第一章船舶電力系統(tǒng)

第一章船舶電力系統(tǒng)對(duì)知識(shí)的掌握分為了解，識(shí)記，精通2023/2/3柴油機(jī)發(fā)電機(jī)糾正一個(gè)大家可能錯(cuò)誤的觀點(diǎn)！2023/2/3第一節(jié)船舶電站的相關(guān)規(guī)范船舶電力系統(tǒng)的三個(gè)確保（了解）

制造規(guī)范

橫向規(guī)范四種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（了解）配套規(guī)范

安裝規(guī)范2023/2/3第一節(jié)船舶電站的相關(guān)規(guī)范船舶電站的主要術(shù)語(yǔ)：

船舶主電源&應(yīng)急電源（識(shí)記）

主配電版&應(yīng)急配電板（識(shí)記）

一次配電系統(tǒng)&二次配電系統(tǒng)（精通）

低壓&高壓系統(tǒng)&供電持續(xù)性（了解）42023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基礎(chǔ)二.船舶電力系統(tǒng)的組成：

船舶電力系統(tǒng)的組成？（精通）配電裝置電網(wǎng)負(fù)載電源大應(yīng)急系統(tǒng)小應(yīng)急系統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī)廢氣透平發(fā)電機(jī)軸帶發(fā)電機(jī)應(yīng)急發(fā)電機(jī)蓄電池2023/2/3配電裝置對(duì)電源即發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能、電力網(wǎng)和電力負(fù)載進(jìn)行保護(hù)，分配，轉(zhuǎn)換，控制和檢測(cè)的裝置。根據(jù)供電范圍和對(duì)象的不同可分為主配電板、應(yīng)急配電板、動(dòng)力分配電板、照明分配電板和蓄電池充放電板等。2023/2/3船舶電網(wǎng)

P16頁(yè)是全船電纜電線的總稱，作用是將各種電源與負(fù)載按一定關(guān)系連接起來。可分為主電網(wǎng)、應(yīng)急電網(wǎng)、小應(yīng)急電網(wǎng)、弱電電網(wǎng)。2023/2/3（2）第Ⅱ類負(fù)荷：短時(shí)或重復(fù)短時(shí)使用的負(fù)荷；（3）第Ⅲ類負(fù)荷：偶爾短時(shí)使用的負(fù)荷以及按操作規(guī)程可以在電站尖峰負(fù)荷時(shí)間以外使用的負(fù)荷。（1）第Ⅰ類負(fù)荷：連續(xù)使用的負(fù)荷；2023/2/3第Ⅰ類負(fù)荷第Ⅱ類負(fù)荷第Ⅲ類負(fù)荷第Ⅰ類負(fù)荷第Ⅱ類負(fù)荷第Ⅲ類負(fù)荷舵機(jī)起貨機(jī)起錨機(jī)絞纜機(jī)主機(jī)淡水泵主機(jī)海水泵主機(jī)滑油泵主機(jī)噴油嘴冷卻泵排氣渦輪滑油泵主機(jī)燃油循環(huán)泵透平發(fā)電機(jī)凝水泵鍋爐燃油泵鍋爐鼓風(fēng)機(jī)消防總用泵燃油分油機(jī)輕柴油分油機(jī)滑油分油機(jī)燃油駁運(yùn)泵輕柴油輸送泵滑油輸送泵艙底泵壓載泵日用淡水泵衛(wèi)生水泵飲水泵熱水循環(huán)泵蒸發(fā)器凝水泵蒸發(fā)器給水泵主機(jī)盤車機(jī)機(jī)艙起吊機(jī)車床砂輪鉆床電焊機(jī)救生艇吊艇機(jī)舷梯起吊機(jī)探造燈消防泵貨油泵冷藏貨艙壓縮機(jī)冷卻泵貨艙通風(fēng)機(jī)機(jī)艙通風(fēng)機(jī)CO2室抽風(fēng)機(jī)冷藏機(jī)艙抽風(fēng)機(jī)冷藏機(jī)艙送風(fēng)機(jī)廚房送風(fēng)機(jī)廚房抽風(fēng)機(jī)浴室、廁所抽風(fēng)機(jī)照明設(shè)備助航、通訊用變流機(jī)主空氣壓縮機(jī)油灶鼓風(fēng)機(jī)空調(diào)壓縮機(jī)空調(diào)淡水泵空調(diào)送風(fēng)機(jī)伙食冷庫(kù)壓縮機(jī)電動(dòng)鍋爐給水泵充電機(jī)組無(wú)線電雷達(dá)了解MoldedcasebreakerAircircuitbreaker匯流排轉(zhuǎn)換接觸器132023/2/3返回2023/2/3第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基礎(chǔ)三.船舶電力系統(tǒng)的參數(shù)：（精通）2023/2/3第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基礎(chǔ)五.船舶電網(wǎng)的分類：（精通）

（1）動(dòng)力配電網(wǎng)絡(luò)

（2）照明配電網(wǎng)絡(luò)

（3）應(yīng)急電網(wǎng)（4）小應(yīng)急電網(wǎng)

（5）弱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)主電網(wǎng)2023/2/3船舶電網(wǎng)的配電方式&接線方式(識(shí)記)

電壓等級(jí)在500V以下的船舶電網(wǎng),一般采用枝狀或環(huán)狀配電方式環(huán)狀枝狀2023/2/3大于500V的中壓電網(wǎng),比如3300V和6600V的大型船舶及電力推進(jìn)船舶2023/2/3第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基礎(chǔ)五.船舶電網(wǎng)的線制（精通）船舶應(yīng)用最廣泛2023/2/3第三節(jié)船舶配電裝置一.船舶主配電板的功能（識(shí)記）（1）正常運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)/自動(dòng)接通或切斷電源至用電設(shè)備的供電網(wǎng)絡(luò)，對(duì)電網(wǎng)供電/停電。（2）測(cè)量和監(jiān)視電力系統(tǒng)的各種電氣參數(shù)（電壓，頻率，電流，功率…..）（3）調(diào)整電力系統(tǒng)的各電氣參數(shù)值（4）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或不能運(yùn)行時(shí)，保護(hù)電路起作用自動(dòng)切斷和警報(bào)（5）對(duì)電路狀態(tài)，開關(guān)狀態(tài)以及偏離正常的工作狀態(tài)進(jìn)行信號(hào)顯示。2023/2/3第三節(jié)船舶配電裝置主配電板的組成：(精通)2023/2/3應(yīng)急配電板發(fā)電機(jī)控制屏并車屏負(fù)載屏2023/2/3匯流排返回2023/2/3控制屏內(nèi)還裝有逆功率繼電器和儀用互感器等。

1.發(fā)電機(jī)控制屏用來控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和保護(hù)發(fā)電機(jī)組。每臺(tái)發(fā)電機(jī)組均配有單獨(dú)的控制屏。其上部分裝有測(cè)量?jī)x表、轉(zhuǎn)換開關(guān)、指示燈、主要電源開關(guān)、原動(dòng)機(jī)的調(diào)速開關(guān)和按鈕等

；下部一般安裝有發(fā)電機(jī)主開關(guān)，有的船舶也裝有發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制裝置。

2023/2/3通過電流表&電壓表和轉(zhuǎn)換開關(guān)可以測(cè)量線電流和線電壓黃色旋鈕開關(guān)(帶指示燈),用于發(fā)電機(jī)停機(jī)狀態(tài)下打開電機(jī)內(nèi)部的烘潮加熱器,發(fā)電機(jī)ACB和防潮加熱器電路間有聯(lián)鎖裝置.返回2023/2/32.并車屏并車屏用于交流發(fā)電機(jī)組的并聯(lián)運(yùn)行、解列等操作。主要由頻率表（電網(wǎng)和待并機(jī)）、同步表與同步指示燈及其轉(zhuǎn)換開關(guān)、調(diào)速開關(guān)、合（分）閘按鈕、投切順序選擇和轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。2023/2/3負(fù)載屏上裝有裝置式空氣開關(guān)、電壓表、電流表、轉(zhuǎn)換開關(guān)、絕緣指示燈、兆歐表以及與岸電箱相連的岸電開關(guān)等。3.負(fù)載屏負(fù)載屏的主要功能是對(duì)各饋電線路進(jìn)行控制、監(jiān)視和保護(hù)，通過裝在負(fù)載屏上的饋電開關(guān)將電能供給船上各用電設(shè)備或分配電板。它包括動(dòng)力負(fù)載和照明負(fù)載。

考2023/2/34.匯流排交流匯流排按從上到下(垂直排列)，從左到右，從前到后(水平布置)的順序依次為A相、B相、C相（或U相、V相、W相）。匯流排的顏色依次為綠色、黃色、褐色或紫色，中線為淺藍(lán)色(若有接地線則接地線為黃綠相間顏色)。直流匯流排按從上到下(垂直排列)，從左到右，從前到后(水平布置)的順序依次為正極、中線、負(fù)極。其正極顏色為紅色，負(fù)極為藍(lán)色，中線為綠色和黃色相間色。2023/2/3

分配電板

分配電板是向成組用電設(shè)備進(jìn)行供電的開關(guān)和控制設(shè)備的組合裝置。對(duì)額定電流不超過16A的電氣設(shè)備進(jìn)行供電的開關(guān)板，也稱為分電箱，主要有動(dòng)力分配電板和照明分配電板兩種。區(qū)域分配電板由主配電板或應(yīng)急配電板饋電，是對(duì)耗電大于16A的電器設(shè)備進(jìn)行供電的開關(guān)板。

2023/2/3應(yīng)急配電板

應(yīng)急配電板的功能是控制和監(jiān)視應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的工作狀況，并向應(yīng)急用電設(shè)備供電。它與應(yīng)急發(fā)電機(jī)組安裝在同一艙室內(nèi)，一般位于艇甲板上。應(yīng)急配電板由應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制屏和應(yīng)急配電屏組成，其上面安裝的儀器儀表與主配電板類似，只是應(yīng)急發(fā)電機(jī)不需要并聯(lián)運(yùn)行而無(wú)需逆功率繼電器和同步表。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組均有自動(dòng)起動(dòng)裝置，當(dāng)主電網(wǎng)斷電并延時(shí)確認(rèn)后，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組一般在45s內(nèi)可以自動(dòng)起動(dòng)成功并向應(yīng)急電網(wǎng)供電，而主電源恢復(fù)供電后，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組便自動(dòng)脫離并自動(dòng)停車。2023/2/3（3）采用自動(dòng)分級(jí)卸載裝置。在發(fā)電機(jī)高峰負(fù)載時(shí)，自動(dòng)分級(jí)卸掉次要負(fù)載，以確保重要用電設(shè)備的安全和連續(xù)供電。

(2)兩路獨(dú)立饋電線供電。某些重要的負(fù)載如舵機(jī)、航行燈控制箱等。（1）由主配電板直接供電。如舵機(jī)、錨機(jī)、消防泵、艏艉側(cè)推器、消防自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、無(wú)線電電源板、電羅經(jīng)、航行燈控制箱、蘇伊士運(yùn)河燈等。

指那些與船舶航行、貨物的保存、船舶與人身安全有關(guān)的電氣設(shè)備。在配電方面通常采取如下措施：重要負(fù)載的饋電方式（4）分段匯流排供電方式。船上許多重要負(fù)載常是兩臺(tái)，將兩組分別由配電板上兩段獨(dú)立的匯流排供電（兩段匯流排之間用自動(dòng)開關(guān)連接），則可提高供電的可靠性。

船舶應(yīng)急電源與岸電電源

船舶應(yīng)急電站

船舶應(yīng)急電站由應(yīng)急配電板和應(yīng)急發(fā)電機(jī)組成

應(yīng)急發(fā)電機(jī)：客船及500總噸以上的貨船在一般情況下均應(yīng)設(shè)有獨(dú)立應(yīng)急電源，他可以是發(fā)電機(jī)，也可以是蓄電池，作為應(yīng)急電源使用的發(fā)電機(jī)稱為應(yīng)急發(fā)電機(jī)。大應(yīng)急發(fā)電機(jī)（組）供電時(shí)間：國(guó)際航線的客船為36h.

小應(yīng)急為蓄電池組供電時(shí)間為30min

第三節(jié)船舶配電裝置2023/2/3發(fā)電機(jī)控制屏（電壓表電流表功率表頻率表斷路器繼電器等等）負(fù)載屏（開關(guān)和電流表（有些有），分為應(yīng)急動(dòng)力和應(yīng)急照明負(fù)載，以及絕緣指示）應(yīng)急配電板與發(fā)電機(jī)組一起，位于艇甲板層應(yīng)急配電板上無(wú)需逆功率繼電器和同步表2023/2/3船舶主電網(wǎng)與應(yīng)急電網(wǎng)間單線原理示意圖2023/2/3主電網(wǎng)與應(yīng)急電網(wǎng)的連接方式互鎖的連接方式，聯(lián)絡(luò)開關(guān)2023/2/3四船用空氣斷路器(識(shí)記)1.框架式&萬(wàn)能式自動(dòng)空氣斷路器2.裝置式&塑殼式自動(dòng)空氣斷路器2023/2/3一、萬(wàn)能式自動(dòng)氣斷路器國(guó)內(nèi)外制造的船用發(fā)電機(jī)主開關(guān)的型式很多,結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本原理大同小異，一般都是由觸頭單片、滅弧裝置、自動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)，操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置組成。

1．觸頭和滅弧系統(tǒng)自動(dòng)空氣斷路器大多是采用滅弧柵進(jìn)行滅弧。2023/2/3

㈠觸頭系統(tǒng)：——主觸頭通斷順序

接通順序：弧觸頭→副觸頭→主觸頭斷開順序：主觸頭→副觸頭→弧觸頭392023/2/3

㈡.滅弧裝置：

交流自動(dòng)空氣斷路器大多采用滅弧柵滅弧，滅弧裝置(滅弧罩)由許多長(zhǎng)短不同鐵質(zhì)柵片(磁鋼片)和絕緣材料構(gòu)成。為減小電弧進(jìn)入柵片的阻力，滅弧柵片做成“人”字形缺口，相鄰柵片的缺口互相錯(cuò)開，按一定的間隔距離交叉排列。滅弧柵片常安裝在陶瓷底座上，為確保滅弧效果，滅弧裝置應(yīng)保持清潔干燥。電弧實(shí)際上就是熱電流2023/2/32.自由脫扣機(jī)構(gòu)自由脫扣機(jī)構(gòu)的作用是使觸頭保持完好閉合或迅速斷開。圖1-9所示是一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)，它是觸頭系統(tǒng)和操作傳動(dòng)裝置之間的聯(lián)系機(jī)構(gòu)。

(a)合閘位置(b)分閘位置(c)為準(zhǔn)備合閘位置自由脫扣機(jī)構(gòu)示意圖2023/2/3

3.操作機(jī)構(gòu)操作機(jī)構(gòu)用于控制自由脫扣機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)觸頭閉合或斷開。

（1）手動(dòng)操作各種類型的自動(dòng)空氣斷路器都有手動(dòng)合閘操作手柄，通常有轉(zhuǎn)動(dòng)和上下扳動(dòng)兩種型式。

422023/2/3（2）電磁或電動(dòng)合閘DW-94型電動(dòng)合閘主開關(guān)采用電動(dòng)操作時(shí)，其合閘操作線路原理如圖12-26所示。DW-95、DW-98型電動(dòng)合閘采用電磁操作，其合閘操作線路原理圖如圖12-27所示。AH型采用電磁鐵直推式合閘，線路原理圖如圖12-28所示。2023/2/3圖12-26電動(dòng)合閘原理圖2023/2/3圖12-27DW98電磁合閘控制線路圖12-28AH型電磁合閘原理圖返回2023/2/3失壓脫扣器當(dāng)線路電壓低于規(guī)定值,開關(guān)自動(dòng)跳閘分勵(lì)脫扣器用于遠(yuǎn)距離控制開關(guān)的斷開過流脫扣器用作發(fā)電機(jī)的短路和過載保護(hù)2023/2/32023/2/3斷路器管理要點(diǎn)及主要故障分析1.先看說明書，有具體的故障分析舉例。2.分為機(jī)械類和電氣類故障，處理原則是先機(jī)械后電氣。

2023/2/3一、發(fā)電機(jī)的外部短路保護(hù)

發(fā)電機(jī)外部短路保護(hù)：

★危害：突然短路電流比穩(wěn)定短路大很多，由于電流的熱效應(yīng)和力效應(yīng)，將對(duì)發(fā)電機(jī)和傳輸線路產(chǎn)生很大破壞。且U下降→設(shè)備不能運(yùn)行。

★保護(hù)范圍：發(fā)電機(jī)的外部短路保護(hù)通常僅指發(fā)電機(jī)主開關(guān)以外的短路保護(hù)。

★總體原則：既要保護(hù)發(fā)電機(jī)，又要盡可能不中斷供電。根據(jù)短路電流大小，外部短路保護(hù)有短路短延時(shí)和短路瞬間動(dòng)作保護(hù)之分。

★保護(hù)元件：可由專門“綜合保護(hù)裝置”或發(fā)電機(jī)主開關(guān)的過流脫扣器等元件保護(hù)。索引二、發(fā)電機(jī)的過載保護(hù)

發(fā)電機(jī)過載保護(hù)：

同步發(fā)電機(jī)的過載是指：①.發(fā)電機(jī)輸出功率超過額定值，②.發(fā)電機(jī)輸出電流超過額定值。

過載的主要原因是：發(fā)電機(jī)的容量不足，或并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組負(fù)載分配不均勻。

《規(guī)范》規(guī)定：對(duì)于無(wú)自動(dòng)分級(jí)卸載的過載保護(hù)，過載為125％～135％額定值時(shí)，延時(shí)15～20s使發(fā)電機(jī)自動(dòng)跳閘。對(duì)有自動(dòng)分級(jí)卸載裝置的過載保護(hù)，過載為110％～120％額定值時(shí)，分級(jí)卸載裝置延時(shí)15～20s動(dòng)作，自動(dòng)卸去部分次要負(fù)載；過載為150％額定值時(shí)，延時(shí)15～20s動(dòng)作。索引

自動(dòng)分級(jí)卸載裝置：

自動(dòng)分級(jí)卸載裝置，是船舶電站綜合保護(hù)裝置之一，它實(shí)際上可看成是發(fā)電機(jī)過載保護(hù)的一種裝置。將第一級(jí)被卸載的負(fù)載，其配電斷路器的分勵(lì)線圈并聯(lián)在一起，當(dāng)跳閘信號(hào)1發(fā)出時(shí)，這些斷路器同時(shí)跳閘，即被卸載。第二級(jí)卸載的原理也與第一級(jí)卸載相似。經(jīng)過二級(jí)卸載后仍過載，則直接作用到發(fā)電機(jī)主開關(guān)分勵(lì)線圈，使之跳閘。二、發(fā)電機(jī)的過載保護(hù)索引

發(fā)電機(jī)的欠壓保護(hù)：

★欠壓的危害：過低的電壓將使電機(jī)或其他利用電磁感應(yīng)原理工作的電器的工作電流增大、銅損耗和發(fā)熱增加、溫升增大。不僅影響電機(jī)或電器使用壽命，且增加發(fā)電機(jī)的負(fù)擔(dān)。

★我國(guó)規(guī)范規(guī)定：對(duì)帶時(shí)限的船舶同步發(fā)電機(jī)欠壓保護(hù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓低于70％～80％UN時(shí)，延時(shí)1.5～3s動(dòng)作；對(duì)不帶時(shí)限的同步發(fā)電機(jī)欠壓保護(hù)，低于40％～75％UN時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作。

★欠壓保護(hù)元件：框架式自動(dòng)空氣斷路器中的失壓脫扣器或綜合保護(hù)裝置的失壓繼電器。三、發(fā)電機(jī)的欠壓保護(hù)索引

發(fā)電機(jī)的逆功率保護(hù)：

★定義：發(fā)電機(jī)不但不發(fā)出有功功率，還從電網(wǎng)吸收有功率時(shí)，稱為逆功率運(yùn)行。將處于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)電機(jī)切除，稱為逆功率保護(hù)。

★危害：不僅消耗功率，還可能損壞機(jī)組。

★規(guī)范規(guī)定：并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)應(yīng)設(shè)有延時(shí)1～10s動(dòng)作逆功率保護(hù)。逆功率整定值：柴油機(jī)組為8％～15％PN；渦輪機(jī)組為2％～6％。當(dāng)供電電壓下降至50％UN時(shí)，逆功率保護(hù)不應(yīng)失效。

★保護(hù)元件：逆功率繼電器。四、發(fā)電機(jī)的逆功率保護(hù)[第四節(jié)要點(diǎn)]：短路、過載、欠壓和逆功率保護(hù)的整定值、保護(hù)元件。第五章索引

逆功率繼電器：

發(fā)電機(jī)逆功保護(hù)元件是逆功繼電器，是個(gè)檢測(cè)有功功率大小和方向的元件。

逆功繼電器有感應(yīng)式、整流式等，隨著電子技術(shù)發(fā)展，各種電子式逆功繼電器不斷出現(xiàn)。[第五節(jié)要點(diǎn)]：保護(hù)種類、要求與方法，絕緣監(jiān)視方法，接岸電注意，逆功檢測(cè)原理。第五章四、逆功率繼電器的作用和接線方式索引

船舶電網(wǎng)保護(hù)：

船對(duì)船舶電網(wǎng)的保護(hù)主要是電網(wǎng)的短路和過載保護(hù)。

由于船舶電力系統(tǒng)幾乎都采用三相三線制中性