船舶电站第十二章船舶电力系统与配电装置

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1、第十二章船舶电力系统与配电装置§12-1.船舶电力系统概述§12-2.自动空气断路器§12-3.船舶配电装置§12-4.发电机的保护§12-1.船舶电力系统概述本节主要内容有六个部分1.电力系统组成及特点；2.电力系统基本参数；3.电站容量与发电机组数量的确定4.船舶电网5.船舶电网绝缘监测6.船用电缆一、系统的组成及特点配电装置：接受和分配电能的装置由开关、母线、保护电器、自动化装置、测量装置等船舶电力系统组成：电源：发电机组和蓄电池。发电机组（柴油机，主电源），蓄电池作为小应急电源。组成。作用为分配、保护、监

2、测、控制。配电装置分为：主配电板、应急配电板、分配电板、充放电板等——由电源、配电装置、电力网和负载组成。船舶电力系统的特点：——主要3个。1.独立系统，相对容量较小，易受影响；2.输电距离短，短路破坏大；3.船舶环境恶劣。船舶电力网：电缆、电线总称。分为：动力、照明、应急、低压和弱电等5种电网。将电源的电能送到负荷端的媒介。额定频率：一般沿用陆地的频率标准，我国为：50Hz，一些国家如日本、美国等采用60Hz。二、系统基本参数基本参数有3个：——1.电流种类；2.电压；3.频率。电流种类：——电制，指交流或是直

3、流。额定电压：——电压等级，电力、照明等。我国：电力：400/380V；照明：230/220V。[注意]：电源比负载高约5％。船舶电力系统的负载：——即用电设备，可分为4类。1.电力拖动负载：包括甲板机械、舱室机械等；2.照明负载：照明灯具，信号灯（重要设备）；3.通讯导航设备：无线电、车钟、电罗经、雷达等；4.其他设备：生活用电设备。三.电站容量与发电机组数量船舶工况：航行、进出港、装卸货、停泊、应急。其中：用电量最大工况是进出港（过狭水道）工况，或称“机动工况”。基本原则：以用电最大工况为基础；留有适当裕量，

4、以确定电站总容量。——具体为：单机容量和机组数由电站总容量决定；电站总容量由各工况用电量及相对周期决定。（一）、确定电站容量和选择发电机组数的基本原则总原则：——满足需求，确保安全，注意经济。注意：电站总容量不能等于全船用电设备的总容量！因为，所有设备并不是同时使用，同时使用的设备也不一定会同时达到额定容量。——因此，一般为：2～4台。机组数确定注意：1.单机容量以80%计；2.考虑备用至少两台；3.应与主机寿命相当；4.维护管理方便（不能太多、一般最多4台）。（二）、电站容量的计算说明：∵设备并不一定同时使用，

5、且不一定同时达到额定容量。∴须求“用电最大工况”时设备的“真实用电需求量”。具体方法是：计算出用电设备容量，再乘于相应的“系数”，即为设备“真实用电需求量”。——这些系数包括“利用系数”、“机械负荷系数”、“电动机负荷系数”和“同时系数”。——这些系数通常是经验值。三类负荷：连续负荷为I类负荷；短时、重复短时为II类负荷；偶然短时为III类负荷。III类负荷不考虑。电动机利用系数：机械设备的额定功率与电动机额定功率之比；机械负荷系数：实际使用功率与机械额定功率之比；电动机负荷系数：实际使用功率与电动机额定功率之比

6、；同时系数：考虑不同时工作。实际确定用方法有“三类负荷法”，“需要系数法”等。四、船舶电网三相绝缘系统中性点接地的三相四线系统中性点接地的三线系统三相绝缘系统(中性点不接地三相三线)：照明与动力电网互不干扰，单相接地不影响三相对称关系。绝缘性能相对较好，安全可靠。变压器：隔离，（有磁无电）中点接地三相四线系统：无照明变压器，单相接地即短路，安全性差。引出一根零线。中点接地的三线系统：节省电缆，因船体流过大电流，易触电、短路，一般船舶不采用。一）分类：船舶电网线制一般分为3种：1.三相绝缘系统；2.中性点接地三相四

7、线系统；3.中性点接地三线系统。主要根据供电电源分类：1.主电网（包括动力和正常照明网络）；动力电网：供电给电动机负载的电网，但一般600W以上的电热装置及大于1KW的探照灯也是由动力网络供电。照明网络：由主配电板供电给照明变压器——经降压后再返回到主配电板中照明屏，通过照明屏上配电开关配电给各照明配电箱，最后由照明分配电箱配电给各路照明灯具。2.应急电网（经应急配电板供电的网络，主电网正常时是其一部分）；3.小应急电网（蓄电池对临时应急照明供电网络）；4.弱电电网（助航通信、信号报警网络，弱——容量小、电流小、

8、电压不一定小）。（二）、船舶电网的分类（三）、船舶电网的结线方式结线方式：定义：船舶电源、配电板与负载之间电缆的联结方式称为船舶电网的结线方式。一般分类两种：枝状（馈线）结线和环状(干线)结线。枝状结线总长度长，但可靠性较差，主要用于商船；环状结线可靠性高(两边可以供电)、线路损失较小，但维护保养复杂，主要用于客船、军舰。图13-1-1a）为枝状，b）为环状。枝状环状重要