第三章船舶发电机和配电系统

交 轴 反 应 （ 同 相 位 ）
直 轴 去 磁 （ 滞 后 ）
直 轴 去 磁 （ 超 前 ）
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一般情况
感性滞后 的电流
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3、外特性和调节特性
外特性：同步发电机外特性与变压器相似
同步发电机的电压变化率的大 小、正负与发电机所带的负载 的大小和性质有关。
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目的：保持电压恒定
调节特性
调节特性曲线
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3.负载屏
•主要功能：对各馈电线路进行控制、监 视和保护。
•包括动力负载屏和照明负载屏。 •组成：装置式空气开关、电压表、电流
表、转换开关、绝缘指示灯、兆欧 表以及岸电开关。
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一、主配电板
组成（落地箱柜）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；屏内—逆功率继电器+仪用互感器。
电源：发电机组和蓄电池。 配电装置：分配、保护监测 控制。
船舶电力网：电缆、电线总称。 分类：动力、照明、应急、低压和弱电等5种电网。
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电力系统的负载和特点
1、船舶电力系统的负载： 1.电力拖动负载：包括甲板机械、舱室机械等； 2.照明负载：照明灯具，信号灯（重要设备）； 3.通讯导航设备：无线电、车钟、电罗经、雷达等
50/60Hz
3.额定频率
通信导航整设理版备：500/1000Hz
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三-1、船舶电网的分类
主要根据供电电源分类： 1.主电网（包括动力和正常照明网络）； 2.应急电网（经应急配电板供电的网络，主
电网正常时是其一部分）； 3.小应急电网（蓄电池对临时应急照明供电
网络）； 4.弱电电网（助航通信、信号报警网络，弱
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两对极凸极式
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二、同步发电机的基本数据
铭牌数据：
主要铭牌数据有： 额定容量、额定电压、额定频率、额 定功率因数、定子绕组连接、绝缘等级、冷却方式等。
注意： 额定容量、额定电压、额定功率因数和额定电流 可能只标出三个。
工作原理简介：
外部直流电源通过滑环向转子提供 直流励磁电流，并产生磁场；原动机拖 动转子旋转，转子磁极磁场切割三相定 子绕组，感应三相交流电。
节省电缆，但 易触电、短路 ，一般船舶不 采用。
三相绝缘系统
中性点接地的三相四线系统
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中性点接ห้องสมุดไป่ตู้的三线系统
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§3-2.船舶配电板
本节主要内容主要是：
1.配电板的种类； 2.各种配电板的作用、特点。
船舶配电板是对电源发出的电能进行集中控制并
监测/分配给各用电设备的一种装置。
— 按用途分为：主配电板、应急配电板、充放电 板、区配电板/分配电板和岸电箱。—— 6种。
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三、同步发电机的基本特性
1、空载特性
E0 = 4.44kfNΦ0 空载特性：
保持额定转速不变，空
载电势E0与空载励磁电流I f 的关系曲线。
∵ E0∝Φ0∝B ，If∝H； ∴空载特性的实质就是
磁化曲线。
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2、电枢反应
电枢反应磁场对气隙磁场的影响称为电枢反应。
电枢电流影响电枢反应的性质：电枢电流与空 载电势的关系有：同相位、滞后和超前三种。与之 对应的电枢反应的性质有：交轴、直轴去磁和直轴 增磁三种。
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。
电枢反应去磁，则励磁电流应增加，反之则减小。
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§3-2.船舶电力系统基本概念
本节主要内容有三个部分
1.电力系统组成特点： 主要掌握组成、作用和特点。
2.电力系统基本参数： —— 三个基本参数
电制、额定电压、额定频率 3.船舶电网
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一、系统的组成及特点
一、组成：电源、配电装置、电力网和负载
船舶电站
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§3-1 、三相交流同步发电机
本节内容： 同步发电机的 结构 原理 参数 特性曲线
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一、同步电机结构
定子结构：
结构：铁心和绕组 接线： Y 形连接
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转子结构
转子：有凸极式和隐极式两种。转子绕组是直流绕组。
隐极式转子
大型机的 转子支架
转子轴上的滑环
转子铁心 硅钢片
一对极 隐极式
—— 容量小、电流小、电压不一定小）。
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三-2、船舶电网的结线方式
结线方式：
枝状
定义：船舶电源、配电板与
负载之间电缆的联结方式称为船
舶电网的结线方式。
一般分类两种：枝状结线和
环状结线。枝状结线总长度短， 环状
但可靠性较差，主要用于商船；
环状结线可靠性高、线路损失较
小，但维护保养复杂、造价高，
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主电网与应急电网的连接方式
主电网与应急电网的连接方式：通过联络开关 （自动开关）相连，正常时为主配电板的一部分； 应急时联络开关断开，成为应急电网。
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三-3船舶电网的线制
照明与动力电网不相 互干扰，单相接地不 影响三相对称关系。 绝缘性能相对较好， 安全可靠。多数采
用。
无照明变压 器，单相接 地即短路， 安全性差。
主要用于客船、军舰。图13-1-1
a）为枝状，b）为环状。
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重要负载的供电方式
原因：采用枝状结线的船舶电 网相对环状结线可靠性较差，因此 必须对重要负载采取其它措施保证 其可靠性。
重要负载：直接与船舶航行、货物保存、船舶和人身安 全有关的电气设备。
重要负载措施：——四点。 1.重要负载直接由主配电板供电；2.由两路供电，特别 重要负载采取两条互相独立的馈电线供电（其中一路经应急 配电板）；3.采用自动卸载装置（过载时卸掉次要、保证重 要负载）；4.采用分段汇流排提高供电可靠性。
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船舶主配电板
负载屏
并车屏
发电机控制屏
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1.发电机控制屏
•作用？ •组成？
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控制屏-----组成
电流表、电压表、频率表、功率表 调速开关（有功转移） 互感器 指示灯 框架式自动空气断路器（通断和保护作用
）
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2.并车屏
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（重要设备）； 4.其他设备：生活用电设备。
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，U f短路破坏大； 3.船舶环境恶劣。
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二、参数
参数：电流种类；电压；频率。
交流
1.电制
（优缺点）
直流 动力：380/440V；照明：220/110V
2.额定电压
大容量电站：3.3/6.6kV