船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件

第十一章船舶電站§11-1.船舶電力系統(tǒng)概述§11-2.電站容量與發(fā)電機組數(shù)量§11-3.主機軸帶發(fā)電機裝置§11-4.船舶配電板§11-5.萬能式空氣斷路器§11-6.發(fā)電機保護§11-7.發(fā)電機并聯(lián)運行條件與分析§11-8.手動并車整步原理與方法§11-9.自動準同時并車原理§11-10.船舶應(yīng)急發(fā)電機組§11-11.船舶蓄電池裝置§11-12.船舶接用岸電裝置

船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第1頁學(xué)習(xí)第十一章應(yīng)該注意點第十一章學(xué)習(xí)應(yīng)注意幾個問題：1.船舶電力系統(tǒng)怎樣組成？有什么特點？2.船舶電站容量與發(fā)電機組數(shù)量是依據(jù)什么標準確定？軸帶發(fā)電機裝置有什么特點和類型？3.船舶配電板由什么組成？有哪些作用和特點？4.萬能式空氣斷路器組成原理是什么？對發(fā)電機采取什么保護？保護標準是什么？5.船舶同時發(fā)電機并聯(lián)運行條件是什么？若不滿足有何后果？6.手動與自動并車方法與整步原理怎樣？7.船舶應(yīng)急電源有哪幾個？應(yīng)急發(fā)電機組起動控制系統(tǒng)應(yīng)含有什么功效？船舶蓄電池裝置作用是什么？怎樣進行維護保養(yǎng)？8.接岸電應(yīng)滿足什么條件？檢測保護裝置應(yīng)含有什么功效？本章關(guān)鍵點多、分布廣，是重點章?！獋?cè)重：組成、原理、標準、要求、方法和特點。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第2頁§11-1.船舶電力系統(tǒng)概述本節(jié)主要內(nèi)容有兩個部分1.電力系統(tǒng)組成特點：主要掌握組成、作用和特點。2.電力系統(tǒng)基本參數(shù)：——三個基本參數(shù)電制、額定電壓、額定頻率船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第3頁電源：發(fā)電機組和蓄電池。發(fā)電機組（柴油機，基本電源），蓄電池作為小應(yīng)急電源。配電裝置：由開關(guān)、母線、保護電器、自動化裝置、測量裝置等組成。作用為分配、保護監(jiān)測控制。船舶電力網(wǎng)：電纜、電線總稱。

分類：動力、照明、應(yīng)急、低壓和弱電等5種電網(wǎng)。一、系統(tǒng)組成及特點組成：船舶電力系統(tǒng)由電源、配電裝置、電力網(wǎng)和負載組成。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第4頁船舶電力系統(tǒng)負載：船舶電力系統(tǒng)負載就是用電設(shè)備，可分為4類。1.電力拖動負載：包含甲板機械、艙室機械等；2.照明負載：照明燈具，信號燈（主要設(shè)備）；3.通訊導(dǎo)航設(shè)備：無線電、車鐘、電羅經(jīng)、雷達等（主要設(shè)備）；4.其它設(shè)備：生活用電設(shè)備。船舶電力系統(tǒng)負載和特點船舶電力系統(tǒng)特點：——主要3個。1.獨立系統(tǒng)，相對容量較小，易受影響；2.輸電距離短，短路破壞大；3.船舶環(huán)境惡劣。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第5頁基本參數(shù)有3個：——1.電流種類；2.電壓；3.頻率。電流種類：——電制，指交流或是直流。額定電壓：——電壓等級，電力、照明等。我國：電力：400/380V；照明：230/220V。[注意]：電源與負載不一樣。額定頻率：即，工業(yè)用電額定頻率，簡稱工頻?！覈鵀椋?0Hz。[第一節(jié)關(guān)鍵點]：電力系統(tǒng)組成（定義）；特點；基本參數(shù)（三個）。二、系統(tǒng)基本參數(shù)船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第6頁§11-2.電站容量與發(fā)電機組數(shù)量本節(jié)主要內(nèi)容有兩個部分1.電站容量與發(fā)電機組數(shù)量確定標準：注意：電站容量確定標準原因。確定機組數(shù)量時考慮原因。2.電站容量計算：主要知道電站容量確定時考慮原因，同時了解方法和伎倆。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第7頁總標準：——滿足需求，確保安全，注意經(jīng)濟。注意：電站總?cè)萘坎荒艿扔谌秒娫O(shè)備總?cè)萘?！因為，全部設(shè)備并不是同時使用，同時使用設(shè)備也不一定會同時到達額定容量。航行工況：航行、進出港、裝卸貨、停泊、應(yīng)急。用電量最大工況是進出港（過狹水道）工況，或稱“機開工況”?；緲藴剩阂杂秒娮畲蠊r為基礎(chǔ)；留有適當裕量，以確定電站總?cè)萘俊！敿殲椋簡螜C容量和機組數(shù)由電站總?cè)萘繘Q定；電站總?cè)萘坑筛鞴r用電量及相對周期決定。機組數(shù)確定注意：1.單機容量以80%計；2.考慮備用最少兩臺；3.應(yīng)與主機壽命相當；4.維護管理方便（不能太多、普通最多4臺）?！?，普通為：2～4臺。一、確定電站容量和選擇發(fā)電機組數(shù)量基本標準船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第8頁一、電站容量計算說明：∵設(shè)備并不一定同時使用，且不一定同時到達額定容量。∴須求“用電最大工況”時設(shè)備“真實用電需求量”。詳細方法是計算出用電設(shè)備容量，再乘于對應(yīng)“系數(shù)”，即為設(shè)備“真實用電需求量”。——這些系數(shù)包含“利用系數(shù)”、“機械負荷系數(shù)”、“電動機負荷系數(shù)”和“同時系數(shù)”?！@些系數(shù)通常是經(jīng)驗值。利用系數(shù)：實際需要功率與配置功率之差；機械負荷系數(shù)：實際軸功率與最大軸功率之差；電動機負荷系數(shù)：考慮半載或輕載工作；同時系數(shù)：考慮不一樣時工作。實際確定用方法有“三類負荷法”，“需要系數(shù)法”等。注意：連續(xù)負荷為I類負荷，短時、重復(fù)短時為II類負荷，偶然短時為III類負荷。III類負荷不考慮。[第二節(jié)關(guān)鍵點]：容量、機組數(shù)選擇標準；計算方法2種。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第9頁§11-3.主機軸帶發(fā)電機裝置本節(jié)主要內(nèi)容有四部分1.軸帶發(fā)電機特點2.主要類型3.變距槳軸帶發(fā)電機4.定距槳軸帶發(fā)電機軸帶發(fā)電機可節(jié)能、提升經(jīng)濟效率——節(jié)能：利用主機功率貯備；經(jīng)濟效率：降低燃油成本。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第10頁一、主機軸帶發(fā)電機特點特點：優(yōu)點：1.經(jīng)濟高效；2.改進環(huán)境；3.減小維修。缺點：1.只能定速航行時工作；2.控制較復(fù)雜；3.初投資大。組成：主機直接（或經(jīng)過變速機構(gòu)）帶動軸帶發(fā)電機SC發(fā)電?？沙浞掷弥鳈C“貯備余量”（普通主機額定功率+余量=主機可長久運行功率）。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第11頁二、船舶軸帶發(fā)電機主要類型主要類型：

1.直流軸帶機；2.交流軸帶機。說明：

1.即使直流軸帶機電壓穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速影響相對較小。但因為直流電機維護工作量大，當前在船上應(yīng)用非常有限。所以，直流軸帶發(fā)電機較少用。若將直流電逆變成交流電，則逆變麻煩。

2.交流軸帶機為了使頻率減小主機轉(zhuǎn)速改變影響，其控制較復(fù)雜。——有定、變距漿2種。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第12頁變距槳系統(tǒng)特點：轉(zhuǎn)速不變，改變螺距可改變螺旋槳推力大小和方向。控制：——需要兩方面控制

1.主機油門控制；

2.螺旋槳螺距控制。而且要求螺距與油門控制相互配合（才能使轉(zhuǎn)速恒定）。存在問題：

1.風(fēng)浪對轉(zhuǎn)速波動有影響；

2.需要處理主機低速問題（傳動機構(gòu)）。三、變螺距螺旋槳船舶軸帶發(fā)電機船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第13頁系統(tǒng)特點：主機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向是可變?！挥性诖岸ㄋ俸叫袝r才是不變。所以，要求船舶定速航行時才能讓軸帶發(fā)電機并網(wǎng)投入工作。同時，因為風(fēng)浪等對轉(zhuǎn)速可造成影響，所以，必須采取辦法穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，從而穩(wěn)定頻率?？傮w辦法：——詳細辦法下面分別討論1.轉(zhuǎn)速賠償；2.頻率賠償。四、定螺距槳主機軸帶發(fā)電機船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第14頁方法：1.變流機組穩(wěn)定供電頻率；2.行星齒輪傳動系統(tǒng)；3.軸帶異步發(fā)電機；4.電磁滑差離合器恒速系統(tǒng)。變流機組：控制可控硅導(dǎo)通角穩(wěn)定電壓，可穩(wěn)定發(fā)電機轉(zhuǎn)速。行星齒輪：液壓系統(tǒng)提供附加傳動，穩(wěn)定發(fā)電機轉(zhuǎn)速。異步發(fā)電機：與變流機組相同，也是穩(wěn)定電動機和發(fā)電機轉(zhuǎn)速?；铍x合器：勵磁電流大小可控制轉(zhuǎn)矩，從而穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速賠償船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第15頁[第三節(jié)關(guān)鍵點]：特點；類型（直、交流）；變距槳系統(tǒng)（特點）；定距槳系統(tǒng)（恒頻方法）。方法：采取整流—逆變裝置作為中間步驟系統(tǒng)。非恒定頻率交流電經(jīng)整流后，供給晶閘管三相逆變器變換為恒定頻率三相交流電，三相逆變器提供有功功率，而無功功率由同時賠償機來提供。同時賠償機勵磁電流依據(jù)負載改變進行控制，含有自動電壓調(diào)整器功效。可專設(shè)同時賠償機。通常采取輔助發(fā)電機替換，經(jīng)過柴油機拖入同時后，用離合器脫開。頻率賠償船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第16頁§11-4.船舶配電板本節(jié)主要內(nèi)容主要是：1.配電板種類；2.各種配電板作用、特點。

船舶配電板是對電源發(fā)出電能進行集中控制并分配給各用電設(shè)備一個裝置?！从猛痉譃椋褐髋潆姲?、應(yīng)急配電板、充放電板、區(qū)配電板、分配電板和岸電箱。——6種。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第17頁一、主配電板組成：主配電板由發(fā)電機控制屏，并車屏，負載屏，母線四部分組成。1.發(fā)電機控制屏：控制、調(diào)整、監(jiān)視和保護發(fā)電機組用。上部：各種測量儀表，中部：主開關(guān)、調(diào)速開關(guān)，下部：自動裝置；2.并車屏：發(fā)電機進行并車、整步操作用。有同時表、同時燈、轉(zhuǎn)換開關(guān)、操縱按鈕、開關(guān)、自動并車裝置。3.負載屏：分配電能并控制、監(jiān)視、保護。包含：電力、照明屏。有空氣開關(guān)、電壓電流表、絕緣指示燈、兆歐表、岸電開關(guān)等。4.母線：注意排列次序和顏色。次序：上中下、左中右、前中后；顏色：交流：綠黃紅、中線淺藍；直流：紅藍、中線：綠黃相間。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第18頁二、應(yīng)急配電板作用：應(yīng)急配電板用來控制、監(jiān)視應(yīng)急發(fā)電機組，并向應(yīng)急電設(shè)備供電。組成：它有控制屏和負載屏，沒有并車屏和逆功繼電器（因為單機運行）。連接：經(jīng)過聯(lián)絡(luò)開關(guān)與主配電板連接。正常時，應(yīng)急配電板由主配電板供電，主電網(wǎng)失電后聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動斷開，由應(yīng)急發(fā)電機供電。注意：1.沒有并車屏和逆功繼電器；2.正常時，是主電網(wǎng)一部分；應(yīng)急時，才單獨工作。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第19頁功效：1.對蓄電池進行充放電；2.控制、監(jiān)視充電工作；3.分配低壓用電設(shè)備；4.主、應(yīng)急失電后，能自動向小應(yīng)急供電。功效：向成組用電設(shè)備進行供電，分配電板<16A；區(qū)配電板>16A。功效：主要是塢修時經(jīng)過岸電箱接至船舶主配電板或應(yīng)急配電板。[第四節(jié)關(guān)鍵點]：配電板種類、作用、組成與特點。三、充放電板四、區(qū)配電板、分配電板五、岸電箱船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第20頁§11-5.萬能式空氣斷路器定義：是一個帶有保護裝置開關(guān)電器。絕緣介質(zhì)：是空氣。所以稱為空氣斷路器。組成：——5部分。1.觸頭系統(tǒng)；2.滅弧裝置；3.自由脫扣機構(gòu)；4.操作傳動裝置；5.保護元件。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第21頁組成：一相觸頭由三對并聯(lián)。主要有主觸頭、副觸頭和弧觸頭。——但符號只畫一個。主觸頭：負擔工作電流；弧觸頭：承受機械沖擊和電??；副觸頭：過渡。通斷次序：通電時：弧觸頭→副觸頭→主觸頭；斷電時：主觸頭→副觸頭→弧觸頭。說明：1.主觸頭、副觸頭和弧觸頭動作時間有所區(qū)分，但大部分時間內(nèi)狀態(tài)是相同。2.除了主觸頭、副觸頭和弧觸頭外，還有小容量輔助觸頭，用于控制其它電路。一、觸頭系統(tǒng)二、滅弧裝置大多采取“滅弧柵”進行滅弧。柵片為“人字形缺口”，使用時注意防潮。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第22頁作用：使觸頭保持閉合或快速斷開。工作原理：當保護動作時，閉和狀態(tài)脫扣狀態(tài)再扣狀態(tài)頂桿使四連桿剛性結(jié)構(gòu)破壞，脫扣。再扣時即可合閘。作用：通過自由脫扣機構(gòu)使觸頭閉合或斷開。分類：手柄式、連桿式、電磁式、電動式。原理：①.合閘前：儲能，自由脫扣機構(gòu)在“再扣”位置；②.合閘時：儲能彈簧釋放能量。目：合閘時不讓主觸頭抖動，否則主觸頭將熔粘。詳細電路三、自由脫扣機構(gòu)圖11-5-2結(jié)構(gòu)：四、操作傳動裝置船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第23頁手動操作：各種型號都有手動操作?；拘问剑?.轉(zhuǎn)動（DW系列）；2.上下扳動（AH系列）。1.DW-94；2.DW-98；3.AH型123其它操作：電磁：DW-95/98；電動：DW-94；電磁鐵直推：AH。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第24頁普通有：短路、過載、失壓、欠壓等保護，都經(jīng)過自由脫扣器使開關(guān)跳閘。過流脫扣器：實現(xiàn)短路、過載保護。有反時限、定時限、和瞬時等動作特征。反時限和定時限都需延時，有：機械式（鐘表機構(gòu)）、RC充放電回路等。失壓脫扣器：由瞬時動作電壓繼電器組成，為防止誤動作，也可延時（1～3s）。分勵脫扣器：用于遠距離控制自動開關(guān)跳開。有些空氣斷路器還含有其它保護功效，如：漏電、逆功率等。[第五節(jié)關(guān)鍵點]：組成（五部分）；各部分（詳細組成、功效和原理）。五、保護元件船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第25頁§11-6.發(fā)電機保護本節(jié)主要內(nèi)容主要是：1.了解船舶發(fā)電機保護目標；2.知道發(fā)電機保護種類；3.掌握詳細保護要求。保護目標：發(fā)電機是主要設(shè)備，是船舶安全航行保障。普通設(shè)有：外部短路保護、過載保護、欠壓保護和逆功率保護。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第26頁短路原因：⑴.維護保養(yǎng)不周；⑵.絕緣老化；⑶.機械損傷；⑷.誤操作等。保護標準：——有總體和詳細之分。⑴.總體：“既要保護發(fā)電機，又要確保供電”；⑵.詳細：“時間標準”和“電流標準”相結(jié)合。辦法：——由過流脫扣器或綜合保護裝置實現(xiàn)。⑴.小電流，延時；——遠端短路保護，防止大面積停電。小電流是比近端短路小短路電流，不是過載電流。為了區(qū)分過載還是遠端短路，所以要延時。⑵.大電流，瞬時；——近端短路保護，發(fā)電機應(yīng)馬上跳閘（因為已經(jīng)沒有其它保護）。整定值：⑴.小電流：2～5倍額定電流，0.2～0.6s。⑵.大電流：5～10倍額定電流，瞬時動作。一、外部短路保護船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第27頁二、過載保護定義：發(fā)電機輸出功率或電流超出其額定值。保護標準：保護發(fā)電機不受損壞，盡可能不中止供電，且應(yīng)避開短暫過載。辦法：——由空氣斷路器“過電流脫扣器”或“熱脫扣器”等動作跳閘，實現(xiàn)保護。自動分級卸載裝置：——（也屬過載保護）卸次要負載、延時動作。《鋼質(zhì)海船建造規(guī)范》要求：無自動分級卸載時：出現(xiàn)1.25～1.35倍額定電流后，延時15～20s跳閘；有自動分級卸載時：出現(xiàn)1.5倍額定電流后，延時10～20s跳閘。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第28頁危害：——不能正常工作，電動機過電流。保護：——已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電機：脫開；未并網(wǎng)發(fā)電機：不能并網(wǎng)。辦法（保護元件）：空氣斷路器失壓脫扣器或綜合保護裝置中晶體管低壓繼電器?！朵撡|(zhì)海船建造規(guī)范》要求：——分段不一樣。電壓為額定值70%～80%時：延時1.5～3s動作；電壓為額定值40%～70%時：瞬時動作。三、欠壓保護船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第29頁四、逆功率保護逆功率原因：主要是操作不妥。危害：增加電網(wǎng)負擔，可能損壞原動機（發(fā)電機變成電動機）。保護要求：——整定值：逆功率大小為額定功率5%～15%，延時1～10s動作。辦法（保護元件）：——通常采取“逆功率繼電器”作為保護元件。逆功率繼電器：——反應(yīng)有功功率大小和方向。類型：感應(yīng)式、整流式等。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第30頁感應(yīng)式原理圖整流式裝置原理圖(參考P.141圖9-5-3)——起貨機負載繼電器檢測有功電流。[第六節(jié)關(guān)鍵點]：保護種類；保護標準；詳細實現(xiàn)辦法。電壓和電流相量疊加感應(yīng)式接線圖逆功率保護線路船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第31頁§11-7.發(fā)電機并聯(lián)運行條件與分析本節(jié)主要內(nèi)容主要是：分析并聯(lián)運行條件不滿足時，可能出現(xiàn)現(xiàn)象以及將造成影響。從而作為實際操作同時發(fā)電機并車指導(dǎo)依據(jù)。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第32頁條件：①.相序；②.電壓；③.頻率；④.相位相同。要求：相序絕對必須滿足，其它條件允許有小差異。航行期間普通相序能夠自動滿足，其它則須調(diào)控。并聯(lián)條件不滿足分析相序不一樣：并聯(lián)時最少兩相短路。電壓不等：會引發(fā)無功環(huán)流，此環(huán)流可使電壓相等（經(jīng)過電樞反應(yīng)）。頻率不等：會引發(fā)有功環(huán)流，此環(huán)流可使頻率相等。但可能引發(fā)過載或逆功率。相位不等：會引發(fā)有功環(huán)流，此環(huán)流可使相位相等。頻率和相位不等都會造成有功環(huán)流（經(jīng)過轉(zhuǎn)矩調(diào)整相等）。[第七節(jié)關(guān)鍵點]：并聯(lián)運行四條件實際要求，不滿足結(jié)果，調(diào)整方法。并聯(lián)條件分析船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第33頁§11-8.手動并車整步原理與方法準同時并車：在滿足并車條件下合閘稱為準同時并車（由自動裝置完成準同時并車則稱為自動準同時并車）。并車操作：普通只調(diào)整轉(zhuǎn)速滿足頻差和相位要求，電壓條件由自動調(diào)壓裝置完成。整步過程：調(diào)整待并機頻率，使其滿足頻差和相位條件操作過程。手動準同時并車方法：“燈光法”和“同時表法”。燈光法：又分“燈光明暗法”和“燈光旋轉(zhuǎn)法”。是據(jù)指示燈亮、暗改變情況進行并車操作方法。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第34頁一、燈光法

燈光明暗法：接線：如圖11-8-1（a）。原理：從相量圖可知，相位條件滿足時，指示燈兩端電壓為零，即熄滅。特點：3個燈同時亮、滅；亮滅周期反應(yīng)頻差大小，但不反應(yīng)頻差方向?！?個燈都是同名相燈。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第35頁原理：從相量圖可知，相位條件滿足時，同名相燈兩端電壓為零，即熄滅。接線：如圖11-8-2(a)。1個“同名相燈”，2個異“名相燈”。特點：3個燈輪番亮和滅。亮滅周期反應(yīng)頻差大小，亮滅次序反應(yīng)頻差方向。燈光旋轉(zhuǎn)法船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第36頁接線與操作：接線如圖11-8-4，接通同時表，調(diào)整待并機油門，使指針朝“快”方向以3～5s轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，在“11點”處合閘。注意：短時工作制(15分鐘)。同時表：指針位置反應(yīng)相位差，指針轉(zhuǎn)動快慢和轉(zhuǎn)向反應(yīng)待并機與電網(wǎng)頻差大小和方向。同時表外觀二、同時表法船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第37頁粗同時：并車條件適當放寬。原理：并車時先經(jīng)過三相空心電抗器連接，經(jīng)過延時（拉入同時），然后再合閘。注意：電抗器X是短時制。[第八節(jié)關(guān)鍵點]：準同時并車方法，原理；粗同時原理，（短時制元件）。四、電抗器粗同時并車原理船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第38頁§11-9.自動準同時并車原理本節(jié)主要內(nèi)容有兩部分：1.自動準同時并車原理2.自動整步器主要是學(xué)習(xí)自動并車裝置組成原理和各個部分作用。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第39頁作用：代替人工并車操作又稱自動整步器。是船舶電站自動化裝置一部分?；竟πВ?.檢測待并機和電網(wǎng)之間頻差大小和符號（即方向），并向待并機發(fā)出對應(yīng)轉(zhuǎn)速調(diào)整信號；2.檢測頻差、相位差和電壓差，滿足合閘條件時發(fā)出合閘指令。一、自動準同時并車原理船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第40頁頻差電壓信號取得頻差電壓：待并機和電網(wǎng)電壓差值電壓包絡(luò)線，是脈動正弦波，為了得到線性關(guān)系，可變換成三角波。作用：用來判斷頻差大小和相位差為零時刻。取得：將電網(wǎng)電壓和待并機電壓相減，得到幅值大小隨時間改變信號，幅值包絡(luò)線是正弦波，可經(jīng)濾波取得包絡(luò)線，再全波整流，得到頻差電壓信號Us。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第41頁發(fā)電機與電網(wǎng)頻差減小，Us周期變長。發(fā)電機與電網(wǎng)相位差為零時，Us信號恰好為零。因為正弦波Us幅值大小與相位差不成線性關(guān)系，且幅值受電網(wǎng)和發(fā)電機電壓改變影響，所以可將正弦波變成三角波?！糜|發(fā)器取得電網(wǎng)與待并發(fā)電機頻差電壓矩形波，再經(jīng)過積分電路取得三角波。頻差電壓說明注意：書P.183，圖11-9-2應(yīng)改為正弦波船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第42頁二、自動整步器組成：——兩部分：①.檢測、調(diào)整（測控）部分；②.合閘操作部分?！獔D11-9-4是船上實際裝置。功效：依據(jù)頻差信號大小和方向，經(jīng)過伺服電機使待并機增減速。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第43頁待并發(fā)電機組起動完成后，當EIH-215接到并車指令時，首先向EIH-212發(fā)出整步控制信號，由EIH-212向EIH-221和EIH-222發(fā)出工作指令，EIH-222檢測頻差大小和符號（方向），向EIH-212發(fā)出使待并發(fā)電機組加速或減速信號，并由EIH-212控制待并發(fā)電機組調(diào)速器馬達執(zhí)行對應(yīng)調(diào)整。EIH-221也是對電網(wǎng)和待并發(fā)電機進行檢測，并判斷合閘時刻。當滿足合閘條件時刻到來時向EIH-215發(fā)出信號，使主開關(guān)合閘。假如頻差太大，EIH-212自動向EIH-215發(fā)出禁止合閘信號；假如頻差太小，則經(jīng)過EIH-212發(fā)出“呆滯擾動”信號（加速），增大頻差，使合閘條件能夠較快到來。[第九節(jié)關(guān)鍵點]：系統(tǒng)組成原理；工作過程。自動整步器原理船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第44頁§11-10.船舶應(yīng)急發(fā)電機組本節(jié)主要內(nèi)容有三部分：1.應(yīng)急電源2.應(yīng)急發(fā)電機組3.應(yīng)急發(fā)電機自動起動控制裝置主要掌握船舶應(yīng)急電源設(shè)置情況，了解應(yīng)急發(fā)電機自動起動控制過程。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第45頁要求：1000總噸及以上貨船應(yīng)設(shè)應(yīng)急電源。種類：船舶應(yīng)急電源可采取應(yīng)急發(fā)電機（大應(yīng)急）和蓄電池組（小應(yīng)急），或者二者都采取。小應(yīng)急電源（下一節(jié)介紹）：應(yīng)連續(xù)供電30mm。應(yīng)急發(fā)電機又稱為：大應(yīng)急電源。要求：普通采取柴油或汽油發(fā)電機組。確保在應(yīng)急狀態(tài)下能快速投入運行。原動機應(yīng)有獨立性和機動性。

位置：防撞艙后、艙壁甲板以上、機艙以外。一、應(yīng)急電源二、應(yīng)急發(fā)電機組船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第46頁ZK-135型線路功效：主電網(wǎng)失電后經(jīng)延時確認，自動進入起動應(yīng)急發(fā)電機組程序。起動失敗有3次重復(fù)起動功效。起動成功自動投入工作并進入自動監(jiān)控。ZK-135線路：ZK-135是實船線路之一，屬于繼電—接觸器控制系統(tǒng)。當前，已經(jīng)有各種各樣PLC、單片機控制系統(tǒng)在船上應(yīng)用，起動程序基本一樣，功效普通更多。起動過程分析：起動準備、加速過程、起動失敗、正常運行?？傄螅褐麟娋W(wǎng)失電后自動起動，并自動合閘向應(yīng)急電網(wǎng)（設(shè)備）供電，而一旦主電網(wǎng)恢復(fù)供電，則應(yīng)急發(fā)電機馬上自動停頓工作。線路元件線路圖三、應(yīng)急發(fā)電機自動起動控制裝置船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第47頁

YD：控制油門桿位置執(zhí)行電機，經(jīng)過蝸輪蝸桿帶動一組凸輪KZ，控制A、B、C、D四觸頭閉合與斷開。SDJ：速度繼電器，n>250r/min常閉觸點斷開；n>600r/min常開觸點閉合。WJ：檢測冷卻水溫，正常：常開斷開，高溫：常開閉合。YJ：檢測油壓，低壓：常閉閉合，高壓：常閉斷開。開關(guān)：——NK1：消聲開關(guān)；NK2：效用試驗開關(guān)。

時間繼電器：SJ1：主電網(wǎng)失電到本裝置投入工作延時

；SJ2：三次起動失敗后報警時間和油門桿復(fù)位延時

；SJ3：三次起動失敗后斷開起動步驟、接通報警電路時間，大于三次連續(xù)起動時間；SJ4：兩次起動時間間隔；SJ5：每次起動運行時間

。

中間繼電器：J1：起動程序控制；J2：YD正轉(zhuǎn)，拉大油門；J3：YD反轉(zhuǎn)，關(guān)小油門；J4：油門加速控制；J5：聲光報警控制；J6：起動控制；J7：YD勵磁和油門復(fù)位控制；J8：YD反轉(zhuǎn)油門復(fù)位時勵磁控制。線路圖線路中元件說明船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第48頁起動準備：ZK普通保持閉合，DW↓→J1↑→SJ1↑→J7↑→凸輪組KZA通，J2↑→YD正轉(zhuǎn)，帶動油門桿和KZ動，到“低速（DS）”位置時，A斷開（同時B、C、D閉合）→J2↓→YD能耗制動，油門桿在“低速”位，準備起動。加速過程：SJ1↑→SJ4↑→J6↑→QC↑→接通起動；4秒后SJ5↑→SJ4↓，→J6↓→QC↓→停頓起動，同時SJ5↓→準備下一次起動。起動失敗：SJ3↓→J5↑報警，常閉斷，SJ5、J6、SJ4全部斷開。當SJ2↓

→J3↑→J8↑勵磁，同時→YD反轉(zhuǎn)，柴油機停機。正常運行：SDJ接通J4，J5監(jiān)控油壓、水溫，同時斷開起動控制回路。[第十節(jié)關(guān)鍵點]：應(yīng)急電源種類；應(yīng)急發(fā)電機起動控制系統(tǒng)功效。線路元件線路分析船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第49頁§11-11.船舶蓄電池裝置本節(jié)主要內(nèi)容有四部分：1.酸性蓄電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.堿酸性蓄電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理3.蓄電池容量4.蓄電池維護保養(yǎng)主要掌握酸性和堿性蓄電池特點、蓄電池容量和維護保養(yǎng)。

蓄電池：可重復(fù)充電使用電池，又稱為二次電池，電能←→機械能。

作用：低壓直流電源——通信、助航、信號等設(shè)備；負責(zé)小應(yīng)急照明。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第50頁用途：起動用、牽引車輛用、固定型、其它用等四個系列，廉價、民用廣。結(jié)構(gòu)：主要有——容器、極板、隔板等組成；極板為鉛—銻合金加壓活性物質(zhì)（正極PbO2，負極Pb純鉛）。電解液：27%～37%稀硫酸溶液，比重為1.28～1.31。注意：——電解液參加反應(yīng)，前后比重發(fā)生改變。原理：鉛、二氧化鉛和硫酸化學(xué)反應(yīng)，儲存和釋放電能。化學(xué)方程式：PbO2＋2H2SO4＋Pb←→PbSO4＋2H2O＋Pb2SO4；判斷充放電狀態(tài)方法（兩個）：①.測量電動勢；②.測量比重：比重d與電動勢關(guān)系：E=0.84＋d。一、酸性蓄電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第51頁二、堿性蓄電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理特點：體小，機械強度高，電壓平穩(wěn)，壽命長，易攜帶。——多軍用。品種：Cd—Ni、Fe—Ni、Zn—Ag、Cd—Ag等，船用：鎘—鎳，鐵—鎳。結(jié)構(gòu)：由容器、極板和活性物質(zhì)組成（外殼帶電）。電解液：20%氧化鉀水溶液或純氫氧化鈉溶液，比重為1.2～1.27。注意：——電解液只起導(dǎo)電作用，不參加化學(xué)反應(yīng)。化學(xué)方程式：——（充電前后電解液不變）Cd＋2Ni(OH)3←→Cd(OH)2＋2Ni(OH)2；判別充電結(jié)果：只有測量電勢：1.25V；放完1～1.2V；充好1.4～1.8V。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第52頁容量單位：安時（Ah）。容量Q=電流I×?xí)r間t。其中，電流為標準放電電流，即經(jīng)過標準放電時間使蓄電池放完電電流。標準放電時間——酸、堿性不一樣：1.酸性：固定為10小時（在25oC下）；2.堿性：通常為8小時。注意：——超出標準放電電流則蓄電池將：①.容量大大減??；②.壽命嚴重受影響。三、蓄電池容量船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第53頁四、蓄電池維護保養(yǎng)

酸性蓄電池維護保養(yǎng)：

維護保養(yǎng)：——9大內(nèi)容：①.過充電，②.電解液補充，調(diào)整，③.保持清潔，④.每15～20檢驗電解液高度，⑤.按時過充，定時全容量放電，不慣用，每個月充、放一次，⑥.充電時，溫度不超出額定值，⑦.通風(fēng)，禁止煙火，⑧.定時驗儀表，用具，⑨.每年化驗一次電解液。過充電方法：——正常充電后再用10小時放電率1/2或3/4小電流進行重復(fù)充/停電1小時，直到剛一接通電源就發(fā)生強烈氣泡為止。過充電6種情況：——過放電、大電流放電超限、未及時充電、抽出極板檢驗后、電解液有雜質(zhì)、極板硫化充電比重不易上升。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件第54頁堿性維護保養(yǎng)有6大內(nèi)容：①.充電前加水，用10～15次后查液面高度；②.50～100次后換液，應(yīng)在放電狀態(tài)下更換，可用水清洗，及時加液；③.在液中加少許氫氧化鋰可增容量；④.保持透氣，防空氣進入；