01船舶电力系统.ppt

* 三.交直流混合電力系統 交直流混合電力系統是一種交流發電機組和直流蓄電池組混合構成的電力系統，主要用於潛艦等特種艦艇。它可以在蓄電池中儲存電能，有較高的供電可靠性。根據船舶主要用電設備是交流或直流，又可分為交流供電系統和直流供電系統。 * 交直流混合電力系統 * 四.交流電力推進整合電力系統 電力推進的船舶(如破冰船、工程船等)，常採用將船舶電力推進主機電源合船舶動力照明電源兩者合一的電力系統，這樣的電力系統具有更大的經濟性和機動性。 * 交流電力推進整合電力系統 * 五.直流電力推進整合電力系統 這是柴油機直接驅動常規潛艦早期應用較多的一種電力系統，它既可由旭電池組供電，也可由推進發電機供電。 * 直流電力推進整合電力系統 * 船舶電力系統的可靠性 一.船舶電力系統的可靠性 1.可靠性概念 可靠性是指研究對象在規定條件下和規定的時間內完成規定功能的能力。 可靠性分固有可靠性和使用可靠性兩種。前者通過科學論證、合理設計及精選元件器和設備來確定。後者是對象在具體環境中運行、維護及人為因素影響下實際達到的可靠性。 可靠性常用可靠度或故障率來衡量，它與機率有關。 * 2.保證可靠性的措施 (1)組成系統的各元件或設備應有足夠的可靠性 (2)系統設計時充分保證供電能力、運行安全和維護方便。如發電機組及電源設備留有一定的供電裕量。 (3)制定系統的操作和維護規章制度，儘可能減少或避免人為失誤。 (4)透過準確的檢測手段，在故障前兆時期及時警報，以避免故障發生。當發生局部故障時，採取積極的措施把故障限制在最小範圍內。 (5)把大系統劃分為多個不同功能的子系統，各個系統保持相對的獨立性。例如，可劃分出控制系統、檢測警報系統、通信系統和保護系統等。 (6)有必要的後備保障，元件級有備品備件；設備級有備用設備，如備用發電機、備用舵機電動機等。 * 應急電力系統的作用是在主系統發生故障時，替代主系統向重要負載供電。應急系統須滿足系統獨立性原則，它有自己的應急電源設備、應急配電盤、應急電網及應急負載。應急電站一般設在上層甲板，遠離主電站(通常設在機艙或機艙平台處)。 應急電力系統分兩種：一種以柴油發電機組作為電源，叫大應急系統；一種以蓄電池組及其充電設備作為電源，叫瞬時應急系統或小應急系統。後者的供電時間較短，但主系統斷電後它幾乎可以不間斷的維持向重要設備供電。 * 3.可靠性與經濟性的關係 在追求可靠性的同時，還要考慮經濟性。隨著對可靠性要求的提高，系統的投資和運行費用必然會增加；另外，使用的可靠性隨時間不斷下降，系統維護和故障損失費用也要相應增加。 * 二.船舶電力系統的存活力概念 軍用艦艇，除考慮可靠性外，還強調存活力。艦艇電力系統的存活力，是指其在戰鬥或事故中破損時，仍能保證有不間斷供電的能力。因此，艦船電力系統與民用船舶有許多不同之處。 為了提高電力系統的存活力，船舶電力系統通常採用多主電站方式。 * 為了提高電力系統的存活力，在電網接線結構方面，採用可靠性高的接線方式，如環形和網形接線方式；在供電方面採用分區形式，如以水密艙壁為界。 * * 船舶電站的電制種類仍然會到船舶能源類型或某些條件的限制。例如有較高調速要求的推進電力系統往往採用直流電制，小漁船、小快艇和只有少量照明負荷的小船上仍採用蓄電池組作電源。 有些船舶如挖泥船等，少量工作機械功率比較大、拖動或自動控制要求比較高，而採用直流電又比較適宜時，可以考慮採用交直流混合電制。以交流電供給機艙輔機及一般甲板機械和照明等用電，而以直流電供給工作機械。儘管如此，交流電制仍然是船舶電力系統技術發展的主流。 * 額 定 電 壓 額定電壓是電力系統重要的參考指數之一。確定電力系統及其負載的電壓等級是電力系統設計的一項基本內容，船舶電力系統電壓等級一般都盡可能與岸電相同。 對於同一電壓等級的額定電壓，針對電源設備和用電設備其數值有所不同，具體如下。 1.用電設備的額定電壓 因為電力線路在有電流通過時要產生電壓降，所以線路上各點的電壓都略有不同。 * 2.發電機的額定電壓 由於電力線路允許的電壓偏差一般為±5%，及整個線路允許有10%的電壓損耗值，因此為了使線路的平均電壓維持在額定值，線路首端(電源端)的電壓宜較線路額定電壓高5%，而線路末端的電壓則較線路額定電壓低5%，所以發電機額定電壓規定高於同級電網而定電壓的5%。 3.電力變壓器的額定電壓 (1)電力變壓器的一次繞組額定電壓 當變壓器直接與發電機相連時，其一次繞組額定電壓應與發電機額定電壓相同，即高於同級電網額定電壓5%。 當變壓器不是與發電機相連而是經過較長的線路連接時，則可看作是線路的用電設備，因此其一次繞組額定電壓應與電網額定電壓相同。 * (2)電力變壓器的二次繞組額定電壓 變壓