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1、1,第五章 船舶配電裝置,2,第一節 概述 一、配電裝置的功能 船舶配電裝置是按船舶電力系統主接線的要求，把開關設備、保護測量電器、母線和必要的輔助設備組合在一起，構成的，用來接受、分配和控制電能的一體化裝置。 船舶配電裝置的主要功能有: (1)接受船舶發電機輸出的電能及對負載分配電能； (2)正常運行時接通和斷開電路； (3)電力系統發生故障或處於不正常運行狀態時，保護裝置動作，切斷故障電路或發出報警信號； (4)測量和顯示運行中的各種電氣參數，如電壓、電流、功率、頻率、功率因數、絕緣電阻等； (5)進行某些電氣參數的調整(如電壓、頻率及轉速的調整); (6)監視電路狀態、開關狀態以及對偏離
2、正常工作狀態進行信號指示等。,3,二、配電裝置類型 船舶配電裝置按其用途的不同可分為下列類型。 1.主配電盤MSB(main switch board)又稱為總配電盤，是用於控制和監視主電站所產生的電能，並對全船正常使用的電能進行分配的開關設備和控制設備的組合裝置。 2.應急配電盤ECB(emergency switch board)應急配電盤是用於控制和監視由應急電源產生的電力，並在船舶應急狀況下，對人員和船舶安全所必需的電力負載運行配電的開關設備和控制設備的組合裝置。 3.充放電盤CHP(charging & discharging panel)充放電盤是用來控制和監視充電電源的工作狀態和
3、蓄電池組的電能分配給船上的低壓用電的設備的裝置。,4,4.分配電盤DB(distribution board)、區域配電盤SB(section board)分配電盤和區域配電盤都是開關和控制的組合裝置，屬次級配電盤。 5.岸電箱SC(shore connection box)岸電箱是將岸上電源引入到船舶電網的電源控制箱。除此之外，在有船舶中還專門設有: 6.電工試驗盤TP(test panel)裝於電工間，設有全船各種用電器所需的電源，供電工檢修試驗電器設備用。 7.停泊配電盤PSB(port duty switch board)用於控制和監視停泊發電機的工作狀況，併對負載停泊狀態下的負載進行
4、配電的配電裝置。 8.駕駛室集控盤WHC(wheelhouse group control panel)用來在駕駛室集中控制某些電氣設備，例如探照燈、霧燈、航行燈、信號燈、閃光燈、電鈴、聲力電話、自動電話、甚高頻電話、火警警報、風油切斷按鈕、遇難警報、總動員按鈕、遙控按鈕等。,5,對於分配電盤，按供電負載的性質又可分成: (1)動力分配電盤(分電箱)P(power distribution); (2)照明分配電盤(分電箱)L(lighting distribution board); (3)應急照明分配(分電箱)EL(emergency lighting distribution board)
5、; (4)低壓照明分配電盤(分電箱)LL(low voltage lighting distribution board); (5)低壓分配電盤(分電箱)LV(low voltage distribution board); (6)天線分配電盤(分電箱)RDB(radio distribution board ); (7)助航分配電盤 (分電箱)NDB(nautical distribution board);,6,(8)船內通信分配電盤(分電箱)CDB(internal communication distribution board); (9)航行燈控制箱NLB(control box f
6、or navigation light); (10)信號控制箱SLB(control box for singnal light); (11)閃光控制箱FLB(control box for flash light); (12)舵機控制箱SGC(steering gear control box); (13)錨機控制箱AWC(anchor windlass control box); (14)空調控制箱ACC(air conditioning control box); (15)組合電動機啟動器GST(group motor starter control box) 。,7,三、對配電裝置的技
7、術要求 1.工作條件 配電裝置的技術性能指標應符合船用條件下使用要求。 2.配電裝置防護 船舶配電裝置按其結構形式可分為防護式、防滴式、防水式三種，通常總配電盤和應急配電盤多採用防護式。 3.配電裝置結構 配電盤結構型式原則上採用垂直，自立，固定面盤式。區域配電盤和分配電盤一般採用全封閉式配電盤。主配電盤和應急配電盤採用面盤上不暴露帶電部件的前蔽式配電盤。額定電壓低於55V的配電盤可以採用開啟式。,8,9,船舶配電裝置常用鋼盤(2mm厚)做成箱體式結構。 各種開關設備、控制器、電器測量代表、信號指示器及保護電器等均安裝在其上面。 配電盤前後應設有堅固的絕緣扶手，使工作人員操作時不會觸及帶電部分
8、。若配電盤後面是開啟的，則其後面的絕緣扶手必須水平安裝。盤後敞開以便維修。 儀表、指示燈與轉換開關等小型電器常安裝在盤面上，其安裝位置應便於觀察，大型開關和調整、控制設備安裝於底座上，操作手柄伸出盤面，盤面做成固定形式並安裝在便於操作的位置。 配電裝置內電器安裝的位置也應考慮到便於調整、檢修和拆換，配電裝置的構架，底座、盤面、蓋盤等和箱體應有足夠的強度，在震動和衝擊情況下，不應發生有害的變形。 配電盤上使用的緊固件，應使用耐腐蝕材料或經防腐蝕處理的碳素鋼製成，作導電用螺釘銷釘應採用銅質材料。,10,4.匯流排 主配電盤和應急配電盤中通常設有匯流排。如果沒有特殊規定，匯流排及其連接件必須用紫銅製
9、成。所有連接件應盡可能做到防止電腐蝕。匯流排必須堅固耐久，並能承受於短路而產生的機械力。 匯流排截流部分的截面積，應使其在滿載電流時的溫升不超過最大允許溫升，裸導電匯流排的最大允許溫升為45。,11,在電器絕緣方面，主配電盤和應急配電盤中的裸主匯流排應具有表所列的最小電器間隙和最小爬電距離。,12,匯流排的顏色、相序、極性及安裝的相互位置應符合表規定。,13,5.試驗 配電盤在安裝以前，必須通過下列試驗:對於60500V系統的開關和控制電器運行耐壓試驗，在為了試驗而連接在一起的截流部件與地之間，不同極性的截流部件之間，施加交流(1000V+2UN)電壓、頻率為25100Hz，歷時1min。 對
10、於60V以下的系統，應運行500V的耐壓試驗，歷時1min耐壓試驗後，立即用不低於500V的直流電壓測量絕緣電阻，為試驗而連接在一起的截流部件與地之間，不同極性截流部件之間的絕緣電阻不得低於1M。,14,第二節 主配電盤 主配電盤是船舶電力系統的中樞，對全船電力系統的發電和配電的操作、控制、保護、測量及監視等功能都集中在主配電盤上，主配電盤通常由發電機控制盤、併車盤、負載盤及連接匯流排(母線)四部分構成。 主配電盤是船舶電能的控制裝置，是根據船舶電力系統圖設計製造的。 按實際船舶電系統要求，主配電盤由多塊發電機控制盤、負載盤和併車盤經匯流排進行電氣連接而形成一個整體，其盤櫃的數量取決於電力系統
11、的形式和規模。所有發電機和負載均接至匯流排(母線)上。,15,圖2為2200t貨船交流主配電盤的單線圖，從圖中可以看到:主配電盤共有7塊盤組成，其中3台主發電機分別設置3塊發電機控制盤，用於對發電機的控制;匯流排採用母線分段方式，設置1塊同步盤，用於主發電機的併車控制;設有3塊負載盤，1塊380V饋電盤用於給380V動力負載和照明變壓器的饋電;1塊220V饋電盤用於給220V照明負載的饋電;1塊組合啟動盤，用於大負載或重要負載和接岸電箱的控制。,16,一、發電機控制盤 1.功能和構成 發電機控制盤是用來控制的、調節、監視和保護發電機組的，每台發電機都配有單獨的控制盤。發電機控制盤一般包含有激磁
12、控制部份、發電機主開關及其指示操縱部份、發電機保護部份、儀用互感器及測量儀表等。 一般發電機激磁控制部份(自動恆壓或自動電壓調整器等，)安裝在主配電盤中的發電機控制盤的下部，如果空間不夠，也可以放在盤外部，如果空間不夠，但它與發電機控制盤之間應盡量短，此外還應便於調整操作和檢修。 發電機主開關安裝於該盤內的中下部，便於操作的地方。其功能是控制發電機向母線輸送電能，同時對發電機起短路和過載保護作用，並具有失壓和分勵脫扣器以利配合其它保護與遙控。此外主開關上還應有與應急電站和岸電的連鎖機構。,17,同步併車控制部份一般放在該盤後面或側面，所有操縱按鈕及指示燈均安裝於盤面上。 發電機的保護和自動化裝
13、置中，除了主開關所具有幾種保護外，尚有逆功率保護。有的發電機還裝有自動化裝置，如自動卸載裝置和自動調頻調載裝置中的測功器、調節器等。 測量部份包括轉換開關、儀用互感器和測量儀表等，如透過電流表和轉換開關可以測量任意一相的負載電流，透過電壓表和轉換開關可以測量發電機任意二線間電壓。,18,為了測量勵磁電流，有的船舶上還有測量機磁電流的電流表。另外還有頻率表、功率因數表、三相功率表等。轉換開關和儀表安裝於盤的上部面盤上、以便於操作和觀察，互感器安裝於盤內。 發電機控制盤控制盤結構上常設計成上、中、下三部份，上部的面盤裝有測量儀表、轉換開關及指示燈，一般做成門式結構。中間裝有主電源開關，面盤上裝有主
14、電源開關的操作部件、指示燈、充磁按鈕等。 發電機的自動恆壓裝置用的相復勵變壓器、併車用的移相電抗器和激磁變阻器等較沉重的設備安裝在下部。,19,2.主要器件 發電機控制盤上安裝的主要器件如下。 (1)電流表(A)及轉換開關可分別測量發電機(每台發電機一個)任意一相的負載的線電流，透過轉換開關運行操作。 (2)電壓表(V)及轉換開關可分別測量發電機和匯流排任意二線間的電壓(每台發電機一個)，通過轉換開關運行操作。 (3)頻率表(Hz)用於測量發電機的頻率(此表指針在不通電時可停留在任一位置) (4)功率表(kW)用於測量發電機的三相總有功功率。 (5)功率因數表(cos)用於測量發電機的功率因數
15、。,20,(6)激磁電流表可分別測量發電機激磁電流。 (7)無功功率表用於測量發電機的三相總無功功率 (8)原動機調速開關用於調節發電機的頻率和併聯運行時運行有功負荷轉移。開關有”升速”和”降速”兩個方向，併能自動復位到中間位置，它實際上是控制調速伺服電動機正反轉的開關。 (9)框架式自動空氣開關發電機主開關通常均採用框架式自動空氣斷路器。主要用於接通與斷開發電機主電路，可對發電機運行過載、短路、失欠壓保護 (10)發電機主開關的合閘按鈕、分閘按鈕、充磁按鈕和調速開關(按鈕)。,21,(11)信號指示燈發電機控制盤上設有指示發電機組狀況的紅、綠指示燈，某些船還裝有黃色指示燈，其涵義為: 1.紅
16、色指示燈發電機組啟動成功但未合閘時指示燈亮; 2.綠色指示燈發電機主開關合閘供電指示燈亮; 3.黃色指示燈發電機組啟動建壓成功主開關已儲能指示燈亮，主開關合閘指示熄滅。 (12)發電機激磁裝置 (13)逆功率保護及繼電保護裝置。 根據船舶類型的不同，構成發電機控制盤的內容不盡一樣，如功率因數表、激磁電流表和無功功率表應按具體要求裝設。,22,二、併車盤 在有多台發動機向電網同時供電的船舶電站中，為了便於控制發電機的併車，主配電盤大多設置有併車盤。 在併車盤中安裝有同步指示儀表及相關器件，在併車時可以操縱任一台發電機的調速、投入與切除，實現各發電機的手動、自動或半自動併車。 併車盤中安裝的主要器件如下。 (1)隔離開關它是將左右兩側母線連通的開關，即母線連絡開關。通常母線聯絡開關不帶負荷，因此採隔離開關;當有帶負荷操作要求時，須採用斷路器。 (2)整(同)步表及轉換開關透過轉換開關指示任一台發電機與電網電壓之間的頻率差及相位差。 (3)兩個頻率表用於指示電網及待併發電機的頻率，有的船舶採用一個組合式整步表。 (4)兩個電壓表
