32,500DWT散货船电力系统的设计简介
李熙群
（广东省江门南洋船舶工程有限公司）
摘要：船舶电气设计的核心部分是电力系统的设计，主要包括：电站的负荷计算，发电机台数和容量选择，船舶电制的确定，电力一次单线图的绘制，短路电流的计算以及保护开关的选用等。
关健词：设计电力系统32,500DWT散货船
32,500 DWT Bulk Carrier Design in Power Systems
Xi QUN Li
(Jiangmen Nanyang Ship Engineering Co., Ltd. Guangdong province)
Abstract:The main part of electrical design is the design of power system in ship, including: Power load calculation, select the number of set and rated output of the generators, decide power system for shipping, mapping the primary power single-circuit, calculated short circuit current and selected protection Switch, etc..
Key words: design power system 32,500 DWT bulk carrier
前言
船舶电力系统是船舶动力和控制的核心部分，随着船舶日趋向大型化、电气化、电子化发展，电力系统担负着给船舶推力、控制、通讯导航等设备提供电源的任务，其电源的质量和选配的数量直接关系到船舶操纵性、节能、排污等方面，所以船舶电力系统的设计是船舶电气详细设计的主要部分，本文以江门南洋船舶工程有限公司建造的3,5000DWT灵便型散货船的电力系统为例，介绍船舶电力系统的设计过程。
一、船舶电站的设计
1、选配发电机的台数和容量
通常用采用三类负荷法对全船电气设备进行分类估算，并据此选配发电机的台数和容量。
（1）收集轮机、舾装专业提供的船舶辅机的功率、功率因数和机械负载系数、同时系数等，统计电气设备、通导设备的功率、功率因数。
（2）将全船的电气设备按使用的频率分类，一般地说，连续运行的设备为一类负荷，间歇使用的设备为二类负荷，偶尔使用的设备为三类负荷。
（3）按船舶设计手册的程序和公式进行计算，计算结果如下表：
2、确定发电机的台数和容量
按BV规范C篇第2章第3节2.2.3的要求，主发电机应至少由两台发电机组组成。这些发电机组的容量应是当任何一台发电机组停机时，仍然能对那些必须的设备供电：
a)推进及安全的正常工作条件。
b)可居住的最低舒适条件。
c)保存货物。
此外，发电机组的容量应足以启动最大的电动机而不会引起其他任何电动机停转或对处于正常运行的其他设备带来任何不利影响。
如上表中所列，发电机至少应选3台440KW的发电机，在进出港状态和装卸货状态需二台发电机并联运行，这种发电机的组合配备有下列优点：
（1）船舶多数时间处于航行状态，运行发电机接近满负荷，可以最大发挥发电机的效率，节约能源。
（2）有足够的备用发电机，可灵活调节。
不足之处是：
（1）发电机组的富裕量不够。起动大功率的电动机时需起动备用发电机，备用发电机起动、并车投入电网后才能起动大电机，起动完成后又解列停车。部分没有在自动电站系统内设置大电
机重载询问功能的次大电动机的起动过程需人工操作，否则容易造成运行中的发电机过载跳
闸。
（2）有的船级社对规范的解释是：“备用发电机的容量必须满足正常航行的要求”，“船舶靠离码头状态也应理解为航行状态”。从上表中看出，在靠离码头状态时，使用发电机为二台，而备
用发电机的只有一台，就不能满足规范的对备用发电机的容量要求了。但此观点在业内是值
得商榷的，需按具体的入级船级社的要求来进行选择。
32,500DWT散货船的主发电机组的配备如下：
数量 3 台
型号HFC6 454-64K型船用无刷交流同步发电机
额定功率550 KV A（440 KW）
额定转速1200 rpm
频率60 HZ
相数 3 相
电压440V
功率因数0.8
绝缘等级 F
防护等级IP23（接线箱IP44 满足高压水雾喷淋的要求）
冷却方式风冷
二、配电设备
1、电制的选择
按BV规范C篇第2章第3节 1.1.1的要求，可供本船选择的电制有“中线绝缘的三相三线系统”和“中性点直接接地或通过一个阻抗接地的三相四线系统”，这两种电制比较，前者的主要优点是安全，理论上讲，船上的人员触及一相导线时，不会造成触电事故，缺点是单相负荷需使用变压器，当各种单相负荷搭配在三相电路中不平衡时，造成三相电路的中性点偏移，各相电压和电流畸变，给用电设备造成影响。后者的优缺点正好和前者相反，安全性较差，如果船上的人员触及一相导线时，就会直接受到相电压（相线和船壳间的电压）的电击，是十分危险的，但中性电流是靠导线导通的，各相电压和电流始终会保持一致，提供给各种用电设备的电源质量好。
出于人性化的考虑，普通的船舶的电制一般都采用前者，本船为散货船所按常规设计采用中线绝缘的三相三线系统，AC单相和DC电路采用两线绝缘系统。
2、确定一次电力系统
本船一次电力系统由设在集控室的主配电板组成，主配电板有三屏发电机控制屏，一屏同步屏，两屏AC440V负荷屏，一屏AC220V负荷屏，另外还有两屏组合起动屏，其组成船舶主要的电力配电系统如图1 一次电力系统图所示。
三台发电机的主开关采用施耐德的空气断路器NW10N，能可靠地对发电机进行过电流的长延时、短延时和瞬时动作的保护，还具有对发电机并联运行时的逆功率保护功能。
按规范和船东的技术规格书的要求，用三个隔离开关（QS1~3）把主汇流排分成四部分，AC440V的设备分开布置在BAS-A和BUS-B，凡属船上与航行安全有关的两台以上的互为备用的重要设备，都分开设在两边的BAS-A和BUS-B上，这样的布置确保当某一台发电机出现出现短路故障时，分开相应的隔离开关后，另外的两台发电机能正常供电；当一边的汇流排电路出路短路时，另一边也能保证正常供电。
AC220V汇流排是靠两台AC440V/220V 80KV A变压器供电的，两台变压器互为备用。由AC220V汇流排供电的多为单相的照明等设备，如前所述，各种不能功率的设备必须在AC220V汇流排和负荷平衡式的分配电箱内，作适当的搭配，以保护三相负荷平衡，否则变压器的中性点偏移，会造成电压和电流畸变。规范规定允许误差在15%以内。
变压器的初级和次级的开关应有联锁，同时分或合。假如变压器的初级开关合上，次级开关断开，会造成变压器的初级有空载电流，次级开路产生高压，时间长了有可能造成变压器的损坏。
3、电力系统短路保护的校核
按BV规范C篇第2章第3节7.2和IEC出版物60362的要求需进行短路电流的计算，以校核所选开关的短路分断能力，保证电网的安全。
参与计算的电力设备选择为三台主电机的（A点），二台变压器（B1点），四台克令吊的液压泵电动机（B2点），AC220负荷端（D点），如图2所示。
计算结果和各点空气开关的选用如下表：
从表中得知，所选开关的短路分断能力Ics大于所保护点的对称短路电流Iac，满足设计要求。
三、自动电站
按船东的技术规格书要求，本船附加入级标志AUT-UMS即有无人机舱的要求。本船在主配电板上增设丹福生产PPU自动电站管理系统，以满足BV关于无人机舱的F篇第3章第1节条4.8的要求。
自动电站主要有下列功能：
1、电压自动调整
发电机输出电压稳定，静态电压调整率不超过额定电压的±2.5％，动态电压压调整率不超过额定电压的±15％，恢复时间不超过1.5s。(电压波段≤3％额定电压)
2、机组自动起动
机组自动起动具有三次自起动功能，若三次自起动失败则应给出指示或报警。在如下情况下，各备用机组应能自动起动，①电网失电；②机组平均功率＞85％；③正在运行的机组发生故障。需要停机或换机；
④机组接到人工起动指令。
3、自动整同步并车
电站系统需要自动增加机组时，在备用机组起动成功后，选择优先起动机组，停止后起动机组，自动进入整同步并车程序，（应符合电压相等，频率相同和相位差为零）自动测量和调整发电机电压、频率及相位，使条件满足，并给出合闸指令，一般合闸信号给出要略微提前。
4、自动调频调载
对已投入电网运行的发电机组自动实现频率及有功负荷分配的控制，使各运行机组按比例分配，负载分配差小于±5％额度负载，频率调节精度为50±0.25％。
5、自动转移负荷及解解列
对已投入电网运行的发电机组，如出现如下情况，则按顺序使运行机组逐个解列。①机组平均功率小于35％；②机组有故障。
6、机组自动停机
对已投入电网运行的发电机组解列分闸后，则该机自动停机，在机组出现如下情况下，则机自动停机。
①机组有故障；②机组平均负荷小于35％额定负荷；③机组接到人工停机指令。
7、重负荷起动询问控制
本船的重负荷为克令吊，当某一台克令吊需起动时，人工向自动电站发出一个信号，电站自动控制系统接到信号后进行剩余功率的计算，若剩余功率大于该起动负荷，则可起动反馈一个起动信号给克令吊控制箱，否则，应先起动备用机组，满足后在起动该负荷。
浅析船舶综合电力系统 1.引言 船舶综合电力系统是船舶动力的发展方向，是造船技术发展史上的又一个革命性的跨越，其主要特点是将推进动力与电站动力合二为一。该项技术正在逐步成熟、完善。以美、英、法为代表的发达国家率先引入综合电力系统这一概念，并积极开展研究、试验和应用到船艇。 2.综合电力系统概述 综合电力系统的思想基础是降低未来船舶的总成本，优化船舶总体、系统和设备的组成。其设计理念是突出系统化、集成化和模块化。在船舶平台上的具体实现途径是将全船所需的能源以电力的形式集中提供，统一调度、分配和管理。 美国海军提出的综合电力系统主要包括发电、配电、电力变换、电力控制、平台负载、推进电机、能量储存等七个模块。其中，发电模块将其它形式的能量转化为电能，经全船环形电网向各区域配电系统供电；电力控制模块对配电模块实行电能分配和监控；配电模块将电力输送到电力负荷中心，再分配到各用电设备；电力变换模块将一种形式的配电模块转化为另一种形式的配电模块；推进电机模块用于船舶推进；平台负载模块是一个或多个配电模块的用户；能量储存模块用于储存电能，维持整个供电系统的稳定。 采用综合电力系统的船舶与传统船舶比较，具有的主要优势为： 便于采用分段和模块化建造，使用维护费用低，经济性好；噪音低，可提高船舶的安静性和舒适性，提高舰艇的战斗力和生命力；调速性能好，控制方便，倒车简便、迅速，提高船舶的机动性；布置灵活、设计方便、可靠性高，可维修性好、生命力强；便于实现自动化，减少船员；适用性强，可广泛采用各种电子设备和先进的推进技术，对于舰艇而言，可以使用诸如激光武器、电磁炮等高能武器。 3.综合电力系统的发展现状 近十来年，船舶的电力推进技术已进入应用阶段。目前，不同类型的船舶，如一些科考船、破冰船以及邮轮采用了电力推进系统。推进电机采用直流、交流同步电动机或交流感应电动机。研究报告显示，虽然商船的综合电力推进系统提高了船的建造费用，但其运行和支持费用，及其生命周期里的整个费用却降低了。上世纪九十年代，一些商船业公司，如ALSTOM、ABB、SIEMENS等，已形成了企业内部的商船业电力推进标准。有人统计，八十年代后期建造的1000吨以上的商船中采用柴－电推进的约占25％，到九十年代中期，此类船舶中有35％以上采用电力推进，且该比例正在呈逐年上升的趋势。据统计，到2000年，全世界商船电力推进的装机总容量约为4200MW。 美国海军于1980年建立了综合电力驱动计划，希望通过将船舶日用电力系统和推进电力系统合而为一，进一步提高战船的性能。1990年后，美国海军将注意力转到提高船舶的能购性上，研究计划转为综合电力系统(IPS：Integrated Power System)项目。针对当时水面战斗舰艇(SC-21，现转型为DD（X）)的概念设计，美海军完成了费用和效能评估。2002年4月29日，美国海军宣布英格尔斯造船公司、诺斯罗普格鲁曼船舶系统公司为DD(X)的设计主承包商，设计承包合同总价款为28亿多美元，执行期至2005财政年度。DD(X)设计合同的签署意味着美国海军水面舰艇革命性变革的开始。综合电力系统强调的主要技术目标为增加可操作性和支持柔性设计。美海军计划2003年开始，用3年多时间完成11个工程开发模块的建造和试验，并通过充分的陆试和海试去降低技术风险，争取2005年技术定型，2012
模块七船舶电站 教学目标： 1、具备根据图纸说明书等资料看懂电站各电力系统的组成、制定维护计划能力。 2、具备船舶电力系统操作、故障分析、故障判断和排除的能力。 第一单元船舶电力系统 一、船舶电力系统的组成 船舶电力系统是指由一个或几个在统一监控之下运行的船舶电源及与之相连接的船舶电网组成并向负载供电的整体。换句话说，船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载按照一定方式连接的整体，是船舶上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。 其电力系统单线图如图7—1所示。 1．船舶电源装置 电源装置是将机械能、化学能等能源转变成电能的装置。船舶常用的电源装置是发电机组和蓄电池组。 2船舶配电装置 配电装置是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。根据供电范围和对象的不同，它可分为主配电板、应急配电板、动力分配电板、照明分配电板和蓄电池充放电板等。 3船舶电力网 它是全船电缆和电线的总称。其作用是将各种电源与各种负载接一定关系连
接起来。船舶电力网根据其所连接负载的性质，可分为动力电网、照明电网、应急电网和小应急电网等。 4负载 船舶电力负载即用电设备，按系统大体可分为以下几类： (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、绞缆机、舵机、起货机、舷梯机和起艇机等。 (3)舱室辅机：包括生活用水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等。 (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、伙食冷库等用的辅机和通风机等。 (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、蓄电池充放电设备、冷藏集装箱和艏侧推装置、电力推进船舶或特种工程船舶使用的推进电动机、生产机械和专用设备等。 由上述不难看出，船舶电力系统的核心（电站）主要是主发电机和主配电板。这是因为船舶主发电机的控制和监测等功能均由主配电板完成的，这是船舶电站的特征之一。因为船舶配电的主要功能也是由主配电完成的，所以主配电板是电力系统的主要组成部分，是保证供电质量的关键。配电装置与电力网是密切相连的，其主要任务是根据各用电设备（负载）的性质和容量便是的选择供电方式、电缆和开关。 电力系统必须合理选择保护装置，对电源（发电机）和用电设备（负载）加以保护，提高电力系统的供电连续性。 二、船舶电力系统的基本参数 船舶电力系统的基本参数是指电流种类(电制)、额定电压和额定频率的等级。选择合适的电气参数，可以保证船舶电力系统的可靠性和稳定性。
摘要：为了保证船舶电力系统的供电连续性，及最大可能的缩短船舶停电时间，在分析了船舶电力系统 故障特点的基础上阐述了基于继电保护信息的船舶电力系统故障诊断专家系统的设计)根据故障现象的不同 将整个诊断系统划分为输电线路诊断和其他设备诊断两个模快)在知识表示上根据船舶电力系统的特点采用 了框架与产生式相结合的方式，同时为了处理故障识别过程中的不确定问题，引入了模糊规则)本系统在对哈 尔滨工程大学的船舶电力系统仿真装置诊断时，能够正确、快速的得出诊断结论)因此这种船舶电力系统的故 障诊断方法是行之有效和值得推广的 一．船舶电力系统的组成 1.1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续的整体，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。其单线图如图1所示。
（1）电源装置。将机械能、化学能等能源转化为电能的装置。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，也是电能的产生者（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）、电力推进装置（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）、照明装置、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。船舶电站的单机容量一般不超过1000kw，装机总功率也不超过5000kw，相比陆上要小的多。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。船舶电网的输电距离短，线路阻抗低，各处短路电流大。短路电流所产生的电磁机械应力和热效应应易使开关、汇流排等设备遭受损伤和破坏。因此，船舶输电电缆采用沿舱壁或舱顶走线，电缆的分支和转接均在配电板(箱)或专设的分线盒内完成，不允许外部有连接点。 1.2船舶电力系统的基本参数 船舶电力系统的基本参数是指电流种类（电制）、额定电压和额定频率的等级。
第七章船舶电站 第一节船舶电力系统 1308.船舶电力系统是由______组成的。 A．控制屏、负载屏、分配电盘、应急配电盘B．电源设备、调压器、电力网 C．电源设备、负载D．电源设备、配电装置、电力网、负载 1309.船舶电力系统是由______组成的。 A．主电源、应急电源、电网、负载B．电源设备、调压器、电力网 C．电源设备、负载D．电源设备、配电装置、电力网、负载 1310.船舶电力系统是由______组成的。 A．控制屏、负载屏、分配电盘、应急配电盘B．电源设备、配电装置、电力网、负载 C．电源设备、负载D．动力电源、照明电源、应急电源 1311.船舶电力系统是由______组成的。 A．电站（电源设备和配电装置）、电力网、负载B．电站、负载 C．电源设备、负载D．动力电源、照明电源、应急电源 1312.下列不可作为船舶主电源的是______。 A．轴带发电机组B．蓄电池C．柴油发电机组D．汽轮发电机组 1313.我国民用运输船舶多采用______作为船舶主电源。 A．轴带发电机组B．蓄电池C．柴油发电机组D．汽轮发电机组 1314.下列关于发电机组容量和数量的选择原则的论述错误的是______。 A．船舶电站必须有备用机组，其容量要能满足船舶各运行工况的用电需求 B．确定单机组容量和机组数量时，要考虑各机组的使用寿命与主机寿命相当 C．船舶最少要有两台发电机组 D．单机组容量以最高负荷率为100%来确定为宜 1315.将船舶电网与陆地电网相比，下列说法错误的是______。 A．船舶电网的频率、电压易波动B．船舶电网的容量很小 C．船舶电网的电流小D．我国船舶电网额定频率为50 Hz 1316.船上的配电装置是接受和分配电能的装置，也是对______进行保护、监视测量和控制的装置。 A．电源、电力网B．电力网、负载 C．电源、负载D．电源、电力网和负载 1317.配电装置是对电源、电力网和负载进行______的装置。 A．保护、控制B．监视测量C．控制、测量D．保护、监视测量、控制1318.对于船舶电站中配电装置，下列说法错误的是______。 A．是接受和分配电能的装置B．是电源和负载之间的简单导线的连接 C．是对电源、电力网、负载进行保护的装置 D．是对电源、电力网、负载进行测量、监视和控制的装置 1319.将我国船舶电网与陆地电网相比较，下列说法错误的是______。 A．船舶电网与陆地电网的频率都是50 Hz B．船舶电网的电压与频率易波动 C．船舶电网的容量小D．船舶电网电站单机容量大 1320.船舶电力系统的基本参数是______。 A．额定功率、额定电压、额定频率B．电压等级、电流大小、功率大小 C．电流种类、额定电压、额定频率D．额定功率、频定电压、额定电流
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各种用(和电能的消费者)各种电源(的组合体，是联系电能的生产者．
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 变配电装船舶电力系统由发电设备、和陆上电力系统一样， 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
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。 "电冋賂嗜沪 电础机迥at 煤护 x 电花冃幘皆 -- \ ] ----------------- - ------- '/— ------------- \-? 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 卜舱室辅机（生 活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等 卜电力推进设备（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 食冷库和通风机等卜照明设备、船舶通信导航设备（无线电通信设备、导航和船内通信设备） 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 I OOOkW ，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。船舶电网的输电距离短，线路阻抗低，各处短路电流大。 短路电流所产生的电 磁机械应力和热效应易使开关、 汇流排等设备遭受损伤和破坏。 因此， 船舶输电电缆采用沿 舱壁或舱 顶走MCD >-—鼻电 ACB A 二:观 电FUEG —应息址电机凶一匝胡机t 一#?<岗
船舶综合电力系统
精品资料 浅析船舶综合电力系统 1.引言 船舶综合电力系统是船舶动力的发展方向，是造船技术发展史上的又一个革命性的跨越，其主要特点是将推进动力与电站动力合二为一。该项技术正在逐步成熟、完善。以美、英、法为代表的发达国家率先引入综合电力系统这一概念，并积极开展研究、试验和应用到船艇。 2.综合电力系统概述 综合电力系统的思想基础是降低未来船舶的总成本，优化船舶总体、系统和设备的组成。其设计理念是突出系统化、集成化和模块化。在船舶平台上的具体实现途径是将全船所需的能源以电力的形式集中提供，统一调度、分配和管理。 美国海军提出的综合电力系统主要包括发电、配电、电力变换、电力控制、平台负载、推进电机、能量储存等七个模块。其中，发电模块将其它形式的能量转化为电能，经全船环形电网向各区域配电系统供电；电力控制模块对配电模块实行电能分配和监控；配电模块将电力输送到电力负荷中心，再分配到各用电设备；电力变换模块将一种形式的配电模块转化为另一种形式的配电模块；推进电机模块用于船舶推进；平台负载模块是一个或多个配电模块的用户；能量储存模块用于储存电能，维持整个供电系统的稳定。 采用综合电力系统的船舶与传统船舶比较，具有的主要优势为： 便于采用分段和模块化建造，使用维护费用低，经济性好；噪音低，可提高船舶的安静性和舒适性，提高舰艇的战斗力和生命力；调速性能好，控制方便，倒车简便、迅速，提高船舶的机动性；布置灵活、设计方便、可靠性高，可维修性好、生命力强；便于实现自动化，减少船员；适用性强，可广泛采用各种电子设备和先进的推进技术，对于舰艇而言，可以使用诸如激光武器、电磁炮等高能武器。 3.综合电力系统的发展现状 近十来年，船舶的电力推进技术已进入应用阶段。目前，不同类型的船舶，如一些科考船、破冰船以及邮轮采用了电力推进系统。推进电机采用直流、交流同步电动机或交流感应电动机。研究报告显示，虽然商船的综合电力推进系统提高了船的建造费用，但其运行和支持费用，及其生命周期里的整个费用却降低了。上世纪九十年代，一些商船业公司，如ALSTOM、ABB、SIEMENS等，已形成了企业内部的商船业电力推进标准。有人统计，八十年代后期建造的1000吨以上的商船中采用柴－电推进的约占25％，到九十年代中期，此类船舶中有35％以上采用电力推进，且该比例正在呈逐年上升的趋势。据统计，到2000年，全世界商船电力推进的装机总容量约为4200MW。 美国海军于1980年建立了综合电力驱动计划，希望通过将船舶日用电力系统和推进电力系统合而为一，进一步提高战船的性能。1990年后，美国海军将注意力转到提高船舶的能购性上，研究计划转为综合电力系统(IPS：Integrated Power System)项目。针对当时水面战斗舰艇(SC-21，现转型为DD（X）)的概念设计，美海军完成了费用和效能评估。2002年4月29日，美国海军宣布英格尔斯造船公司、诺斯罗普格鲁曼船舶系统公司为DD(X)的设计主承包商，设计承包合同总价款为28亿多美元，执行期至2005财政年度。DD(X)设计合同的签署意味着美国海军水面舰艇革命性变革的开始。综合电力系统强调的主要技术目标为增加可操作性和支持柔性设计。美海军计划2003年开始，用3年多时间完成11个工程 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
船舶电器设备及系统试题五 船舶电力系统的组成 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。 ⑴电源装置：船舶电源主要是指发电机和蓄电池。从驱动发电机的原动机形式分类，船舶发电机组有（）发电机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、（）发电机组等。 ⑵配电装置：对电源和用电设备进行保护、监测、分配、（）、控制的装置。 ⑶船舶电力网：是全船（）的总称。 ⑷负载：即用电设备。船舶负载有：动力装置用机舱辅机、舵机、甲板机械、舱室辅机、机修机械、冷藏通风、厨房设备、（）设备、通信（）设备、自动化设备及其他设备。 ①重要设备：是指推进、操舵和船舶安全所必需的设备，如舵机、动力装置用机舱辅机等，以及具有特殊（）船舶上的特殊设备。 ②次重要设备：是指为保持推进和操舵不必连续运转的设备，以及为保持船舶安全必需的设备，如（）、（）泵、压载泵等。 ③非重要设备：是指短时间不运转不会对船舶推进和操舵有损
害，也不危及乘客、船员、货物、船舶以及机械安全的设备，如舱室辅机、机修机械、（）设备等。 ④应急设备：是指在主电源失电后，需由应急电源供电的设备。 2、船舶电力系统的基本参数 船舶电力系统的基本参数是指（）种类、额定电压和额定频率的等级。当今，几乎所有大中型船舶均采用（）流电力系统。我国船舶交流低压用电设备的额定电压有110 V、220 V、380 V；我国船舶交流中压用电设备的额定电压有1kV、3kV、6kV、10kV。根据电源电压的额定值比同级电力系统用电设备的额定电压高（）%左右的原则，交流低压发电机的额定电压为（）V、230V、（）V；交流中压发电机的额定电压为（）kV、3.15kV、（）kV、10.5kV。我国《钢质海船入级与建造规范》规定：非电力推进船舶的限制电压为（）V，动力负载、具有固定敷设电缆的电热装置等的额定电压为380V，照明、生活、居室的电热器限制电压为（）V，额定电压为220V。我国交流船舶电力系统的额定频率采用（）Hz。 3、发电机容量及台数确定的原则 船舶电站容量和发电机组数量是从满足船舶用电的需求，并保证船舶的安全性和经济性而确定的。电站发电机组数量的选择和单机容量的确定既与电站容量有关，也与各工况的用电量（）和相对运行周期的（）有关。 货船和油船的运行工况为：航行工况、（）工况、（）工况、停泊工况与（）工况。
系统在运行的过程中，极易发生各类安全事故，且在任何条件下都可能出现故障，其中，短路问题最为突出。通常情况下，短路主要表现为两相短路、三相短路、单相接地短路、两相接地短路与发电机短路等[2]。导致短路问题出现的主要原因有机械设备被严重损伤、绝缘层被破坏与基本操作不科学等。电力系统多种故障的发生，过负荷问题较为突出，此类故障一旦出现问题，会让绝缘的温度逐步升高，也会加速绝缘层的老化，也会让设备受到严重破坏，最终会引发火灾问题。1.2继电保护的基本任务在各设备间，电与磁存在着密切的联系，不正常情况与故障问题的发生，会让电力系统出现一系列的事故，最终会严重威胁电力企业的实际发展。在继电保护时的主要任务为：若主配电板、输电线路、变压器、发电机等出现短路或过量负载问题时，应在最短时间内将存在
故障的设备借助断路器予以断开，以脱离电力系统，能保证不存在故障的部分正常运行，进而降低故障设备损坏度，还可降低对邻近设备供电系统所构成的影响，进而保证电力系统高效、稳定的运行。 1.3继电保护的基本组成 继电保护主要是由测量元件、执行回路与逻辑环节三个部分所组成的。若物理量出现突变，通过测量之后，及时确定好故障范围与基本类型，从逻辑判断来判断断路器跳开的次数与时间，然后让执行回路发出一定的信号与跳闸脉冲。 1.4继电保护的运行原理 电力系统继电保护装置的运行，其原理为借助被保护设备前期与后期一些物理量的突变情况，一旦突变量达到一定参数值，借助逻辑判断，能及时发出信号与跳闸脉冲。例如，借助被保护设备故障发生后期电流的不断增大，以达到电流保护的效果;借助降低电压来达到低电压保护效果;借助不对称短路发生负序电流与电压，以形成负序保护效果。 2船舶电力系统继电保护措施 2.1发电机继电保护 在发电机继电保护方面，所要保护的内容主要包括短路、
文献综述 电气工程及其自动化 基于MATLAB/simulink的船舶电力系统建模与故障仿真前言 船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统，主要由电源设备、配电系统和负载组成。船舶电站是船上重要的辅助动力装置，供给辅助机械及全船所需电力。它是船舶电力系统的重要组成部分，是产生连续供应全船电能的设备。船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。船舶电站运行的可靠性、经济性及其自动化程度对保证船舶的安全运营具有极其重要的意义。 船舶电力系统，作为一个独立的综合供电网络，既与陆上的大型供电网络有本质区别，又与由独立推进电站向推进电动机供电的情况不同。首先，船舶电力系统的电源和负载具有可比性，一般来说，船舶推进功率通常占供电网络总功率的60%-70%甚至更大，这对负载和电源的管理、系统组成、配置以及运行控制和调度提出了更高的要求。其次，在船舶电力系统中，以电力变换器与交流推进电动机的技术组合为核心的交流化技术得到了广泛的应用，而由此带来的电力谐波污染间题、变换器与电源以及传动系统之间的相互作用等问题，目前还缺乏有效的评估手段[1]。 船舶电力系统的建模方法有物理建模，数学建模，模块化建模。常用的建模软件有matlab、lingo、Mathematica和SAS等。MATLAB已经成为国际上最流行的科学计算与工程计算的软件工具，有人称它为“第四代”计算机语言，MATLAB 软件主要是由主包、Simulink和工具箱三大部分组成。船舶电力系统的故障类型有短路，断路等故障。 船舶电力系统建模方法 文献[2]采用了数学建模方法,根据柴油发电机组的动态特性,研究了船舶电力系统模型的结构和原理,建立了船舶电力系统模型,该系统可以仿真船舶电力系统的许多运行工况。给出了发电机组正常起动过程和滑油泵、侧推器先后起动时滑油泵电缆发生三相接地故障的仿真过程,对电力系统的参数整定和安全策略的选取有一定的参考价值。 文献[3]采用模块化建模方法，对船舶电力系统短路电流进行计算，船舶电力系统配电方式和保护装置选择，并对施耐德MerlinGerin品牌CompactNS系列塑壳式断路器的选型作了论述。
32,500DWT散货船电力系统的设计简介 李熙群 （广东省江门南洋船舶工程有限公司） 摘要：船舶电气设计的核心部分是电力系统的设计，主要包括：电站的负荷计算，发电机台数和容量选择，船舶电制的确定，电力一次单线图的绘制，短路电流的计算以及保护开关的选用等。 关健词：设计电力系统32,500DWT散货船 32,500 DWT Bulk Carrier Design in Power Systems Xi QUN Li (Jiangmen Nanyang Ship Engineering Co., Ltd. Guangdong province) Abstract:The main part of electrical design is the design of power system in ship, including: Power load calculation, select the number of set and rated output of the generators, decide power system for shipping, mapping the primary power single-circuit, calculated short circuit current and selected protection Switch, etc.. Key words: design power system 32,500 DWT bulk carrier 前言 船舶电力系统是船舶动力和控制的核心部分，随着船舶日趋向大型化、电气化、电子化发展，电力系统担负着给船舶推力、控制、通讯导航等设备提供电源的任务，其电源的质量和选配的数量直接关系到船舶操纵性、节能、排污等方面，所以船舶电力系统的设计是船舶电气详细设计的主要部分，本文以江门南洋船舶工程有限公司建造的3,5000DWT灵便型散货船的电力系统为例，介绍船舶电力系统的设计过程。 一、船舶电站的设计 1、选配发电机的台数和容量 通常用采用三类负荷法对全船电气设备进行分类估算，并据此选配发电机的台数和容量。 （1）收集轮机、舾装专业提供的船舶辅机的功率、功率因数和机械负载系数、同时系数等，统计电气设备、通导设备的功率、功率因数。 （2）将全船的电气设备按使用的频率分类，一般地说，连续运行的设备为一类负荷，间歇使用的设备为二类负荷，偶尔使用的设备为三类负荷。 （3）按船舶设计手册的程序和公式进行计算，计算结果如下表：
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
船舶电力系统的基本参数有电流种类、电压等级和频率标准。它们决定了船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量、尺寸、价格等。 一、电流种类的选择 电流有直流和交流两种。早期船舶多采用直流电力系统。30年代开始在军用舰船上采用交流电制，以后逐渐推广到各种船舶，50年代形成电制更替高潮。我国舰船在60-70年代完成了向交流电制过渡。然而舰船电力系统的电流种类，仍然会受到舰船能源类型或某种条件的限制，例如，采用蓄电池组为能源的常规潜艇，就很难推行交流电制；有较高调速要求的推进电力系统也往往采用直流电制。 交流电站与直流电站相比，前者设备成本和维护保养方面的费用及工作量比后者少得多；因为交流电动机没有整流子，结构简单、体积小、重量轻、运行可靠.鼠笼式电动机可以直接起动，控制设备少。此外，交流动力网络与照明网络之间可通过变压器实现电气隔离。使绝缘电阻低的照明电网基本上不影响动力电网。交流电制也有利于船舶电气化程度的提高和系统容量的增长。直流电站的优点是调压并车简单，电动机起动时冲击小。可实现大范圈平滑调速(这对电动起货机尤为有利)，蓄电池组充电毋须整流器等。然而，由于电力电子技术的发展，直流电制的优点越来越不明显，交流电制在国内外各种船舶中占了主要地位。 二、电压等级
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。 另一方面，电压的提高增加了电器灭弧的困难，为此对电气设备的绝缘和安全方面提出了更高的要求，需要加大灭弧间隙，这样又使电器的重量、尺寸增大，故在电压高于600V时，其重量、尺寸减小很少。 目前世界各国对电压等级的考虑，主要与本国陆上电制的参数能统一。我国发电设备具有230V(单相)、400V (三相)的额定电压。欧盟从1992年起规定低压发电没备的额定电压只允许使用230V/400V。由于船舶容量的增加，提高电压是必然趋势。在一些大型船舶、工锉船舶及舰船上，电站容量已达20 000-40 000kW以上，单机功率达3 000-5 000kW,这时仍采用400V电压等级已成为不可能。因为当三相400V和Cos=0.8，发电机额定相电流为5 700A时，就需要截面为电缆18根并联运行，这是不合理的。此外，这样大的电流使开关保护电器复杂化。 船舶电站额定电压有向中压发展的趋势。国际电工委员会建议采用3. 3kV电压；英美等国因为陆上有3.3，6. 6kV电压等级，所以这些国家在巨型船舶上采用 3.3，6.6kV；德国允许最高工作电源电压为11 000V。这是充分估计了船舶电压发展趋势的最高电压。我国电力
船舶电力系统复习 一、填空 1.同步发电机并车方式分为：准同步并车和自同步并车。 2. 需要系数法适用于小型船舶的电力负荷计算。 3.船舶电站发电机单机容量以最高负荷率为 80% 来确定为宜。 4. 按电流种类的不同，船舶电力系统可分为直流电力系统和交流电力系统。 5. 规范规定容量大于 0.5 kW电动机均应装设独立的过载、短路和欠压保护。 6. 对电网的保护，是指系统出现过载或短路时对电缆的保护。 7. 小应急电网通常是由 24 V蓄电池供电。 8. 为了实现选择性保护，通常可以按时间整定原则和电流整定原则来达到。 9. 同步发电机组的并车方式分为准同步和自同步。 10. 为了维持发电机的端电压基本不变，发电机的端电压必须实时进行相应的调整。 11. 逆功率继电器是一个功率方向元件，它可判别同步发电机有功功率的方向。 12. 选择导线和电缆截面积时必须满足发热条件、电压损耗条件和机械 强度。 13. 目前，在世界范围内船舶交流电力系统现行的额定频率有 50Hz 和 60Hz 两种。 14. 空气断路器也称为空气断路器，有框架式空气断路器和装置式空气断路器 两种类型。 15. 电力系统基本参数是指电流种类、额定电压、额定频率和线制。 16. 舵机电动机不设过载保护，但有过载报警。 17. 船舶电力网是由船用船用电缆、导线和配电装置以一定的连 接方式组成的整体。 二、选择 1.我国民用运输船多采用（柴油发电机组）作为船舶主电源。 2.在装有主电源、大应急电源、小应急电源的船舶电站中，三者关系是（ C ）。 C、当主电源恢复供电后，大应急电源应自动退出运行 3.与主配电板直接相连的电网称为（动力）网络。 4.对于交流380V、220V动力线路，电缆的电压降应不大于额定电压的（ 6% ）。 5.船舶电网的线制，目前应用最为广泛的是（ A ）。 A．三相绝缘系统 B．中性点接地的三相四线制系统 C.利用船体做中线的三线系统 D．中性点不接地的三相四线制系统 6.所谓相复励恒压调节系统是指（ C ）。 C.既根据负载电流又根据负载功率因数的变化进行励磁调节的 7.对于手动准同步并车，其电压差、频率差、初相位差允许的范围是（ B ）。 B.△U≤±10％UN、△f≤土0．5Hz、△δ≤土15o 8.自动分级卸载的作用（A当发电机过载时，将次要负载分批从电网上自动切除，以
江苏科技大学苏州理工学院 20 届毕业设计（论文） 船舶电力系统稳定性研究 系部：电子与信息工程 专业名称：电气工程及其自动化 班级： 学号： 作者： 指导教师： 二零年六月
江苏科技大学苏州理工学院本科毕业论文 船舶电力系统稳定性研究Research on the Stability of Marine Electric Power System
摘要 船舶是水上航行，海洋开发及国防建设的重要海上交通工具。船舶电力系统作为船舶的灵魂它的稳定性对船舶来说具有特别重要的意义。船舶电力系统与陆地电力系统是存在一定区别的。它是一个典型的独立电力系统，规模较小，但却十分复杂。科学技术日新月异，船舶电力系统容量在不断提高，生产技术在不断进步，船舶电力系统的自动化程度不断发展，除了船舶的电气照明和电力拖动之外，现在船舶大部分使用电力推进装置。船舶采用电力推进装置电能储备量增大。但同时也增加了控制电气的复杂性，所以对船舶电力系统的稳定性研究十分必要。 经过对资料的大量搜集阅读，本文对船舶电力系统稳定性的研究重要性以及国内外研究的现状进行了了解，还简要介绍了船舶电力系统的组成,电力系统稳定性理论，一些稳定性控制方法。然后对船舶电力系统两机并联型数学模型进行了建模与分析。又在建立好的模型的基础上利用反推法设计了自适应控制器，使系统在参数不确定以及外界存在扰动时仍能稳定运行，设计好控制器后采用经典的李雅普诺夫稳定性定理进行了稳定性的证明。最后，为了验证所设计的控制器的控制效果，在MATLAB下进了了系统仿真。仿真主要研究在不加控制器时和加控制器之后，功角δ和功角速度ω两个量的时序图。通过前后两个量的波形对比分析，得出结论，证明控制器可以在系统受到扰动时使系统恢复稳定。 关键词：船舶电力系统；稳定性研究；反推法；自适应控制器
船艇电气设备论文 船艇上所有的电气设备的连接都是通过船艇电力网络来实现的,作为联接电源与负载的桥梁,电力网质量性能的好坏将直接影响到电气设备的使用和船艇的执法执勤。下面是 ___为大家推荐的船艇电气设备，供大家参考。 摘要：为了保证船舶电力系统的供电连续性，及最大可能的缩短船舶停电时间，在分析了船舶电力系统 故障特点的基础上阐述了基于继电保护信息的船舶电力系统故障诊断专家系统的设计)根据故障现象的不同 将整个诊断系统划分为输电线路诊断和其他设备诊断两个模快)在知识表示上根据船舶电力系统的特点采用 了框架与产生式相结合的方式，同时为了处理故障识别过程中的不确定问题，引入了模糊规则)本系统在对哈 尔滨工程大学的船舶电力系统仿真装置诊断时，能够正确、快速的得出诊断结论)因此这种船舶电力系统的故 障诊断方法是行之有效和值得推广的
一. 船舶电力系统的组成 1.1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续的整体，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。其单线图如图1所示。 (1) 电源装置。将机械能、能等能源转化为电能的装置。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，也是电能的产生者(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 1.2船舶电力系统的基本参数 船舶电力系统的基本参数是指电流种类(电制)、额定电压和额定频率的等级。 1)电流种类(电制) 早期船舶采用直流电制，主要基于直流发电机调压容易、直流配电装置简洁、直流电动机调速平滑等优点。但直流电制在可靠性、经济性、可维修性方面的缺陷甚多，而电力电子技术的发展突破了交流电力系统的调压、调频、并联运行等一系列难点，使交流电制占据了主要地位。除了采用直流电力系统或交直流混合电力系统的特殊工程船舶外，几乎所有大中型船舶均采用交流电力系统。 2)额定电压等级
第36卷第5期企业技术开发2017年5月V〇L36 N〇.5_____________TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE_______________May.2017 船舶低汪配电杈设计 潘江虎 (厦门ABB低压电器设备有限公司，福建厦门361000) 摘要：文章根据船舶配电板的功能要求，论述了船舶低压配电板设计的相关技术问题，包括配电板功能 设计、短路分析计算以及选择性配合保护。 关键词：低压配电板电气设计；系统短路分析；选择性配合分析 中图分类号：TP391.9;U665.1 文献标识码：A文章编号：1006-8937(2017)05-0039-03 DOI：10.14165/https://www.doczj.com/doc/657462597.html,ki.hunansci.2017.05.012 Design of Low-voltage Switchboard for Ships PAN Jiang-hu (Xiamen ABB Low Voltage Electrical Equipment Co.,Ltd.,Xiamen,Fujian361000,China) Abstract：In this paper,according to the functional requirements of shipboard,the related technical problems of low voltage switchboard design were discussed,including the function design of switchboard,short circuit analysis and selective cooperation protection. Key w ords:low voltage switchboard electrical design;system short circuit analysis;selective coordination analysis 配电板是船舶电力系统的中枢，是用来把船舶电源 的电能经过集中控制再分配到各用电设备的装置，主要 功能是对电力系统实施保护、分配、转换,对系统运行参 数(电压、电流、功率、频率等)进行监视、测量和调控。如 果供电中断,船舶将失去动力来源，势必对船舶的正常 运行和安全造成不可估量的严重后果，因此，配电板的 设计，不仅要求能够可靠的对各负载用户供电,而且要 保证电力系统的不间断性。 1船舶配电板 船舶配电装置是用来接收和分配船舶电能,并对发 电机和电网进行保护、测量和调整等工作的设备，它是 由多种开关、保护电器、测量仪表、调节和信号装置等电 器设备按照一定要求组合而成的，其功能有： ① 根据需要接通或断开电路(手动或自动）； ②当电力系统发生故障时，保护装置能按要求动作，切除故障设备或网络，或发出报警信号； ③ 测量和显示运行中各电气参数,如电压、电流、功 率、功率因数等； ④ 能对电站的电压、频率以及并联运行的各发电机 组的有功、无功功率进行调整； ⑤ 能对电路状态、开关状态以及偏离正常工作状态 进行信号显示和报警。 l.i主配电板 主配电板，是对船舶主发电机的工作以及船上所有 用电设备的供电进行通断、监视、控制和保护的配电盘, 主要实现本地、远程控制发电机、发电机进线开关、母联 开关,负载均分及负载转移等功能。主配电板由各种不 同功能的功能屏组成，主要有发电机控制屏、并车屏、负 载屏。 l.i.i发电机控制屏 控制、调节、监视和保护发电机组用的。主要有发电 收稿日期:2017-03-22 作者简介:潘江虎（1983—），男，福建泉州人，硕士研究生，工程师，研究方向：船舶配电系统。