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1、第一部分 船舶电力负荷计算方法（三类负荷法）介绍0前言目前，船舶电力负载计算方法较多，各种方法略有不同；即使是同一方法在 不同用途的船舶上使用也有些差别。尽管方法千差万别，但其基本构思是一样的 即计算船舶各工况下用电设备所需的功率。目前常用的方法有：需要系数法；三 类负载法；日夜负载法；概率分析计算法；算式计算法；以某项特重负载为基数 的计算方法等。上述方法中，目前应用较多的是需要系数法和三类负载法。如果需要系数、 负载系数或同时系数等选取恰当，能够得到较准确的计算结果。0.1 计算工况在进行电力负载计算时，通常要考虑船舶运行工况，虽然不同类型、用途的 船舶其运行工况略有不同，但都有相应的运行
2、工况，大致可以分为：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. 压载进出港压载航行状态。4. 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。5. 停泊停泊码头或系船无客、无货状态。6. 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。7. 作业调查船的海上作业、工程船舶的水上作业等。8. 应急般考虑船舶失火状态。有时，为了较准确地计算电力负载，根据航区及使用目的又有热带航行和寒 带航行、装货和不装货（特别是装有冷藏货物时很重要）、载客和不载客之分； 并且还有季节和时间的不同，例如冬天和夏天、白天和黑夜、早晨和傍晚
3、等。0.2 用电设备的分类在对用电设备进行分类时，通常是按系统进行分类，一般的分类为：1. 动力装置用辅机为主机和主锅炉等服务的辅机，如滑油泵、海水冷却 泵、淡水冷却泵和鼓风机等。2. 甲板机械包括锚机、绞盘、舵机、起货机和舷梯、起艇机等。3. 舱室辅帆包括生活用水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉眼务的辅机等。4. 机修机械包括车床、钻床、电焊机和盘车机等。5. 冷藏通风包括空调装置、伙食冷库等用辅机和通风机等。6. 厨房设备包括电灶、电烤炉等厨房机械用辅机和电茶炉等。7. 照明设备包括机舱照明、住舱照明、甲板照明等照明设备和航行灯、信 号灯以及电风扇等。8. 弱电设备包括无线电通信、导航和船内
4、通信设备等。9. 自动化设备及其他例如，自动化装置、蓄电池充电设备、冷藏集装箱和 首部侧推装置等以及特种船舶的专用设备等。上述用电设备的分类，随船舶的种类、吨位和主机型式等不同而有很大差别， 在进行电力负载计算时，在直观、明了的前提下，可以增减或合并。如果电气设备具有较充分的数据时，可以采用三类负载法进行全船电力负载 计算。由于数据充分，能较准确地求得各用电设备的负载系数，亦可以较准确地 确定同时系数，因此，三类负载法可以求得较精确的计算结果。一、负载分类 计算电力负载时，可根据使用情况，将负载作如下分类： 第I类负载一一连续使用的负载。第II类负载短时或重复短时使用的负载。第III类负载偶然
5、短时使用的负载，以及按操作规程规定可以在电站尖峰 负载时间外使用的负载。三类负载的分法，与船舶运行工况有关，如在航行工况下使用若干小时停止 使用若干小时的负载（如燃油离心分油机等）作为第II类负载；而在靠离码头时， 虽然起锚机工作时间较短（仅有30min左右），但在该工况下，一般都作为第I 类负载。现将万吨级柴油机船电气设备的负载分类列表如下，以供参考。万吨级柴油机船电气设备负载分类第I类负载第II类负载第III类负载舵机消防泵燃油离心分油机主空气压缩机主机盘车机起货机货油泵轻柴油离心分油机油灶鼓风机机舱起吊机起锚枫冷藏货舱压缩机滑油离心分油机空调压缩机车床绞盘冷却泵燃料油驳运泵空调淡水泵砂轮
6、主机淡水泵盐水接力泵轻柴油输送泵空调送风机钻床主机海水泵货舱通风机滑油输送泵伙食冷库压缩机电焊机主机滑油泵机舱通风机舱底泵电动锅炉给水泵救生艇吊艇机主机喷油嘴冷却泵CO2室抽风机压载泵电动锅炉循环泵舷梯起吊机排气涡轮滑油泵冷藏机舱送风 抽风机日用淡水泵充电机组探照灯主机燃料油循环泵厨房送风抽风机卫生水泵无线电涡轮发电机凝水泵浴室，厕所抽风机饮水泵雷达锅炉燃油泵照明设备热水循环泵蒸发器凝水泵助航通信用变流机锅炉鼓风机消防总用泵蒸发器给水泵二、负载系数的确定 电气设备负载系数：用某一期间内的负载平均需要功率与同期间内的负载 最大需要功率的比值。三、同时系数的确定1第I类负载一一有时考虑到各辅机和用
7、电设备最大负载的不同时性，可取 其同时系数为0.80.9。2第II类负载一一可按该负载的平均工作时间和工作周期之比来估算。同时 系数一般取0.3一0.5。3. 第III类负载在计算电力负载时，通常可以不计。但对于小型船舶或考 虑高峰负载时，应予以充分注意。三、负载表的编制 编制全船电力负载表时，可按下述方法和程序进行：1. 根据有关专业提供的数据，确定全船电气设备，并计算各电动机和电气设 备的额定输入功率。2. 根据船舶类型选定所需计算工况，按负载分类确定各工况下所需使用的电 动机等电气设备。3. 计算负载系数，并计算各用电设备在各工况下的实际使用功率。4. 计算各工况下各类负载的实际使用功率
8、的总功率。5. 选定同时系数，计算总负载。在交流系统中，有时还需要计算无功功率和 平均功率因数。6. 考虑5%网络损失，计算所需的总功率。7. 根据上述总功率，选择发电机组的容量和台数，并计算各工况下使用发电 机的负载率。某沿海集装箱船电力负荷计算实例第二部分 应急发电机容量的确定一、目的和原则一般规范都规定客船和1600总吨以上的货船均应设有独立的应急电源。应急 电源可以是发电机，也可以是蓄电池组。作为应急电源使用的发电机即称为应急 发电机。应急发电机应该由具有独立的冷却装置和燃油供给，并设有满足规则要求的 起动装置的柴油机驱动。除了设有满足规范规定的临时应急电源的货船外，当船舶发生火灾或其
9、他灾 害引起主电源供电失效时应能自动起动和自动连接于应急配电板，尽快地承载额 定负载，最长不得超过45s。应急发电机的容量应确保海上人命安全公约(SOLAS) 和主管机关有关规定的供电范围和供电时间，并应考虑到这些用电设备可能同时 工作。应急发电机的布置应符合有关规则的要求。二、容量确定随着船舶种类不同、吨位不同，必须由应急发电机供电的电气设备范围也略 有不同，通常根据下述用电设备的所需电功率确定应急发电机容量，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的 固定和释放系统；在紧急状态下所需要的船内通信设备；应急消防泵；自动喷水 器泵；应急舱底泵及其电动遥控
10、设备；应急时使用的舵机；动力操作水密门及其 指示器、报警器；其他需要应急发电机供电的用电设备，如船虽或船员提升至甲 板上以便逃脱的电梯应急装置、应急用无线电设备和导航设备等。如果有较大的电动机负载(如舵机)由应急发电机供电，确定其容量时，还 应考虑到最大电动机起动时瞬态电压降，只要不引起任何电机失速和其他设备失 效即可。某船应急电源计算实例第三部分 蓄电池容量的确定一、概述由蓄电池组供电的电力系统，不仅在以蓄电池组为主要电源的小型船舶上的 地位重要，在采用交流电力系统的大型船舶上的地位也日趋重要。例如，一般规 范均规定客船和500总吨以上的货船要设置独立的应急电源，应急电源可以是发电 机，也可
11、以是蓄电池组；并规定，除了设有满足规范规定的自动起动应急发电机 的货船外，当应急电源为应急发电机时，还应设置一蓄电池组作为临时应急电源。 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其额定电压的12 范围内。所谓蓄电池的容量，是指充满电的蓄电池用一定的电流放电至规定放电终止 电压的放电量，通常采用如下两种表示方法：安时容量=放电电流X放电时间 瓦时容量=安时容量X平均放电电压通常采用第一种表示方法，所以确定蓄电池组的容量时，应考虑放电电流的 大小和放电时间的长短。所谓蓄电池放电率，是指相对于蓄电池容量的放电电流的大小，通常用放电 至终止电压时，可维持放电电流的时间表示。用大于标准放电率的电流放电时， 蓄电池容量会降低，这可用蓄电池容量系数K来表征。二、放电电流小于标准放电率的电流时蓄电池容量计算计算公式如下：Q=Pt/U=ItQ所需蓄电池容量（Ah）；P负载功率（W）；U负载电压（V）；I负载电流（A）；t负载工作时间（h）。三、放电电流大于标准放电率的电流时蓄电池容量计算计算公式如下：Q=Pt/UK=It/K 式中K蓄电池容量系数.某船蓄电池容量计算书实例
