船舶电力系统设计

1、船舶电力系统设计1.电力系统基本参数：电制、额定电压、额定频率2.船舶电力系统的特点：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。3.利用系数：实际需要功率与配置功率之比；机械负荷系数：实际轴功率与最大轴功率之比；电动机负荷系数：考虑半载或轻载工作；同时系数：考虑不同时工作。4.船舶应急电源可采用应急发电机（大应急）和蓄电池组（小应急），或者两者都采用。1000总吨及以上货船应设应急电源。500总吨及以上客船应设应急电源小应急电源：应连续供电30min。应急发电机又称为：大应急电源。5.主配电板由发电机控制屏，并车屏，负载屏，母线四部分组成。 1）发电

2、机控制屏：控制、调节、监视和保护发电机组用。上部：各种测量仪表，中部：主开关、调速开关，下部：自动装置； 2）并车屏：发电机进行并车、整步操作用。有同步表、同步灯、转换开关、操纵按钮、开关、自动并车装置。 3）负载屏：分配电能并控制、监视、保护。包括：电力、照明屏。有空气开关、电压电流表、绝缘指示灯、兆欧表、岸电开关等。 4）母线：注意排列顺序和颜色。顺序：上中下、左中右、前中后；颜色：交流：绿黄红、中线浅蓝；直流：红蓝、中线：绿黄相间。6.应急配电板用来控制、监视应急发电机组，并向应急电设备供电。注意：1.没有并车屏和逆功继电器；2.正常时，是主电网的一部分；应急时，才单独工作。7.蓄电池容

3、量单位： 安时（Ah）。 容量Q=电流I×时间t。 其中，电流为标准放电电流，即经过标准放电时间使蓄电池放完电的电流。 标准放电时间 酸、碱性不同： 1.酸性：固定为10小时（在25ºC下）； 2.碱性：通常为8小时。8.船舶电力系统的设计采用分阶段设计：初步设计（概念设计） 总体概貌，总体设计成败的关键。技术设计（详细设计）图纸和资料被船检局审查后作为施工设计的依据。施工设计 （生产设计）船舶建造的设计,生产细节的设计。9.一次图是指包含有电力系统发电、输电设备以及主接线形式的图，也叫电力系统一次接线图 。图中通常反映一次主接线形式，发电机、变压器的台数，接线形式，断路器

4、、互感器、避雷器、熔断器的配置。二次图是指电力系统二次设备接线图，主要指二次设备的测量、保护接线图。10. 船舶专业标准 （三级） 国家标准 GB 中华人民共和国国家标准 国家质量监督检验检疫总局发布行业标准 CB 中国船舶行业标准 船舶主管部门制定发布企业标准 Q 企业制定11.国际标准化组织 ISO 国际电工委员会 IEC 国际海事组织 IMO （ABS）美国船级社 CCS中国船级社 IEEE 美国电气与电子工程学会12. 防护标志IP后面第一位数字表示防护固体异物侵入的等级，第二位数字表示防水液侵入的等级。13.电气设备的尺寸和质量 满足尺寸小，质量轻要求14.船舶电站特点：1）船舶电站

5、的容量较小；2）船舶电力系统工作环境恶劣；3）电源与用电设备之间的距离很短，线路阻抗很小，因此短路电流很大。15.船舶运行工况分类：1、 航行满载全速航行状态。2、 进出港港内低速航行或机动状态。3、 靠离码头一般考虑起锚和系缆状态。（有时该工况与进出港工况合并为进出港工况）。4、 停泊停泊码头或系船无客、无货状态。5、 装卸货货船、液货船（油船、液化气船和化学品船）或集装箱船等装货、卸货状态。6、 作业调查船的海上作业、工程船舶的水上作业等。7、 应急般考虑船舶失火状态。16.一般规范都规定客船和 500 总吨以上的货船均应设有独立的应急电源。17.以蓄电池组作为应急电源或临时应急电源，其容

6、量应保证承载规定的供电负载而不必再充电；并在整个放电期间蓄电池组的电压变化应保持在其额定电压的±12%范围内。18.一般船舶，不论货船、液货船、集装箱船，还是客船和调查船，都优先采用交流电制。19. 我国舰船规范优先推荐400HZ，世界各国也向400HZ靠拢。 我国工频50HZ20.第类负荷连续使用类负荷 第类负荷短时或重复短时使用类负荷 第类负荷偶然短时使用类负荷21.一般情况下，第I、类负荷总同时使用系数的取值范围为 K00.81.0 K00.31.0 22.考虑总同时使用系数K0I和K0II，并计电网损耗5，计算各运行状态下负荷所需总功率P。 一般发电机应有1020的储备功率。

7、 23.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。24.供电电网主发-主配、应发-应配、主配之间、主配-应配、岸电箱之间的电气连接网络。配电网络主配、应配到用电设备的电气连接网络。25.整定值 时间 电流区配电板和分配电板应有一定数量的备用路数，备用开关的电流定额应兼顾预期使用的开关电流整定值。开关的整定值大小，应根据负载保护要求和系统保护的要求选定，例如容量大于0.5KW 和所有重要设备电动机，均要求设立独立的过载、短路保护等。26.主电网由主发电机通过主配电板供电的网络；应急电网由应急发电机通过应急配电板供电的网络；临时

8、应急电网由蓄电池通过蓄电池充放电板用以传输、分配临时应急电能的网络；27.船舶电网的类型很多，基本结线方式:干线式、（环路干线式）、馈线式、混合式（干馈线混合式、分区混合式）环路式、网形式等目前采用较多的是混合式和环路式。28.舵机和消防泵必须有两路独立电源供电线路。29.16/125断路器，它的框架高为125，脱扣电流为16A，这按16A的保护性能对所控电路进行保护。30.船用电缆可分为四类： 船/舰用电力电缆用于河海各种船舶的电力、照明用； 船/舰用控制电缆用于河海各种船舶一般控制之用； 船/舰用通讯电缆用于各种通信、电子计算机、信息处理设备中的信号传输和控制系统；船/舰用射频电缆用于船舶

9、无线电、雷达。31.电缆的额定运行温度至少高于环境最高温度1031.线路压降电压降允许值： 电力回路 5%10% 照明回路 3%6% 24V回路 5%10% 32.会计算电压降33.船舶配电装置主要功能：1）接受发电机电能，通过主配电板对电能进行控制。2）对船舶电力线路进行控制和保护。3）对电气参数进行测量和显示（电压电流功率绝缘电阻等）。4）对电气参数进行调整（电压、频率）。5）对船舶电网及用电的工作状态进行监测和显示。34.船用配电装置用途分类1）主配电板2）应急配电板3）蓄电池充放电板4）岸电箱5）区配电板6）分电箱7）电工试验板35.功率表上限应约为线路额定功率的120%。36.指示灯

10、 红：危险或报警 黄：注意 绿;安全37.船舶主配电板，是将主发电机的控制、保护和临测以及配电等功能组合在一起的配电置。（发电机控制屏、并车屏、负载屏及连接汇流排-母线）主要功能：接收主发和岸电供电；对主发控制和显示；供电；配电图纸依据“电力一次系统图”应急配电板，以控制、监测和保护应急发电机，并进行配电。38.DW98-200/3 表示船用万能(框架)式断路器，额定电流为200A，3 极开关39.实现保护选择性有两个基本原则þ 时间原则时间原则是指以保护装置动作时限的不同，来保证选择性。 þ 电流原则电流原则可以依次整定各级继电保护装置的始动值来实现。40.继电保护装置有

11、四项基本要求1）选择性2）速动性 3）灵敏性4）可靠性41.万能式自动空气断路器（ACB）也称框架式自动空气断路器 装置式自动空气断路器（MCB）也称塑壳式自动空气断路器42.短路接通能力 ：当发生短路故障时，自动空气断路器能承受的最大短路电流值。一般从几十千安到150千安 短路分断能力 ：当发生短路故障时，自动空气断路器分断电流（或电弧）的能力。一般从几十千安到100千安 43.发电机有逆工率保护，电动机无逆功率保护44.舵机线路（主、控制线路都）不设置过载保护装置 保证舵机紧急时的可使用。45.应急灯是一直亮着的46.暂态：励磁绕组的感应电流iex继续衰减的过程称为暂态过程。iex衰减完后

12、，短路便进入稳定状态。励磁绕组感应电流衰减得比较慢，因为其等效电感较大，其时间常数称为暂态时间常数，用Td/表示。次暂态：一般称阻尼绕着感应电流ida的衰减过程为次暂态过程。阻尼绕组感应电流帅将得比较快，其速度取决于阻尼绕组的等效电感和电阻的比值，该比值称为次暂态时间常数Td/。计算题：例：某万吨轮交流锚机（电动机的额定功率为30/30/22KW，380伏，62 /70 /93A）和艏货舱照明分配电箱（供1、2、3货舱工作灯用，共10只，每只400瓦，电压220伏，由主配电板上的照明汇流排供电）的馈线图，试选择这两路电缆的截面积。 1、锚机用电缆 因锚机电动机的最大额定工作电流为93安，若采用船用丁苯天然橡皮绝缘电缆则从附录中可选得电缆截面积=35毫米