船舶电力系统的组成讲义课件

第12章船舶电力系统组成§12.1概述

§12.2配电装置§12.3万能式自动空气断路器§12.4船舶电网§12.5电网保护及保护装置§12.6同时发电机保护及保护装置§12.7轴带发电机装置船舶电力系统的组成讲义课件第1页

内容简介本章主要介绍了船舶电力系统组成、特点和基本功效，对配电装置中主要设备和部件（包含配电板，应急配电板，蓄电池，充放电板，岸电箱和万能式自动空气断路器）作了详情叙述，另外，对船舶轴带发电机主要类型及工作原理作了简单介绍。

船舶电力系统的组成讲义课件第2页§12.1概述

12.1.1系统组成及特点1)船舶电力系统组成电源装置配电装置电力网负载船舶电力系统的组成讲义课件第3页船舶电力系统的组成讲义课件第4页将机械能、化学能等能源转变为电能装置。船舶电源主要是指发电机和蓄电池。

(1)电源装置柴油机发电机船舶电力系统的组成讲义课件第5页(2)配电装置

对电源和用电设备保护、监测、分配、转换、控制装置。

按用途可分为主配电板、应急配电板、充发电板、区配电板、分配电板和岸电箱等几个。

按形状分可分为垂直立式、台式、桌式和控制台式四种。按外壳结构可分为防护式、防滴式和防水式。(3)船舶电力网

是全船电缆电线总称，包含动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网。船舶电力系统的组成讲义课件第6页船舶电力系统的组成讲义课件第7页中压主电力系统电源：

3台5200KVA，720rpm，60Hz主发电机组，柴油机为Warsila9L32，能够单独或者并联向中压电网供电。其中No.1主发电机在装载需要50Hz中压电源供给货物时，能够切换为2030KVA，600rpm，50Hz模式运转，单独为50Hz货物负载电源供电，图中用于中压汇流排连接断路器KS1应该处于分闸状态。船舶电力系统的组成讲义课件第8页船舶电力系统的组成讲义课件第9页

电加热器、电风扇、电视机。1）各种电力拖动设备舵机、锚机、起货机、油泵及水泵等。2）船舶电气照明设备照明灯具，信号灯等。3）船舶通信导航设备无线电收发报机、声光报警装置、电车钟、舵角指示器、电罗经、雷达等。4）其它设备(3)负载:用电设备船舶电力系统的组成讲义课件第10页（3）船舶是一个工作环境恶劣场所。（1）船舶电力系统是一个独立电力系统。（2）船舶电网输电距离短，线路阻抗低，各处短路电流大。2)船舶电力系统特点船舶电力系统的组成讲义课件第11页我国采取50Hz，日本、美国等采取60Hz频率标准。

几乎全部大中型船舶均采取交流电力系统。2)额定电压等级

交流船舶电网多数为380V或为440V。一些船舶上采取6KV、3.3KV电力系统。3)额定频率12.1.1系统组成及特点1)电流种类(电制)船舶电力系统的组成讲义课件第12页12.1.2发电机容量及台数确定标准

1)船舶运行工况（5）应急工况货轮和油轮经典运行工况大致划分以下：（1）航行工况（2）进出港工况（3）装卸货工况（4）停泊工况船舶电力系统的组成讲义课件第13页2)确定电站容量基本标准电站容量应能满足船舶在各种运行况下用电量，并有适当裕量，确保连续可靠供电。但从经济性考虑，冗余功率又不能太大。船舶电力系统的组成讲义课件第14页3)发电机组容量和数量选择标准（3）普通船舶电站设置2至3台(包含备用机组)同型号、同容量机组，最多为4台。（1）应能满足船舶在各种运行工况下用电量,并有适当裕量,以确保连续可靠供电。以实际用电量最大运行工况为基础来确定。（2）裕量功率不能太大，以确保其经济性。船舶电力系统的组成讲义课件第15页(4)发电机组总容量决定于电站总容量，发电机组单机容量和机组数量由以下几个基本标准确定： 单机组容量 船舶电站必须有备用机组 各机组使用寿命应与主机寿命相当 维修管理方便船舶电力系统的组成讲义课件第16页12.1.4应急发电机容量确定普通规范都要求客船和500总吨以上货船应设有独立应急电源。它能够是发电机，也能够是蓄电池组。作为应急电源使用发电机称为应急发电机。确定应急发电机容量通常基于下述设备所需电功率，即：航行灯、信号灯、应急照明设备、应急报警和信号装置、火灾探测和报警装置及防火门固定和释放系统；在紧急状态下所需要船内通信设备、应急消防泵、自动喷水泵、应急舱底泵及其电动遥控设备、应急时使用舵机、动力操作水密门及其指示器、报警器、其它需要应急发电机供电用电设备普通应急发电机需对舵机之类较大电动机负载供电船舶电力系统的组成讲义课件第17页§12.2配电装置12.2.1配电装置分类

主配电板应急配电板蓄电池充放电板分配电板岸电箱和交流配电板船舶电力系统的组成讲义课件第18页12.2.2主配电板组成及功效由发电机控制屏、并车屏、负载屏和连接母线四部分组成。并车屏负载屏发电机控制屏船舶电力系统的组成讲义课件第19页其下部分普通安装发电机励磁控制装置；控制屏内装有逆功率继电器、仪用互感器。1)发电机控制屏用来控制、调整、监视和保护发电机组。每台发电机组均配有单独控制屏。其上部分装有电流表及其转换开关、电压表及其转换开关、频率表、功率表、功率因数表；其中间部分安装发电机主开关、原动机调速开关、按钮等；船舶电力系统的组成讲义课件第20页负载屏上装有装置式空气开关、电压表、电流表、转换开关、绝缘指示灯、兆欧表以及与岸电箱相连岸电开关等。2)并车屏用作发电机组并车整步操作。其面板上装有同时表、同时指示灯、转换开关、操纵按钮及指示灯等。有些并车屏里面还设有汇流排分段隔离开关、粗同时电抗器等。3.负载屏用来分配电能并对各馈电线路进行控制、监视和保护，并将电能供给各用电设备或分电箱。包含动力负载屏和照明负载屏。船舶电力系统的组成讲义课件第21页4)汇流排交流汇流排颜色A相为绿色，B相为黄色，C相为褐色或紫色，中线为浅蓝色。直流汇流排颜色正极为红色，负极为蓝色，中线为绿色和黄色间隔。船舶电力系统的组成讲义课件第22页12.2.3分配电板

实际中,区配电板和分配电板统称为分配电板。区（分）配电板是向成组用电设备进行供电开关和控制设备组合装置。区配电板主要是控制其它区域配电板、分配电板或向正常工作电流大于16A电气设备供电。分配电板普通只向单一性质负载供电,主要用作对额定电流不超出16A最终分支电路进行电能分配。船舶电力系统的组成讲义课件第23页12.2.4应急配电板

用来控制和监视应急发电机组工作情况，并向船舶应急用电设备供电。应急配电板用于应急发电机控制和监视，并向应急用电设备供电。它与应急发电机组安装在同一舱室内，普通位于艇甲板上。应急配电板由应急发电机控制屏和应急配电屏组成，其上面安装仪器仪表与主配电板基本相同。应急发电机总是单机运行，所以不需要并车屏、逆功率继电器和同时表。船舶电力系统的组成讲义课件第24页应急电网平时可由主配电板供电，唯当主发电机发生故障或检修时才由应急发电机组供电。主配电板连通应急配电板有供电联络开关,它与应急配电板主开关之间设有电气联锁，以确保主发电机并向电网供电(即主网不失电)时，应急发电机组不工作。应急配电板电源开关与主配电板接向应急配电板供电联络开关之间设有电气联锁。船舶电力系统的组成讲义课件第25页12.2.5充放电板船舶小应急照明，操纵仪器和无线电设备电源均采取蓄电池，船舶设置充放电板对蓄电池进行充电、放电，实现向用电设备正常供电。

（4）当主电网、应急电网都失电情况下，能自动接通蓄电池放电回路直接向小应急用户供电。（1）对船上安装蓄电池组进行充电和放电；（2）控制和监视充电电源工作情况；（3）将蓄电池组电能分配给船上低压用电设备；船舶电力系统的组成讲义课件第26页船舶电力系统的组成讲义课件第27页12.2.6蓄电池

1)蓄电池在船舶上应用(1)作为应急电源或备用电源，普通商船都把蓄电池作为船舶小应急电源，在船舶主电网失电而应急发电机组还未正常供电时间内，蓄电池组则供电给小应急负载；(2)作为低压设备电源（如供电给无线电收发报机、自动电话交换机和各种警报器）；(3)作为应急发电机组和救生艇上柴油机起动电源，用作罗经直流电源等。船舶电力系统的组成讲义课件第28页2)船用蓄电池类别船用蓄电池有酸性蓄电池和碱性蓄电池两大类。酸性蓄电池也称为铅酸蓄电池，船用历史最久，惯用于柴油机起动和应急照明。碱性蓄电池包含镉-镍蓄电池、铁-镍蓄电池、锌-银蓄电池和镉-银蓄电池等，主要用于无线电通信设备。但价格较高，民用船舶较少采取。船舶电力系统的组成讲义课件第29页3)蓄电池主要性能酸性电池充放电曲线

碱性电池充放电曲线

船舶电力系统的组成讲义课件第30页4)蓄电池结构及工作原理(1)酸性蓄电池

酸性蓄电池结构酸性蓄电池主要由容器、极板和隔板等几部分组正极活性物质是二氧化铅（PbO2）负极活性物质是海绵状纯铅（Pb）船舶电力系统的组成讲义课件第31页酸性蓄电池电解液为浓度在27％--37％稀硫酸溶液，比重为1．28—1．31。酸性电池是利用铅、二氧化铅和硫酸化学反应来储存电能和释放电能，充电时电解液稀硫酸比重会增加；放电时因为生成水，比重降低。实际工程中采取比重计来测量电解液比重，从而预计出蓄电池电动势大小。酸性蓄电池电动势，主要与电解液比重d相关。比重高，电动势也高，E与d之间关系可由经验公式来表示。如在蓄电池充电完成将外电路断开后，测得比重为1.28时，则依据上式可估算出其电动势为2.12V。放电充电正极电解液负极正极电解液负极船舶电力系统的组成讲义课件第32页(2)碱性蓄电池

由容器、极板和活性物质组成碱性蓄电池可分为镉—镍(Cd-NJ)、铁-镍(Fe-Ni)、锌—银(Zn-Ag)、镉—银(Cd-Ag)等系列。船舶主要采取镉—镍、铁—镍蓄电池，下面以镉—镍碱性蓄电池为例作介绍。碱性蓄电池电解液为20％氢氧化钾(KOH)水溶液(或纯氢氧化钠溶液)，比重为1.2~1.27。蓄电池充电时将电能变为化学能储存起来，放电时将化学能变为电能输送给用电设备，两电极所发生化学反应是可逆。在充放电过程中总化学反应方程式为：船舶电力系统的组成讲义课件第33页放电充电正极电解液负极正极电解液负极碱性蓄电池中每个电池电动势为1.25V。放电时，电压改变在1.2~1V范围内，电流增大时可到达0.7V，低于0.7V就不应再放电。充电时，电压改变在1.4~I.8V范围内。电解液在充放电过程中只作电流传导体，不参加化学反应，其浓度不变，因而不能依据比重来判断充放电程度，只能采取测量电压方法来判断碱性蓄电池充放电程度。

船舶电力系统的组成讲义课件第34页(2)蓄电池容量

蓄电池储存电能能力称为容量。容量普通用安培·小时来表示，它等于放电电流I与放电时间t乘积，即，Q=I•t(Ah)。蓄电池容量普通是以8小时作为标准放电电流。酸性蓄电池通常以10小时放电电流为标准放电电流。额定容量被定义为在电解液温度为25℃，以10小时放电电流连续放电至终止电压时所输出容量。比如200Ah容量酸性蓄电池是指能以20A电流放电10h。蓄电池容量与放电电流大小及电解液温度相关，所以假如超出标准放电电流进行放电，不但会降低容量，而且会严重影响蓄电池寿命。

船舶电力系统的组成讲义课件第35页5)船用蓄电池充放电方式充电方法恒电流充电、恒电压充电、恒电流恒电压充电、连续补充充电、分段充电。充电种类

首次充电、正常充电、均衡充电均衡充电——多个小电池组合使用蓄电池在长时间使用后，各小电池往往产生相对密度、容量和不均衡现象，为此需要每个月进行一次均衡充电，其方法是先进行正常充电；静置1小时后，用首次充电第二阶段电流充到有猛烈气泡产生为止；再静置1小时，重复上述充电过程，直到电压和相对密度保持稳定才完成。船舶电力系统的组成讲义课件第36页5)船用蓄电池维护保养（1）酸性蓄电池a.电解液应每半个月检验液面高度，每年进行化验检验。要及时补充电解液，注液孔螺帽应旋紧，以防电解液溅出。b.应保持蓄电池表面清洁，为预防极柱夹头生锈，其表面应涂上一层凡士林油膜。c.蓄电池室应保持良好通风，并禁止烟火。d.过充电--酸性蓄电池在运行中往往因长时间充电不足或过放电等原因造成极板硫化，这时要对蓄电池进行过充电，使蓄电池恢复到良好运行状态。船舶电力系统的组成讲义课件第37页（2）碱性蓄电池a.每半个月检验一次电压、电解液密度和高度，及时补充电解液。b.保持气塞透气或定时打开气塞放气。c.碱性蓄电池外壳带电(正极)，存放时须防金属将负极与外壳接触，引发短路。d.普通工作10~12次充放电循环或每个月进行一次过充电。e.每年或使用50~100次左右时，应更换电解液。电解液更换应在放电状态下进行，必要时可用纯水清洗，并及时注入更换电解液。船舶电力系统的组成讲义课件第38页岸电箱通常设置在主甲板以上位置,面板上应设有指示灯以指示外来电缆是否有电,箱内还应设置岸电相序监视设备。12.2.7岸电箱相序指示器：选取两个指示灯时，亮指示灯表示超前相，暗指示灯表示滞后相；采取一个指示灯时，亮时表示超前相。船舶电力系统的组成讲义课件第39页万能式自动空气断路器框图是一个带有保护装置开关电器。由触头系统、灭弧装置、自由脱扣机构、操作传动装置和保护元件组成。§12.3万能式自动空气断路器船舶电力系统的组成讲义课件第40页12.3.1触头和灭弧系统自动空气断路器大多是采取灭弧栅进行灭弧在合闸时弧触头先接通，然后依次是副触头和主触头。而分闸时，主触头先断开，然后是副触头和弧触头，断开电路产生电弧在弧触头熄灭。

触头由主触头、副触头和弧触头组成。主触头负担电路正常工作电流。弧触头是为了防止断开电路时产生电弧烧坏主触头而设置。副触头是考虑到断开电路时，电流由主触头移到弧触头瞬间，可能因压降太大产生电弧烧坏主触头而设置。船舶电力系统的组成讲义课件第41页自由脱扣机构作用是使触头保持闭合或快速断开。（a）合闸位置（b）分闸位置（c）准备合闸位置12.3.2自由脱扣机构船舶电力系统的组成讲义课件第42页自动空气断路器传动装置有手柄式、连杆式、电磁式、电动式等几个。合闸前都必须使储能弹簧储能,自由脱扣机构“再扣”,利用储能弹簧释放能量实现合闸。1)手动操作12.3.3操作机构各种类型自动空气断路器都有手动合闸操作手柄，通常有转动和上下扳动两种型式。

c.AH型采取电磁铁直推式合闸2)电磁或电动合闸a.DW-94型采取电动合闸b.DW-95、DW-98型采取电磁合闸船舶电力系统的组成讲义课件第43页DW-94电动合闸原理图船舶电力系统的组成讲义课件第44页DW-94型电动合闸主开关采取电动操作时，其合闸操作线路原理如图所表示。当发电机建立电压后，红色指示灯亮，失压脱扣线圈获电，操作电动机M通电转动，使弹簧储能，直至凸轮将储能开关中常开触点闭合，常闭触点断开，此时黄色指示灯亮，表明储能弹簧已储能，自由脱扣机构己处于“再扣”位置。合闸时，按—下合闸按钮SBl，电动机再次转动，使储能弹簧释放，主开关合闸，此时绿色指示灯亮，表示合闸完成。

船舶电力系统的组成讲义课件第45页DW-98电磁合闸控制线路

AH型电磁合闸原理图

船舶电力系统的组成讲义课件第46页3)保护元件万能式自动空气断路器通常设有电流脱扣器、失压脱扣器及分励脱扣器，经过它们对自由脱扣机构作用米实现对主电路短路、过载、失压、欠压等保护及遥控分励操作。

船舶电力系统的组成讲义课件第47页DW-98电磁合闸控制线路AH型电磁合闸原理图船舶电力系统的组成讲义课件第48页§12.4船舶电网船舶电网即船舶电力网，系指介于船舶电源和用电设备之间传输、分配电能传输线路总称

二次网络：由分配电板到负载之间电网一次网络：从主配电板到直接供电负载或分配电板之间电网船舶电力系统的组成讲义课件第49页1)主电网由主发电机经过主配电板供电网络，包含动力电网和照明电网分别供电给动力负载和照明负载。12.4.1船舶电网分类2)应急电网由应急发电机经过应急配电板供电，或由蓄电池经过蓄电池充放电板供电电路，。船舶电力系统的组成讲义课件第50页3)小应急电网由蓄电池经过蓄电池充放电板用以传输、分配暂时应急电能网络。对装设应急发电机组但无自起动装置船舶，要求安装暂时应急照明电网，而且蓄电池容量能满足连续供电30分钟。4)弱电电网向全船无线电通信设备、各种助航设备、船内通信设备（如电话、广播等）以及信号报警系统供电网络称为弱电电网。船舶电力系统的组成讲义课件第51页12.4.2船舶电网结线方式1)船舶电网结线方式

(1)500V以下电网结线方式

大多船舶电压等级在500V以下，采取两种结线方式:放射式和环式。船舶电力系统的组成讲义课件第52页放射式环式船舶电力系统的组成讲义课件第53页(2)500V以上电网结线方式

船舶电力系统的组成讲义课件第54页（3）采取自动分级卸载装置。但发电机出现过载时，自动分级卸卸掉次要负载，从而使发电机恢复正常工作状态。

（2）两路独立馈电线供电。一些主要负载如舵机、航行灯控制箱等。（1）由主配电板直接供电。如舵机、锚机、消防泵、消防自动喷淋系统、无线电电源板、电罗经、航行灯控制箱、苏伊士运河灯等。指直接与船舶航行、货物保留、船舶与人身安全相关电气设备。在配电方面通常采取以下办法：2)主要负载馈电方式

（4）分段汇流排供电方式。船舶电力系统的组成讲义课件第55页分段汇流供电方式船上许多主要负载常是两台，将两组分别由配电板上两段独立汇流排供电（两段汇流排之间用自动开关连接），则可提升供电可靠性。船舶电力系统的组成讲义课件第56页2)主电网与应急电网连接方式

在正常条件下联络开关闭合，主要负载经应急配电板由主电源供电，当主电源出现故障、主汇流排失电时，联络开关自动断开，应急电源则自动投入应急电网向这些主要设备供电。船舶电力系统的组成讲义课件第57页动力系统与照明系统采取变压器隔离,绝缘性能相对很好,安全可靠。1)三相绝缘系统12.4.3船舶电网线制

船舶电力系统的组成讲义课件第58页2)中性点接地三相四线系统

照明和动力系统由同一电源供电，无需采取变压器。相互影响大,可靠性降低,安全性差。船舶电力系统的组成讲义课件第59页3)中性点接地三线系统利用船体作为中线形成回路，节约电缆,轻易发生触电和短路故障。船舶电力系统的组成讲义课件第60页12.4.4船舶电缆按其用途可分为电力电缆和射频电缆两大类。船用电缆主要由导电芯线，电气绝缘层和防护套三部分组成。船舶电力系统的组成讲义课件第61页3)防护套：保护电缆不受油水、盐雾、化学腐蚀和机械损伤（或阻燃）。2)电气绝缘：芯线之间、芯线与外界之间绝缘。1)导电芯线：传输电能。选择电缆型号和截面须依据实际用途、额定电流、敷设场所温度和环境条件、以及用电设备工作制等决定。

船舶电力系统的组成讲义课件第62页§12.5电网保护及保护装置船舶电网保护主要包含短路保护、过载保护、单相接地或绝缘下降以及接用岸电时相序及断相保护等。为防止船舶电网在出现短路故障时造成无须要大范围停电，对短路保护装置最主要是必须含有很好选择性。12.5.1电网短路保护1)动作值整定标准（1）按照时间标准：以各级保护装置动作时间整定值不一样来实现选择性，整定标准是各级开关或保护装置整定值朝发电机方向逐层增大。船舶电力系统的组成讲义课件第63页（2）按照电流标准：以各级电流整定值不一样来实现选择性，动作电流整定值也应确保自负载向发电机方向逐步递增。2)保护装置对于保护装置通常可采取万能式自动空气开关、装置式自动空气开关和熔断器（保险丝）等来实现。从发电机至万能式自动开关这段电路较短，故障可能性不大，所以可不设短路保护。由主配电板至用电设备部分电路能够与用电设备共用一套保护装置，装在出线端。主配电板至分配电板（箱）可采取装置式自动空气开关或熔断器。船舶电力系统的组成讲义课件第64页12.5.2电网过载保护对船舶电网过载保护普通不需要单独考虑装设保护装置。自发电机至主配电板那部分电网可与发电机共用一套保护装置。自主配电板至负载电路，可由用电设备过载保护装置来实现保护。主配电板与分配电板之间可由装置式自动空气开关做过载保护装置。对于舵机供电线路，不论舵机本身还是线路均不设过载保护装置。船舶电力系统的组成讲义课件第65页12.5.3单相接地及电网绝缘监测船舶电网是否单相接地能够采取绝缘指示灯（又称为地气灯）来监测。1)单相接地船舶电网普通采取三相三线绝缘制系统，电网中任何一相接地，将造成另外两相对地均为线电压，严重影响人身安全，若再有一相接地，就会引发两相短路故障。船舶电力系统的组成讲义课件第66页正常工作时，三个灯星形连接，各灯泡两端均为相电压，因而亮度相同。若某一相(设图中A相）出现接地故障，则灯HL1熄灭，而HL2、HL3两端电压上升为线电压，灯泡亮度增强。这么，值班人员就能方便地判断哪一相发生接地故障。船舶电力系统的组成讲义课件第67页2)电网绝缘监测配电板式兆欧表由测量机构（表头）和附加装置（整流电源）组成。当电网绝缘电阻下降时，漏电电流增大，表头指针偏转就大，如一相接地，表头指针偏转最大，绝缘电阻指示值为零。表头上可直接读出电网绝缘电阻值，配电板兆欧表能够经过转换开关分别测量动力电网和照明电网绝缘电阻值。船舶要求该值大于1MΩ。配电板兆欧表安装在主配电板上，它能在线随时监测船舶电网绝缘电阻。船舶电力系统的组成讲义课件第68页船舶电力系统的组成讲义课件第69页§12.6同时发电机保护及保护装置主要设置外部短路保护、过载保护、欠压保护以及逆功率保护等。12.6.1发电机外部短路保护

船舶低压同时发电机电压，大多在500V以下，且有定时绝缘检验和日常维护，发电机内部短路概率相当小，故普通不考虑装设专门发电机内部保护装置。船舶电力系统的组成讲义课件第70页外部短路保护由自动空气断路器中过电流脱扣器或综合保护装置中晶体管低压继电器来实现。是指发电机输出电流大大超出了其额定工作电流。保护标准应兼顾到选择性、快速性和可靠性,常采取时间标准和电流标准相结合方法。普通设有两套过电流保护装置我国《钢质海船入级与建造规范》要求：对于船舶发电机外部短路保护，普通应设有短路短延时和短路瞬间动作保护。短路短延时保护起动电流整定为3~5倍发电机额定电流，动作时限整定为0.2~0.6s，作用于发电机跳闸；短路瞬时保护起动电流整定为5~10倍发电机额定电流，瞬时动作于发电机跳闸。

船舶电力系统的组成讲义课件第71页12.6.2发电机过载保护

同时发电机过载，主要是指发电机输出功率和电流超出了它额定值。保护标准是：首先确保发电机不受损坏；其次应避开短暂过载,尽可能不中止供电；过载保护应含有一定时限。自动分级卸载装置是一个过载保护。发电机一旦发生过载现象，自动保护装置将次要负载逐层卸去，同时发出报警信号，如到了允许时限，仍不能消除过载现象，保护装置则应动作，发出发电机过载跳闸指令。

船舶电力系统的组成讲义课件第72页与短路保护一样，船舶同时发电机过载保护也是由万能式自动空气开关中过电流脱扣器或综合保护装置中过电流继电器来实现，只是其动作整定值不一样。我国《钢质海船入级与建造规范》要求：对有分级自动卸载装置发电机过载保护，当过载达110％～120％额定值时，延时5～10秒使自动卸载装置动作，自动卸掉部分次要负载，当过载达150％额定值时，延时10~20秒，过载保护装置动作，使发电机自动跳闸。船舶电力系统的组成讲义课件第73页12.6.3发电机欠压保护在电网电压低时，确保发电机从电网上自动断开或合不上闸，以实现对发电机和电动机保护。也含有一定延时。船舶同时发电机欠压保护是由自动空气断路器中失压扣器或综合保护装置中晶体管低压继电器来实现。我国《入级规范》要求：对带时限发电机欠压保护，当发电机端电压低于其额定电压值70%~80%时，延时1.5~3s动作；对不带时限发电机欠压保护，当发电机端电压低于其额定电压40%~75%时，瞬时动作。船舶电力系统的组成讲义课件第74页12.6.4逆功率保护同时发电机不是发出有功功率，而是从电网吸收有功率时，称为同时发电机逆功率运行。我国《入级规范》要求：并联运行同时发电机应设有延时1~10s动作逆功率保护。逆功率整定值按原动机类型不一样而整定：原动机为柴油机时，发电机额定功率8%~15%；原动机为涡轮机时，发电机额定功率2%~6%。当供电压下降至额定电压50%时，逆功率保护不应失效，但其动作值能够有所改变。

实现逆功率保护元件是逆功率继电器。船舶电力系统的组成讲义课件第75页GG-21型感应式逆功率继电器原理图接线图船舶电力系统的组成讲义课件第76页继电器铝质圆盘固定在一根转轴上，轴上齿轮对与动触头相连，圆盘上方铁心绕有电流线圈Wi，经过经电流互感器后发电机输出电流；圆盘下方铁心绕有电压线圈Wu，经电压互感器后连接在发电机电压端。逆功率动作值大小，可经过改变电流线圈匝数来实现。调整止档块位置，能够改变动触头行程，以整定延时时限。时限普通可在2，3，5，7，9，12s内整定。船舶电力系统的组成讲义课件第77页§12.7轴带发电机装置船舶轴带发电装置是由船舶主机驱动发电机供电装置，它利用主机富裕功率来到达节能目标。最近几年来新造定时集装箱船、矿砂船、散装液货船大多数安装了轴带发电机系统。船舶电力系统的组成讲义课件第78页其主要优点表达在以下几个面：节约燃料和燃料费用。因为主机燃用劣质燃料油作为燃料，热效率高、经济性好。降低辅助柴油机组运行时间和消耗，降低了对应维修工作量和维修费用。降低滑油消耗。船舶在航行中不使用辅助柴油发动机组，也就降低其消耗滑油。有利于机舱布置。因为辅助柴油发动机组总工作时间缩短，故可选取较高速柴油发动机组。使用轴带发电机时，往往会降低一台辅机，机舱空间节约了。改进机舱工作环境。降低机舱噪音，同时也降低了机舱热源。船舶电力系统的组成讲义课件第79页轴带发电机系统也存在一些缺点：船舶在港作业时，不能用轴带发电机供电，仍需要辅助柴油发动机组供电。对于交流电制船舶，若非恒定转速主机，则必须采取特殊办法，确保电网频率恒定，故使整个系统变得较为复杂。一次投资(即造船成本)较大，即使能够从营运成本降低好处中得到赔偿，不过这个赔偿是和轴带发电机功率相关(功率越大越好)，还与时间利用率(即船舶在一年中航行时间)相关。船舶电力系统的组成讲义课件第80页12.7.1船舶轴带发电机主要类型轴带发电机装置类型大致可分为以下几个：频率变动型轴带发电机装置，它包含变距桨普通式和定距桨普通式．频率稳定型轴带发电机装置，它又分为；定速类，包含涡轮连轴节式，油压驱动式，油类多板离合器式无级调速齿轮箱式；晶闸管逆变器式；跨轴式；旋转变流机类，包含直流式和交流式；感应恒频式，分为旋转式，静止式，晶闸管逆变器式。复合轴带发电机装置，它包含：高经济轴带发电机装置，超经济轴带发电机装置，带发电机电动装置；多功效齿轮箱式轴带发电机组合装置；废气涡轮轴带发电组合装置。船舶电力系统的组成讲义课件第81页1轴带发电机；2晶闸管整流器；3电抗器；4