负荷；Ⅲ类负荷：偶然短时使用的负荷以及按操作规程可以在电站尖峰负荷时间以外使用的负荷。每个用电设备从电网取得功率的计算：AP1----P5含义P1电动机（用电设备）的额定功率（输出）P2被拖动机械的最大轴功率（轮机设计提供）P3被拖动机械的实际使用功率（轮机设计提供）P4电动机（用电设备）额定工作时所需功率（输入）（从电网取得）P5电动机实际从电网取得的功

7、率------负荷计算目标值。B三个系数电动机利用系数：K1=P2/P1机械负荷系数：K2=P3/P2电动机的负荷系数：K3=P3/P1=P3/P2·P2/P1=K1·K2C功率估计电动机（用电设备）额定工作时所需功率P4=P1/ee------电动机（用电设备）额定工作时效率电动机实际从电网取得的功率P5=P3/------K3负荷系数下的效率一般取e=P5=P3/e=K3P4无功功率的计算：Q5＝P5tg作表格计算（负荷计算书）根据计算结果选择机组的功率和台数。选择发电机功率和数量，

8、应遵循的一般原则：1）长期运行（如航行）工况下，尽可能采用单机供电，其负荷率（=负荷功率/额定功率）最好在80％左右；2）主发电机台数一般3台（至少2台）；尽可能采用同容量。同型号机组，有利于并联运行的稳定性和减少备件；3）必须设置备用发电机组，其功率应等于电站中最大一台机组的功率，保证当最大一台运行发电机组损坏时，仍能满足各种工况下船舶电能用户的需要。2按需要系数法确定电站容量需要系数是用电设备实际所需要的功率