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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(xiàn)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
2、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(xiàn)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
3、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??;船舶電氣設(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
4、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
5、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
6、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
7、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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)從連接母線(xiàn)(匯流