船舶電力系統(tǒng)設(shè)計

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1、32,500DWT散貨船電力系統(tǒng)的設(shè)計簡介李熙群（廣東省江門南洋船舶工程有限公司）摘要：船舶電氣設(shè)計的核心部分是電力系統(tǒng)的設(shè)計，主要包括：電站的負(fù)荷計算，發(fā)電機(jī)臺數(shù)和容量選擇，船舶電制的確定，電力一次單線圖的繪制，短路電流的計算以及保護(hù)開關(guān)的選用等。關(guān)健詞：設(shè)計電力系統(tǒng)32,500DWT散貨船32,500DWTBulkCarrierDesigninPowerSystemsXiQUNLi(JiangmenNanyangShipEngineeringCo.,Ltd.Guangdongprovince)Abstract:Themainpartofelectricaldesignisthedesign

2、ofpowersysteminship,including:Powerloadcalculation,selectthenumberofsetandratedoutputofthegenerators,decidepowersystemforshipping,mappingtheprimarypowersingle-circuit,calculatedshortcircuitcurrentandselectedprotectionSwitch,etc..Keywords:designpowersystem32,500DWTbulkcarrier前言船舶電力系統(tǒng)是船舶動力和控制的核心部分，隨著船

3、舶日趨向大型化、電氣化、電子化發(fā)展，電力系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著給船舶推力、控制、通訊導(dǎo)航等設(shè)備提供電源的任務(wù)，其電源的質(zhì)量和選配的數(shù)量直接關(guān)系到船舶操縱性、節(jié)能、排污等方面，所以船舶電力系統(tǒng)的設(shè)計是船舶電氣詳細(xì)設(shè)計的主要部分，本文以江門南洋船舶工程有限公司建造的3,5000DWT靈便型散貨船的電力系統(tǒng)為例，介紹船舶電力系統(tǒng)的設(shè)計過程。一、船舶電站的設(shè)計1、選配發(fā)電機(jī)的臺數(shù)和容量通常用采用三類負(fù)荷法對全船電氣設(shè)備進(jìn)行分類估算，并據(jù)此選配發(fā)電機(jī)的臺數(shù)和容量。（1）收集輪機(jī)、舾裝專業(yè)提供的船舶輔機(jī)的功率、功率因數(shù)和機(jī)械負(fù)載系數(shù)、同時系數(shù)等，統(tǒng)計電氣設(shè)備、通導(dǎo)設(shè)備的功率、功率因數(shù)。（2）將全船的電氣設(shè)備按使用的頻

4、率分類，一般地說，連續(xù)運行的設(shè)備為一類負(fù)荷，間歇使用的設(shè)備為二類負(fù)荷，偶爾使用的設(shè)備為三類負(fù)荷。（3）按船舶設(shè)計手冊的程序和公式進(jìn)行計算，計算結(jié)果如下表：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　航行狀態(tài)進(jìn)出港狀態(tài)裝卸貨狀態(tài)停泊狀態(tài)一類負(fù)荷總功率（KW）303.88625.20691.07152.28二類負(fù)荷總功率（KW）50.6646.7932.6662.06所需總功率（KW）354.54671.99723.73214.34考慮５％的網(wǎng)絡(luò)損失時的總功率（KW）373.20707.36761.82225.62選用發(fā)電機(jī)臺數(shù)×功率1×4402×4402×4401×440備用發(fā)電機(jī)臺數(shù)×功率2×

5、4401×4401×4402×440發(fā)電機(jī)負(fù)荷率%84.880.486.651.32、確定發(fā)電機(jī)的臺數(shù)和容量按BV規(guī)范C篇第2章第3節(jié)2.2.3的要求，主發(fā)電機(jī)應(yīng)至少由兩臺發(fā)電機(jī)組組成。這些發(fā)電機(jī)組的容量應(yīng)是當(dāng)任何一臺發(fā)電機(jī)組停機(jī)時，仍然能對那些必須的設(shè)備供電：a)推進(jìn)及安全的正常工作條件。b)可居住的最低舒適條件。c)保存貨物。此外，發(fā)電機(jī)組的容量應(yīng)足以啟動最大的電動機(jī)而不會引起其他任何電動機(jī)停轉(zhuǎn)或?qū)μ幱谡＿\行的其他設(shè)備帶來任何不利影響。如上表中所列，發(fā)電機(jī)至少應(yīng)選3臺440KW的發(fā)電機(jī)，在進(jìn)出港狀態(tài)和裝卸貨狀態(tài)需二臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行，這種發(fā)電機(jī)的組合配備有下列優(yōu)點：（1）船舶多數(shù)時間處于航

6、行狀態(tài)，運行發(fā)電機(jī)接近滿負(fù)荷，可以最大發(fā)揮發(fā)電機(jī)的效率，節(jié)約能源。（2）有足夠的備用發(fā)電機(jī)，可靈活調(diào)節(jié)。不足之處是：（1）發(fā)電機(jī)組的富裕量不夠。起動大功率的電動機(jī)時需起動備用發(fā)電機(jī)，備用發(fā)電機(jī)起動、并車投入電網(wǎng)后才能起動大電機(jī)，起動完成后又解列停車。部分沒有在自動電站系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置大電機(jī)重載詢問功能的次大電動機(jī)的起動過程需人工操作，否則容易造成運行中的發(fā)電機(jī)過載跳閘。（2）有的船級社對規(guī)范的解釋是：“備用發(fā)電機(jī)的容量必須滿足正常航行的要求”，“船舶靠離碼頭狀態(tài)也應(yīng)理解為航行狀態(tài)”。從上表中看出，在靠離碼頭狀態(tài)時，使用發(fā)電機(jī)為二臺，而備用發(fā)電機(jī)的只有一臺，就不能滿足規(guī)范的對備用發(fā)電機(jī)的容量要求了。但

7、此觀點在業(yè)內(nèi)是值得商榷的，需按具體的入級船級社的要求來進(jìn)行選擇。32,500DWT散貨船的主發(fā)電機(jī)組的配備如下：數(shù)量3臺型號HFC6454-64K型船用無刷交流同步發(fā)電機(jī)額定功率550KVA（440KW）額定轉(zhuǎn)速1200rpm頻率60HZ相數(shù)3相電壓440V功率因數(shù)0.8絕緣等級F防護(hù)等級IP23（接線箱IP44滿足高壓水霧噴淋的要求）冷卻方式風(fēng)冷二、配電設(shè)備1、電制的選擇按BV規(guī)范C篇第2章第3