船舶电力系统设计

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1、船舶电力系统设计船舶电力系统设计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：船舶电力系统的特点：1.独立系统，相对容量较小，易受影响；独立系统，相对容量较小，易受影响； 2.输电距离短，短路破输电距离短，短路破 坏大；坏大；3.船舶环境恶劣。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。比；电动机负荷系数：考虑半载或轻载工作；同时系数

2、：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）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。，或者两者都采用。 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。500 总吨及以上客船应设应急电源总吨及以上客船应设应急电源 小应急电源：应连续供电小应急电源：应连续供电 30min。应急发电机又称为：大应急电源。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。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）发电机控制屏：控制、调节、监视和保护发电机组用。上部

3、：各种测量仪表，中部：）发电机控制屏：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；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、）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。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）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。电流表、绝缘指示灯、兆欧表、岸电开关等。4）

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）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。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。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：注意：1.没有并车屏和逆功继电器；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，才单独工正常时，是主电网的一部分；应急时，才单独工 作。作。 7.蓄电池蓄电池蓄电池蓄电池容量单位：容量单位： 安时（安时（Ah） 。容量容量

5、 Q=电流电流 I时间时间 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。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。标准放电时间标准放电时间 酸、碱性不同：酸、碱性不同：1.酸性：固定为酸性：固定为 10 小时（在小时（在 25C 下）下） ；2.碱性：通常为碱性：通常为 8 小时。小时。 8.船舶电力系统的设计采用分阶段设计：船舶电力系统的设计采用分阶段设计： 初步设计（概念设计）初步设计（概念设计） 总体概貌，总体设计成败的关键。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。技术设计（详细设计

6、）图纸和资料被船检局审查后作为施工设计的依据。 施工设计施工设计 （生产设计）船舶建造的设计（生产设计）船舶建造的设计,生产细节的设计。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、互感。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、互感 器、避雷器、熔断器的配置。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。二次图

7、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. 船舶专业标准船舶专业标准 （三级）（三级） 国家标准国家标准 GB 中华人民共和国国家标准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国家质量监督检验检疫总局发布 行业标准行业标准 CB 中国船舶行业标准中国船舶行业标准船舶主管部门制定发布船舶主管部门制定发布 企业标准企业标准 Q 企业制定企业制定 11.国际标准化组织国际标准化组织 ISO 国际电工委员会国际电工委员会 IEC 国际海事组织国际海事组织 IMO （ABS）美国船级）美国船级 社社 CCS 中国船级社中国船级社 IEEE 美国电气与电子工程学会美国电

8、气与电子工程学会12. 防护标志防护标志 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。水液侵入的等级。 13.电气设备的尺寸和质量电气设备的尺寸和质量 满足尺寸小，质量轻要求满足尺寸小，质量轻要求 14.船舶电站特点：船舶电站特点： 1）船舶电站的容量较小；）船舶电站的容量较小； 2）船舶电力系统工作环境恶劣；）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。）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：船舶运

9、行工况分类： 1、 航行航行满载全速航行状态。满载全速航行状态。 2、 进出港进出港港内低速航行或机动状态。港内低速航行或机动状态。 3、 靠离码头靠离码头一般考虑起锚和系缆状态。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（有时该工况与进出港工况合并为进出港 工况）工况） 。 4、 停泊停泊停泊码头或系船无客、无货状态。停泊码头或系船无客、无货状态。 5、 装卸货装卸货货船、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。货状态。 6、 作业作业调查船的海上作业、工程船舶的水上作业等。调查船的海上作

10、业、工程船舶的水上作业等。 7、 应急应急般考虑船舶失火状态。般考虑船舶失火状态。 16.一般规范都规定客船和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。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，其容量应保证承载规定的供电负载而不必再以蓄电池组作为应急电源或临时应急电源，其容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其额定电压的12%范围内。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

11、制。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我国舰船规范优先推荐 400HZ，世界各国也向，世界各国也向 400HZ 靠拢。靠拢。我国工频我国工频 50HZ 20.第第类负荷类负荷连续使用类负荷连续使用类负荷 第第类负荷类负荷短时或重复短时使用类负荷短时或重复短时使用类负荷 第第类负荷类负荷偶然短时使用类负荷偶然短时使用类负荷 21.一般情况下，第一般情况下，第 I、类负荷总同时使用系数的取值范围为类负荷总同时使用系数的取值范围为 K00.81.0K00.31.0 22.考虑总同时使用系数考虑总同时使用系数 K0I 和和 K0I

12、I，并计电网损耗，并计电网损耗 5，计算各运行状态下负荷所需总功，计算各运行状态下负荷所需总功 率率 P。一般发电机应有一般发电机应有 1020的储备功率。的储备功率。 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：式中： 用电设备实际所需功率；用电设备实际所需功率；用电设备额定功率。用电设备额定功率。 24.供电电网供电电网主发主发-主配、应发主配、应发-应配、主配之间、主配应配、主配之间、主配-应配、岸电箱之间的电气连接网应配、岸电箱之间的电气连接网 络。络。 配电网络配电网络主配、应配到用电设备的电

13、气连接网络。主配、应配到用电设备的电气连接网络。25.整定值整定值 时间时间 电流电流SbC SNPKPSbPSNP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。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.主电网主电网由主发电机通

14、过主配电板供电的网络；由主发电机通过主配电板供电的网络； 应急电网应急电网由应急发电机通过应急配电板供电的网络；由应急发电机通过应急配电板供电的网络； 临时应急电网临时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；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，基本结线方式船舶电网的类型很多，基本结线方式: 干线式、干线式、 （环路干线式）（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、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。等目前采用较多的是混合式和环

15、路式。 28.舵机和消防泵必须有两路独立电源供电线路。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，它的框架高为断路器，它的框架高为 125，脱扣电流为，脱扣电流为 16A，这按，这按 16A 的保护性能对所控电路进行保的保护性能对所控电路进行保 护。护。 30.船用电缆可分为四类：船用电缆可分为四类：船船/舰用舰用电力电缆电力电缆用于河海各种船舶的电力、照明用；用于河海各种船舶的电力、照明用；船船/舰用舰用控制电缆控制电缆用于河海各种船舶一般控制之用；用于河海各种船舶一般控制之用；船船/舰用舰用通讯电缆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；系统； 船船/舰用舰用射频电缆射频电缆用于船舶无线电、雷达。用于船舶无线电、雷达。 31.电缆的额定运行温度至少高于环境最高温度电缆的额定运行温度至少高于环境最高温度 10 31.线路压降电压降允许值：线路压降电压降允许值：电力回路电力回路 5%10%照明回路照明回路 3%6% 24V 回路回路 5%10% 32.会计算电压降会计算电压降 33.船舶配电装置主要功能：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。）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。）对船舶