船舶電氣概述

1、輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 1 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 Chapter 7 Introduction to marine electrical system l 船舶電力系統(tǒng) l 軸帶發(fā)電機 l 船舶電氣安全管理 l 油船電氣系統(tǒng)的安全管理 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 2 第一節(jié)第一節(jié) 船用電力系統(tǒng)船用電力系統(tǒng) Section 1 Marine power system 一、船舶電力系統(tǒng)的組成及特點一、船舶電力系統(tǒng)的組成

2、及特點 1. 系統(tǒng)組成 電源裝置 配電裝置 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 3 （1）電源裝置 將機械能、化學能等能源轉變?yōu)殡娔艿难b置，主要指發(fā)電機和蓄電池 （2）配電裝置 對電源和用電設備進行保護、監(jiān)測、分配、轉換、控制的裝置 （3）船舶電網(wǎng) 電纜電線的總稱 ，是中間傳遞環(huán)節(jié) （4）負載 各種用電設備 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 4 2.2.船舶電力系統(tǒng)的特點船舶電力系統(tǒng)的特點 l 電站容量 l 連

3、接方式 l 電壓等級 l 配電裝置 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 5 二、船舶電力系統(tǒng)的基本參數(shù)二、船舶電力系統(tǒng)的基本參數(shù) 1.1.電流種類（電制）電流種類（電制） l 直流電 早期采用； 但在可靠性、經(jīng)濟學、可維修性等方面有很多缺陷； l 交流電 目前幾乎所有的船舶采用；調(diào)壓、變頻和并聯(lián)運行； l 交直流混合電力系統(tǒng) 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 6 2. 2. 額定電壓等級額定電壓等級 l 意義

4、電氣設備的重量和尺寸 經(jīng)濟性 安全性 l 各國的電壓等級 中國 美國 日本 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 7 3.3.額定頻率額定頻率 中國：50Hz; 美國：60Hz 三、配電裝置三、配電裝置 1.主配電板的構成及功能 l 發(fā)電機控制屏 l 并車屏 l 負載屏 l 匯流排 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 8 發(fā)電機控制屏發(fā)電機控制屏 組成： 發(fā)電機開關及操縱器件、指示燈和儀表、發(fā)電機勵磁控制 和保護環(huán)

5、節(jié) 控制屏及儀表 并車屏并車屏 儀表與開關： 同步表、同步指示燈、投切順序選擇和轉換開關、操縱按鈕 及狀態(tài)顯示指示燈、匯流排分段隔離開關、粗同步并車電抗 器、自動并車裝置等。 用于交流發(fā)電機組的并聯(lián)運行、解列等操作 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 9 負載屏負載屏 儀表及開關 用途 匯流排匯流排 用途 相序 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 10 2. 2. 分配電板分配電板 由過載保護電器組成的集合體，對

6、額定電流不超過 16 A 的電氣設備進行供電； 動力分配電板和照明分配電板； 3. 3. 應急配電板應急配電板 用于應急發(fā)電機的控制和監(jiān)視，并向應急用電設備供 電 ； 由應急發(fā)電機控制屏和應急配電屏組成 ； 與主配電板的互聯(lián)； 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 11 5. 蓄電池 用途：備用電源 類別： 酸性、堿性蓄電池 性能： 開路電壓、工作電壓、電池容量、使用溫度 壽命和儲存期 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineer

7、ing 12 1 1）酸性蓄電池）酸性蓄電池 結構組成：電極、電解質、隔離物及外殼 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 13 放電過程放電過程 負極： 正極： 氧化反應 還原反應 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 14 充電過程：充電過程： 負極： 還原反應 正極： 氧化反應 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 15 2

8、 2）堿性鎘鎳蓄電池）堿性鎘鎳蓄電池（ Nickel Cadmium Cell ） 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 16 3 3）蓄電池的充放電方式）蓄電池的充放電方式 4 4）船用蓄電池的維護保養(yǎng)）船用蓄電池的維護保養(yǎng) 恒電流充電 恒電壓充電 恒電流恒電壓充電 初次充電 正常充電 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 17 6. 6. 岸電箱岸電箱 l 供電方式： 接用單相交流岸電，僅供船上照明電路使用； 船

9、上安裝一臺變流機組或整流裝置，將交流岸電變?yōu)?直流電，再供電給船上的停泊負載 ； l 基本要求： 岸電箱的設施 注意事項 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 18 7.7.船舶電網(wǎng)船舶電網(wǎng) l 主電網(wǎng)： 主發(fā)電機通過主配電板供電的網(wǎng)絡，包括動力電 網(wǎng)和照 明電網(wǎng)，分別供電給動力負載和照明負載 l 應急電網(wǎng)： 由應急發(fā)電機通過應急配電板供電，或由蓄電池通過蓄電 池充放電板供電的電路 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineerin

10、g 19 第二節(jié)第二節(jié) 軸帶發(fā)電機軸帶發(fā)電機 Section 2 Shaft motor generator 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 20 一、主要類型一、主要類型 l 頻率變動型 l 頻率穩(wěn)定型 l 復合型 l:軸帶發(fā)電機；2 :晶閘管整流器；3 :電抗器； 4 :晶閘管道變器；5 :短路電抗器；6 :同步調(diào)相機； 7 :勵磁變換器；8 :控制裝置；9 :勵磁變壓器；10 :負載 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Eng

11、ineering 21 l 關鍵問題 ： 根據(jù)主機的運行條件，對主機轉速的變化進行補償，以獲 得恒頻、恒壓的電力 l 轉速補償方式： 無頻率補償型：發(fā)電機的頻率隨主機轉速而變化 二、變距漿船舶的軸帶發(fā)電機二、變距漿船舶的軸帶發(fā)電機 頻率補償型：采用機械或電氣的控制手段保持船舶電網(wǎng)的 頻率 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 22 圖7-3 CPP+S/G 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 23 l 變距槳和軸帶

12、發(fā)電機變距槳和軸帶發(fā)電機 工作原理 發(fā)電機與主機轉軸靠機械傳動裝置（減速齒輪箱）聯(lián)在一起； 缺點： 輸出電源頻率受主機負荷變化的影響； 可以和其他發(fā)電機并聯(lián)運行，但時間不宜過長； 輸出功率的大小受主機允許輸出功率的限制； 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 24 三、定距漿船舶的軸帶發(fā)電機三、定距漿船舶的軸帶發(fā)電機 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 25 第三節(jié)第三節(jié) 船舶電氣安全管理船舶電氣安全管理 Sect

13、ion 2 Safety Management of Electrical systme 一、船舶照明系統(tǒng)的維護保養(yǎng)一、船舶照明系統(tǒng)的維護保養(yǎng) 1. 1. 照明系統(tǒng)的維護周期和要求照明系統(tǒng)的維護周期和要求 測量線路的絕緣電阻 檢查燈頭接線是否老化和開斷 檢查室外燈具水密性能與銹蝕 開航前，應檢查航行燈、信號燈的供電電源、 燈具及故障報警裝置 探照燈、運河燈在使用前應檢查其電源、開關、 連接電纜和燈具的水密性能及絕緣電阻情況 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 26 2. 2. 照明系統(tǒng)維護保養(yǎng)注意事項照

14、明系統(tǒng)維護保養(yǎng)注意事項 盡量避免帶電更換燈泡，更換的燈泡應與電源電壓一致， 功率不能超過燈具允許的容量。 在檢修某些特殊部位，例如輔鍋爐內(nèi)部、柴油機曲軸箱、 壓載艙、儲水柜等地方需用臨時照明時，必須使用帶有安全 網(wǎng)罩的36 V以下的低壓燈。 裝卸易燃危險貨物時，不可使用攜帶式貨艙燈。 應急照明燈具應涂以紅漆標記，以示區(qū)別。經(jīng)常檢查燈泡 是否良好，損壞的應及時更換.。 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 27 甲板、船橋等露天投光燈具，開燈前應先脫去帆布，用完 要及時將帆布罩妥。 室外水密插座，通電前先檢

15、查插頭螺母是否旋緊，取出插 頭前檢查電源是否切斷，用畢后應旋緊防水蓋。 需要張掛彩燈時，要考慮到供電線路和開關的載流量、各 相電流分配是否平衡，并要配備好保護裝置。油船嚴禁張掛 彩燈 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 28 二、船舶電氣火災的預防二、船舶電氣火災的預防 1.電氣設備起火原因 電氣設備的絕緣下降或損壞，電氣線路發(fā)生短路、接地等 故障引起的火花； 電氣設備長期過載、超負荷工作，溫升超過允許值，甚至 燃燒； 繼電器、接觸器通斷情況不良，滅弧不好； 直流電機換向不好，換向火花過大； 導體或電纜

16、連接點松動，接觸不好，引起局部發(fā)熱甚至燃 燒。 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 29 2.2.電氣設備的防火要求電氣設備的防火要求 經(jīng)常檢查電氣線路及設備的絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)接地、短路等 故障時要及時排除； 電氣線路和設備的載流量必須控制在額定范圍內(nèi)； 嚴格按施工要求，保證電氣設備的安裝質量； 按環(huán)境條件選擇使用電氣設備，易燃易爆場所要使用防爆 電器； 電纜及導線連接處要牢靠，防止松動脫落 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engin

17、eering 30 3.3.電氣滅火器具電氣滅火器具 對于已經(jīng)切斷電源而范圍較大的電氣火災，可使用水和常 規(guī)滅火器 ； 對于未切斷電源的電氣火災應采用絕緣性能好、腐蝕性小 的滅火器具 ； H氧化碳滅火器、1211滅火器、干粉滅火器 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 31 第四節(jié)第四節(jié) 油船電氣系統(tǒng)的安全管理油船電氣系統(tǒng)的安全管理 Section 4 Electrical system Safety Management of tanker 一、油船靜電起火的預防一、油船靜電起火的預防 1. 1. 靜電

18、的產(chǎn)生靜電的產(chǎn)生 油與管壁、油艙的摩擦和沖擊 油品與油艙壁的摩擦 油品通過多孔或網(wǎng)狀過濾器、隔離裝置 油品微滴的飛濺與空氣摩擦及油中結晶水滴的沉降過程 油艙內(nèi)的油品與油面漂浮物的相互撞擊 在對油艙采樣測量時，測桿和采樣器具在施放和提升過 程中，油艙內(nèi)會產(chǎn)生靜電； 洗艙機和噴嘴軟管在洗艙工作過程中會產(chǎn)生靜電，洗艙 水柱、水霧、水珠等形成的水滴；降落在油品中發(fā)生沖擊 時，也能產(chǎn)生靜電； 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 32 油艙內(nèi)的鐵銹、石鈾渣滓等沉淀物在下沉時，會產(chǎn)生靜 電； 油艙上索具和吊桿的摩擦，會產(chǎn)生靜電； 落到油艙的物品及工具等，在墜落和發(fā)生碰撞時，會產(chǎn)生 靜電； 人體穿脫毛料和合成纖維衣服時，會產(chǎn)生極高的靜電電 壓，足以引燃周圍的爆炸性氣體。 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 輪機概論輪機概論 Introduction to Marine Engineering 33 二、油船靜電的預防 l 向艙內(nèi)充入惰性氣體，以使含氧量極低 l 在裝卸油時應控制貨油的流速 l 油管要用接地電纜連接 l 裝完后30min進行取樣 l 按要求進行洗艙 l 油船工作人員應穿導電好的衣服和鞋襪，不宜配帶與人體 絕緣的金屬器件 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概