船舶电力系统设计

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1、32,500DWT散货船电力系统的设计简介李熙群（广东省江门南洋船舶工程有限公司）摘要：船舶电气设计的核心部分是电力系统的设计，主要包括：电站的负荷计算，发电机台数和容量选择，船舶电制的确定，电力一次单线图的绘制，短路电流的计算以及保护开关的选用等。关健词：设计电力系统32,500DWT散货船32,500DWTBulkCarrierDesigninPowerSystemsXiQUNLi(JiangmenNanyangShipEngineeringCo.,Ltd.Guangdongprovince)Abstract:Themainpartofelectricaldesignisthedesign

2、ofpowersysteminship,including:Powerloadcalculation,selectthenumberofsetandratedoutputofthegenerators,decidepowersystemforshipping,mappingtheprimarypowersingle-circuit,calculatedshortcircuitcurrentandselectedprotectionSwitch,etc..Keywords:designpowersystem32,500DWTbulkcarrier前言船舶电力系统是船舶动力和控制的核心部分，随着船

3、舶日趋向大型化、电气化、电子化发展，电力系统担负着给船舶推力、控制、通讯导航等设备提供电源的任务，其电源的质量和选配的数量直接关系到船舶操纵性、节能、排污等方面，所以船舶电力系统的设计是船舶电气详细设计的主要部分，本文以江门南洋船舶工程有限公司建造的3,5000DWT灵便型散货船的电力系统为例，介绍船舶电力系统的设计过程。一、船舶电站的设计1、选配发电机的台数和容量通常用采用三类负荷法对全船电气设备进行分类估算，并据此选配发电机的台数和容量。（1）收集轮机、舾装专业提供的船舶辅机的功率、功率因数和机械负载系数、同时系数等，统计电气设备、通导设备的功率、功率因数。（2）将全船的电气设备按使用的频

4、率分类，一般地说，连续运行的设备为一类负荷，间歇使用的设备为二类负荷，偶尔使用的设备为三类负荷。（3）按船舶设计手册的程序和公式进行计算，计算结果如下表：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　航行状态进出港状态装卸货状态停泊状态一类负荷总功率（KW）303.88625.20691.07152.28二类负荷总功率（KW）50.6646.7932.6662.06所需总功率（KW）354.54671.99723.73214.34考虑５％的网络损失时的总功率（KW）373.20707.36761.82225.62选用发电机台数×功率1×4402×4402×4401×440备用发电机台数×功率2×

5、4401×4401×4402×440发电机负荷率%84.880.486.651.32、确定发电机的台数和容量按BV规范C篇第2章第3节2.2.3的要求，主发电机应至少由两台发电机组组成。这些发电机组的容量应是当任何一台发电机组停机时，仍然能对那些必须的设备供电：a)推进及安全的正常工作条件。b)可居住的最低舒适条件。c)保存货物。此外，发电机组的容量应足以启动最大的电动机而不会引起其他任何电动机停转或对处于正常运行的其他设备带来任何不利影响。如上表中所列，发电机至少应选3台440KW的发电机，在进出港状态和装卸货状态需二台发电机并联运行，这种发电机的组合配备有下列优点：（1）船舶多数时间处于航

6、行状态，运行发电机接近满负荷，可以最大发挥发电机的效率，节约能源。（2）有足够的备用发电机，可灵活调节。不足之处是：（1）发电机组的富裕量不够。起动大功率的电动机时需起动备用发电机，备用发电机起动、并车投入电网后才能起动大电机，起动完成后又解列停车。部分没有在自动电站系统内设置大电机重载询问功能的次大电动机的起动过程需人工操作，否则容易造成运行中的发电机过载跳闸。（2）有的船级社对规范的解释是：“备用发电机的容量必须满足正常航行的要求”，“船舶靠离码头状态也应理解为航行状态”。从上表中看出，在靠离码头状态时，使用发电机为二台，而备用发电机的只有一台，就不能满足规范的对备用发电机的容量要求了。但

7、此观点在业内是值得商榷的，需按具体的入级船级社的要求来进行选择。32,500DWT散货船的主发电机组的配备如下：数量3台型号HFC6454-64K型船用无刷交流同步发电机额定功率550KVA（440KW）额定转速1200rpm频率60HZ相数3相电压440V功率因数0.8绝缘等级F防护等级IP23（接线箱IP44满足高压水雾喷淋的要求）冷却方式风冷二、配电设备1、电制的选择按BV规范C篇第2章第3