船舶电力系统
船舶电力系统
第六章船舶电力系统§6-1 船舶电力系统概述一、船舶电力系统的组成及特点1．船舶电力系统的组成船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载组成并按照一定方式连接的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称.其结构简图如图6-1所示.图6—1典型船舶系统简图1）电源装置。
将机械能、化学能等能源转变为电能的装置.船舶电源主要是指发电机和蓄电池。
2）配电装置。
对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。
3）船舶电力网.是全船电缆电线的总称，也是电能的生产者(各种电源）和电能的消耗者(各类用电设备)的中间传递环节.船舶电力网根据其所连接的负载性质和类别可以分为动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等。
4）负载。
即用电设备。
船舶负载有：甲板机械、船舶舵机、动力装置用辅机(为主机和主锅炉等服务的辅机，如主机滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等)、舱室辅机（生活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等)、电力推进设备(主电力推进装置、首尾侧推装置等）、机修机械（车床、钻床、电焊机等）、冷藏通风(冷藏集装箱、空调装置、伙食冷库和通风机等）、照明设备、船舶通信导航设备（无线电通信设备、导航和船内通信设备)等。
2．船舶电力系统的特点根据船用负载的特点,船舶电力系统的电站容量、连接方式、电压等级、配电装置等与陆上电力系统有着很大的差别。
从驱动发电机的原动机形式分类，船舶发电机组有柴油发电机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组等。
船舶电站单机容量一般不超过l 000kW，装机总功率不超过5 000 kW（电力推进船和特种船除外)，相比陆上要小得多。
船舶电力系统大多采用多台同容量同类型的发电机组联合供配电的方式，以方便管理维护。
正常航行时仅有1台或2台发电机向电网供电,但是要求船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船舶安全运行。
船舶电力系统了解船舶电力系统的最新技术和应用案例
船舶电力系统了解船舶电力系统的最新技术和应用案例船舶电力系统：了解船舶电力系统的最新技术和应用案例船舶电力系统是指船舶上用于供电和驱动船舶各项设备的电力系统。
随着技术的不断进步和航行需求的增加，船舶电力系统也在不断更新和创新。
本文将介绍船舶电力系统的最新技术和应用案例，以便更好地了解其发展趋势和未来应用的可能性。
一、船舶电力系统的概述船舶电力系统主要包括发电、配电和用电三个环节。
发电环节通过柴油发电机、涡轮发电机或气体轮机等产生电能，并传输到配电系统。
配电系统将电能分配给各个用电设备，如推进器、船舶测控系统、通信系统、照明设备等。
船舶电力系统的设计要求是稳定可靠、高效节能、安全可控。
二、船舶电力系统的最新技术1. 直流微网技术直流微网技术将可再生能源、能量存储系统和传统发电系统相结合，形成具有自治性和互连性的微网。
船舶作为一个封闭的环境，适合采用直流微网技术，可以提高能源的利用效率，减少二氧化碳排放。
2. 高效配电系统传统的船舶配电系统采用交流电供电方式，存在能量传输损失和线缆过重的问题。
高效配电系统利用电力电子器件，将电能转换为直流电，并通过高压直流输电，降低线损和线缆重量。
3. 智能电网技术智能电网技术可以实现对船舶电力系统的运行状态进行监测和控制，优化能源调度和运行管理。
通过传感器和数据通信技术，实现对船舶各个设备的远程监控和故障诊断。
三、船舶电力系统的应用案例1. 混合动力船舶混合动力船舶将传统船舶动力系统与可再生能源设备相结合，实现节能减排。
以液化天然气（LNG）为主要燃料的混合动力船舶在减少碳排放和空气污染方面具有显著效果。
2. 电动推进系统电动推进系统将电能转换为推进力，比传统的机械推进系统更高效节能。
一些船舶采用电动推进系统，如电动小艇、电动巡航船等，减少了噪音和环境污染。
3. 船舶智能化控制系统船舶智能化控制系统通过传感器和自动控制技术，实现对船舶各个设备的智能控制和优化管理。
船舶电力系统的组成
配电系统通常配备监控和控制装置， 用于监测电网状态、控制电力分配和 调节电压等。
保护装置
配电系统中装有各种保护装置，如断 路器、熔断器、继电器等，用于保护 电路和设备免受过载、短路和接地故 障等损害。
电力负载
01
主要负载
船舶的电力负载主要包括推进系统、导航系统、照明、空调、厨房设备
等，不同类型和规模的船舶具有不同的电力负载特性。
功率与电压
发电机组的功率和电压需根据船舶的电力需求进行选择， 以满足船舶推进、导航、照明、空调等系统的电力供应。
维护与保养
发电机组的维护和保养对于确保船舶电力系统的稳定运行 至关重要，包括定期检查、清洁、润滑和维修等。
配电Байду номын сангаас统
配电方式
监控与控制
船舶配电系统采用集中配电或分散配 电方式，根据船舶的布局和用电需求 进行选择。
电线类型与规格
电线主要用于连接电气设备，其 规格根据电流大小和电压等级进
行选择。
安装与维护
电缆和电线的安装应遵循相关规 范和标准，以确保安全可靠。定 期检查和维护电缆与电线对于预 防电气事故和维护电气设备正常
运行至关重要。
03
船舶电力系统的特点
船舶电力系统的稳定性
船舶电力系统的稳定性是指系统在正常运行过程中，能够保 持电压、频率和波形等电气参数的稳定，以满足船舶设备和 系统的正常运行需求。
子设备。
安装位置
变压器通常安装在船舶的主配电板 或负载中心，以便于管理和维护。
保护与监测
变压器配备有保护装置以防止过载 或短路等情况，同时监控装置用于 监测变压器的运行状态和电压变化。
电缆与电线
电缆类型
船舶上使用的电缆分为乙丙橡胶 电缆、聚氯乙烯电缆、氯丁橡胶 电缆等，不同类型的电缆适用于
船舶电气与通讯-第二章 船舶电力系统
图2-1 典型船舶电力系统简图
1. 船舶电源装置 将机械能、化学能等能源转变为电能的装置。 船舶电源主要是指发电机和蓄电池。 船舶电源按作用分为：主电源、应急电源、临时应急电源
柴油机
发电机
2. 配电装置
对电源即发电机发出的电能、电力网和电力负载进行保护， 分配，转换，控制和检测的装置。
（3）船舶电站参数与其可能协调工作其它船舶基本参 数一致。
1. 电流种类(电制) 船舶电力系统分为：直流电力系统和交流电力系统。 早期船舶多采用直流电力系统。
上世纪50年代开始，交流电制逐渐取代直流电制，目 前几乎所有大中型船舶均采用交流电力系统。
交流电制优点
（1）采用船用交流同步发电机，结构简单，工作可靠； （2）动力电网和照明电网之间的联系通过变压器， 只有磁的关系，没有电的关系； （3）交流电气设备质量小、体积小、价格便宜。
（5）不能随便改变熔断器的工作方式，在熔体熔断后， 应根据熔断管端头上所标明的规格，换上相应的新 熔断管。不能用一根熔丝搭在熔管的两端，装入熔 断器内继续使用。 （6）作为电动机保护的熔断器，应按要求选择熔丝，而 熔断器只能作电动机主回路的短路保护，不能作过 载保护。 （7）在下列线路中，不允许接入熔断器 ①接地线路中。 ②三相四线制的中性线路中。 ③直流电动机的励磁回路。
5、直流电力推进联合电力系统
常规潜艇早期应用较多 的一种电力系统，既可 由蓄电池供电，也可由 推进发电机供电。
2.5 常用控制电器
什么是电器
电器是一种能根据外界的信号 （机械力、电动力和其它物理 量），自动或手动接通和断开 电路，从而断续或连续地改变 电路参数或状态，实现对电路 或非电对象的切换、控制、保 护、检测和调节用的电气元件 或设备。
船舶电力系统的动态特性与优化
船舶电力系统的动态特性与优化在广袤无垠的海洋上，船舶作为重要的交通工具和作业平台，其电力系统的稳定运行至关重要。
船舶电力系统就如同船舶的“心脏”和“血管”，为船舶的各种设备和设施提供着源源不断的动力。
而了解船舶电力系统的动态特性，并对其进行优化，是保障船舶安全、高效运行的关键所在。
船舶电力系统的动态特性是指系统在受到各种扰动时，其电压、电流、频率等电气参数的变化规律。
这些扰动可能来自于负载的突然变化，如大型设备的启动或停止；也可能源于发电设备的故障，如发电机突然停机；还可能是由于外部环境的影响，如恶劣的海况导致船舶的摇晃。
当负载突然增加时，比如船舶上的大型起吊设备启动，会瞬间从电力系统中吸取大量的电流。
如果电力系统的容量不足或响应速度不够快，就可能导致电压下降，甚至出现电压崩溃的情况。
这不仅会影响到正在运行的设备，使其工作异常，还可能会损坏电气设备，给船舶的运行带来严重的安全隐患。
相反，当负载突然减少时，比如一些设备突然停机，电力系统中多余的能量如果不能及时得到消耗或储存，就会导致频率升高。
过高的频率同样会对电气设备造成损害，影响其使用寿命和工作性能。
发电设备的故障也是影响船舶电力系统动态特性的一个重要因素。
如果一台发电机突然停机，其他发电机需要迅速增加输出功率来弥补缺失的部分。
如果系统的协调控制能力不足，就可能出现短暂的功率失衡，导致电压和频率的波动。
此外，船舶在航行过程中，由于海况的变化，可能会出现摇晃、颠簸等情况。
这会影响到发电机的工作稳定性，导致输出功率的波动。
同时，船舶的运动也可能会使电缆连接出现松动，增加接触电阻，从而影响电力传输的质量。
为了应对这些问题，优化船舶电力系统就显得尤为重要。
首先，在系统设计阶段，要充分考虑船舶的运行需求和可能遇到的各种工况，合理配置发电设备和储能装置的容量。
例如，对于经常需要进行大功率作业的船舶，可以配备多台大功率发电机，并设置足够容量的蓄电池或超级电容器来应对瞬时的功率需求。
船舶电力系统解析船舶电力系统的设计和优化策略
船舶电力系统解析船舶电力系统的设计和优化策略船舶电力系统的设计和优化策略对于船舶的正常运行至关重要。
本文将对船舶电力系统的组成、设计原则以及优化策略进行详细的解析和探讨。
一、船舶电力系统的组成船舶电力系统主要包括发电机组、电力配电装置、电力负载以及电力管理系统等组成部分。
发电机组是船舶电力系统的核心，通常由主发电机和备用发电机组成，用于提供船舶所需的电能。
电力配电装置将发电机产生的电能传输到各个电力负载上，并保证电力负载的正常运行。
电力负载包括船舶的各种设备和系统，如船舶推进装置、照明系统、通信设备等。
电力管理系统则负责对船舶电力系统进行监控和管理，以保证系统的可靠性和稳定性。
二、船舶电力系统的设计原则船舶电力系统的设计应遵循以下原则：1. 可靠性原则：船舶电力系统是船舶正常运行的基础，设计时应考虑各种可能的故障情况，并采取相应的备份措施，以保证系统的可靠性和稳定性。
2. 灵活性原则：船舶电力系统应具有一定的灵活性，以满足船舶在不同工况下的需求。
同时，还需要考虑将来的扩展需求，为系统的升级和改造提供一定的空间。
3. 能效性原则：船舶电力系统在设计时应考虑能源的效率利用，减少能源的浪费，并尽可能降低系统的能耗。
三、船舶电力系统的优化策略为了进一步提高船舶电力系统的性能和效率，可以采取以下优化策略：1. 优化发电机组的选择和配置：在设计船舶电力系统时，应考虑到船舶的功率需求以及负荷特性，并选择合适的发电机组进行配置。
同时，还可以采用发电机组的并联或串联方式，以满足船舶在不同负荷下的需求，并提高系统的性能。
2. 优化电力配电装置的设计：在电力配电装置的设计中，可以采用合理的电缆布线方案，减少电力损耗，并通过选择合适的开关设备和保护装置，提高系统的安全性和可靠性。
3. 优化电力负载的管理和控制：通过对船舶电力负载的管理和控制，可以实现对电力系统的优化。
例如，可以采用智能化的负载管理系统，根据负载的优先级和需求进行调度，以提高能源的利用效率。
船舶电力系统概述
03 船舶电网及配电系统
船舶电网的拓扑结构
01 02
星形结构
船舶电网的电源通过中心点进行分配，各负载从中心点引出，形成星形 结构。这种结构简单，易于维护，但当中心点故障时，整个系统可能受 到影响。
环形结构
船舶电网的电源通过环形线路分配给各负载，每个负载都连接在环路上。 这种结构提高了系统的可靠性和稳定性，但维护起来相对复杂。
要求较高。
环境条件复杂
船舶面临的环境条件较为复杂，包括振动、 湿度、盐雾等，因此要求电力系统设备具 有较好的适应性和耐久性。
空间限制大
船舶空间有限，设备布置紧凑，因此要求 电力系统设备具有较高的集成度和较小的 体积。
节能环保要求高
随着环保意识的提高，船舶电力系统的节 能环保要求也越来越高，需要采取有效的 节能措施和环保技术。
船舶电力系统的故障应对措施
紧急处理
在故障发生时，采取紧急 措施，如切断电源、启动 备用设备等，以防止故障 扩大。
修复损坏设备
对损坏的设备进行修复或 更换，确保船舶电力系统 的正常运行。
恢复系统运行
在设备修复后，逐步恢复 船舶电力系统的正常运行， 确保船舶的安全航行。
船舶电力系统的维护和保养
定期检查
实时监测船舶电力系统的运行状态，收集各项数 据。
船舶电力系统故障诊断
对系统出现的异常或故障进行诊断，及时处理。
3
船舶电力系统远程监控
通过远程监控技术，实现对船舶电力系统的远程 管理。
船舶电力系统的节能和减排
船舶电力系统节能技术
01
采用先进的节能技术和设备，降低能耗。
船舶电力系统减排措施
02
采取有效措施减少污染物排放，保护环境。
第一章 船舶电力系统图文
15
第二节 船舶电力系统基础
▪五. 船舶电网的分类：（精通）
▪ （1）动力配电网络 ▪ （2）照明配电网络
主电网
▪ （3）应急电网
▪ （4）小应急电网
▪ （5）弱点网络
2020年3月27日6时13分
16
▪ 船舶电网的配电方式&接线方式 (识记)
▪ 电压等级在500V以下的船舶电网,一般采用枝状或
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20
第三节 船舶配电装置
主配电板的组成：(精通)
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21
应急配 电板
负载屏
发电机 控制屏
并车屏
22
汇流排
23
返回
1. 发电机控制屏
用来控制、调节、监视和保护发电机组。每台发电 机组均配有单独的控制屏。
其上部分装有测量仪表、转换开关、指示灯、主要 电源开关、原动机的调速开关和按钮等 ；
有独立应急电源，他可以是发电机，也可以是蓄电池，作为应急 电源使用的发电机称为应急发电机。
配电装置
负载
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电网
电源
柴油发电机 废气透平发电机 轴带发电机 应急发电机 8 蓄电池
Air circuit breaker
Molded case
breaker
汇流排转换接触器 13
第二节 船舶电力系统基础 ▪三. 船舶电力系统的参数：（精通）
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▪ 船舶电站的主要术语： ▪ 船舶主电源&应急电源（识记） ▪ 主配电版&应急配电板（识记） ▪ 一次配电系统&二次配电系统（精通） ▪ 低压&高压系统&供电持续性（了解）
船舶电力系统概述
船舶电力系统概述
IP防护：是对固体和液体入侵防护 ①.只存在与带电体接触危险环境IP20； ②.存在滴水和机械伤害的舱室环境IP22； ③.水和机械伤害危险较大的机器处所IP34； ④.水和机械伤害危险较大的舱室处所IP44， 附具（附属器具）IP55； ⑤.喷水、粉尘、严重机械伤害危险为IP55和 IP56； ⑥.大量水浸入危险的露天甲板为IP56； ⑦.爆炸危险除防爆功能外，还应满足相应处 所的防护等级。
船舶电力系统概述
3. 船舶电力网
船舶电力网是全船电缆、电线的总称，其作 用 是将电能的产生者（各种电源）和电能的消费者 （各类电能用户，即负载）联系起来。
船舶电力网根据其所连接的负载性质，可分为 动力电网、照明电网、应急电网、小应急电网（24V 直流）、弱点电网等。
船舶电力系统概述
4. 负载
负载是指连接在电路中的电源两端的电子元 件。 船舶负载根据用途可以分为以下几类：
船舶电力系统概述
（2）倾斜和摇摆要求：
适应倾斜和摇摆的要求
设备组件
横倾 横摇 纵倾 纵摇
应急设备，开关设备，电器及电子设备 22.5° 22.5° 10° 10°
上列以外的设备组件
15° 22.5° 5° 7.5°
（3）电压频率变化：
适应电压频率变化
设备
瞬态 参数 稳态（%）
（%） 恢复时间（s）
船舶电力系统概述
2. 电压
确定电力系统及其负载的电压等级，是电力系 统设 计的一项重要内容。从减少导体电流的角度来看。提高 电压是有利的，可以减小电器元件的导电截面，节约有 色金属。如以电器在电压为127V时的重量为1，则当电 压为220V、380V和500V时，电器的重量分别近似地等 于0.58、0.33和0.25。
船舶船舶电力系统解读船舶电力供应和分配
船舶船舶电力系统解读船舶电力供应和分配船舶电力系统是船舶的核心系统之一，负责为船舶提供稳定可靠的电力供应。
船舶电力系统的设计和分配对船舶的正常运行和安全至关重要。
本文将对船舶电力供应和分配进行详细解读。
一、船舶电力供应船舶电力供应是指为船舶提供电能的过程。
船舶电力供应一般有以下几种方式：1.发电机组供电：发电机组是船舶电力系统的主要组成部分，通过发动机驱动发电机转子，产生交流或直流电能。
发电机组可以使用柴油、液化气或者天然气等燃料，也可以使用太阳能电池板等可再生能源。
2.外部供电：在港口或泊位停靠时，船舶可以通过与岸电连接来获取电力供应。
这种方式可以减少船舶发电机组的运行时间，降低燃油消耗和排放。
同时，外部供电还可以为船舶提供更稳定的电力供应。
3.储能设备供电：船舶电力系统还可以配备储能设备，如蓄电池组或超级电容器。
这些设备可以在发电机组负荷较低或停止运行时存储电能，并在需要时释放出来供给船舶使用，提高能源利用效率和电力系统的可靠性。
二、船舶电力分配船舶电力分配是指将电能从电源端分配到不同的用电设备端的过程。
船舶电力分配系统的设计必须充分考虑船舶的用电需求，并合理规划电力线路和设备。
1.主配电系统：主配电系统是船舶电力系统的核心部分，负责将电能从发电机组输送到各个用电设备。
主配电系统必须具备足够的功率和可靠性，通常采用三相交流电方式。
2.次级配电系统：次级配电系统是船舶电力分配的重要环节，将电能从主配电系统进一步分配给船上的各个用电设备。
次级配电系统可以根据用电设备的特点和功率需求进行划分和布置，实现电能的合理利用和分配。
3.应急电源：船舶电力系统还应配置应急电源，用于在主电源故障或停电时提供备用电力。
应急电源一般采用蓄电池或发电机组等方式，以确保电力系统的连续供电和船舶的安全运行。
总结：船舶电力系统的供应和分配是船舶运行的基础，直接关系到船舶的安全和经济效益。
良好的船舶电力供应和分配系统设计可以提高电力系统的可靠性和稳定性，保证船舶用电设备的正常运行。
船舶电力系统概述
任务1.2 船舶电力系统的工作环境
• （6） 电气设备的外壳结构要便于装拆和维修。 • （7） 要有防止无线电干扰和电磁干扰的措施。 • （8） 尽可能提高系统工作效率，减少燃料消耗和确保船舶应有的续
航能力。 • 不同类型的船舶对上述各点要求是不尽相同的，应根据具体情况而有
所侧重。某些特殊用途的船舶更有其特殊的要求。
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任务1.1 船舶电力系统的组成和类型
• 3. 交直流混合电力系统 • 图1.4 所示为交直流混合电力系统，主要用于潜艇等特种舰艇。它可
以在蓄电池中储存电能，有较高的供电可靠性。根据船舶主要用电设 备是交流还是直流，又可分为交流供电系统和直流供电系统。 • 4. 交流电力推进联合电力系统 • 电力推进的船舶，如破冰船、工程船等常采用推进和供电联合起来的 电力系统，这样的电力系统具有更大的经济性和机动性。交流电力推 进联合电力系统如图1.5 所示。
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任务1.2 船舶电力系统的工作环境
• 船舶的环境条件往往比陆地要恶劣得多，环境条件对电气设备的运行 性能和工作寿命有很大的影响。
• 船舶电气设备的工作环境归纳有下列几个主要特点： • （1） 航行区域广（特别是远洋船舶），气温变化大，湿度高，空气
中常常有盐雾、油雾及霉菌等腐蚀物，甚至还混合有爆炸性气体。此 外，船舶还因受风浪的作用而产生大幅度的倾斜和摇摆。 • （2） 主机及推进系统运行时会产生振动，如舰艇在战斗过程中会受 到各种强烈的机械冲击和振动。 • （3） 船舶舱室容积小，空间狭窄，周围的船体、隔墙和管路都是导 电体。 • （4） 电气设备之间有较大的电磁干扰。
船舶电力系统
第六章船舶电力系统§6—1 船舶电力系统概述一、船舶电力系统的组成及特点1．船舶电力系统的组成船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载组成并按照一定方式连接的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。
其结构简图如图6—1所示。
图6—1典型船舶系统简图1）电源装置。
将机械能、化学能等能源转变为电能的装置。
船舶电源主要是指发电机和蓄电池。
2）配电装置。
对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。
3）船舶电力网。
是全船电缆电线的总称，也是电能的生产者(各种电源)和电能的消耗者(各类用电设备)的中间传递环节。
船舶电力网根据其所连接的负载性质和类别可以分为动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等。
4）负载。
即用电设备。
船舶负载有：甲板机械、船舶舵机、动力装置用辅机(为主机和主锅炉等服务的辅机，如主机滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等)、舱室辅机(生活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等)、电力推进设备(主电力推进装置、首尾侧推装置等)、机修机械(车床、钻床、电焊机等)、冷藏通风(冷藏集装箱、空调装置、伙食冷库和通风机等)、照明设备、船舶通信导航设备(无线电通信设备、导航和船内通信设备)等。
2．船舶电力系统的特点根据船用负载的特点，船舶电力系统的电站容量、连接方式、电压等级、配电装置等与陆上电力系统有着很大的差别。
从驱动发电机的原动机形式分类，船舶发电机组有柴油发电机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组等。
船舶电站单机容量一般不超过l 000kW，装机总功率不超过5 000 kW(电力推进船和特种船除外)，相比陆上要小得多。
船舶电力系统大多采用多台同容量同类型的发电机组联合供配电的方式，以方便管理维护。
正常航行时仅有1台或2台发电机向电网供电，但是要求船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船舶安全运行。
船舶电力知识点总结
船舶电力知识点总结船舶电力系统是船舶上的供电和配电系统，为船舶的所有电气设备和设施提供电力。
船舶电力系统的设计和运行对船舶的安全和性能至关重要，因此船舶电力知识至关重要。
本文将对船舶电力系统的知识点进行总结，包括船舶电力系统的组成、工作原理、维护和安全等方面。
一、船舶电力系统的组成船舶电力系统主要由以下几部分组成：1. 主发电机：主要负责为船舶提供电力。
2. 备用发电机：在主发电机故障或维护时，起到备用电源的作用。
3. 配电系统：将发电机所产生的电能通过主配电开关、分配开关、控制开关、仪表和仪表等设备分配给船舶上的各种电气设备。
4. 电池组：用于启动发动机和提供船舶在停泊或紧急情况下的电源。
5. 配电盘：用于控制和监视电力系统的运行和状态。
6. 电动驱动系统：用于船舶的推进和操纵。
二、船舶电力系统的工作原理船舶电力系统的工作原理主要是通过发电机将机械能转化为电能，然后通过配电系统分配给船舶上的各种电气设备。
具体而言，船舶发电机通常是由柴油机、涡轮机或柴油发动机驱动，通过机械能驱动发电机转子转动，在磁场的作用下，通过电磁感应现象产生电动势，从而产生电能。
然后通过变压器将发电机输出的交流电转化为合适的电压和频率，最后通过配电盘分配给船舶上的各种电气设备。
此外，船舶电力系统还需要通过配电盘对电路进行控制和保护，确保船舶电力系统的安全和可靠运行。
三、船舶电力系统的维护船舶电力系统的维护非常重要，它直接关系到船舶的安全和可靠运行。
船舶电力系统的维护主要包括以下几个方面：1. 定期巡检和检修：定期对发电机、配电设备和电动驱动系统进行巡检和检修，检查各种电气设备的运行状态和参数，及时发现并排除故障。
2. 清洁和润滑：保持发电机和其他设备的清洁和润滑，确保设备的正常运行。
3. 电池维护：定期检查和维护电池组，确保电池的充电和放电正常，以及电池的存储和维护。
4. 隔离和标识：对配电设备进行隔离和标识，确保在维修和操作时能够按照规定进行。
船舶电力知识点总结图表
船舶电力知识点总结图表船舶电力系统是船舶的重要组成部分，它提供船舶各种电力设备的电能，保证船舶正常运行。
船舶电力系统包括主发电机组、辅助发电机组、配电线路、电力设备等。
良好的船舶电力系统可以提高船舶的可靠性和安全性，减少故障的发生，保障船舶的正常运行。
本文将对船舶电力系统的一些基本知识点进行总结。
一、船舶电力系统的组成1. 主发电机组主发电机组是船舶电力系统的主要供电设备，通常由柴油发电机或气轮机发电机组成。
主发电机组的功率通常比较大，足够满足船舶各种设备的电能需求。
主发电机组与船舶主机相连，通过主机引擎带动主发电机组旋转产生电能。
2. 辅助发电机组辅助发电机组是船舶电力系统的备用供电设备，通常由柴油发电机或柴油发电机组成。
辅助发电机组的功率相对较小，可以满足船舶的一些辅助设备的电能需求或作为备用供电设备。
3. 配电线路配电线路是船舶电力系统的供电网络，它连接主发电机组、辅助发电机组和各种电力设备，将电能输送到各个用电设备处。
4. 电力设备电力设备包括各种用电设备，如灯具、通风设备、船舶自动化设备、船舶通信设备等，它们通过配电线路与主发电机组或辅助发电机组相连，获取所需的电能。
二、船舶电力系统的工作原理1. 主发电机组工作原理主发电机组的工作原理是由主机引擎带动发电机旋转，发电机产生交流电，将电能输送到配电线路中，再经过变压器变压变流，最后接入电力设备供电。
2. 辅助发电机组工作原理辅助发电机组的工作原理与主发电机组类似，通过柴油机带动发电机旋转，产生交流电，将电能输送到配电线路中，最后供电给电力设备。
3. 配电线路的工作原理配电线路将主发电机组或辅助发电机组产生的电能输送到各种用电设备处，保证各种设备正常运行。
4. 电力设备的工作原理电力设备如灯具、通风设备、船舶自动化设备、通信设备等能够将电能转化为各种形式的功用。
三、船舶电力系统的安全管理1. 监测与检查定期对主发电机组和辅助发电机组进行检查，确保其工作状态良好，及时发现并排除故障。
船舶电力系统
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发电机的并联运行
一、并联运行的必要性 1．发电机容量合理利用：负载少开一台，负载多开两至三台。 发电机容量合理利用：负载少开一台，负载多开两至三台。 2．便于对发电机的维护管理：多台机可以轮流进行保养和维 护。 二、并联运行的条件：电压、频率、初相相同，相序一致。 并联运行的条件：电压、频率、初相相同，相序一致。
（2）性能 A．灯光很亮说明待并机与电网相位差很大、熄灭说明相位 差很小或为零，灯光明暗度说明相位差的大小； B．灯光明暗变化快说明频差大、慢说明频差小。 （3）合闸 调待并机的调速开关（即调油门），使灯光明暗变化慢 （周期为3 （周期为3～5秒），灯光熄灭后（接近灯暗区中心），合闸并 车。 （4）缺点 灯光明暗不能说明f2是快还是慢。 灯光明暗不能说明f2是快还是慢。
（1）原因：并联运行的发电机，若一台发电机的 原动机发生故障使转矩消失，则发电机进入电动 机状态，拖动原动机转动从电网吸收功率即逆功 率，另外并车操作未能满足并车条件也出现逆功 率。 （2）危害：正常运行的发电机严重过载跳闸。 危害：正常运行的发电机严重过载跳闸。 （ 3 ） 要求： P=-5 ～ -15%Pe、 延时 1 ～ 10s （ 防并 要求：P=15%Pe 、 延时1 10s 车时短暂逆功率）逆功率继电器跳闸。 车时短暂逆功率）逆功率继电器跳闸。
电站保护的任务：切除故障电气设备；发出报警信 电站保护的任务：切除故障电气设备；发出报警信 号。 要求保护元件具有可靠性、选择性、 要求保护元件具有可靠性、选择性、快速性 和灵敏性。 和灵敏性。 1．可靠性：保护装置本身必须工作可靠； 可靠性：保护装置本身必须工作可靠； 2．选择性：电力系统，从发电机到负载，应分级 选择性：电力系统，从发电机到负载， 设置保护装置， 设置保护装置，使保护具有选择性；系统发生故 障时使离故障电路最近的保护装置动作；其动作 电流或动作延时：短路保护动作整定电流逐级减 少、动作整定延时逐级减少。 动作整定延时逐级减少。
船舶电力系统基本知识
一、船舶电力系统的组成船舶电力系统主要是由电源、配电装置、电网与负载四部分组成，其单线图如图1-1所示。
电源∶电源是将机械能、化学能等能源转变成电能的装置。
船上常用的电源装置是柴油发电机组和蓄电池。
配电装置∶配电装置是对电源和负荷进行分配、监视、测量、保护、转换、控制的装置。
配电装置主要可分为主配电板、应急配电板、分配电板(动力、照明)、充放电板等。
电网∶电网是全船电缆电线的总称。
电网是联系发电机、主配电板、分配电板和负荷间的中间环节，是将电源的电能输送到负荷端的媒体。
船舶电网根据其所连接的负荷性质可分为动力电网、照明电网、应急电网、低压电网、弱电电网等。
负荷∶船舶负荷大体可分成舱室机械、甲板机械、船舶照明、通导设备及其它用电设施。
380/220V M C C B 10G 3G 1 M 1 M 2G 2 M 3M 4 E G 380/220V M SB E SB D SBD SBE ISB ISBID SB R SB E D SBT rE T r A C B 1 A C B 2 A C B 3 A C B EM C C B 1 M C C B 2M C C B 3M C C B 4 M C C B 5M C C B 6 M C C B 7 M C C B 8M C C B 9ISW 1 ISW 2M C C B E图1-1 船舶电力系统简图G 1,2,3—主发电机；EG —应急发电机；ACB —发电机主开关；A CB E —应急发电机主开关；MSB —主配电板；ESB —应急配电板；MCCB i —配电开关；M i —电动机；DSB —分配电板；RSB —无线电分配电板；MCCB E —应急配电开关；ISW i —隔离开关；ISB —照明配电板；EISB —应急照明配电板；IDSB —照明分配电板；EDSB —应急分配电板；Tr —照明变压器；ETr —应急照明变压器。
船舶电力系统概述
船舶电站第一节舰船电力系统一、船舶电力系统的组成由发电、变配电、输电和用电四部分设备构成的统一整体称为电力系统.船舶电力系统也可分为船舶电站、船舶电网和用电设备。
船舶电力系统的示意图如图1-1所示。
船舶电站由原动机、发电机和主配电装置组成。
船舶电网是全船电缆电线和配电装置以一定方式连接起来的组合体，是联系电能的生产者(各种电源)和电能的消费者(各种用电设备)的中间环节，担负分配和输送电能的任务。
船舶电网按其所联系的负载性质分为动力电网、照明电网、应急电网、弱电电网等。
配电装置是用来接收和分配电能，并对电力系统进行保护、监视、测量、指示、调整、变换和控制等工作的设备。
配电装置可以分为属于船舶电站的主配电板(Main Switch Board,简写为MSB )，船舶电网中间的分配电板(Section Switch Board，简写为SSB)；属于应急电力系统的应急配电板(Emergency Switch Board,简写为ESB)，蓄电池充放电板(Charging and Discharging Panel，简写为CDP )。
分配电板又可分为动力配电板和照明配电板。
船舶用电设备即负载，分为四类：(1)船舶各种机械的电力拖动，包括甲板机械(舵机、锚机、绞缆机、起货机等)、舱室机械(各类油泵、水泵、空压机、通风机、空调设备等)、电力推进和工作船舶用的生产机械.(2)船舶照明设备，包括工作场所、生活舱室的各种照明灯具和航行、信号灯具等。
(3)船舶通讯和导航设备(4)舰船上生活所需的其它用电设备，如电热器、冰箱、电视机等。
总之，船舶电站是船舶电力系统的核心，它在船舶整体设计中占有很重要的位置，特别是在现代自动化船舶上万显得尤为突出。
二、船舶电力系统特点和陆上电力系统一样，船舶电力系统由发电设备、变配电装置、输电网络、用电设备等，按一定的联接方式组成。
但由于负荷特点和具体工作条件不同，船舶电力系统和路上电力系统相身比，有明显的不同特点。
船舶电力系统概述
船舶电力系统概述引言船舶电力系统是指船舶内的电力供应和分配系统，它在船舶运行过程中起到至关重要的作用。
船舶电力系统主要由发电机、变压器、电池组、配电系统等组成，它们协同工作，为船舶提供稳定可靠的电力供应。
本文将对船舶电力系统的结构和功能进行概述，并探讨其在船舶运行中的重要性。
结构概述船舶电力系统的主要组成部分包括发电机、变压器、电池组和配电系统。
这些组件分别承担着不同的功能，共同构成了一个完整的电力系统。
下面对这些部分进行简要介绍：1. 发电机发电机是船舶电力系统的核心设备，主要负责产生电能。
船舶上常见的发电机包括柴油发电机、气体涡轮发电机等。
船舶发电机的功率通常根据船舶的用电需求进行选择，同时需要考虑到船舶的尺寸、航行速度等因素，以确保系统正常运行。
变压器是船舶电力系统中起到调整电压的作用。
船舶上常用的变压器包括升压变压器和降压变压器。
升压变压器用于将低压电能转换为高压电能，以满足船舶高压设备的供电需求。
降压变压器则将高压电能转换为低压电能，为低压设备提供电能。
3. 电池组电池组在船舶电力系统中常作为备用电源使用。
在发电机故障或需要额外电能供应的情况下，电池组能够提供短期的稳定电能。
电池组一般由多个电池单元组成，电池单元通过串联或并联的方式构成电池组。
4. 配电系统配电系统用于将发电机产生的电能分配到船舶上的各个设备和系统。
配电系统通常由配电盘、开关设备、保护设备等组成。
通过合理的配电系统设计，船舶上的电能可以被有效、均衡地分配给各个用电设备，确保系统的稳定运行。
功能概述船舶电力系统的功能主要包括供电、调节和保护三个方面。
船舶电力系统通过发电机和电池组为船舶上的各类设备提供稳定可靠的电能供应。
电能供应需要根据船舶上的设备需求进行合理规划，以满足设备的正常运行。
同时，供电系统还需要考虑到发电机功率的控制，避免过载或欠载情况的发生。
2. 调节功能船舶电力系统通过变压器等设备对电压进行调节，以适应船舶上不同设备对电压的需求。
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船舶電力系統要確實保障全船的生產和生活 用電的需要，必須達到下列基本要求：
(1) 安全 : 在電能的發送、分配和使用中，不應發生人身 事故和設備事故。 (2) 可靠 : 應滿足用電設備對供電可靠性，及連續供電需 求。 (3)優質:應滿足用電設備對電壓和頻率等質量要求。 (4) 經濟 : 電力系統的投資要少、運轉成本要低，並盡可 能地節約電能。
7
配電裝置
•配電裝置是接受和分配電能的裝置，也是對電源、 電力網和負載進行保護、監視、測量和控制的裝 置。 •配電裝置包括各種電力開關、互感器、測量儀錶、 連接母線、保護電器、按鈕、控制和轉換開關、 自動化設備及各種附屬設施等。 •根據供電範圍和對象的不同，配電裝置可分為主 ( 總 ) 配電盤、應急配電盤 ( 箱 ) 、分配電盤 ( 箱 ) 、充 放電板和岸電箱等。
5
電源
• 電源是將其他形式的能源(如機械能、化學能 等)轉變成電能的裝置。 • 船上的電源裝置通常都是柴油發電機組和蓄 電池。 • 主發電機組是船舶的主電源，應急發電機組 是應急電源，蓄電池組一般做為小應急電源。 • 主發電機組不能供電時，由應急發電機組或 是蓄電池組向船舶重要航行設備和應急照明 系統供電。
11
•通導設備
1.船舶通信設備有無線電收發報機、電話、廣播、聲光 警報裝置和電俥鐘等。 2.導航設備有陀螺羅經、雷達、羅盤、無線電測向儀、 測深儀和計程儀等。
•生活及其他用電設施
1.如電熱器、洗衣機、電視機和影碟機等家用電器。
12
船舶電力系統特性
• 由於多數船舶是活動於水面上的獨立體， 因此船舶電力系統與陸地電力系統相比 有很大差異，主要有下列幾個方面。
15
2.船舶電網線路短
• 與陸地數千公里高壓輸電網路相比，船舶電網線 路顯得較短，船舶電網往往不需要採用高壓輸電， 因此電能損失較小。 • 大多數船舶發電機端電壓、電網電壓、負荷電壓 是同一個電壓等級 (500V 以下 ) ，所以配電裝置較 陸地電力系統簡單。 • 因為船舶空間有限，電器設備比較集中，電網長 度不長( 一般不超過200m) ，且都採用電纜，所以 對發電機組和電網的保護比陸地系統要簡單，但 在保護配合方面要求較高。
8
船舶電力網
•船舶電力網是全船電纜電線的總稱。 •船舶電力網是聯繫發電機、主(應)配電盤、區域配 電板、分配電板合負載的中間環節，是將電源的 電能輸送到負載的網絡。 •船舶電力網按其所連接的負載特性，可分為動力 電網、照明電網、應急電網、小應急電網等。
9
電力負載
• 電力負載又稱用電負載，指耗用電能的各種 電力設備，它是將電能轉換成其他形式能量 的用電設備。 • 船上的用電設備形式很多，主要有動力負載 ( 各種電力拖動機械 ) 、照明負載、通信導航 設備等，艦艇還有特殊的武器裝備負載。 • 動力負載往往佔總用電量的70%左右。
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1.船舶電站容量較小
• 陸地電源可視為無限電源系統，而一般較大的遠 洋船舶主電站通常裝三~五台發電機組，單機容量 約為 400~4000kW ，可見船舶電源遠遠小於陸地 電源。因此船舶電源容量較小，只能視為有限電 源系統。 • 因為船舶電站容量較小，而某些設備的單機容量 卻很大，其負載容量可與發電機容量相比，所以 當這些負載啟動時，對船舶電網將造成很大的衝 擊 ( 電壓、頻率跌落均很大 ) ，此外，局部故障或 誤操作都容易導致全船斷電，威脅船舶安全。
6
• 發電機是由原動機帶動的，原動機的類型可分蒸汽機、 柴油機、汽輪機、燃氣輪機等。由於柴油機熱效率較 高、啟動快、機動性好，因此在民用船舶上主發電機 和應急發電機的原動機多採用柴油機。 • 若船舶主機為汽輪機，其發電機的原動機一般採用汽 輪機，汽輪機需要有配套的燃煤或燃油的蒸氣鍋爐裝 置。 • 核動力船舶(如某些破冰船和軍用船艦)則為原子能鍋 爐。 • 有些船舶為達到節能的目的，充分利用船舶主機的 10%~15% 的功率儲備裕量和主機排出廢氣的熱能， 因而出現軸帶發電機和主機廢氣透平發電機作為船舶• 船舶各種機械設備的電力拖動
1.甲板機械:舵機、錨機、絞纜機、起貨機、舷梯絞 車、吊艇機等。 2.艙室機械:各類油泵、水泵、空壓機、冷凍機、通 風機、空調設備等。 3. 電力推進船舶或特種工程船舶所用的推進電動機 及電力生產機械等。
• 船舶照明
1. 工作場所和生活艙室安裝的各種電器照明燈具、 各種航行燈和信號燈。
第一章 船舶電力系統
1
簡介
• 隨著船舶的大型化和自動化程度的不斷提高，越 來越多的船用設備需要用電能來驅動與控制，使 船舶用電力系統亦日趨複雜龐大。 • 電能是船舶航行和作業的主要能源和動力。 • 如果供電中斷，則對船舶航行和作業會造成嚴重 的後果。 例如，對供電可靠性要求很高的舵機設 備，即使是短時間的停電，也會造成重大損失， 甚至可能發生災難性的船毀人亡事故。
16
3.船舶電器設備工作環境惡劣
• 船舶電氣設備工作條件比陸地惡劣，環境對電氣 設備的性能和工作壽命有嚴重影響。 • 當環境溫度高時，會造成電機出力不足，絕緣加 速老化；相對濕度高則會使電氣設備絕緣受潮、 膨脹、分層及變形等，導致絕緣性能降低，使金 屬部件加速腐蝕。 • 空氣中的鹽霧、油霧、霉菌的生長及灰塵黏結都 可能使電氣設備絕緣下降，影響其工作性能。 • 船舶營運中常常受到嚴重的衝擊而產生振動、傾 斜和搖擺，會造成電氣設備損壞、接觸不良或誤 動作。 • 船用電氣設備必須滿足”船用條件”的要求。
14
• 對於船舶系統的穩定性和可靠性要求較高，如船 用發電機調壓器的動態特性指標比陸地發電機還 要高，還要有強行激磁能力，發電機要有較強的 過載能力等。 • 由於船舶工況變動頻繁，對自動控制裝置的性能 也提出了較高的要求。 • 由於船舶電力系統相對獨立，且容量小，因此船 舶發電機組的電壓或頻率調節相對較難，調整發 電機的機激磁電壓或原動機的轉速，將直接影響 電網的電壓和頻率波動。
3
船舶電力系統的組成
• 電源
• 配電裝置 • 電力網 • 電力負載
4
船舶電力系統簡圖
G-主發電機；EG-應急發電機；ACB-發電機主開關；EACB-應急發電機主開關； MSB-主配電板；ESB-應急配電板；MCB-配電開關；M-電動機；DSB-分配電板； RSB-無線電分配電板；EMCB-應急配電開關；ISW-隔離開關；ISB-照明配電板； EISB-應急照明配電板；IDSB-照明分配電板；EDSB-應急分配電板；Tr-照明變壓器； ETr-應急照明變壓器