船舶电气设备及系统第十一章电站ppt课件

1、第十一章第十一章 船舶电站船舶电站 11-1.11-1.船舶电力系统概述船舶电力系统概述 11-2.11-2.电站容量与发电机组数量电站容量与发电机组数量 11-3.11-3.主机轴带发电机安装主机轴带发电机安装 11-4.11-4.船舶配电板船舶配电板 11-5.11-5.万能式空气断路器万能式空气断路器 11-6.11-6.发电机的维护发电机的维护 11-7.11-7.发电机的并联运转条件与分析发电机的并联运转条件与分析 11-8.11-8.手动并车整步原理与方法手动并车整步原理与方法 11-9.11-9.自动准同步并车原理自动准同步并车原理11-10.11-10.船舶应急发电机组船舶应急

2、发电机组 11-11.11-11.船舶蓄电池安装船舶蓄电池安装 11-12.11-12.船舶接用岸电安装船舶接用岸电安装 学习第十一章应该留意的点学习第十一章应该留意的点第十一章学习应留意的几个问题：第十一章学习应留意的几个问题： 1. 1.船舶电力系统如何组成？有什么特点？船舶电力系统如何组成？有什么特点？ 2. 2.船舶电站容量与发电机组数量是根据什么原那么确定的？轴带船舶电站容量与发电机组数量是根据什么原那么确定的？轴带发电机安装有什么特点和类型？发电机安装有什么特点和类型？ 3. 3.船舶配电板由什么组成？有哪些作用和特点？船舶配电板由什么组成？有哪些作用和特点？ 4. 4.万能式空气

3、断路器组成原理是什么？对发电机采取什么维护？万能式空气断路器组成原理是什么？对发电机采取什么维护？维护原那么是什么？维护原那么是什么？ 5. 5.船舶同步发电机并联运转条件是什么？假设不满足有何后果？船舶同步发电机并联运转条件是什么？假设不满足有何后果？ 6. 6.手动与自动并车的方法与整步原理如何？手动与自动并车的方法与整步原理如何？ 7. 7.船舶应急电源有哪几种？应急发电机组起动控制系统应具有什船舶应急电源有哪几种？应急发电机组起动控制系统应具有什么功能？船舶蓄电池安装的作用是什么？如何进展维护保养？么功能？船舶蓄电池安装的作用是什么？如何进展维护保养？ 8. 8.接岸电应满足什么条件？

4、检测维护安装应具有什么功能？接岸电应满足什么条件？检测维护安装应具有什么功能？ 本章要点多、分布广，是重点章。本章要点多、分布广，是重点章。 偏重：组成、原理、原偏重：组成、原理、原那么、规定、方法和特点。那么、规定、方法和特点。11-1.船舶电力系统概述船舶电力系统概述本节主要内容有两个部分本节主要内容有两个部分 1.电力系统组成特点：电力系统组成特点： 主要掌握组成、作用和特点。主要掌握组成、作用和特点。 2.电力系统根本参数：电力系统根本参数： 三个根本参数三个根本参数 电制、额定电压、额定频率电制、额定电压、额定频率电源：发电机组和蓄电池。电源：发电机组和蓄电池。发电机组柴油机，根本电

5、发电机组柴油机，根本电源，蓄电池作为小应急电源，蓄电池作为小应急电源。源。配电安装：由开关、母线、配电安装：由开关、母线、维护电器、自动化安装、丈维护电器、自动化安装、丈量安装等组成。作用为分配、量安装等组成。作用为分配、维护监测控制。维护监测控制。船舶电力网：电缆、电线总称。船舶电力网：电缆、电线总称。 分类：动力、照明、应急、低压和弱电等分类：动力、照明、应急、低压和弱电等5 5种电网。种电网。一、系统的组成及特点一、系统的组成及特点组成：船舶电力系统由电源、配电安装、电力网和负载组成。组成：船舶电力系统由电源、配电安装、电力网和负载组成。 船舶电力系统的负载：船舶电力系统的负载就是用电船

6、舶电力系统的负载：船舶电力系统的负载就是用电设备，可分为设备，可分为4 4类。类。 1.1.电力拖动负载：包括甲板机械、舱室机械等；电力拖动负载：包括甲板机械、舱室机械等； 2.2.照明负载：照明灯具，信号灯重要设备；照明负载：照明灯具，信号灯重要设备； 3.3.通讯导航设备：无线电、车钟、电罗经、雷达等通讯导航设备：无线电、车钟、电罗经、雷达等重要设备；重要设备； 4.4.其他设备：生活用电设备。其他设备：生活用电设备。 船舶电力系统的负载和特点船舶电力系统的负载和特点 船舶电力系统的特点：船舶电力系统的特点： 主要主要3 3个。个。 1. 1.独立系统，相对容量较小，易受影响；独立系统，相

7、对容量较小，易受影响； 2. 2.输电间隔短，短路破坏大；输电间隔短，短路破坏大； 3. 3.船舶环境恶劣。船舶环境恶劣。根本参数有根本参数有3 3个：个： 1. 1.电流种类；电流种类；2.2.电压；电压；3.3.频率。频率。 电流种类：电流种类： 电制，指交流或是直流。电制，指交流或是直流。 额定电压：额定电压： 电压等级，电力、照明等。电压等级，电力、照明等。 我国：电力：我国：电力：400/380V400/380V；照明：；照明：230/220V230/220V。 留意留意 ：电源与负载不同。：电源与负载不同。 额定频率：即，工业用电额定频率，简称工频。额定频率：即，工业用电额定频率，

8、简称工频。 我国为：我国为：50Hz50Hz。第一节要点第一节要点：电力系统组成定义；特点；根本：电力系统组成定义；特点；根本参数三个。参数三个。 二、系统根本参数二、系统根本参数11-2.11-2.电站容量与发电机组数量电站容量与发电机组数量本节主要内容有两个部分本节主要内容有两个部分 1.电站容量与发电机组数量确定原那么：电站容量与发电机组数量确定原那么： 留意：电站容量确定原那么的缘由。留意：电站容量确定原那么的缘由。确定机组数量时思索的要素。确定机组数量时思索的要素。 2.电站容量计算：电站容量计算： 主要知道电站容量确定时思索的要素，主要知道电站容量确定时思索的要素，同时了解方法和手

9、段。同时了解方法和手段。总原那么：总原那么： 满足需求，确保平安，留意经济。满足需求，确保平安，留意经济。 留意：电站总容量不能等于全船用电设备的总容量！由留意：电站总容量不能等于全船用电设备的总容量！由于，一切设备并不是同时运用，同时运用的设备也不一定会于，一切设备并不是同时运用，同时运用的设备也不一定会同时到达额定容量。同时到达额定容量。 航行工况：航行、进出港、装卸货、停靠、应急。用电航行工况：航行、进出港、装卸货、停靠、应急。用电量最大工况是进出港过狭水道工况，或称量最大工况是进出港过狭水道工况，或称“机开工况。机开工况。 根本原那么：以用电最大工况为根底；留有适当裕量，根本原那么：以

10、用电最大工况为根底；留有适当裕量，以确定电站总容量。以确定电站总容量。 详细为：单机容量和机组数由电站详细为：单机容量和机组数由电站总容量决议；电站总容量由各工况用电量及相对周期决议。总容量决议；电站总容量由各工况用电量及相对周期决议。 机组数确定留意：机组数确定留意：1.1.单机容量以单机容量以80%80%计；计；2.2.思索备用至少思索备用至少两台；两台；3.3.应与主机寿命相当；应与主机寿命相当；4.4.维护管理方便不能太多、维护管理方便不能太多、普通最多普通最多4 4台。台。 因此，普通为：因此，普通为：2 24 4台。台。一、确定电站容量和选择一、确定电站容量和选择发电机组数量的根本

11、原那么发电机组数量的根本原那么一、电站容量的计算一、电站容量的计算 阐明：阐明：设备并不一定同时运用，且不一定同时到达设备并不一定同时运用，且不一定同时到达额定容量。额定容量。须求须求“用电最大工况时设备用电最大工况时设备“真适用电需求真适用电需求量。详细方法是计算出用电设备容量，再乘于相应的量。详细方法是计算出用电设备容量，再乘于相应的“系系数，即为设备数，即为设备“真适用电需求量真适用电需求量 。 这些系数包括这些系数包括“利用系数利用系数 、“机械负荷系数、机械负荷系数、“电动机负荷系数和电动机负荷系数和“同时系数。同时系数。 这些系数通常是阅历值。这些系数通常是阅历值。 利用系数：实践

12、需求功率与配置功率之差；机械负荷利用系数：实践需求功率与配置功率之差；机械负荷系数：实践轴功率与最大轴功率之差；电动机负荷系数：系数：实践轴功率与最大轴功率之差；电动机负荷系数：思索半载或轻载任务；同时系数：思索不同时任务。思索半载或轻载任务；同时系数：思索不同时任务。 实践确定用方法有实践确定用方法有 “三类负荷法，三类负荷法，“需求系数法等。需求系数法等。留意：延续负荷为留意：延续负荷为I I类负荷，短时、反复短时为类负荷，短时、反复短时为IIII类负荷，类负荷，偶尔短时为偶尔短时为IIIIII类负荷。类负荷。IIIIII类负荷不思索。类负荷不思索。第二节要点第二节要点：容量、机组数选择原

13、那么；计算方法：容量、机组数选择原那么；计算方法2种。种。 11-3.11-3.主机轴带发电机安装主机轴带发电机安装本节主要内容有四部分本节主要内容有四部分 1.轴带发电机的特点轴带发电机的特点 2.主要类型主要类型 3.变距桨轴带发电机变距桨轴带发电机 4.定距桨轴带发电机定距桨轴带发电机 轴带发电机可节能、提高经济效轴带发电机可节能、提高经济效率率节能：利用主机的功率贮藏；节能：利用主机的功率贮藏；经济效率：减少燃油本钱。经济效率：减少燃油本钱。一、主机轴带发电机的特点一、主机轴带发电机的特点特点：优点：特点：优点： 1.1.经济高效；经济高效；2.2.改善环境；改善环境；3.3.减小维减

14、小维修。修。 缺陷：缺陷：1.1.只能定只能定速航行时任务；速航行时任务；2.2.控控制较复杂；制较复杂；3.3.初投资初投资大。大。 组成：主机直接或经过变速机构带动轴带发电机组成：主机直接或经过变速机构带动轴带发电机SCSC发电。可充分利用主机的发电。可充分利用主机的“贮藏余量普通主机额定贮藏余量普通主机额定功率功率+ +余量余量= =主机可长期运转功率。主机可长期运转功率。二、船舶轴带发电机主要类型二、船舶轴带发电机主要类型主要类型主要类型 ： 1. 1.直流轴带机；直流轴带机；2.2.交流轴带机。交流轴带机。阐明：阐明： 1. 1.虽然直流轴带机电压稳定，转速的影响相对虽然直流轴带机电

15、压稳定，转速的影响相对较小。但由于直流电机维护任务量大，目前在船上较小。但由于直流电机维护任务量大，目前在船上的运用非常有限。因此，直流轴带发电机较少用。的运用非常有限。因此，直流轴带发电机较少用。假设将直流电逆变成交流电，那么逆变费事。假设将直流电逆变成交流电，那么逆变费事。 2. 2.交流轴带机为了使频率减小主机转速变化的交流轴带机为了使频率减小主机转速变化的影响，其控制较复杂。影响，其控制较复杂。 有定、变距浆有定、变距浆2 2种。种。 变距桨系统特点：转速不变，改动螺距可改动变距桨系统特点：转速不变，改动螺距可改动螺旋桨推力大小和方向。螺旋桨推力大小和方向。 控制：控制： 需求两方面的

16、控制需求两方面的控制 1. 1.主机油门控制；主机油门控制； 2. 2.螺旋桨螺距控制。螺旋桨螺距控制。 而且要求螺距与油门的控制相互配合才干使而且要求螺距与油门的控制相互配合才干使转速恒定。转速恒定。 存在的问题存在的问题 ： 1. 1.风浪对转速的动摇有影响；风浪对转速的动摇有影响； 2. 2.需求处理主机低速问题传动机构。需求处理主机低速问题传动机构。三、变螺距螺旋桨船舶的轴带发电机三、变螺距螺旋桨船舶的轴带发电机系统特点：系统特点： 主机转速和转向是可变的。主机转速和转向是可变的。 只需在船舶只需在船舶定速航行时才是不变的。因此，要求船舶定速航行定速航行时才是不变的。因此，要求船舶定速

17、航行时才干让轴带发电机并网投入任务。时才干让轴带发电机并网投入任务。 同时，由于风浪等对转速可呵斥影响，因此，同时，由于风浪等对转速可呵斥影响，因此，必需采取措施稳定转速，从而稳定频率。必需采取措施稳定转速，从而稳定频率。总体措施：总体措施： 详细措施下面分别讨论详细措施下面分别讨论 1. 1.转速补偿；转速补偿； 2. 2.频率补偿。频率补偿。四、定螺距桨的主机轴带发电机四、定螺距桨的主机轴带发电机 方法：方法：1.1.变流机组稳定供电频率；变流机组稳定供电频率；2.2.行星齿轮传动系统；行星齿轮传动系统；3.3.轴带异步发电机；轴带异步发电机；4.4.电磁滑差离合器恒速系统。电磁滑差离合器

18、恒速系统。 变流机组：控制可控硅导变流机组：控制可控硅导通角稳定电压，可稳定发电机通角稳定电压，可稳定发电机转速。转速。 行星齿轮：液压系统提供行星齿轮：液压系统提供附加传动，稳定发电机转速。附加传动，稳定发电机转速。 异步发电机：与变流机组异步发电机：与变流机组类似，也是稳定电动机和发电类似，也是稳定电动机和发电机转速。机转速。 滑差离合器：励磁电流大滑差离合器：励磁电流大小可控制转矩，从而稳定转速。小可控制转矩，从而稳定转速。 转速补偿转速补偿第三节要点第三节要点：特点；类型直、交流；变距桨系统：特点；类型直、交流；变距桨系统特点；定距桨系统恒频方法。特点；定距桨系统恒频方法。 方法：采用

19、整流方法：采用整流 逆变逆变安装作为中间环节的系统。安装作为中间环节的系统。 非恒定频率交流电经整流非恒定频率交流电经整流后，供应晶闸管三相逆变器变后，供应晶闸管三相逆变器变换为恒定频率三相交流电，三换为恒定频率三相交流电，三相逆变器提供有功功率，而无相逆变器提供有功功率，而无功功率由同步补偿机来提供。功功率由同步补偿机来提供。 同步补偿机励磁电流根据同步补偿机励磁电流根据负载变化进展控制，具有自动负载变化进展控制，具有自动电压调整器功能。电压调整器功能。 可专设同步补偿机。通可专设同步补偿机。通常采用辅助发电机替代，经常采用辅助发电机替代，经过柴油机拖入同步后，用离过柴油机拖入同步后，用离合

20、器脱开。合器脱开。 频率补偿频率补偿11-4.11-4.船舶配电板船舶配电板本节主要内容主要是：本节主要内容主要是： 1.配电板的种类；配电板的种类； 2.各种配电板的作用、特点。各种配电板的作用、特点。 船舶配电板是对电源发出的电能进展船舶配电板是对电源发出的电能进展集中控制并分配给各用电设备的一种安集中控制并分配给各用电设备的一种安装。装。 按用途分为：主配电板、应按用途分为：主配电板、应急配电板、充放电板、区配电板、分配急配电板、充放电板、区配电板、分配电板和岸电箱。电板和岸电箱。 6种。种。一、主配电板一、主配电板 组成：主配电板由发电机控制屏，并车屏，负载屏，母组成：主配电板由发电机

21、控制屏，并车屏，负载屏，母线四部分组成。线四部分组成。 1.1.发电机控制屏：控制、调理、监视和维护发电机组用。发电机控制屏：控制、调理、监视和维护发电机组用。上部：各种丈量仪表，中部：主开关、调速开关，下部：自上部：各种丈量仪表，中部：主开关、调速开关，下部：自动安装；动安装； 2.2.并车屏：发电机进展并车、整步操作用。有同步表、并车屏：发电机进展并车、整步操作用。有同步表、同步灯、转换开关、支配按钮、开关、自动并车安装。同步灯、转换开关、支配按钮、开关、自动并车安装。 3.3.负载屏：分配电能并控制、监视、维护。包括：电力、负载屏：分配电能并控制、监视、维护。包括：电力、照明屏。有空气开

22、关、电压电流表、绝缘指示灯、兆欧表、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。岸电开关等。 4.4.母线：留意陈列顺序和颜色。顺序：上中下、左中右、母线：留意陈列顺序和颜色。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、中前中后；颜色：交流：绿黄红、中线浅蓝；直流：红蓝、中线：绿黄相间。线：绿黄相间。二、应急配电板二、应急配电板 作用：应急配电板用来控制、监视应急发电机作用：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。组，并向应急电设备供电。 组成：它有控制屏和负载屏，没有并车屏和逆组成：它有控制屏和负载屏，没有并车屏和逆功继电器由

23、于单机运转。功继电器由于单机运转。 衔接：经过联络开关与主配电板衔接。正常时，衔接：经过联络开关与主配电板衔接。正常时，应急配电板由主配电板供电，主电网失电后联络开应急配电板由主配电板供电，主电网失电后联络开关自动断开，由应急发电机供电。关自动断开，由应急发电机供电。 留意：留意：1.1.没有并车屏和逆功继电器；没有并车屏和逆功继电器；2.2.正常时，正常时，是主电网的一部分；应急时，才单独任务。是主电网的一部分；应急时，才单独任务。 功能：功能：1.1.对蓄电池进展充放电；对蓄电池进展充放电；2.2.控制、监视充控制、监视充电任务；电任务；3.3.分配低压用电设备；分配低压用电设备；4.4.

24、主、应急失电后，主、应急失电后，能自动向小应急供电。能自动向小应急供电。 功能：向成组用电设备进展供电，分配电板功能：向成组用电设备进展供电，分配电板16A16A 16A 。 功能：主要是坞修时经过岸电箱接至船舶主配电功能：主要是坞修时经过岸电箱接至船舶主配电板或应急配电板。板或应急配电板。 第四节要点第四节要点：配电板的种类、作用、组成与特点：配电板的种类、作用、组成与特点 。 三、充放电板三、充放电板四、区配电板、分配电板四、区配电板、分配电板五、岸电箱五、岸电箱11-5.11-5.万能式空气断路器万能式空气断路器 定义：是一定义：是一种带有维护安装种带有维护安装的开关电器。的开关电器。

25、绝缘介质：绝缘介质：是空气。所以称是空气。所以称为空气断路器。为空气断路器。组成：组成： 5 5部分。部分。 1. 1.触头系统；触头系统； 2. 2.灭弧安装；灭弧安装； 3. 3.自在脱扣机构；自在脱扣机构； 4.4.操作传动安装；操作传动安装； 5. 5.维护元件。维护元件。 组成：一相触头由三对并联。主要有主触头、副组成：一相触头由三对并联。主要有主触头、副触头和弧触头。触头和弧触头。 但符号只画一个。但符号只画一个。 主触头：承当任务电流；弧触头：接受机械冲击主触头：承当任务电流；弧触头：接受机械冲击和电弧；副触头：过渡。和电弧；副触头：过渡。 通断顺序：通电时：弧触头通断顺序：通电

26、时：弧触头副触头副触头主触头；主触头；断电时：主触头断电时：主触头副触头副触头弧触头。弧触头。 阐明：阐明：1.1.主触头、副触头和弧触头动作时间有所主触头、副触头和弧触头动作时间有所区别，但大部分时间内形状是一样的。区别，但大部分时间内形状是一样的。2.2.除了主触头、除了主触头、副触头和弧触头外，还有小容量的辅助触头，用于控副触头和弧触头外，还有小容量的辅助触头，用于控制其它电路。制其它电路。一、触头系统一、触头系统二、灭弧安装二、灭弧安装 大多采用大多采用“灭弧栅进展灭弧。栅片为灭弧栅进展灭弧。栅片为“人字形缺人字形缺口，运用时留意防潮。口，运用时留意防潮。 作用：使触作用：使触头坚持闭

27、合或迅头坚持闭合或迅速断开。速断开。 任务原理：任务原理：当维护动作时，当维护动作时， 闭和形状闭和形状 脱扣形状脱扣形状 再扣形状再扣形状顶杆使四连杆刚性构造破坏，脱扣。再扣时即可合闸。顶杆使四连杆刚性构造破坏，脱扣。再扣时即可合闸。作用：经过自在脱扣机构使触头闭合或断开。作用：经过自在脱扣机构使触头闭合或断开。分类：手柄式、连杆式、电磁式、电动式。分类：手柄式、连杆式、电磁式、电动式。原理：原理：.合闸前：储能，自在脱扣机构在合闸前：储能，自在脱扣机构在“再扣位置；再扣位置； .合闸时：储能弹簧释放能量合闸时：储能弹簧释放能量 。 目的：合闸时不让主触头抖动，否那么主触头将熔粘。目的：合闸

28、时不让主触头抖动，否那么主触头将熔粘。 三、自在脱扣机构三、自在脱扣机构图图11-5-211-5-2构造：构造：四、操作传动安装四、操作传动安装手动操作：各种型号都有手动操作。手动操作：各种型号都有手动操作。 根本方式：根本方式：1.1.转动转动DWDW系列；系列；2.2.上下扳动上下扳动AHAH系列。系列。1.DW-94； 2.DW-98； 3.AH型型其它操作：电磁：其它操作：电磁：DW-95/98；电动：；电动：DW-94；电磁铁直推：；电磁铁直推：AH。 普通有：短路、普通有：短路、过载、失压、欠压等过载、失压、欠压等维护，都经过自在脱维护，都经过自在脱扣器使开关跳闸。扣器使开关跳闸。

29、 过流脱扣器：实过流脱扣器：实现短路、过载维护。现短路、过载维护。有反时限、定时限、有反时限、定时限、和瞬时等动作特性。和瞬时等动作特性。 反时限和定时限反时限和定时限都需延时，有：机械都需延时，有：机械式钟表机构、式钟表机构、RCRC充放电回路等。充放电回路等。 失压脱扣器：由瞬时动作的电压失压脱扣器：由瞬时动作的电压继电器组成，为防止误动作，也可延继电器组成，为防止误动作，也可延时时1 13s3s。 分励脱扣器：用于远间隔控制自分励脱扣器：用于远间隔控制自动开关跳开。有些空气断路器还具有动开关跳开。有些空气断路器还具有其它维护功能，如：漏电、逆功率等。其它维护功能，如：漏电、逆功率等。第五

30、节要点第五节要点：组成五部分；各部分详细组成、：组成五部分；各部分详细组成、功能和原理。功能和原理。 五、维护元件五、维护元件11-6.11-6.发电机的维护发电机的维护本节主要内容主要是：本节主要内容主要是： 1.了解船舶发电机维护的目的；了解船舶发电机维护的目的； 2.知道发电机维护的种类；知道发电机维护的种类； 3.掌握详细维护的要求。掌握详细维护的要求。 维护目的：发电机是重要设备，是船维护目的：发电机是重要设备，是船舶平安航行的保证。普通设有：外部短舶平安航行的保证。普通设有：外部短路维护、过载维护、欠压维护和逆功率路维护、过载维护、欠压维护和逆功率维护。维护。 短路的缘由：短路的缘

31、由：. .维护保养不周；维护保养不周；. .绝缘老化；绝缘老化；. .机机械损伤；械损伤；. .误操作等。误操作等。 维护原那么：维护原那么： 有总体和详细之分。有总体和详细之分。 . .总体：总体：“既要维护发电机，又要保证供电既要维护发电机，又要保证供电 ； . .详细：详细：“时间原那么和时间原那么和“电流原那么相结合。电流原那么相结合。 措施：措施： 由过流脱扣器或综合维护安装实现。由过流脱扣器或综合维护安装实现。 . .小电流，延时；小电流，延时； 远端短路维护，防止大面积远端短路维护，防止大面积停电。小电流是比近端短路小的短路电流，不是过载电流。停电。小电流是比近端短路小的短路电流

32、，不是过载电流。为了区分过载还是远端短路，所以要延时。为了区分过载还是远端短路，所以要延时。 . .大电流，瞬时；大电流，瞬时； 近端短路维护，发电机应立近端短路维护，发电机应立刻跳闸由于曾经没有其它维护。刻跳闸由于曾经没有其它维护。 整定值：整定值：. .小电流：小电流：2 25 5倍的额定电流，倍的额定电流，0.20.20.6s0.6s。 . .大电流：大电流：5 5 1010倍的额定电流，瞬时动作。倍的额定电流，瞬时动作。一、外部短路维护一、外部短路维护二、过载维护二、过载维护 定义：发电机输出功率或电流超越其额定值。定义：发电机输出功率或电流超越其额定值。 维护原那么：维护发电机不受损

33、坏，尽量不中维护原那么：维护发电机不受损坏，尽量不中断供电，且应避开短暂过载。断供电，且应避开短暂过载。 措施：措施： 由空气断路器的由空气断路器的“过电流脱扣器过电流脱扣器或或“热脱扣器等动作跳闸，实现维护。热脱扣器等动作跳闸，实现维护。 自动分级卸载安装：自动分级卸载安装：也属过载维护卸也属过载维护卸次要负载、延时动作。次要负载、延时动作。 规定：规定： 无自动分级卸载时：出现无自动分级卸载时：出现1.251.251.351.35倍额定电倍额定电流后，延时流后，延时151520s20s跳闸；跳闸； 有自动分级卸载时：出现有自动分级卸载时：出现1.51.5倍额定电流后，延倍额定电流后，延时时

34、101020s20s跳闸。跳闸。 危害：危害： 不能正常任务，电动机过电流。不能正常任务，电动机过电流。 维护：维护： 曾经并网的发电机：脱开；未并曾经并网的发电机：脱开；未并网的发电机：不能并网。网的发电机：不能并网。 措施维护元件：空气断路器的失压脱扣器措施维护元件：空气断路器的失压脱扣器或综合维护安装中的晶体管低压继电器。或综合维护安装中的晶体管低压继电器。 规定：规定： 分段不同。分段不同。 电压为额定值的电压为额定值的70% 70% 80% 80%时：延时时：延时1.5 1.5 3s3s动作；动作； 电压为额定值的电压为额定值的40% 40% 70% 70%时：瞬时动作。时：瞬时动作

35、。三、欠压维护三、欠压维护四、逆功率维护四、逆功率维护 逆功率缘由：主要是操作不当。危害：添加电逆功率缘由：主要是操作不当。危害：添加电网负担，能够损坏原动机发电机变成电动机。网负担，能够损坏原动机发电机变成电动机。 维护要求：维护要求： 整定值：逆功率大小为额定功整定值：逆功率大小为额定功率的率的5%5%15%15%，延时，延时1 110s10s动作。动作。 措施维护元件：措施维护元件： 通常采用通常采用“逆功率继逆功率继电器作为维护元件。电器作为维护元件。 逆功率继电器：逆功率继电器： 反映有功功率大小和方向。反映有功功率大小和方向。 类型：感应式、整流式等。类型：感应式、整流式等。感应感

36、应式原式原理图理图整流式安装原理图整流式安装原理图(参照参照P.141图图9-5-3) 起货机负载继电器检测有功电起货机负载继电器检测有功电流。流。第六节要点第六节要点：维护种类；维护原那么；详细实现措：维护种类；维护原那么；详细实现措施。施。 感应感应式接式接线图线图 逆功率维护线路逆功率维护线路11-7.11-7.发电机的并联运转条件发电机的并联运转条件与分析与分析本节主要内容主要是：本节主要内容主要是： 分析并联运转条件不满足时，能够分析并联运转条件不满足时，能够出现的景象以及将呵斥的影响。从而出现的景象以及将呵斥的影响。从而作为实践操作同步发电机并车的指点作为实践操作同步发电机并车的指

37、点根据。根据。 条件：条件：. .相序；相序；. .电压；电压；. .频率；频率；. .相位一样。相位一样。 要求：相序绝对必需满足，其它条件允许有小差别。要求：相序绝对必需满足，其它条件允许有小差别。航行期间普通相序可以自动满足，其它那么须调控。航行期间普通相序可以自动满足，其它那么须调控。并联条件不满足的分析并联条件不满足的分析 相序不同：并联时至少两相短路。相序不同：并联时至少两相短路。 电压不等：会引起无功环流，此环流可使电压相等电压不等：会引起无功环流，此环流可使电压相等经过电枢反响。经过电枢反响。 频率不等：会引起有功环流，此环流可使频率相等。频率不等：会引起有功环流，此环流可使频

38、率相等。但能够引起过载或逆功率。但能够引起过载或逆功率。 相位不等：会引起有功环流，此环流可使相位相等。相位不等：会引起有功环流，此环流可使相位相等。频率和相位不等都会呵斥有功环流经过转矩调理相等。频率和相位不等都会呵斥有功环流经过转矩调理相等。第七节要点第七节要点：并联运转四条件实践要求，不满足的：并联运转四条件实践要求，不满足的结果，调理方法。结果，调理方法。 并联条件分析并联条件分析11-8.11-8.手动并车整步原理与方法手动并车整步原理与方法 准同步并车：在满足并车条件下合闸称为准同步准同步并车：在满足并车条件下合闸称为准同步并车由自动安装完成准同步并车那么称为自动准同并车由自动安装

39、完成准同步并车那么称为自动准同步并车。步并车。 并车操作：普通只调理转速满足频差和相位要求，并车操作：普通只调理转速满足频差和相位要求，电压条件由自动调压安装完成。电压条件由自动调压安装完成。 整步过程：调整待并机的频率，使其满足频差和整步过程：调整待并机的频率，使其满足频差和相位条件的操作过程。相位条件的操作过程。 手动准同步并车方法：手动准同步并车方法：“灯光法和灯光法和“同步表法。同步表法。 灯光法：又分灯光法：又分“灯光明暗法和灯光明暗法和“灯光旋转法。灯光旋转法。是据指示灯亮、暗变化情况进展并车操作的方法。是据指示灯亮、暗变化情况进展并车操作的方法。一、灯光法一、灯光法 灯光明暗法：

40、灯光明暗法： 接线：如图接线：如图11-11-8-18-1a a。 原理：从相量图原理：从相量图可知，相位条件满足可知，相位条件满足时，指示灯两端电压时，指示灯两端电压为零，即熄灭。为零，即熄灭。 特点：特点：3 3个灯同时亮、灭；亮灭周期反映频差大个灯同时亮、灭；亮灭周期反映频差大小，但不反映频差方向。小，但不反映频差方向。 3 3个灯都是同名相灯。个灯都是同名相灯。 原理：从相量图可知，相位原理：从相量图可知，相位条件满足时，同名相灯两端电压条件满足时，同名相灯两端电压为零，即熄灭。为零，即熄灭。 接线：如图接线：如图11-8-2(a)11-8-2(a)。 1 1个个“同名相同名相灯，灯，

41、2 2个异个异“名名相灯。相灯。 特点：特点：3 3个灯个灯轮番亮和灭。亮轮番亮和灭。亮灭周期反映频差灭周期反映频差大小，亮灭顺序大小，亮灭顺序反映频差方向。反映频差方向。 灯光旋转法灯光旋转法 接线与操作：接线接线与操作：接线如图如图11-8-411-8-4，接通同步，接通同步表，调理待并机油门，表，调理待并机油门，使指针朝使指针朝“快的方向以快的方向以3 35s5s转的速度旋转，在转的速度旋转，在“1111点处合闸。点处合闸。 留意：短时任务制留意：短时任务制(15(15分钟分钟) )。 同步表：指针位置反映相位差，指同步表：指针位置反映相位差，指针转动快慢和转向反映待并机与电网的针转动快

42、慢和转向反映待并机与电网的频差大小和方向。频差大小和方向。同步表外观同步表外观二、同步表法二、同步表法 粗同步：并车粗同步：并车条件适当放宽。条件适当放宽。 原理：并车时原理：并车时先经过三相空心电先经过三相空心电抗器衔接，经过延抗器衔接，经过延时拉入同步，时拉入同步，然后再合闸。然后再合闸。 留意：电抗器留意：电抗器X X是短时制。是短时制。第八节要点第八节要点：准同步并车方法，原理；粗同步原理，：准同步并车方法，原理；粗同步原理，短时制元件。短时制元件。 四、电抗器粗同步并车原理四、电抗器粗同步并车原理11-9.11-9.自动准同步并车原理自动准同步并车原理本节主要内容有两部分：本节主要内

43、容有两部分：1.自动准同步并车原理自动准同步并车原理2.自动整步器自动整步器 主要是学习自动并车安装的组成原主要是学习自动并车安装的组成原理和各个部分的作用。理和各个部分的作用。 作用：替代人工并车操作又称自动整步器。是船舶电作用：替代人工并车操作又称自动整步器。是船舶电站自动化安装一部分。站自动化安装一部分。 根本功能：根本功能：1.1.检测待并机和电网之间频差大小和符号检测待并机和电网之间频差大小和符号即方向，并向待并机发出相应转速调理信号；即方向，并向待并机发出相应转速调理信号；2.2.检测检测频差、相位差和电压差，满足合闸条件时发出合闸指令。频差、相位差和电压差，满足合闸条件时发出合闸

44、指令。一、自动准同步并车原理一、自动准同步并车原理 频差电压信号的获得频差电压信号的获得 频差电压：待并机和电网电压的差值电压的包络线，频差电压：待并机和电网电压的差值电压的包络线，是脉动正弦波，为了得到线性关系，可变换成三角波。是脉动正弦波，为了得到线性关系，可变换成三角波。 作用：用来判别频差大小和相位差为零的时辰。作用：用来判别频差大小和相位差为零的时辰。 获得：将电获得：将电网电压和待并机网电压和待并机电压相减，得到电压相减，得到幅值大小随时间幅值大小随时间变化信号，幅值变化信号，幅值的包络线是正弦的包络线是正弦波，可经滤波获波，可经滤波获得包络线，再全得包络线，再全波整流，得到频波整

45、流，得到频差电压信号差电压信号UsUs。 发电机与电发电机与电网的频差减小，网的频差减小，UsUs的周期变长。的周期变长。发电机与电网的发电机与电网的相位差为零时，相位差为零时，UsUs信号正好为零。信号正好为零。 由于正弦波由于正弦波UsUs幅值大小与相位差不成线性关系，且幅幅值大小与相位差不成线性关系，且幅值受电网和发电机电压变化影响，因此可将正弦波变成三值受电网和发电机电压变化影响，因此可将正弦波变成三角波。角波。 用触发器获得电网与待并发电机频差电压的用触发器获得电网与待并发电机频差电压的矩形波，再经过积分电路获得三角波。矩形波，再经过积分电路获得三角波。 频差电压的阐明频差电压的阐明

46、留意：书留意：书P.183P.183，图，图11-9-211-9-2应改为正弦波应改为正弦波二、自动整步器二、自动整步器 组成：组成： 两部分：两部分：. .检测、调整测控部分；检测、调整测控部分；. .合闸操作部分。合闸操作部分。 图图11-9-411-9-4是船上的实践安装。是船上的实践安装。 功能：根据频差信号的大小和方向，经过伺服电机使功能：根据频差信号的大小和方向，经过伺服电机使待并机增减速。待并机增减速。 待并发电机组起动完成后，当待并发电机组起动完成后，当EIH-215EIH-215接到并车指令时，接到并车指令时，首先向首先向EIH-212EIH-212发出整步控制信号，由发出整

47、步控制信号，由EIH-212EIH-212向向EIH-221EIH-221和和EIH-222EIH-222发出任务指令，发出任务指令，EIH-222EIH-222检测频差的大小和符号方检测频差的大小和符号方向，向向，向EIH-212EIH-212发出使待并发电机组加速或减速信号，并发出使待并发电机组加速或减速信号，并由由EIH-212EIH-212控制待并发电机组的调速器马达执行相应的调理。控制待并发电机组的调速器马达执行相应的调理。 EIH-221 EIH-221也是对电网和待并发电机进展检测，并判别合也是对电网和待并发电机进展检测，并判别合闸的时辰。当满足合闸条件时辰到来时向闸的时辰。当满

48、足合闸条件时辰到来时向EIH-215EIH-215发出信号，发出信号，使主开关合闸。使主开关合闸。 假设频差太大，假设频差太大，EIH-212EIH-212自动向自动向EIH-215EIH-215发出制止合闸信发出制止合闸信号；假设频差太小，那么经过号；假设频差太小，那么经过EIH-212EIH-212发出发出“凝滞扰动信号凝滞扰动信号加速，增大频差，使合闸条件可以较快到来。加速，增大频差，使合闸条件可以较快到来。第九节要点第九节要点：系统的组成原理；任务过程。：系统的组成原理；任务过程。 自动整步器的原理自动整步器的原理11-10.11-10.船舶应急发电机组船舶应急发电机组本节主要内容有三

49、部分：本节主要内容有三部分：1.应急电源应急电源2.应急发电机组应急发电机组3.应急发电机的自动起动控制安装应急发电机的自动起动控制安装 主要掌握船舶应急电源的设置情况，主要掌握船舶应急电源的设置情况，了解应急发电机的自动起动控制的过了解应急发电机的自动起动控制的过程。程。规定：规定：1000总吨及以上货船应设应急电源。总吨及以上货船应设应急电源。 种类：船舶应种类：船舶应急电源可采用应急电源可采用应急发电机大应急发电机大应急和蓄电池组急和蓄电池组小应急，或小应急，或者两者都采用。者两者都采用。小应急电源下一节引见：应延续供电小应急电源下一节引见：应延续供电30mm。 应急发电机又称为：大应急

50、电源。应急发电机又称为：大应急电源。 要求：普通采用柴油或汽油发电机组。确保在应急形状要求：普通采用柴油或汽油发电机组。确保在应急形状下能迅速投入运转。原动机应有独立性和机动性。下能迅速投入运转。原动机应有独立性和机动性。 位置：防撞舱后、舱壁甲板以上、机舱以外。位置：防撞舱后、舱壁甲板以上、机舱以外。 一、应急电源一、应急电源二、应急发电机组二、应急发电机组ZK-型线路型线路 功能：主电网失电功能：主电网失电后经延时确认，自动进后经延时确认，自动进入起动应急发电机组的入起动应急发电机组的程序。程序。 起动失败有起动失败有3 3次反复次反复起动的功能。起动的功能。 起动胜利自动投入起动胜利自动

51、投入任务并进入自动监控。任务并进入自动监控。 ZK- ZK-线路：线路：ZK-ZK-是实船线路之一，属于继电是实船线路之一，属于继电接触器控制接触器控制系统。目前，已有各种各样的系统。目前，已有各种各样的PLCPLC、单片机控制系统在船上运、单片机控制系统在船上运用，起动程序根本一样，功能普通更多。用，起动程序根本一样，功能普通更多。 起动过程分析：起动预备、加速过程、起动失败、正常起动过程分析：起动预备、加速过程、起动失败、正常运转。运转。 总要求：主电网失电后自动起动，并自动合闸向应急电总要求：主电网失电后自动起动，并自动合闸向应急电网设备供电，而一旦主电网恢复供电，那么应急发电机网设备供

52、电，而一旦主电网恢复供电，那么应急发电机立刻自动停顿任务。立刻自动停顿任务。 三、应急发电机的自动起动控制安装三、应急发电机的自动起动控制安装 YD YD：控制油门杆位置的执行电机，经过蜗轮蜗杆带动一：控制油门杆位置的执行电机，经过蜗轮蜗杆带动一组凸轮组凸轮KZKZ，控制，控制A A、B B、C C、D D四触头的闭合与断开。四触头的闭合与断开。 SDJ SDJ：速度继电器，：速度继电器，n250 r/min n250 r/min 常闭触点断开；常闭触点断开；n600 n600 r/min r/min 常开触点闭合。常开触点闭合。 WJ WJ：检测冷却水温，正常：常开断开，高温：常开闭合。：检

53、测冷却水温，正常：常开断开，高温：常开闭合。 YJ YJ：检测油压，低压：常闭闭合，高压：常闭断开。：检测油压，低压：常闭闭合，高压：常闭断开。开关：开关： NK1 NK1：消声开关；：消声开关；NK2NK2：成效实验开关。：成效实验开关。 时间继电器：时间继电器：SJ1SJ1：主电网失电到本安装投入任务延时：主电网失电到本安装投入任务延时 ；SJ2SJ2：三次起动失败后报警时间和油门杆复位延时：三次起动失败后报警时间和油门杆复位延时 ；SJ3SJ3：三：三次起动失败后断开起动环节、接通报警电路时间，大于三次次起动失败后断开起动环节、接通报警电路时间，大于三次延续起动时间；延续起动时间；SJ4

54、SJ4：两次起动时间间隔；：两次起动时间间隔；SJ5SJ5：每次起动运：每次起动运转时间转时间 。 中间继电器：中间继电器：J1J1：起动程序控制；：起动程序控制；J2J2：YDYD正转，拉大油正转，拉大油门；门；J3J3：YDYD反转，关小油门；反转，关小油门；J4J4：油门加速控制；：油门加速控制；J5J5：声光：声光报警控制；报警控制；J6J6：起动控制；：起动控制；J7J7：YDYD励磁和油门复位控制；励磁和油门复位控制；J8J8：YDYD反转油门复位时的励磁控制。反转油门复位时的励磁控制。 线路中元件阐明线路中元件阐明起动预备：起动预备：ZKZK普通坚持闭合，普通坚持闭合，DWJ1S

55、J1J7DWJ1SJ1J7凸轮组凸轮组KZKZ的的A A通，通，J2YDJ2YD正转，带动油门杆和正转，带动油门杆和KZKZ动，到动，到“低速低速DSDS位置时，位置时，A A断断开同时开同时B B、C C、D D闭合闭合J2YDJ2YD能耗制动，油门杆在能耗制动，油门杆在“低速位，预低速位，预备起动。备起动。加速过程：加速过程：SJ1SJ4J6QCSJ1SJ4J6QC接通起动；接通起动；4 4秒后秒后SJ5 SJ5 SJ4SJ4，J6QCJ6QC停顿起动，同时停顿起动，同时SJ5SJ5预备下一次起动。预备下一次起动。起动失败：起动失败：SJ3J5SJ3J5报警报警 ，常闭断，常闭断，SJ5S

56、J5、J6J6、SJ4SJ4全部断开。当全部断开。当SJ2 SJ2 J3 J8 J3 J8励磁，同时励磁，同时 YD YD反转，柴油机停机。反转，柴油机停机。正常运转：正常运转：SDJSDJ接通接通J4J4，J5J5监控油压、水温，同时断开起动控制回路。监控油压、水温，同时断开起动控制回路。第十节要点第十节要点：应急电源的种类；应急发电机起动控制系统的功能。：应急电源的种类；应急发电机起动控制系统的功能。 线路分析线路分析11-11.11-11.船舶蓄电池安装船舶蓄电池安装本节主要内容有四部分：本节主要内容有四部分：1.酸性蓄电池根本构造和任务原理酸性蓄电池根本构造和任务原理2.碱酸性蓄电池根

57、本构造和任务原理碱酸性蓄电池根本构造和任务原理3.蓄电池的容量蓄电池的容量4.蓄电池的维护保养蓄电池的维护保养 主要掌握酸性和碱性蓄电池的特点、主要掌握酸性和碱性蓄电池的特点、蓄电池的容量和维护保养。蓄电池的容量和维护保养。 蓄电池：可反复充电运用的电池，又蓄电池：可反复充电运用的电池，又称为二次电池，电能称为二次电池，电能机械能。机械能。 作用：低压直流电源作用：低压直流电源通讯、助航、通讯、助航、信号等设备；担任小应急照明。信号等设备；担任小应急照明。 用途：起动用、牵引车辆用、固定型、其他用等四个系用途：起动用、牵引车辆用、固定型、其他用等四个系列，廉价、民用广。列，廉价、民用广。 构造

58、：主要有构造：主要有容器、极板、隔板等组成；极板为容器、极板、隔板等组成；极板为铅铅锑合金加压活性物质正极锑合金加压活性物质正极PbO2PbO2，负极，负极PbPb纯铅。纯铅。 电解液：电解液：27%27%37%37%稀硫酸溶液，比重为稀硫酸溶液，比重为1.281.281.311.31。 留意：留意： 电解液参与反响，前后比重发生变化。电解液参与反响，前后比重发生变化。 原理：铅、二氧化铅和硫酸化学反响，储存和释放电能。原理：铅、二氧化铅和硫酸化学反响，储存和释放电能。 化学方程式：化学方程式：PbO2PbO22H2SO42H2SO4PbPbSO4PbPbSO42H2O2H2OPb2SO4Pb

59、2SO4； 判别充放电形状方法两个：判别充放电形状方法两个：. .丈量电动势；丈量电动势；. .丈丈量比重：比重量比重：比重d d与电动势关系：与电动势关系：E=0.84E=0.84d d。一、酸性蓄电池根本构造和任务原理一、酸性蓄电池根本构造和任务原理二、碱性蓄电池根本构造和任务原理二、碱性蓄电池根本构造和任务原理 特点：体小，机械强度高，电压平稳，寿命长，易携特点：体小，机械强度高，电压平稳，寿命长，易携带。带。 多军用。多军用。 种类：种类：CdNiCdNi、FeNiFeNi、ZnAgZnAg、CdAgCdAg等，船用：等，船用：镉镉镍，铁镍，铁镍。镍。 构造：由容器、极板和活性物质构成

60、外壳带电。构造：由容器、极板和活性物质构成外壳带电。 电解液：电解液：20%20%的氧化钾水溶液或纯氢氧化钠溶液，比的氧化钾水溶液或纯氢氧化钠溶液，比重为重为1.21.21.271.27。 留意：留意： 电解液只起导电作用，不参与化学反响。电解液只起导电作用，不参与化学反响。 化学方程式：化学方程式：充电前后电解液不变充电前后电解液不变CdCd2Ni(OH)3 Cd(OH)22Ni(OH)3 Cd(OH)22Ni(OH)22Ni(OH)2； 判别充电结果：只需丈量电势：判别充电结果：只需丈量电势：1.25V1.25V；放完；放完1 11.2V1.2V；充好充好1.41.41.8V1.8V。 容