第一章船舶電力系統(tǒng)

第一章船舶電力系統(tǒng)對知識的掌握分為了解，識記，精通2023/2/3柴油機發(fā)電機糾正一個大家可能錯誤的觀點！2023/2/3第一節(jié)船舶電站的相關(guān)規(guī)范船舶電力系統(tǒng)的三個確保（了解）

制造規(guī)范

橫向規(guī)范四種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（了解）配套規(guī)范

安裝規(guī)范2023/2/3第一節(jié)船舶電站的相關(guān)規(guī)范船舶電站的主要術(shù)語：

船舶主電源&應(yīng)急電源（識記）

主配電版&應(yīng)急配電板（識記）

一次配電系統(tǒng)&二次配電系統(tǒng)（精通）

低壓&高壓系統(tǒng)&供電持續(xù)性（了解）42023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基礎(chǔ)二.船舶電力系統(tǒng)的組成：

船舶電力系統(tǒng)的組成？（精通）配電裝置電網(wǎng)負(fù)載電源大應(yīng)急系統(tǒng)小應(yīng)急系統(tǒng)柴油發(fā)電機廢氣透平發(fā)電機軸帶發(fā)電機應(yīng)急發(fā)電機蓄電池2023/2/3配電裝置對電源即發(fā)電機發(fā)出的電能、電力網(wǎng)和電力負(fù)載進行保護，分配，轉(zhuǎn)換，控制和檢測的裝置。根據(jù)供電范圍和對象的不同可分為主配電板、應(yīng)急配電板、動力分配電板、照明分配電板和蓄電池充放電板等。2023/2/3船舶電網(wǎng)

P16頁是全船電纜電線的總稱，作用是將各種電源與負(fù)載按一定關(guān)系連接起來。可分為主電網(wǎng)、應(yīng)急電網(wǎng)、小應(yīng)急電網(wǎng)、弱電電網(wǎng)。2023/2/3（2）第Ⅱ類負(fù)荷：短時或重復(fù)短時使用的負(fù)荷；（3）第Ⅲ類負(fù)荷：偶爾短時使用的負(fù)荷以及按操作規(guī)程可以在電站尖峰負(fù)荷時間以外使用的負(fù)荷。（1）第Ⅰ類負(fù)荷：連續(xù)使用的負(fù)荷；2023/2/3第Ⅰ類負(fù)荷第Ⅱ類負(fù)荷第Ⅲ類負(fù)荷第Ⅰ類負(fù)荷第Ⅱ類負(fù)荷第Ⅲ類負(fù)荷舵機起貨機起錨機絞纜機主機淡水泵主機海水泵主機滑油泵主機噴油嘴冷卻泵排氣渦輪滑油泵主機燃油循環(huán)泵透平發(fā)電機凝水泵鍋爐燃油泵鍋爐鼓風(fēng)機消防總用泵燃油分油機輕柴油分油機滑油分油機燃油駁運泵輕柴油輸送泵滑油輸送泵艙底泵壓載泵日用淡水泵衛(wèi)生水泵飲水泵熱水循環(huán)泵蒸發(fā)器凝水泵蒸發(fā)器給水泵主機盤車機機艙起吊機車床砂輪鉆床電焊機救生艇吊艇機舷梯起吊機探造燈消防泵貨油泵冷藏貨艙壓縮機冷卻泵貨艙通風(fēng)機機艙通風(fēng)機CO2室抽風(fēng)機冷藏機艙抽風(fēng)機冷藏機艙送風(fēng)機廚房送風(fēng)機廚房抽風(fēng)機浴室、廁所抽風(fēng)機照明設(shè)備助航、通訊用變流機主空氣壓縮機油灶鼓風(fēng)機空調(diào)壓縮機空調(diào)淡水泵空調(diào)送風(fēng)機伙食冷庫壓縮機電動鍋爐給水泵充電機組無線電雷達了解MoldedcasebreakerAircircuitbreaker匯流排轉(zhuǎn)換接觸器132023/2/3返回2023/2/3第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基礎(chǔ)三.船舶電力系統(tǒng)的參數(shù)：（精通）2023/2/3第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基礎(chǔ)五.船舶電網(wǎng)的分類：（精通）

（1）動力配電網(wǎng)絡(luò)

（2）照明配電網(wǎng)絡(luò)

（3）應(yīng)急電網(wǎng)（4）小應(yīng)急電網(wǎng)

（5）弱點網(wǎng)絡(luò)主電網(wǎng)2023/2/3船舶電網(wǎng)的配電方式&接線方式(識記)

電壓等級在500V以下的船舶電網(wǎng),一般采用枝狀或環(huán)狀配電方式環(huán)狀枝狀2023/2/3大于500V的中壓電網(wǎng),比如3300V和6600V的大型船舶及電力推進船舶2023/2/3第二節(jié)船舶電力系統(tǒng)基礎(chǔ)五.船舶電網(wǎng)的線制（精通）船舶應(yīng)用最廣泛2023/2/3第三節(jié)船舶配電裝置一.船舶主配電板的功能（識記）（1）正常運行時，手動/自動接通或切斷電源至用電設(shè)備的供電網(wǎng)絡(luò)，對電網(wǎng)供電/停電。（2）測量和監(jiān)視電力系統(tǒng)的各種電氣參數(shù)（電壓，頻率，電流，功率…..）（3）調(diào)整電力系統(tǒng)的各電氣參數(shù)值（4）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或不能運行時，保護電路起作用自動切斷和警報（5）對電路狀態(tài)，開關(guān)狀態(tài)以及偏離正常的工作狀態(tài)進行信號顯示。2023/2/3第三節(jié)船舶配電裝置主配電板的組成：(精通)2023/2/3應(yīng)急配電板發(fā)電機控制屏并車屏負(fù)載屏2023/2/3匯流排返回2023/2/3控制屏內(nèi)還裝有逆功率繼電器和儀用互感器等。

1.發(fā)電機控制屏用來控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和保護發(fā)電機組。每臺發(fā)電機組均配有單獨的控制屏。其上部分裝有測量儀表、轉(zhuǎn)換開關(guān)、指示燈、主要電源開關(guān)、原動機的調(diào)速開關(guān)和按鈕等

；下部一般安裝有發(fā)電機主開關(guān)，有的船舶也裝有發(fā)電機勵磁控制裝置。

2023/2/3通過電流表&電壓表和轉(zhuǎn)換開關(guān)可以測量線電流和線電壓黃色旋鈕開關(guān)(帶指示燈),用于發(fā)電機停機狀態(tài)下打開電機內(nèi)部的烘潮加熱器,發(fā)電機ACB和防潮加熱器電路間有聯(lián)鎖裝置.返回2023/2/32.并車屏并車屏用于交流發(fā)電機組的并聯(lián)運行、解列等操作。主要由頻率表（電網(wǎng)和待并機）、同步表與同步指示燈及其轉(zhuǎn)換開關(guān)、調(diào)速開關(guān)、合（分）閘按鈕、投切順序選擇和轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。2023/2/3負(fù)載屏上裝有裝置式空氣開關(guān)、電壓表、電流表、轉(zhuǎn)換開關(guān)、絕緣指示燈、兆歐表以及與岸電箱相連的岸電開關(guān)等。3.負(fù)載屏負(fù)載屏的主要功能是對各饋電線路進行控制、監(jiān)視和保護，通過裝在負(fù)載屏上的饋電開關(guān)將電能供給船上各用電設(shè)備或分配電板。它包括動力負(fù)載和照明負(fù)載。

考2023/2/34.匯流排交流匯流排按從上到下(垂直排列)，從左到右，從前到后(水平布置)的順序依次為A相、B相、C相（或U相、V相、W相）。匯流排的顏色依次為綠色、黃色、褐色或紫色，中線為淺藍色(若有接地線則接地線為黃綠相間顏色)。直流匯流排按從上到下(垂直排列)，從左到右，從前到后(水平布置)的順序依次為正極、中線、負(fù)極。其正極顏色為紅色，負(fù)極為藍色，中線為綠色和黃色相間色。2023/2/3

分配電板

分配電板是向成組用電設(shè)備進行供電的開關(guān)和控制設(shè)備的組合裝置。對額定電流不超過16A的電氣設(shè)備進行供電的開關(guān)板，也稱為分電箱，主要有動力分配電板和照明分配電板兩種。區(qū)域分配電板由主配電板或應(yīng)急配電板饋電，是對耗電大于16A的電器設(shè)備進行供電的開關(guān)板。

2023/2/3應(yīng)急配電板

應(yīng)急配電板的功能是控制和監(jiān)視應(yīng)急發(fā)電機組的工作狀況，并向應(yīng)急用電設(shè)備供電。它與應(yīng)急發(fā)電機組安裝在同一艙室內(nèi)，一般位于艇甲板上。應(yīng)急配電板由應(yīng)急發(fā)電機控制屏和應(yīng)急配電屏組成，其上面安裝的儀器儀表與主配電板類似，只是應(yīng)急發(fā)電機不需要并聯(lián)運行而無需逆功率繼電器和同步表。應(yīng)急發(fā)電機組均有自動起動裝置，當(dāng)主電網(wǎng)斷電并延時確認(rèn)后，應(yīng)急發(fā)電機組一般在45s內(nèi)可以自動起動成功并向應(yīng)急電網(wǎng)供電，而主電源恢復(fù)供電后，應(yīng)急發(fā)電機組便自動脫離并自動停車。2023/2/3（3）采用自動分級卸載裝置。在發(fā)電機高峰負(fù)載時，自動分級卸掉次要負(fù)載，以確保重要用電設(shè)備的安全和連續(xù)供電。

(2)兩路獨立饋電線供電。某些重要的負(fù)載如舵機、航行燈控制箱等。（1）由主配電板直接供電。如舵機、錨機、消防泵、艏艉側(cè)推器、消防自動噴淋系統(tǒng)、無線電電源板、電羅經(jīng)、航行燈控制箱、蘇伊士運河燈等。

指那些與船舶航行、貨物的保存、船舶與人身安全有關(guān)的電氣設(shè)備。在配電方面通常采取如下措施：重要負(fù)載的饋電方式（4）分段匯流排供電方式。船上許多重要負(fù)載常是兩臺，將兩組分別由配電板上兩段獨立的匯流排供電（兩段匯流排之間用自動開關(guān)連接），則可提高供電的可靠性。

船舶應(yīng)急電源與岸電電源

船舶應(yīng)急電站

船舶應(yīng)急電站由應(yīng)急配電板和應(yīng)急發(fā)電機組成

應(yīng)急發(fā)電機：客船及500總噸以上的貨船在一般情況下均應(yīng)設(shè)有獨立應(yīng)急電源，他可以是發(fā)電機，也可以是蓄電池，作為應(yīng)急電源使用的發(fā)電機稱為應(yīng)急發(fā)電機。大應(yīng)急發(fā)電機（組）供電時間：國際航線的客船為36h.

小應(yīng)急為蓄電池組供電時間為30min

第三節(jié)船舶配電裝置2023/2/3發(fā)電機控制屏（電壓表電流表功率表頻率表斷路器繼電器等等）負(fù)載屏（開關(guān)和電流表（有些有），分為應(yīng)急動力和應(yīng)急照明負(fù)載，以及絕緣指示）應(yīng)急配電板與發(fā)電機組一起，位于艇甲板層應(yīng)急配電板上無需逆功率繼電器和同步表2023/2/3船舶主電網(wǎng)與應(yīng)急電網(wǎng)間單線原理示意圖2023/2/3主電網(wǎng)與應(yīng)急電網(wǎng)的連接方式互鎖的連接方式，聯(lián)絡(luò)開關(guān)2023/2/3四船用空氣斷路器(識記)1.框架式&萬能式自動空氣斷路器2.裝置式&塑殼式自動空氣斷路器2023/2/3一、萬能式自動氣斷路器國內(nèi)外制造的船用發(fā)電機主開關(guān)的型式很多,結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本原理大同小異，一般都是由觸頭單片、滅弧裝置、自動脫扣機構(gòu)，操作機構(gòu)和保護裝置組成。

1．觸頭和滅弧系統(tǒng)自動空氣斷路器大多是采用滅弧柵進行滅弧。2023/2/3

㈠觸頭系統(tǒng)：——主觸頭通斷順序

接通順序：弧觸頭→副觸頭→主觸頭斷開順序：主觸頭→副觸頭→弧觸頭392023/2/3

㈡.滅弧裝置：

交流自動空氣斷路器大多采用滅弧柵滅弧，滅弧裝置(滅弧罩)由許多長短不同鐵質(zhì)柵片(磁鋼片)和絕緣材料構(gòu)成。為減小電弧進入柵片的阻力，滅弧柵片做成“人”字形缺口，相鄰柵片的缺口互相錯開，按一定的間隔距離交叉排列。滅弧柵片常安裝在陶瓷底座上，為確保滅弧效果，滅弧裝置應(yīng)保持清潔干燥。電弧實際上就是熱電流2023/2/32.自由脫扣機構(gòu)自由脫扣機構(gòu)的作用是使觸頭保持完好閉合或迅速斷開。圖1-9所示是一個四連桿機構(gòu)，它是觸頭系統(tǒng)和操作傳動裝置之間的聯(lián)系機構(gòu)。

(a)合閘位置(b)分閘位置(c)為準(zhǔn)備合閘位置自由脫扣機構(gòu)示意圖2023/2/3

3.操作機構(gòu)操作機構(gòu)用于控制自由脫扣機構(gòu)的動作，實現(xiàn)觸頭閉合或斷開。

（1）手動操作各種類型的自動空氣斷路器都有手動合閘操作手柄，通常有轉(zhuǎn)動和上下扳動兩種型式。

422023/2/3（2）電磁或電動合閘DW-94型電動合閘主開關(guān)采用電動操作時，其合閘操作線路原理如圖12-26所示。DW-95、DW-98型電動合閘采用電磁操作，其合閘操作線路原理圖如圖12-27所示。AH型采用電磁鐵直推式合閘，線路原理圖如圖12-28所示。2023/2/3圖12-26電動合閘原理圖2023/2/3圖12-27DW98電磁合閘控制線路圖12-28AH型電磁合閘原理圖返回2023/2/3失壓脫扣器當(dāng)線路電壓低于規(guī)定值,開關(guān)自動跳閘分勵脫扣器用于遠距離控制開關(guān)的斷開過流脫扣器用作發(fā)電機的短路和過載保護2023/2/32023/2/3斷路器管理要點及主要故障分析1.先看說明書，有具體的故障分析舉例。2.分為機械類和電氣類故障，處理原則是先機械后電氣。

2023/2/3一、發(fā)電機的外部短路保護

發(fā)電機外部短路保護：

★危害：突然短路電流比穩(wěn)定短路大很多，由于電流的熱效應(yīng)和力效應(yīng)，將對發(fā)電機和傳輸線路產(chǎn)生很大破壞。且U下降→設(shè)備不能運行。

★保護范圍：發(fā)電機的外部短路保護通常僅指發(fā)電機主開關(guān)以外的短路保護。

★總體原則：既要保護發(fā)電機，又要盡可能不中斷供電。根據(jù)短路電流大小，外部短路保護有短路短延時和短路瞬間動作保護之分。

★保護元件：可由專門“綜合保護裝置”或發(fā)電機主開關(guān)的過流脫扣器等元件保護。索引二、發(fā)電機的過載保護

發(fā)電機過載保護：

同步發(fā)電機的過載是指：①.發(fā)電機輸出功率超過額定值，②.發(fā)電機輸出電流超過額定值。

過載的主要原因是：發(fā)電機的容量不足，或并聯(lián)運行的發(fā)電機組負(fù)載分配不均勻。

《規(guī)范》規(guī)定：對于無自動分級卸載的過載保護，過載為125％～135％額定值時，延時15～20s使發(fā)電機自動跳閘。對有自動分級卸載裝置的過載保護，過載為110％～120％額定值時，分級卸載裝置延時15～20s動作，自動卸去部分次要負(fù)載；過載為150％額定值時，延時15～20s動作。索引

自動分級卸載裝置：

自動分級卸載裝置，是船舶電站綜合保護裝置之一，它實際上可看成是發(fā)電機過載保護的一種裝置。將第一級被卸載的負(fù)載，其配電斷路器的分勵線圈并聯(lián)在一起，當(dāng)跳閘信號1發(fā)出時，這些斷路器同時跳閘，即被卸載。第二級卸載的原理也與第一級卸載相似。經(jīng)過二級卸載后仍過載，則直接作用到發(fā)電機主開關(guān)分勵線圈，使之跳閘。二、發(fā)電機的過載保護索引

發(fā)電機的欠壓保護：

★欠壓的危害：過低的電壓將使電機或其他利用電磁感應(yīng)原理工作的電器的工作電流增大、銅損耗和發(fā)熱增加、溫升增大。不僅影響電機或電器使用壽命，且增加發(fā)電機的負(fù)擔(dān)。

★我國規(guī)范規(guī)定：對帶時限的船舶同步發(fā)電機欠壓保護，當(dāng)發(fā)電機端電壓低于70％～80％UN時，延時1.5～3s動作；對不帶時限的同步發(fā)電機欠壓保護，低于40％～75％UN時，瞬時動作。

★欠壓保護元件：框架式自動空氣斷路器中的失壓脫扣器或綜合保護裝置的失壓繼電器。三、發(fā)電機的欠壓保護索引

發(fā)電機的逆功率保護：

★定義：發(fā)電機不但不發(fā)出有功功率，還從電網(wǎng)吸收有功率時，稱為逆功率運行。將處于電動機運行狀態(tài)的發(fā)電機切除，稱為逆功率保護。

★危害：不僅消耗功率，還可能損壞機組。

★規(guī)范規(guī)定：并聯(lián)運行的同步發(fā)電機應(yīng)設(shè)有延時1～10s動作逆功率保護。逆功率整定值：柴油機組為8％～15％PN；渦輪機組為2％～6％。當(dāng)供電電壓下降至50％UN時，逆功率保護不應(yīng)失效。

★保護元件：逆功率繼電器。四、發(fā)電機的逆功率保護[第四節(jié)要點]：短路、過載、欠壓和逆功率保護的整定值、保護元件。第五章索引

逆功率繼電器：

發(fā)電機逆功保護元件是逆功繼電器，是個檢測有功功率大小和方向的元件。

逆功繼電器有感應(yīng)式、整流式等，隨著電子技術(shù)發(fā)展，各種電子式逆功繼電器不斷出現(xiàn)。[第五節(jié)要點]：保護種類、要求與方法，絕緣監(jiān)視方法，接岸電注意，逆功檢測原理。第五章四、逆功率繼電器的作用和接線方式索引

船舶電網(wǎng)保護：

船對船舶電網(wǎng)的保護主要是電網(wǎng)的短路和過載保護。

由于船舶電力系統(tǒng)幾乎都采用三相三線制中性