第1讲船舶电力系统1.ppt

课题一 船舶电力系统课程介绍和船舶电力系统的组成、特点及要求 概述 船舶电力系统的组成 船舶电力系统的特点 船舶电力系统的基本参数 电气设备的船用条件及基本要求 船舶电站的主接线 船舶电力系统的类型 第一讲 船舶电力系统1 一、概述 1、社会背景和船舶电站的学科地位 20世纪80年代前，中国造船业比较落后，90年代后中国造船业迅速发展。1997年后中国跨入世界造船业第三大国。目前全球最大造船国的首四个排名为韩国、欧盟、中国和日本。 我国的船舶工业具有明显的外向特征，出口船舶在我国船舶建造量中的比例逐年提高。目前我国的船舶订单中有85%以上是出口船订单。 船舶作为重要的交通工具依然保持着无可替代的地位，船舶电站是船舶的一个重要组成部分，也是船舶技术的重要标志，它反映了一个国家的战略地位和综合国力的水平。随着世界造船业市场竞争的日益加剧，船舶电气在船舶建造中的地位日益提高，甚至在 国际市场竞争中起着举足轻重的作用，也已成为增强企业活力、参加国际经济大循环、与世界经济接轨的重要因数。所以船舶电站课题十分重要。 2、本课程的研究对象及主要内容 研究的对象：是船舶的“发电—配电—用电”这个特定环境下的电力系统及其应用技术的相关问题。 以船舶低压交流电力系统为主线展开全书内容。主要包括：（1）保证供配电方式和电网结构，以及继电保护等方面切实可行。（2）发电机组的并车和解列。（3）发电机电压的调整。（4 ）电网频率的调整。 船舶电力系统要切实保证全船的生产和生活用电的需要，必须达到下列基本要求： (1)安全 在电能的发送、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 (2)可靠 应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。 (3)优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 (4)经济 电力系统的投资要省、运行费用低，并尽可能地节约电能。 因此，确保船舶电力系统安全、可靠、优质和经济地运行是船舶建造和运营的一项最基本任务。 船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和电力负载组成。船舶电力系统简图如图1-1所示。 电源 电源是将其它形式的能源（如机械能、化学能等）转变成电能的装置。船上的电源装置通常是柴油发电机组和蓄电池。主发电机组是船舶的主电源，应急发电机组是应急电源，蓄电池组一般作为小应急电源。主发电机组不能供电时，由应急发电机组或蓄电池组向船舶重要航行设备和应急照明系统供电。直流船舶电力系统采用直流发电机组，交流船舶电力系统采用交流发电机组。 配电装置 配电装置是接受和分配电能的装置，也是对电源、电力网和负载进行保护、监视、测量和控制的装置。它包括各种电力开关、互感器、测量仪表、连接母线、保护电器、按钮、控制和转换开关、自动化设备及各种附属设施等。根据供电范围和对象的不同，配电装置可分为主（总）配电板、应急配电板、分配电板（箱）、充放电板和岸电箱等。 电力网 船舶电力网是全船电缆电线的总称。船舶电网是联系发电机、主(应)配电板、区域配电板、分配电板和负载的中间环节，是将电源的电能输送到负载的网络。船舶电力网按其所联接的负载性质，可分为动力电网、照明电网、应急电网、小应急电网等。 电力负载 电力负载又称电力负荷，指耗用电能的各种用电设备，它是将电能转换成其他形式能量的用电设备。船上的用电设备形式很多，主要有动力负载(各种电力拖动机械)、照明负载、通讯导航设备等，舰艇还有特殊的武器装备负载，动力负载往往占总用电量的70％左右 。 三、船舶电力系统的特征及基本要求 1、船舶电力系统的特征 船舶电站容量较小 。陆地电网容量一般在几百万至几千万千瓦，单机容量大多在数十万千瓦，而一般较大的远洋船舶主电站通常装3台发电机组，单机容量约为400～1000kW，可见船舶电源远远小于陆地电源。由于船舶电力系统相对独立、且容量小，因此船舶发电机组的电压或频率调节相对较难，调整发电机的电压或原动机的转速，将直接影响电网的电压和频率波动。船舶电力系统容量虽小，但可靠性要求较高。通常船舶只有一个电站工作，任何断电事故都将危及船舶航行的安全。 船舶电网线路短 。由于船舶空间有限，电气设备 比较集中，电网长度不长(一般不超过200m)，且都采用电缆。所以对发电机组和电网的保护比陆地系统要简单，但在保护配合方面却要求较高。 船舶电气设备工作环境恶劣 。 船舶电气设备工作条件比陆地恶劣，环境对电气设备的性能和工作寿命有严重影响。当环境温度高时，会造成电机出力不足，绝缘加速老化；相对湿度高则会使电气设备绝缘受潮、膨胀、分