船舶電站第一章1

第一章船舶電力系統(tǒng)概論

第一節(jié)船舶電力系統(tǒng)第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基本參數(shù)第三節(jié)船舶電站第四節(jié)船舶電網(wǎng)第五節(jié)配電裝置第六節(jié)船舶電力系統(tǒng)的可靠性及生命力概念第一節(jié)船舶電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)：由發(fā)電、變配電、輸電和用電四部分設(shè)備構(gòu)成的統(tǒng)一整體。船舶電力系統(tǒng)分為船舶電站、船舶電網(wǎng)和用電設(shè)備。船舶電站由原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和主配電裝置組成。船舶電網(wǎng)：全船電纜電線和配電裝置以一定方式連接起來(lái)的組合體，是聯(lián)系電能的生產(chǎn)者(各種電源)和電能的消費(fèi)者(各種用電設(shè)備)的中間環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)分配和輸送電能的任務(wù)。分類(lèi)：動(dòng)力電網(wǎng)照明電網(wǎng)應(yīng)急電網(wǎng)弱電電網(wǎng)配電裝置定義用來(lái)接收和分配電能，并對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)視、測(cè)量、指示、調(diào)整、變換和控制等工作的設(shè)備。配電裝置分類(lèi)船舶電站：主配電板(MSB)船舶電網(wǎng)中間：分配電板(SSB)應(yīng)急電力系統(tǒng)：應(yīng)急配電板(ESB)蓄電池：充放電板(CDP)分配電板：可分為動(dòng)力配電板和照明配電板。船舶用電設(shè)備分類(lèi)船舶各種機(jī)械的電力拖動(dòng) 包括甲板機(jī)械、艙室機(jī)械、電力推進(jìn)和工作船舶用的生產(chǎn)機(jī)械船舶照明設(shè)備船舶通訊和導(dǎo)航設(shè)備艦船上生活所需的其它用電設(shè)備G-主發(fā)電機(jī)；EG-應(yīng)急發(fā)電機(jī)；ACB-發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)；EACB-應(yīng)急發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)；MSB-主配電板；ESB-應(yīng)急配電板；MCB-配電開(kāi)關(guān)；M-電動(dòng)機(jī)；DSB-分配電板；RSB-無(wú)線電分配電板；EMCB-應(yīng)急配電開(kāi)關(guān)；ISW-隔離開(kāi)關(guān)；ISB-照明配電板；EISB-應(yīng)急照明配電板；IDSB-照明分配電板；EDSB-應(yīng)急分配電板；Tr-照明變壓器；ETr-應(yīng)急照明變壓器船舶電力系統(tǒng)示意圖船舶電力系統(tǒng)特點(diǎn)船舶電站和電力系統(tǒng)容量較?。淮半姎庠O(shè)備比較集中，電網(wǎng)較小。艦船電氣設(shè)備工作條件惡劣。序號(hào)工作條件要求序號(hào)工作條件要求1周?chē)鷾囟?25°~+45°7傾斜周期橫傾22.5°2相對(duì)濕度95%長(zhǎng)期橫傾15°（應(yīng)急設(shè)備22.5°）3凝露有

長(zhǎng)期縱傾10°4鹽霧有8振動(dòng)有5油霧有9沖擊有6霉菌有

船舶電力系統(tǒng)的發(fā)展概況艦船電力系統(tǒng)的發(fā)電功率逐年增大。電力系統(tǒng)的設(shè)備性能和供電指標(biāo)有了很大的提高。電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制和自動(dòng)化。在艦船電力系統(tǒng)中廣泛采用各種新技術(shù)。船舶電站自動(dòng)化優(yōu)點(diǎn)：維持船舶電力系統(tǒng)供電的連續(xù)性和可靠性，增強(qiáng)船舶運(yùn)行的生命力。提高船舶電站供電質(zhì)量，使各用電負(fù)載處于良好的工作狀態(tài)。自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用充分發(fā)揮了電力設(shè)備的潛在功能，并使船員的操作量大大下降，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕。減少船員，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和船舶運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳運(yùn)行方式，提高設(shè)備運(yùn)行的效率、經(jīng)濟(jì)性和安全性。第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基本參數(shù)基本參數(shù)：電流種類(lèi)電壓等級(jí)頻率標(biāo)準(zhǔn)功能決定船舶電站工作的可靠性和電氣設(shè)備的重量、價(jià)格和尺寸。電流種類(lèi)分類(lèi)：直流和交流。交流電站優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備成本和維護(hù)保養(yǎng)方面的費(fèi)用及工作量少；交流動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)與照明網(wǎng)絡(luò)之間可通過(guò)變壓器實(shí)現(xiàn)電氣隔離；交流電制有利于船舶電氣化程度的提高和系統(tǒng)容量的增長(zhǎng)。二、電壓等級(jí)提高電壓等級(jí)意義可以減小電器元件的導(dǎo)電截面，節(jié)約有色金屬。例如：以電器在電壓為127V時(shí)的重量為1，

則當(dāng)電壓為220V時(shí)重量為0.58；

380V時(shí)重量為0.33；

500V時(shí)重量為0.25。我國(guó)發(fā)電設(shè)備的額定電壓230V（單相）400V（三相）船舶電站額定電壓有向中壓發(fā)展的趨勢(shì)國(guó)際電工委員會(huì)建議采用3.3kV電壓；英美等國(guó)在巨型船舶上采用3.3、6.6kV；德國(guó)允許最高工作電源電壓為11000V。三、額定頻率船舶交流電力系統(tǒng)現(xiàn)行額定頻率有工頻和中頻兩種。工頻是船舶動(dòng)力電氣設(shè)備使用的頻率，有50Hz和60Hz兩種。提高頻率，可以提高自動(dòng)化系統(tǒng)動(dòng)作的快速性，降低電氣設(shè)備的重量和尺寸。近年來(lái)，國(guó)外有些軍艦已開(kāi)始采用400Hz頻率供電，我國(guó)艦船規(guī)范也推薦優(yōu)先采用400Hz頻率。電源采用中頻400Hz的優(yōu)點(diǎn)減少電氣設(shè)備重量。用靜止整流器對(duì)直流用電設(shè)備供電時(shí)，濾波要求低。因短路電流近似與短路電路電抗成反比，電抗隨著頻率而增大，因此可限制短路電流。動(dòng)態(tài)性能好。電動(dòng)機(jī)在高頻輕載時(shí)，高。第三節(jié)船舶電站由原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和主配電裝置組成。按原動(dòng)機(jī)類(lèi)型分類(lèi)：柴油發(fā)電機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組蒸汽發(fā)電機(jī)組軸帶發(fā)電機(jī)組核能發(fā)電機(jī)組定義：船舶電力系統(tǒng)的中樞，其作用是用來(lái)控制和監(jiān)視主發(fā)電機(jī)的工作，并將主發(fā)電機(jī)送出的電能向全船電網(wǎng)進(jìn)行分配。軍用船舶：布置在船舶防護(hù)較好的地方。民用船舶：安裝于機(jī)艙控制室內(nèi)。主配電裝置主配電裝置發(fā)電機(jī)控制屏并車(chē)屏負(fù)載屏連接母線發(fā)電機(jī)控制屏組成發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)及其指示操作部分發(fā)電機(jī)的保護(hù)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制與調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)頻率手動(dòng)調(diào)節(jié)測(cè)量部分發(fā)電機(jī)并車(chē)屏組成分段母線的隔離開(kāi)關(guān)手動(dòng)及自動(dòng)并車(chē)時(shí)的檢查測(cè)量?jī)x表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)單的并車(chē)屏常與發(fā)電機(jī)控制屏合二為一。發(fā)電機(jī)負(fù)載屏組成控制負(fù)載供電的自動(dòng)開(kāi)關(guān)測(cè)量裝置報(bào)警裝置分類(lèi)動(dòng)力負(fù)載屏 照明負(fù)載屏連接母線從連接母線(匯流排)的連接上能直接反映出全船的供、配電情況。公共母線可為一整體，也可分兩段，中間用隔離開(kāi)關(guān)連接。采用分段母線的方式，發(fā)電機(jī)組可以并聯(lián)供電，也可單獨(dú)分區(qū)供電。第四節(jié)

船舶電網(wǎng)船舶電網(wǎng)船舶電纜、導(dǎo)線和配電裝置，以一定的聯(lián)接方式組成的整體；聯(lián)接電源和負(fù)載之間的橋梁?；疽笊?qiáng)；經(jīng)濟(jì)性好；安裝、使用和維護(hù)方便、靈活。船舶電網(wǎng)的線制直流電的船舶雙線絕緣系統(tǒng)負(fù)極接地雙線系統(tǒng)直流電的船舶以船體作為負(fù)極回路的單線系統(tǒng)交流單相的船舶雙線絕緣系統(tǒng)一線接地的雙線系統(tǒng)船舶電網(wǎng)的線制三相交流電的船舶有三線絕緣系統(tǒng)(三相三線系統(tǒng))、中點(diǎn)接地的四線系統(tǒng)(三相四線系統(tǒng))利用船體作為中性線回路的三線系統(tǒng)(中點(diǎn)接地的三線系統(tǒng))。三相三線系統(tǒng)三相四線系統(tǒng)中點(diǎn)接地的三線系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)和配電網(wǎng)絡(luò)供電網(wǎng)絡(luò)指主發(fā)電機(jī)與主配電板之間、應(yīng)急發(fā)電機(jī)與應(yīng)急配電板之間、主配電板之間，以及主配電板與應(yīng)急配電板之間的電氣聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)絡(luò)指主配電板及應(yīng)急配電板到用電設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。主配電板與分配電板之間的網(wǎng)絡(luò)為一次配電網(wǎng)絡(luò)。分配電板到各用電負(fù)載之間的網(wǎng)絡(luò)為二次配電網(wǎng)絡(luò)。供電網(wǎng)絡(luò)單主電站供電網(wǎng)絡(luò)：多用于民用船舶12多主電站供電網(wǎng)絡(luò)：多用于軍用艦艇及大型客船MSB1配電網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力電網(wǎng)：供電給電動(dòng)機(jī)負(fù)載和600W以上的電熱裝置和1kW以上的探照燈。正常照明電網(wǎng)：聯(lián)接到主配電板變壓器副邊，供電給照明分配電箱。應(yīng)急電網(wǎng)：正常電網(wǎng)失電，能自動(dòng)接通。小應(yīng)急電網(wǎng)：24V蓄電池。弱電電網(wǎng)：向全船無(wú)線電通訊設(shè)備、助航設(shè)備、通訊設(shè)備、信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)供電。配電電網(wǎng)的結(jié)線方式饋線式配電電網(wǎng)的結(jié)線方式干線式混合式饋線式干線式混合式供電生命力供電生命力強(qiáng)，本饋線受到破壞不影響其它饋線工作供電生命力弱。干線中有一處損壞造成短路，使主配電板上的干線自動(dòng)開(kāi)關(guān)跳閘，整個(gè)干線失去電源供電生命力。介于饋線式和干線式之間使用維護(hù)可在主配電板上控制供電和檢測(cè)各負(fù)載與饋線式相反與饋線式相