基于变距桨轴带发电机装置电力系统设计

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1、基于变距桨轴带发电机装置电力系统设计摘要：简述了变距桨轴带发电机装置的工作特点，介绍了6000kW救助拖船的电力系统设计要点。关键词：轴带发电机；电力系统；主配电板中图分类号：U665.11文献标识码：A1引言当今海洋救助船功能多样化发展趋势显著，从传统的单一拖带和消防功能，向救助、维修、补给等多功能方向发展。海洋救助船较常规船舶具有显著差异，特别是在用电设备容量及其运行工况上对船舶电站配置提出多元化要求。采用轴带发电机组成的电站，相对常规单一柴油发电机具有环保、节能和经济性高的优势，因此在国内外中大型船舶，特别是海洋工程船上广泛应用

2、。我院设计的6000kW救助拖船是新开发船型之一，具有救助拖带、对外消防、人员搜救、协助潜水、应急抢修和装载补给等功能，主电站采用了轴带发电机与柴油发电机混合供电的形式，本文总结了该船变距桨轴带发电机装置组成的电力系统设计特点。2主要电力系统参数（1）轴带发电机：850kW3?AC400V50Hz，共2台；（2）柴油发电机：400kW3?AC400V50Hz，共3台；（3）首侧推：600kW3?AC400V50Hz，1台；7（4）尾侧推：450kW3?AC400V50Hz，1台；（5）电动液压甲板折臂吊：110kW3?AC400V50

3、Hz，1台；（6）电动液压拖曳绞车：4×50kWAC380V3?50Hz，1台；（7）可调桨：2×30kWAC380V3?50Hz，共2台；（8）岸电箱：AC380V3?50Hz400A，1台；（9）对外供电箱：AC380V3?50Hz150A，1台；（10）主配电板：柴油发电机屏（3屏）、轴带发电机屏（2屏）、同步屏/首侧推屏（1屏）、侧推屏（1屏），1号AC380V负载屏&岸电屏（1屏）以及2号AC380V负载屏/对外供电屏（1屏）。3变距桨（CPP）轴带发电机装置工作特点变距桨（CPP）轴带发电机装置是由船舶主机驱动发电机的船舶

4、电源装置，通常其发电机经增速齿轮箱与主机固定连接，即主机运行时发电机也随着运行。由于船舶主机运行条件和海况的变化，发电机频率随主机的转速变化而变化。为满足船舶用电设备对频率变化的要求，船舶主机的转速应维持一定的变化范围。主机驱动变距浆，在船舶正常运行工况下，主机的转速和转向可保持不变，轴带发电机转速也保持恒定，因此该型式的轴带发电机装置可直接向电网供电，如图1所示。7该装置的发电机通常采用船用无刷自励式恒压三相交流同步发电机，其主要由机体、励磁机、旋转整流器以及励磁系统等四大部分组成。由于励磁系统采用相复励系统，通过自带自动电压调节器

5、（AVR）精调，发电机输出电压可保持恒定。4电力系统设计要点4.1电站容量确定本船属于多功能、多用途工作船，全船除配置空调、通风等常规船舶用电设备外，还配置有电动潜水泵、电焊机、集装箱插座、移动式空压机、对外供水/油泵、机动减压舱、移动式载人潜水吊笼等专用设施设备，设备使用工况较复杂，用电负荷计算书编制要求高。根据作业要求和负载使用情况，本船计算工况分为全速航行、巡航航行、停泊、进出港、救助、拖带以及对外消防、应急工况。发电机使用情况：在巡航工况，除可使用二台柴油发电机外，也可使用一台轴带发电机；在进出港、救助、对外消防使用侧推时，轴

6、带发电机与柴油发电机采用分区供电，即一台轴带发电机供电一台艏侧推、一台柴油发电机供电一台艉侧推；全速航行工况、停泊工况均使用柴油发电机。柴发、轴发使用工况及负荷率分别见表1和表2。4.2分区供电7本船配电系统采用三相三线绝缘系统。主配电板供电采用了分区供电方式，主配电板共有A1、A2、B、C四段汇流排组成，其中汇流排B与汇流排C通过隔离开关（DBT）连接，汇流排B与汇流排A1通过1号联络开关（SDBT1）连接，汇流排C与汇流排A2通过2号联络开关（SDBT2），1#～3#柴油发电机组主开关（DCB1～DCB3）分别连接汇流排B、汇流排

7、C，1#～2#轴带发电机主开关（SCB1～SCB2）分别连接汇流排A1、汇流排A2。从而保证侧推运行时，首侧推、尾侧推通过A1、A2汇流排由轴发一对一分区供电（其中一台轴发故障时，可通过侧推供电开关保证首、尾侧推其中一台运行），其他负载由柴油发电机经B、C汇流排供电；侧推不运行时，全船负载可通过A1、B、C汇流排由1#轴发供电或通过A2、B、C汇流排由2#轴发供电。主汇流排分段图，见图2。5机组并网同步由于变距浆轴带发电机的原动机功率比柴油发电机的功率大很多（一般5～10倍），在轴带发电机的整个电力负载范围内，频率（转速）基本上不随电

8、力负载的变化而变化，这一频率特性与柴油发电机不同，因此二者无法长期并联运行，只能短暂并联转移负载。7并网同步在主配电板同步屏进行，同步屏布置有同步选择开关、带同步指令的同步表、同步指示灯、同步按钮以及发电机调速开关。手动