第1章船舶电力系统概论

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1、第一章船舶电力系统概论船舶电力系统研究的对象是发电机发电、配电给各用电负载的问题。船舶电力系统是向船舶用电负载供给电能的独立电力系统。近年来，在某些船舶上又出现了大功率、高电压的高参数中压电力系统。船舶电力系统要切实保证全船的生产和生活用电的需要，必须达到下列基本要求：(1)安全(2)可靠在电能的发送、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。(3)优质(4)经济应满足电能用户对电压、频率和波形等质量的要求。电力系统的投资要省、运行费用低，并尽可能地节约电能。第1节船舶电力系统的组成、特点及基本参数1船舶电力系统的组成：船

2、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。电源装置配电装置电力网负载中压主电力系统电源：3台5200KVA，720rpm，60Hz的主发电机组，柴油机为Warsila9L32，可以单独或者并联向中压电网供电。其中No.1主发电机在装载需要50Hz中压电源供应的货物时，可以切换为2030KVA，600rpm，50Hz的模式运转，单独为50Hz的货物负载电源供电，图中用于中压汇流排连接的断路器KS1应该处于分闸状态。将机械能、化学能等能源转变为电能的装置。船舶电源主要是指发电机和蓄电池。(1)电源装置柴油机发电机(2)配电装置对电源和用电设备保护、监测

3、、分配、转换、控制的装置。按用途可分为主配电板、应急配电板、充发电板、区配电板、分配电板和岸电箱等几种。按形状分可分为垂直立式、台式、桌式和控制台式四种。按外壳结构可分为防护式、防滴式和防水式。(3)船舶电力网是全船电缆电线的总称，包括动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网。电加热器、电风扇、电视机。1）各种电力拖动设备舵机、锚机、起货机、油泵及水泵等。2）船舶电气照明设备照明灯具，信号灯等。3）船舶通信导航设备无线电收发报机、声光报警装置、电车钟、舵角指示器、电罗经、雷达等。4）其他设备(4)负载:用电设备船舶电力系统是一个独立的电力系统。2)船舶电力系

4、统的特点总容量不超过各发电机容量的5～10倍的电网称为独立电网，船舶电力系统属于独立电网。在独立电网中，调节运行发电机的电压或原动机的转速，除了改变本身有功功率和无功功率的承担外，还影响电网的频率和电压。船舶电力系统通常只有一个电站工作，任何导致断电的事故，都将危及船舶航行的安全。船舶电站的容量相对负载来说是有限的，某些大电动机的容量与电站容量可相比拟，大电动机起动时的冲击电流将引起电网电压的急剧下降，严重时会使某些设备退出工作。船舶电站的容量较小。电源与用电设备之间的距离很短，线路阻抗很小，因此短路电流很大。船舶电力系统负载变化频繁。船舶电力系统工作环境恶劣。（1

5、）船舶电站的容量较小陆上电力系统单台发电机容量最大已达1200MW，电力系统总的装机容量大约在1000MW～100000MW。陆上电力系统一般都由许多个不同类型的发电站联网运行，其电源容量可以认为是无限大电源系统。船舶电力系统通常电源多为单一电站，船舶电站大多由2～4台同容量、同型号的发电机组组成。船舶电站单机容量约为几百～几千KW，船舶电站总装机容量为（2～4）倍的单机容量。（2）电源与用电设备之间的距离很短，线路阻抗很小，因此短路电流很大。船舶电站配电装置也简单、可靠，只采用低压电器开关及控制和保护装置，除照明须配置容量不大的变压器外，并无其他的变压设备，一般船

6、舶电站直接对用电设备供电。船舶用电设备虽然较多，但比较集中，在船舶有限的长度内，电源与用电设备之间的距离很短，因此线路阻抗很低，线路压降小，电能损失较小，但短路电流大，特别是在汇流排处的短路故障。（3）船舶电力系统负载变化频繁（5）应急工况货轮和油轮的典型运行工况大致划分如下：（1）航行工况（2）进出港工况（3）装卸货工况（4）停泊工况由于船舶工况变化较多，不同工况对应的船舶电力系统的用电量明显不同。（4）船舶电力系统工作环境恶劣船舶在海上航行，必然受到各种恶劣气候条件的影响，给船舶电气设备的正常、安全运行带来很多困难，这些困难可能造成比陆地上更加严重的后果。①环境

7、温度变化大②相对湿度较大③金属部件易于腐蚀④工作稳定性差⑤电磁污染严重工作环境恶劣(三防:防潮湿、防霉菌、防盐雾)电气设备的船用条件及基本要求（1）适应振动和冲击的条件要求电气设备应能承受船舶正常运营所产生的振动和冲击。由于振动可使电气设备的固定或连接部件松脱，使部件结构损坏或失灵，因此这些部件要有防松脱的措施。对受振动影响较大的设备应有减振或隔振措施，并且具有坚固的耐振动和抗冲击的机械结构。主电站应具有足够高的电能质量指标（即电压和频率的稳定度），以保证在各种状况下电网的正常运行。电力系统应具有合理的保护措施，以保证最大限度的供电连续性。发电机应能输出足够大的