船舶电站与自动化

《船舶电站与自动化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、船舶电站及自动化一、电力系统的组成1.船舶电力系统主要是由电源、配电系统、配电装置、电网与负载四部分组成，其单线图如图1-1所示。图1-1船舶电力系统简图G1、2、3-主发电机；EG-应急发电机；ACB-发电机主开关；ACBE-应急发电机主开关；MSB-主配电板；ESB-应急配电板；MCCB1-10-配电开关；DSB-分配电板；RSB-无线电分配电板；MCCBE-应急配电开关；MCCB1-2-隔离开关；ISB-照明配电板；EISB-应急照明配电板；IDSB-照明分配电板；EDSB-应急分配电板；Tr-照明变压器；ETr-应急照明变压器。电源

2、：船上常用的电源装置是柴油发电机组和蓄电池。配电装置：配电装置是电源和负荷进行分配、监控、测量、保护、转换、控制的装置。配电装置主要可分为主配电板、应急配电板、分配电板（动力、照明）、充放电板等。电网：电网是全船电缆电线的总称。船舶电网根据其连接的负荷性质可分为动力电网、照明电网、应急电网、低压电网、弱电电网等。一、电力系统的特点及对其基本要求1.船舶电站容量较小陆上电网容量一般在几百万~几千万千瓦，单机容量大多在数十万千瓦；一般远洋船舶主电站大多装三台发电机组，发电机容量为400~800KW。船用发电机调压器、原动机调速器的动态特性与陆上

3、发电机组相比具有较高的指标要求。有强行励磁能力，发电机组应能承受较大的过载能力。另外，由于船舶工矿变动也较频繁，因此对自动控制装置的可靠性也提出了较高的要求。2.船舶电网输电线路短船舶发电机端电压、电网电压、负荷电压大多是同一电压等级，所以输配电装置较陆上系统简单。因为船舶容积限制，电气比较集中，电网长度不长并都采用电缆，所以对发电机和电网的保护比陆上系统要简单，一般只设置有发电机过载及外部短路的保护，电网的保护和发电机的保护通常共用一套装置。3.船舶电气设备工作环境恶劣船舶电气设备工作条件比陆地恶劣得多，环境条件对电气设备的运行性能和工作

4、寿命有严重影响。当环境温度提高时，会造成电机出力不足，绝缘加速老化。相对湿度高则会使电气设备绝缘受潮、发胀、分层及变形等，使绝缘性能降低，并且会使金属部件加速腐蚀、镀层剥落。盐雾的存在、霉菌的生长和油雾及灰尘粘结都能使电气设备绝缘下降、工作性能受到影响。当船舶受到严重的冲击和振动时，也会造成电气设备损坏、接触不良或误动作。由此可见，船用电气设备必须满足“船用条件”的要求。一、船舶电力系统的基本参数船舶电力系统的基本参数是指电流种类（电制）、额定电压和额定频率的等级。它们决定了电站工作的可靠性和电气设备的重量、尺寸、价格等。1.电制的选择20

5、世纪50年代以前所建造的船舶，绝大部分是直流船，而后随着科学技术的发展，在60年代以后建造的船舶主要是交流船，70年代后除特种工程船舶外，几乎都采用交流电力系统。交流船舶的电气设备在维护、保养等方面工作量比直流船要少的多，且交流电机结构简单、体积小、重量轻、运行可靠、其相应控制设备也简单。交流船舶又分成单相交流电、三相三线绝缘系统与三相四线系统等几种形式。当采用三相三线绝缘系统时，照明网路与动力网路没有电的直接联系，因此对地绝缘电阻低的照明网络基本上不影响动力网络。采用交流电制后，船舶的造价和维修费用也有明显的降低。、2.额定电压的选择由于

6、船舶电站容量的增加，在一些大型船舶、工程船舶及舰船上电站容量已达数万千瓦，这时仍采用低压系统标准显然已不合理，因此这类船舶大多采用陆上相应的3300V或6600V中压等级标准。目前运行中的或正在建造中的远洋船舶主电站动力电网额定电压不是采用380V就是采用440V的标准，照明电网额定电压不是采用220V就是采用110V（100V）的标准，临时应急照明电网与弱电电网一般采用24V的标准。3．额定频率的选择交流船舶电力系统的额定频率菌选用陆上的标准等级，有50HZ与60HZ两种标准，通讯导航设备除外。提高频率在一定范围内可提高自动化系统动作的快

7、速性，可减少电机、变压器、换能器、自动化元件的重量和尺寸，但对电缆以及电力系统中其他元件却有相反作用。、频率的提高还存在有诸如与之相配套的中频电机、电器和仪表、需要制造高速机械装置和高速轴承与电机配套、频率提高导致交流阻抗增大，损耗也就增大。另外由于高速运行，机械噪声也就较大。一、船舶电站容量的确定和发电机组台数的选择正确合理计算船舶电站容量不仅设计人员要掌握，对于运行管理人员来说也很重要。它可以帮助机舱管理人员正确深入了解船舶电站的特点，根据船舶运行工况的不同，相应改变电力系统的运行方式，充分发挥电站的功能，使电力系统更安全、更可靠、更经

8、济地运行。船舶电站容量计算的方法主要有昼夜航行图表法和负荷系数法。昼夜航行图表法一般用于小船或电动辅机不多的船舶；用得最多的负荷系数法，负荷系数法又分为需要系数法和三类负荷法，海