船舶电力系统设计
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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
2.船舶电力系统的特点:1.独立系统,相对容量较小,易受影响;2.输电距离短,短路破坏大;
3.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。
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),或者两者都采用。1000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小应急电源:应连续供电30min。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。
1)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;
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、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、电压电流表、绝缘指示灯、兆欧表、岸电开关等。
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。
注意:1.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,才单独工作。
7.蓄电池容量单位:安时(Ah)。
容量Q=电流I×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。
标准放电时间——酸、碱性不同:
1.酸性:固定为10小时(在25ºC下);
2.碱性:通常为8小时。
8.船舶电力系统的设计采用分阶段设计:
初步设计(概念设计)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。
施工设计(生产设计)船舶建造的设计,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。
10. 船舶专业标准(三级)
★国家标准GB 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
★行业标准CB 中国船舶行业标准
船舶主管部门制定发布
★企业标准Q 企业制定
11.国际标准化组织ISO 国际电工委员会IEC 国际海事组织IMO (ABS)美国船级社CCS中国船级社IEEE 美国电气与电子工程学会
12. 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,第二位数字表示防水液侵入的等级。
13.电气设备的尺寸和质量 满足尺寸小,质量轻要求
14.船舶电站特点:
1)船舶电站的容量较小;
2)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。
15.船舶运行工况分类:
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、 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)。
4、 停泊———停泊码头或系船无客、无货状态。
5、 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。
6、 作业———调查船的海上作业、工程船舶的水上作业等。
7、 应急———般考虑船舶失火状态。
16.一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。
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。
18.一般船舶,不论货船、液货船、集装箱船,还是客船和调查船,都优先采用交流电制。
19. 我国舰船规范优先推荐400HZ ,世界各国也向400HZ 靠拢。
我国工频50HZ
20.第Ⅰ类负荷——连续使用类负荷
第Ⅱ类负荷——短时或重复短时使用类负荷
第Ⅲ类负荷——偶然短时使用类负荷
21.一般情况下,第I 、Ⅱ类负荷总同时使用系数的取值范围为
K0Ⅰ=0.8~1.0
K0Ⅱ=0.3~1.0
22.考虑总同时使用系数K0I 和K0II ,并计电网损耗5%,计算各运行状态下负荷所需总功率PΣ。
一般发电机应有10%~20%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
式中: ——用电设备实际所需功率; ——用电设备额定功率。 24.供电电网——主发-主配、应发-应配、主配之间、主配-应配、岸电箱之间的电气连接网络。
配电网络——主配、应配到用电设备的电气连接网络。
☆25.整定值 时间 电流 Sb
C SN P K P
Sb P SN P
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。
26.主电网———由主发电机通过主配电板供电的网络;
应急电网———由应急发电机通过应急配电板供电的网络;
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;
27.船舶电网的类型很多,基本结线方式:
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、网形式等目前采用较多的是混合式和环路式。
28.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125,脱扣电流为16A,这按16A的保护性能对所控电路进行保护。
30.船用电缆可分为四类:
船/舰用电力电缆——用于河海各种船舶的电力、照明用;
船/舰用控制电缆——用于河海各种船舶一般控制之用;
船/舰用通讯电缆——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系统;
船/舰用射频电缆-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10℃
31.线路压降电压降允许值:
电力回路5%~10%
照明回路3%~6%
24V回路5%~10%
32.会计算电压降
33.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。
2)对船舶电力线路进行控制和保护。
3)对电气参数进行测量和显示(电压电流功率绝缘电阻等)。
4)对电气参数进行调整(电压、频率)。
5)对船舶电网及用电的工作状态进行监测和显示。
34.船用配电装置
用途分类
1)主配电板
2)应急配电板
3)蓄电池充放电板
4)岸电箱
5)区配电板
6)分电箱
7)电工试验板
35.功率表上限应约为线路额定功率的120%。
36.指示灯红:危险或报警黄:注意绿;安全
☆37.船舶主配电板,是将主发电机的控制、保护和临测以及配电等功能组合在一起的配电