船舶电站 第02章 电站参数选择

1、第二章 电站参数选择第一节 概述第二节 三类负荷法第三节 需要系数法电力负荷计算方法o 根据实船负荷情况作记录和统计o 昼夜航行图表法适用于小船或电力辅机不多的船舶。o 概率论法对设计同类型船舶适用。o 负荷系数法方法最简单，结果较准确，直观且便于检查。o 计算机仿真计算o 用算式计算船舶电力负荷算式计算法结果通常偏大。负荷系数法o 又称负荷表格法。分类：需要系数法三类负荷法o 三类负荷法把负荷分成偶然短时使用重复短时使用长期使用三类第二节 三类负荷法o一、船舶运行状态及用电设备的分类o二、负荷表的编制与计算三类负荷法：基于电力负荷分类模型的一种电力负荷计算方法，考虑了舰船电力负荷的特点，将影

2、响负荷变化的因素分别用各自的系数来表达，从而提高了计算精度。一、船舶运行状态o 民用船舶的运行状态：航行状态；进出港状态；离靠码头状态；停泊状态；装卸货状态；应急状态；应急发电机工作状态。水面舰艇的运行状态o 停泊状态n指舰艇停泊或靠岸，包括停泊日常训练所需用电。o 起锚防空状态n包括起锚完毕到主机起动的整个备航状态，同时要进行防空，使用对空武器。o 经济航行状态n以经济航速在海区正常航行。o 备战经济航行状态n备战经济航行状态是指编队经济航行并处于备战状态。o 战斗状态n保证战斗活动的所有电气设备投入工作。用电设备分类-按用途和系统分类 o 机舱辅机n包括为主机、锅炉服务的辅机，以及全船性服

3、务的辅机。o 甲板机械n包括舵机、起货机、锚机、绞盘机和舷梯起吊机等。o 冷藏通风n包括冷藏货舱、伙食冷库的空调装置和通风机等。o 机修机械n包括车床、钻床、刨床、电焊机及机舱起重行车等。 用电设备分类-按用途和系统分类o照明及生活设备n 包括照明、航行信号灯、强光灯、电热器、电灶、空调等。 o弱电设备n 包括观察、通讯和导航设备。o其它特种船需要的设备和电力推进等 n 包括火炮、鱼雷、水雷、导弹等的操纵机械、发射机械、计算机指挥仪及消磁装置等。用电设备分类-按负荷分类o (1)第一类负荷n 指船舶在某一运行状态下连续使用的负荷。o (2)第二类负荷n 指在某一运行状态下，短时或重复短时使用的

4、负荷。o (3)第三类负荷n 指船舶在某一运行状态下偶然短时使用的负荷，以及按操作规程可以避开电站尖峰负荷时间使用的负荷。万吨柴油机远洋货轮1、2、3负荷电气设备分类 第类负荷第类负荷第类负荷舵机起货机起锚机绞盘主机淡水泵主机海水泵主机滑油使用泵主机喷油嘴冷却泵排气涡轮滑油泵主机燃料油循环泵透平发电机凝水泵锅炉燃油泵锅炉给水泵锅炉鼓风机救火总用泵救火泵货油泵冷藏货藏压缩机冷却泵盐水接力泵货舱通风机机舱通风机CO2室抽风机冷藏机舱送风、抽风泵厨房送风机抽风机浴室、厕所抽风机照明设备助航、通讯用变流机燃油离心分油器轻柴油离心分油器滑油离心分离器燃料油驳运泵轻柴油输出泵舱底泵压载泵日用淡水泵卫生水泵

5、饮水泵滑油输送泵热水循环泵蒸发器凝水泵蒸发器给水泵主空气压缩机油灶鼓风机空调压缩机空调淡水泵伙食冷库压缩机电动锅炉给水泵电动锅炉强制循环泵充电机组雷达空调送风机主机盘车机机舱起吊机车床砂轮钻床电焊机求生艇吊艇机舷梯起吊机探照灯二、负荷表的编制与计算o 1.确定各项负荷的已知条件和数据o 负荷名称、用途、类别。o 同种类负荷的数量m。o 负荷的额定数据，即机械轴上最大功率 。o 机械轴所配电动机额定功率 ，额定转速 、额定功率因数、额定效率 。o 电动机利用系数 NJNPMNP 1JNMNPKPo用电设备需要电网供给的最大功率o机械负荷系数o同时使用系数 1MNShK PP0nKm2JJNPKP

6、实际效率 -机械轴上实际需要功率 JPn该组同时工作的用电设备数目；m该组用电设备总数。K2和K0可由实际调查得出 用电设备负荷系数附注有电设备负荷系数附注主机冷却泵0.6-0.9柴油机船滑油驳运泵0.65-1.0主机滑油循环泵0.65-0.9淡水泵0.65-1.0排气涡轮滑油泵0.7-1.0卫生水泵0.8-1.0喷油嘴冷却泵0.7-1.0热水循环泵0.8-1.0辅锅炉给水泵0.85-1.0主机盘车机0.8-1.0辅锅炉燃油泵0.65-0.9货油泵0.6-0.85辅锅炉鼓风机0.6-0.85机修设备0.5-0.7主空气压缩机0.75-1.0货舱通风机0.6-1.0燃油离心分油器0.65-1.0

7、泵舱通风机0.7-0.9滑油离心分离器0.65-1.0货舱通风机0.6-0.8轻柴油输送泵0.65-1.0电热器（包括电灶）0.5-0.9重柴油输送泵0.7-1.0消磁装置1.0主机循环泵0.7-0.9汽轮机船变流机0.35-0.8主凝水泵0.65-0.75充电机0.4-1.0燃油泵0.75-0.85锚机0.6-0.9主机滑油循环泵0.6-0.9舵机0.2-1.0给水泵（货船）0.65-0.75起货机0.3-0.65自动燃烧装置0.8-0.9绞盘0.3-0.8总用空气压缩机0.8-0.9绞车0.3-0.8总用泵0.65-0.75无线电0.8-1.0舱底压载泵0.8-1.0探照灯0.8-1.0救

8、火泵0.75-1.0工作灯0.8-1.0燃料油驳运泵0.75-1.0照明0.6-1.0第一类负荷同时使用系数K0名称航行进出港靠离码头停泊海上停泊应急轻柴油驳运泵0.30.30.20.2重柴油驳运泵0.30.30.20.2滑油驳运泵0.20.20.20.2滑油离心分油器0.30.30.3燃油离心分油器0.30.30.3主空气压缩机0.40.4辅锅炉给水泵0.30.30.30.30.3蒸发器给水泵0.30.30.3舱底泵0.50.3舱底压载泵0.50.3污水泵0.20.2卫生水泵0.50.50.5淡水泵0.50.50.5热水循环泵0.50.60.5冷藏机0.30.20.20.30.2空调冷却水泵

9、0.30.20.20.30.2厨房用电0.40.40.40.40.40.2回旋起货机（起货）0.50.5回旋起货机（变幅）0.30.3回旋起货机（回旋）0.30.3绞车0.40.4o (9)电动机负荷系数 同组用电设备所需有功功率 所需无功功率120300MNMNmK K K PmK K PP00QPtg-用电设备实际功率因数角 MNJJNJMNJNPPPPPPKKK213K0I、K0II选择原则o在大的舰船上，由于负载数量多，同时工作的可能性小些。因此同时工作系数比负载少的舰船可取小些。o舰船活动愈紧张，同时工作系数就取得愈大，因为设备的同时工作可能性愈大。 通常，K0I在0.8-1.0范围

10、内，K0II在0.3-1.0范围内。某状态需要发电机供给的总功率 o 总有功功率： o 总无功功率： 式中： 该状态下第、类负荷总有功功率； 该状态下第、类负荷总无功功率。,IIP P,IIQ Q1.05(IIII0II0）PKPKP1.05(IIII0II0）QKQKQo 在该状态下负荷的加权平均功率因数o 在该状态下可能短时需要的最大负荷BcosPQBtgPQ1BcostgcosIIImaxPPP IIIP式中： 该状态下第III类负荷总有功功率。负荷表的编制过程o 向轮机部门收集全船用电设备原始资料 ，包括 ，并据此从产品目录中找出 等数据。o 确定运行状态，并将全部用电设备分类连同已知

11、数据填入表中。NMNJNJnmPPP和、cos和、MNP负荷计算表负荷计算表序号序号用用电电设设备备名名称称数数量量最最大大机机械械轴轴功功率率kW电动机（额定）数据电动机（额定）数据所 需所 需总 功总 功率率kW电 动电 动机 利机 利用 系用 系数数K1航航 行行 状状 态态功功率率kW转转速速r/min效效率率%功率功率因数因数cos所需所需功率功率kW机 械机 械负 荷负 荷系数系数K电动机电动机负荷系负荷系数数K实 际 功实 际 功率因数率因数cos同 时同 时使 用使 用系数系数K0所需有所需有功功率功功率kW所需无所需无功功率功功率Kvar负 荷负 荷类别类别实 际实 际效率效

12、率%12345678910111213141516171819甲甲板板机机械械1234类负荷总功率类负荷总功率P、Q（kW、kvar）类负荷总功率类负荷总功率P、Q（kW、kvar）类负荷总功率类负荷总功率P、Q（kW、kvar）类负荷总功率考虑同时工作系数类负荷总功率考虑同时工作系数0.8时总功率时总功率（kW、kvar）类负荷总功率考虑同时工作系数类负荷总功率考虑同时工作系数0.3时总功率时总功率（kW、kvar）考虑同时工作系数后，考虑同时工作系数后，、类负荷总功率之和类负荷总功率之和（kW、kvar）考虑网络损失考虑网络损失5%以后所需总功率（以后所需总功率（kW、kvar）加权平均值

13、功率因数加权平均值功率因数cosB运行发电机（台数运行发电机（台数kW）发电机负荷率（发电机负荷率（%）备用机（台数备用机（台数kW）o 确定系数K1 、K2和K0，并计算各组负荷所需功率。o 计算每一状态下各类负荷所需总功率。o 根据总同时使用系数K01 、K02并计及电网损耗5%，确定各状态所需的电站功率。o 根据上述计算结果，查对产品目录，选择发电机功率和数量，并核对各状态下发电机负荷百分率，最后用可能短时需要最大负荷校验发电机过载能力是否满足。3.选择发电机的要求o 必须保证各种运行状态下最大用电量并都有备用机组，备用机组容量应不小于运行机组中最大一台机组的容量。主发电机一旦故障，能立

14、即投入供电。o 每台机组运行负荷率为80%左右。o 发电机的类型和功率应尽可能一致，以减少备品和增强发电机组之间的换性，并联运行也较方便。o 舰船在停泊状态的用电量小于最小一台发电机的50%时，可安装停泊发电机。o 发电机台数应尽量少，以使维护简单、管理方便，但也不能太少，发电机长期轻载运行，这样不经济。一般选用2-4台。o 应急状态应单独选应急发电机，不设备用机。o 对于舰艇，为了提高其生命力，应增加发电机台数和电站数，如大型舰艇为3-4个电站，中小垫舰艇(如护卫舰、驱逐舰)不少于2个，小艇1个。当一艘舰艇上有两个电站时，每一电站要安装两台发电机，实施分区供电以提高供电的生命力。在知道发电机的单机容量后，可按配套产品目录选出原动机。第三节 需要系数法o 需要系数：用电设备实际所需要的功率与额定负载时所需的功率的比值 式中： 用电设备实际所需功率； 用电设备额定功率。SbCSNPKPSbPSNP一、计算方法o计算各类负荷的额定所需功率Psn、照明设备和弱电设备的额定所需功率，即采用其安装总功率。o查表选择各类负荷的需要系数入Kc。o起货机负荷的需要系数。此系数随起货机电气控制方式和台数而不同，可根据起货机负荷曲线确定。o将各类负