第三章船舶發(fā)電機和配電系統(tǒng)課件

船舶電站1精選版課件ppt§3-1

、三相交流同步發(fā)電機本節(jié)內(nèi)容：同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)原理參數(shù)特性曲線2精選版課件ppt一、同步電機結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)：鐵心和繞組接線：

Y形連接

定子結(jié)構(gòu)：3精選版課件ppt轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)隱極式轉(zhuǎn)子大型機的轉(zhuǎn)子支架轉(zhuǎn)子鐵心硅鋼片轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)一對極隱極式兩對極凸極式轉(zhuǎn)子：有凸極式和隱極式兩種。轉(zhuǎn)子繞組是直流繞組。4精選版課件ppt二、同步發(fā)電機的基本數(shù)據(jù)

銘牌數(shù)據(jù)：

主要銘牌數(shù)據(jù)有：額定容量、額定電壓、額定頻率、額定功率因數(shù)、定子繞組連接、絕緣等級、冷卻方式等。

注意：額定容量、額定電壓、額定功率因數(shù)和額定電流可能只標出三個。

工作原理簡介：

外部直流電源通過滑環(huán)向轉(zhuǎn)子提供直流勵磁電流，并產(chǎn)生磁場；原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子磁極磁場切割三相定子繞組，感應(yīng)三相交流電。5精選版課件ppt1、空載特性E0=4.44kfNΦ0空載特性：

保持額定轉(zhuǎn)速不變，空載電勢E0與空載勵磁電流If的關(guān)系曲線?！逧0∝Φ0∝B

，If∝H；∴空載特性的實質(zhì)就是磁化曲線。

三、同步發(fā)電機的基本特性6精選版課件ppt2、電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)磁場對氣隙磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。

電樞電流影響電樞反應(yīng)的性質(zhì)：電樞電流與空載電勢的關(guān)系有：同相位、滯后和超前三種。與之對應(yīng)的電樞反應(yīng)的性質(zhì)有：交軸、直軸去磁和直軸增磁三種。交軸反應(yīng)（同相位）直軸去磁（滯后）直軸去磁（超前）一般情況感性滯后的電流7精選版課件ppt3、外特性和調(diào)節(jié)特性

外特性：同步發(fā)電機外特性與變壓器相似同步發(fā)電機的電壓變化率的大小、正負與發(fā)電機所帶的負載的大小和性質(zhì)有關(guān)。8精選版課件ppt目的：保持電壓恒定調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性曲線電樞反應(yīng)去磁，則勵磁電流應(yīng)增加，反之則減小。9精選版課件ppt§3-2.船舶電力系統(tǒng)基本概念本節(jié)主要內(nèi)容有三個部分

1.電力系統(tǒng)組成特點：主要掌握組成、作用和特點。

2.電力系統(tǒng)基本參數(shù)：

——

三個基本參數(shù)電制、額定電壓、額定頻率3.船舶電網(wǎng)10精選版課件ppt電源：發(fā)電機組和蓄電池。配電裝置：分配、保護監(jiān)測控制。船舶電力網(wǎng)：電纜、電線總稱。

分類：動力、照明、應(yīng)急、低壓和弱電等5種電網(wǎng)。一、系統(tǒng)的組成及特點一、組成：電源、配電裝置、電力網(wǎng)和負載11精選版課件ppt

1、船舶電力系統(tǒng)的負載：1.電力拖動負載：包括甲板機械、艙室機械等；

2.照明負載：照明燈具，信號燈（重要設(shè)備）；

3.通訊導航設(shè)備：無線電、車鐘、電羅經(jīng)、雷達等（重要設(shè)備）；

4.其他設(shè)備：生活用電設(shè)備。電力系統(tǒng)的負載和特點2、船舶電力系統(tǒng)的特點：

1.獨立系統(tǒng)，相對容量較小，易受影響；2.輸電距離短，Uf短路破壞大；

3.船舶環(huán)境惡劣。12精選版課件ppt二、參數(shù)參數(shù)：電流種類；電壓；頻率。交流1.電制（優(yōu)缺點）

直流動力：380/440V；照明：220/110V2.額定電壓

大容量電站：3.3/6.6kV50/60Hz3.額定頻率通信導航設(shè)備：500/1000Hz13精選版課件ppt主要根據(jù)供電電源分類：

1.主電網(wǎng)（包括動力和正常照明網(wǎng)絡(luò)）；

2.應(yīng)急電網(wǎng)（經(jīng)應(yīng)急配電板供電的網(wǎng)絡(luò)，主電網(wǎng)正常時是其一部分）；

3.小應(yīng)急電網(wǎng)（蓄電池對臨時應(yīng)急照明供電網(wǎng)絡(luò)）；

4.弱電電網(wǎng)（助航通信、信號報警網(wǎng)絡(luò)，弱——

容量小、電流小、電壓不一定小）。三-1、船舶電網(wǎng)的分類14精選版課件ppt三-2、船舶電網(wǎng)的結(jié)線方式

結(jié)線方式：定義：船舶電源、配電板與負載之間電纜的聯(lián)結(jié)方式稱為船舶電網(wǎng)的結(jié)線方式。一般分類兩種：枝狀結(jié)線和環(huán)狀結(jié)線。枝狀結(jié)線總長度短，但可靠性較差，主要用于商船；環(huán)狀結(jié)線可靠性高、線路損失較小，但維護保養(yǎng)復雜、造價高，主要用于客船、軍艦。圖13-1-1a）為枝狀，b）為環(huán)狀。枝狀環(huán)狀了解15精選版課件ppt

重要負載的供電方式原因：采用枝狀結(jié)線的船舶電網(wǎng)相對環(huán)狀結(jié)線可靠性較差，因此必須對重要負載采取其它措施保證其可靠性。重要負載：直接與船舶航行、貨物保存、船舶和人身安全有關(guān)的電氣設(shè)備。重要負載措施：——四點。

1.重要負載直接由主配電板供電；2.由兩路供電，特別重要負載采取兩條互相獨立的饋電線供電（其中一路經(jīng)應(yīng)急配電板）；3.采用自動卸載裝置（過載時卸掉次要、保證重要負載）；4.采用分段匯流排提高供電可靠性。了解16精選版課件ppt

主電網(wǎng)與應(yīng)急電網(wǎng)的連接方式主電網(wǎng)與應(yīng)急電網(wǎng)的連接方式：通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)（自動開關(guān)）相連，正常時為主配電板的一部分；應(yīng)急時聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開，成為應(yīng)急電網(wǎng)。17精選版課件ppt三相絕緣系統(tǒng)中性點接地的三相四線系統(tǒng)中性點接地的三線系統(tǒng)照明與動力電網(wǎng)不相互干擾，單相接地不影響三相對稱關(guān)系。絕緣性能相對較好，安全可靠。多數(shù)采用。無照明變壓器，單相接地即短路，安全性差。節(jié)省電纜，但易觸電、短路，一般船舶不采用。三-3船舶電網(wǎng)的線制18精選版課件ppt§3-2.船舶配電板本節(jié)主要內(nèi)容主要是：

1.配電板的種類；

2.各種配電板的作用、特點。船舶配電板是對電源發(fā)出的電能進行集中控制并監(jiān)測/分配給各用電設(shè)備的一種裝置。—

按用途分為：主配電板、應(yīng)急配電板、充放電板、區(qū)配電板/分配電板和岸電箱。——6種。19精選版課件ppt20精選版課件ppt船舶主配電板負載屏發(fā)電機控制屏并車屏21精選版課件ppt1.發(fā)電機控制屏作用？組成？22精選版課件ppt控制屏-----組成電流表、電壓表、頻率表、功率表調(diào)速開關(guān)（有功轉(zhuǎn)移）互感器指示燈框架式自動空氣斷路器（通斷和保護作用）23精選版課件ppt24精選版課件ppt2.并車屏25精選版課件ppt26精選版課件ppt3.負載屏

主要功能：對各饋電線路進行控制、監(jiān)視和保護。包括動力負載屏和照明負載屏。組成：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、兆歐表以及岸電開關(guān)。27精選版課件ppt一、主配電板組成（落地箱柜）主配電板由發(fā)電機控制屏，并車屏，負載屏，母線四部分組成。

1.發(fā)電機控制屏：控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和保護發(fā)電機組用。上部：各種測量儀表，中部：主開關(guān)、調(diào)速開關(guān)，下部：自動裝置；屏內(nèi)—逆功率繼電器+儀用互感器。

2.并車屏：發(fā)電機進行并車、整步操作用。有同步表、同步燈、轉(zhuǎn)換開關(guān)、操縱按鈕、開關(guān)、自動并車裝置。

3.負載屏：分配電能并控制、監(jiān)視、保護。包括：動力、照明屏。有空氣開關(guān)、電壓電流表、絕緣指示燈、兆歐表、岸電開關(guān)等。

4.母線：注意排列順序和顏色。順序：上中下、左中右、前中后；顏色：交流：綠黃紫、中線淺藍；直流：紅藍、中線：綠黃相間。28精選版課件ppt功能：1.對蓄電池進行充放電；2.控制、監(jiān)視充電工作；3.分配低壓用電設(shè)備；4.主、應(yīng)急失電后，能自動向小應(yīng)急供電。功能：向成組用電設(shè)備進行供電，分配電板<16A；區(qū)配電板>16A。功能：主要是塢修時通過岸電箱接至船舶主配電板或應(yīng)急配電板。三、充放電板四、區(qū)配電板、分配電板五、岸電箱29精選版課件ppt§3-3.船舶應(yīng)急電源系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容有三部分：1.應(yīng)急電源系統(tǒng)組成及要求2.應(yīng)急發(fā)電機組3.應(yīng)急配電板4.主電網(wǎng)與應(yīng)急電網(wǎng)的關(guān)系30精選版課件ppt規(guī)定：500總噸及以上貨船應(yīng)設(shè)應(yīng)急電源。種類：船舶應(yīng)急電源可采用應(yīng)急發(fā)電機（大應(yīng)急）和蓄電池組（小應(yīng)急），或者兩者都采用。小應(yīng)急電源：應(yīng)連續(xù)供電30min。應(yīng)急發(fā)電機又稱為：大應(yīng)急電源。要求：一般采用柴油或汽油發(fā)電機組。確保在應(yīng)急狀態(tài)下能迅速投入運行。原動機應(yīng)有獨立性和機動性。

位置：艇甲板。一、應(yīng)急電源應(yīng)急發(fā)電機組+蓄電池31精選版課件ppt對應(yīng)急電源的要求客輪及500噸以上貨輪要配獨立的應(yīng)急電源應(yīng)急發(fā)電機應(yīng)該在30S內(nèi)自動啟動客輪（無限航區(qū)）應(yīng)連續(xù)供電36小時小應(yīng)急電源(蓄電池)應(yīng)該維持30分鐘應(yīng)急發(fā)電機和應(yīng)急配電板放在艇甲板（獨立的燃油和潤滑系統(tǒng)）重點32精選版課件ppt二、應(yīng)急配電板功能：控制、監(jiān)視應(yīng)急發(fā)電機組

組成：控制屏和負載屏，沒有并車屏和逆功繼電器（因為單機運行）。連接：通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)與主配電板連接。正常時，應(yīng)急配電板由主配電板供電，主電網(wǎng)失電后聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動斷開，由應(yīng)急發(fā)電機供電。注意：1.沒有并車屏和逆功繼電器；2.正常時，是主電網(wǎng)的一部分；應(yīng)急時，才單獨工作。重點33精選版課件ppt主電網(wǎng)與應(yīng)急電網(wǎng)的關(guān)系主電網(wǎng)有電，應(yīng)急電網(wǎng)有主電網(wǎng)供電，應(yīng)急發(fā)電機不啟動，聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合主電網(wǎng)失電，應(yīng)急電網(wǎng)有應(yīng)急發(fā)電機供電，應(yīng)急發(fā)電機自動啟動，聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動斷開主電網(wǎng)恢復供電，應(yīng)急發(fā)電機自動停機，聯(lián)絡(luò)開關(guān)恢復閉合主電網(wǎng)失電，小應(yīng)急電網(wǎng)(蓄電池)自動供電，當大應(yīng)急電網(wǎng)啟動起來后，小應(yīng)急應(yīng)自動退出。34精選版課件ppt§3-3（2）.船舶蓄電池裝置本節(jié)主要內(nèi)容有四部分：1.酸性蓄電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.堿酸性蓄電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理3.蓄電池的容量4.蓄電池的維護保養(yǎng)主要掌握酸性和堿性蓄電池的特點、蓄電池的容量和維護保養(yǎng)。

蓄電池：可反復充電使用的電池，又稱為二次電池，電能←→機械能。

作用：低壓直流電源——通信、助航、信號等設(shè)備；負責小應(yīng)急照明。35精選版課件ppt蓄電池結(jié)構(gòu)§3-3（2）.船舶蓄電池裝置36精選版課件ppt

結(jié)構(gòu)：容器、極板、隔板等組成；（正極PbO2，負極Pb純鉛）。

電解液：比重為1.285。原理：PbO2＋2H2SO4＋Pb←→PbSO4＋2H2O+PbSO4

一、酸性蓄電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理37精選版課件ppt二、堿性蓄電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理特點：體小，機械強度高，電壓平穩(wěn)，壽命長，易攜帶。——

多軍用。品種：Cd—Ni、Fe—Ni、Zn—Ag、Cd—Ag等，船用：鎘—鎳，鐵—鎳。結(jié)構(gòu)：由容器、極板和活性物質(zhì)構(gòu)成（外殼帶電）。電解液：20%的氧化鉀水溶液或純氫氧化鈉溶液，比重為1.2～1.27。注意：——

電解液只起導電作用，不參與化學反應(yīng)?；瘜W方程式：——（充電前后電解液不變）Cd＋2Ni(OH)3←→Cd(OH)2＋2Ni(OH)2；判別充電結(jié)果：只有測量電勢：1.25V；放完1～1.2V；充好1.4～1.8V。了解38精選版課件ppt容量單位：安時（Ah）Q=I×t

標準放電時間——

酸、堿性不同：

1.酸性：固定為10小時（在25oC下）；

2.堿性：通常為8小時。注意：——

超過標準放電電流則蓄電池將：①.容量大大減小；②.壽命嚴重受影響。三、蓄電池的容量39精選版課件ppt四、蓄電池的充放電1．充電種類：1）初充電：新的和長期庫存的蓄電池充電（0.07額定容量充到2.4v再以0.04充到2.5,3h內(nèi)保持不變）2）正常充電：（0.1額定容量6~7h，再0.05充3h）3）均衡充電：各個小電池的每月一次充電（先正常充電，靜置1h再以0.04的額定容量反復沖到劇烈氣泡冒出）40精選版課件ppt2．充電方法：

1）恒流充電法（水解，破壞極板）

2）恒壓充電法（簡單，但初期極板彎曲，后期電流小還原不充分）3）分段恒流充電法（0.1額定容量充10h升到2.4v，再0.05額定充3~5h，比重到1.285后再充1h）4）浮充電法：整流充電設(shè)備處于經(jīng)常工作，電源、蓄電池、負載保持接通，一可為負載供電、還可為蓄電池充電。41精選版課件ppt3過充電過充電的6種情況：——過放電、大電流放電超限、未及時充電、抽出極板檢查后、電解液有雜質(zhì)、極板硫化充電比重不易上升過充電的方法：——①正常充電后停1h以正常充電流一半充/停電1小時，反復3~4次直到發(fā)生強烈氣泡和參數(shù)不變?yōu)橹埂＂诔潆娊Y(jié)束以一半電流充，0.5h觀察比重和電壓，反復四次無變化并冒氣泡。重點42精選版課件ppt（4）充、放電終了判斷放電終了—電壓降到額定電壓的90%（酸：1.8或堿：0.5~1.0）；或者比重到1.13~1.18則放完充電終了—電壓到達2.5V,電解液的比重1.28-1.31，劇烈氣泡產(chǎn)生；堿性蓄電池則1.3~1.8v切1h內(nèi)不變43精選版課件ppt五、蓄電池的維護保養(yǎng)

酸性蓄電池的維護保養(yǎng)：

維護：：①十天檢查電壓、密度和高度②不常用的一個月一次補充電③3月一次表面清潔，涂凡士林防氧化注意：①表面清潔②極柱清潔防氧化③蓋好注液孔④及時充電⑤嚴禁煙火44精選版課件ppt堿性維護保養(yǎng)有6大內(nèi)容：①.充電前加水，用10～15次后查液面高度；②.50～100次后換液，應(yīng)在放電狀態(tài)下更換，可用水清洗，及時加液；③.在液中加少量氫氧化鋰可增容量；④.保持透氣，防空氣進入；⑤.防正、負極直接短路；⑥.10～12次后過充電，正常充電電流充6小時后以一半的正常充電電流再充6小時。

堿性蓄電池的維護保養(yǎng)45精選版課件ppt蓄電池的區(qū)別酸性-放電,電解液比重下降,液面下降補充(純水)堿性-放電,電解液比重不變,液面下降,補充K(OH),一年更換一次電解液.46精選版課件ppt§3-5.萬能式空氣斷路器組成：1.觸頭系統(tǒng)；2.滅弧裝置；3.自由脫扣機構(gòu)；4.操作傳動裝置；5.保護元件47精選版課件ppt組成：主觸頭、副觸頭和弧觸頭主觸頭：承擔工作電流；弧觸頭：承受機械沖擊和電弧；副觸頭：過渡通斷順序：

通電時：弧觸頭→副觸頭→主觸頭；斷電時：主觸頭→副觸頭→弧觸頭。一、觸頭系統(tǒng)二、滅弧裝置大多采用“滅弧柵”進行滅弧。柵片為“人字形缺口”，使用時注意防潮。48精選版課件ppt示意圖49精選版課件ppt作用：使觸頭保持閉合或迅速斷開。

閉和狀態(tài)脫扣狀態(tài)再扣狀態(tài)分類：手柄式、連桿式、電磁式、電動式原理：①.合閘前：儲能，自由脫扣機構(gòu)在“再扣”位置；②.合閘時：儲能彈簧釋放能量。目的：合閘時不讓主觸頭抖動，否則主觸頭將熔粘。三、自由脫扣機構(gòu)圖11-5-2結(jié)構(gòu)：四、操作傳動裝置50精選版課件ppt保護：短路、過載、失壓、欠壓等五、保護元件51精選版課件ppt§3-3同步發(fā)電機的并聯(lián)運行本節(jié)主要內(nèi)容主要是：并車條件，方法52精選版課件ppt一為什么要并車？1.滿足負荷要求（一臺不能滿足）2.機動狀態(tài)下（靠離碼頭，狹窄水道）3.替換發(fā)電機（保持電網(wǎng)長期有電）53精選版課件ppt同容量發(fā)電機并聯(lián)運行的一些特點：（2）當電網(wǎng)的用電負荷保持不變時，若單獨增加一臺發(fā)電機的輸入的機械功率，可使該發(fā)電機輸出的有功功率增加；與此同時，將引起另一臺并聯(lián)機組輸出的有功功率自動減少。此外，由于輸入的機械功率的增加使轉(zhuǎn)速升高，而另一臺機組因輸出的有功功率的減少也使轉(zhuǎn)速上升，結(jié)果將使電網(wǎng)的頻率有所升高。如果單獨減少一臺機組輸入的機械功率，則變化與上述相反。只有同時向相反方向調(diào)節(jié)兩并聯(lián)機組輸入的機械功率時，才能保持電網(wǎng)的頻率不變。（1）54精選版課件ppt條件：①.相序；②.電壓；③.頻率；④.相位相同。并聯(lián)條件不滿足的分析相序不同：并聯(lián)時至少兩相短路。電壓不等：會引起無功環(huán)流，此環(huán)流可使電壓相等（通過電樞反應(yīng)）。頻率不等：會引起有功環(huán)流，此環(huán)流可使頻率相等。但可能引起過載或逆功率。相位不等：會引起有功環(huán)流，此環(huán)流可使相位相等。頻率和相位不等都會造成有功環(huán)流（通過轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)相等）。二并車條件55精選版課件ppt(a)實際接線示意圖(b)單相等效電路圖圖13-1并聯(lián)運行連接示意圖圖

56精選版課件ppt設(shè)U1＜U2，主開關(guān)DW2兩端存在電壓差U。頻率和初相位相同,電壓有效值不相同并車操作時兩臺發(fā)電機組之間的電壓差不能超過額定電壓的10％。1)頻率和初相位相同，電壓有效值不相同IPH稱為平衡電流:對G2為感性無功，去磁、減電動勢；對G1為容性無功，增磁、增電動勢。從而使U1=U2。57精選版課件ppt兩發(fā)電機間仍存在電壓差U。合閘后在兩機組之間產(chǎn)生環(huán)流。頻率和電壓相同，相位不相同并車時要求相位差一般應(yīng)在15之內(nèi)。2)頻率和電壓相同，相位不相同設(shè)U2相位超前于U1的角度為δ。U產(chǎn)生IPH。對G1減少有功電流、加速，對于G2增加有功電流、減速，牽入同步；同時去磁、減壓。58精選版課件ppt59精選版課件ppt電壓和相位相同,頻率不相同如果f2>f1，則將超前δ角。并車時一般要求將兩臺發(fā)電機的頻差控制在0.5Hz之內(nèi)。3)并車時電壓和相位相同，但頻率不相同U產(chǎn)生IPH。產(chǎn)生整步轉(zhuǎn)矩自動牽入同步。60精選版課件ppt三

手動并車整步原理與方法準同步并車：在滿足并車條件下合閘稱為準同步并車（由自動裝置完成準同步并車則稱為自動準同步并車）。

手動準同步并車方法：“燈光法”和“同步表法”。燈光法：又分“燈光明暗法”和“燈光旋轉(zhuǎn)法”。并車操作：一般只調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速滿足頻差和相位要求，電壓條件由自動調(diào)壓裝置完成。整步過程：調(diào)整待并機的頻率，使其滿足頻差和相位條件的操作過程。

61精選版課件ppt一、燈光法

1.燈光明暗法：特點：3個燈同時亮、滅；亮滅周期反映頻差大小，但不反映頻差方向?！?/p>

3個燈都是同名相燈。并車時機：暗區(qū)中心時并車（相序一致）

1.燈光明暗法：接線：對應(yīng)接線

1.燈光明暗法：62精選版課件ppt合閘時刻:使燈光向“快”（順時針）的方向旋轉(zhuǎn)，當調(diào)節(jié)到3～5秒旋轉(zhuǎn)一周后，當指示燈L1最暗而L2、L3同樣亮時。2)燈光旋轉(zhuǎn)法f2＞f1時，燈泡輪流熄滅的順序為:L1L2L3

L1f2＜f1時，燈泡輪流熄滅的順序為:L1L3L2

L163精選版課件ppt合閘時刻：調(diào)節(jié)待并機油門，使指針朝“快”的方向以3～5s轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，在“11點”處合閘。

短時工作制(15分鐘)。同步表：指針位置反映相位差，指針轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向反映待并機與電網(wǎng)的頻差大小和方向。同步表外觀二、同步表法注意：64精選版課件ppt《規(guī)范》：調(diào)速特性：瞬時：≤±10%，穩(wěn)態(tài)：5s內(nèi)≤±5%有功分配：

20%-100%負載內(nèi)變化，按比例分配差在大機組有功的±15%或小機組25%§3-6.并聯(lián)有功分配和頻率調(diào)節(jié)65精選版課件ppt調(diào)速器：頻率調(diào)節(jié)，功率分配調(diào)速器特性：比例控制器（下降）特性。調(diào)節(jié)：彈簧預緊力增，特性上移；反之。一、調(diào)速器及其調(diào)速特性66精選版課件ppt調(diào)速器67精選版課件ppt二、發(fā)電機并聯(lián)運行的有功功率分配有差特性：并聯(lián)時能隨電網(wǎng)負荷變化自動穩(wěn)定分配有功功率；理想的特性：相同的有差特性。無差特性：不能并聯(lián)運行——無穩(wěn)定工作點。一臺有差另一臺無差：所有變化負荷都由無差承擔。68精選版課件ppt方法：操作調(diào)速器控制開關(guān)--改變彈簧預緊力--使特性上下平移。轉(zhuǎn)移負載----同時向反方向。調(diào)速器特性2--②；1--①，有功功率平均分配。三、有功功率的轉(zhuǎn)移操作69精選版課件ppt補充---自動調(diào)頻調(diào)載原理1．定義：在發(fā)電機并聯(lián)運行時協(xié)助原動機調(diào)速器對電網(wǎng)電壓的頻率和有功功率進行調(diào)整的裝置。2．作用：保證電網(wǎng)電壓的頻率恒定；按并聯(lián)運行機組的容量比例進行負荷分配；接到解列指令、自動轉(zhuǎn)移負荷（不能根據(jù)電網(wǎng)負荷的大小自動調(diào)整發(fā)電機的臺數(shù)）。3．特點：只能在發(fā)電機并聯(lián)運行時投入工作。返回70精選版課件ppt§3-7.同步發(fā)電機電壓的自動調(diào)節(jié)本節(jié)主要內(nèi)容有兩個部分

1.自動調(diào)壓裝置的功能：主要掌握功能、《規(guī)范》具體要求。

2.自動調(diào)壓裝置的分類：

——

兩種分類方法主要掌握各類的特點71精選版課件ppt影響電壓因素：電樞反應(yīng)、內(nèi)阻壓降?！嘈韬銐骸Ｒ?、作用：1轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速，建立電壓

2電壓波動時（負載大小、性質(zhì)）穩(wěn)定電壓。二、規(guī)范調(diào)整要求：⑴.靜態(tài)電壓：主發(fā)電機≤±2.5%；應(yīng)急發(fā)電機≤±3.5%。⑵.動態(tài)電壓：突加/減60%額定電流及功率因數(shù)不超過0.4（滯后）對稱負載時，動態(tài)電壓變化率應(yīng)≤±15%，恢復時間≤1.5秒。

強行勵磁：電壓突然降低時，使勵磁電流升至最大。目的：⑴.保證系統(tǒng)運行；⑵.選擇性保護裝置準確動作。合理分配無功：保證并聯(lián)運行發(fā)電機能最大限度地發(fā)揮其功效（不會一臺過載，另一臺仍有很大的余量）。一、自動調(diào)壓裝置的作用要求72精選版課件ppt

分類方法：通常2種：①.按直流勵磁電流獲取方式分；②.按自動調(diào)壓作用原理分按勵磁電流分：1.直流勵磁機他勵；2.交流勵磁機他勵（無刷同步發(fā)電機）3.靜止自勵（不是旋轉(zhuǎn)的，大功率半導體整流元件，有刷同步發(fā)電機）按調(diào)壓原理分：1.按電壓偏差調(diào)節(jié)：靜態(tài)精度高、動態(tài)特性差；（如晶閘管自勵恒壓）2.按負載擾動調(diào)節(jié)：動態(tài)性能好，靜態(tài)精度較差、精度低；分為按負載電流大?。◤蛣钛a償）、按負載性質(zhì)（相位補償）大小、相位綜合（相位復勵———相復勵）（不可控相復勵）3.復合調(diào)節(jié)（按負載擾動為基礎(chǔ)，同時采用AVR按電壓偏差）：動靜態(tài)性能都較好，結(jié)合兩者優(yōu)點。（可控相復勵）類型;晶閘管、可控、不可控、無刷同步發(fā)電機二、自動調(diào)壓裝置的分類73精選版課件ppt§3-7.不可控相復勵恒壓原理本節(jié)主要內(nèi)容有五個部分

1.相復勵自勵恒壓裝置；

2.電流疊加相復勵自勵恒壓裝置；

3.電磁疊加相復勵自勵恒壓裝置；

4.交流側(cè)電勢疊加相復勵自勵恒壓裝置；

5.相復勵裝置的起壓和參數(shù)調(diào)整。主要掌握相復勵自勵恒壓裝置的原理和各種相復勵各自的特點。74精選版課件ppt

相復勵：既反映電流的大小，也能反映電流相位的（同步發(fā)電機）勵磁電路稱為相位復勵線路，簡稱相復勵線路。

發(fā)電機輸出電壓變化原因：1.輸出電流大小變化（電樞反應(yīng)程度變化）；2.輸出電流相位變化（電樞反應(yīng)性質(zhì)、或分量變化）。恒壓的方法：勵磁電流根據(jù)輸出電流的大小和相位的變化進行相應(yīng)的調(diào)整、控制。特點：①.動態(tài)性能優(yōu)良，能在惡劣環(huán)境下可靠工作；②.靜態(tài)精度較差（由于同步發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性非線性，相復勵線路不能完全準確按調(diào)節(jié)特性來調(diào)節(jié)勵磁。∴相復勵尤其是不可控相復勵線路的靜態(tài)精度較差）。類型：通常可歸納為三種方式：——

①.按電流疊加；②.電磁疊加；③.按電勢疊加。一、相復勵自勵恒壓裝置75精選版課件ppt二、電流疊加相復勵自勵恒壓裝置電容C1C2C3（三角形）起壓用，諧振電容。C加R---過壓保護CT-電流互感器X--移相電抗器電流互感器CT測量輸出電流大小，輸出電壓經(jīng)電抗器x移相90°后，再進行電流疊加，經(jīng)過整流后得到直流勵磁電流。電流分量稱復勵（負載）分量Ii；電壓分量稱為空載分量Iv76精選版課件ppt電流疊加的單線圖空載電壓偏低？---Iv偏小cos@偏低---If??77精選版課件ppt

補償原理復勵原理：

1.電流大小變化、相位（滯后）不變時:根據(jù)調(diào)節(jié)特性，滯后的電流增加，電樞反應(yīng)的去磁作用增強，要保持電壓不變，應(yīng)增大勵磁電流。

2.電流大小不變、相位更加滯后時:相復勵線路也將使勵磁電流增大?！唠妷悍至恳葡?0°，才使總勵磁電流適應(yīng)無功電流變化。78精選版課件ppt

移相電抗器的作用：是使電壓移相90°。否則，電壓和電流相位關(guān)系就不是復勵時的關(guān)系，不能滿足勵磁電流既隨負載電流變化、又隨負載電流相位變化而變化（只隨電流大小變化，失去相位補償作用），也就不能滿足相復勵要求。（有復勵補償，無相位補償）。

移相電抗器的結(jié)構(gòu)：帶氣隙的鐵心線圈?！?/p>

鐵心線圈才有足夠的電感值；帶氣隙才能保證磁路不飽和，才能得到線性的電感元件，而只有線性元件才能有足夠的控制精度。

移相電抗器79精選版課件ppt三、電磁疊加相復勵自勵恒壓裝置根據(jù)變壓器的磁勢關(guān)系，可得到平衡方程式：

即：。調(diào)節(jié)由變壓器的匝數(shù)，可獲得比電流疊加相復勵更好的復勵恒壓特性。電磁疊加是在磁路中的疊加，但其大小和相量關(guān)系與在電路中疊加是一樣的。80精選版課件ppt起壓：自勵靠很小剩磁電壓，為了克服二極管死區(qū)，采用諧振電容(三角形接法)。調(diào)整：

1.空載偏差：調(diào)節(jié)移相電抗器的氣隙或匝數(shù)；

2.滿載偏差：調(diào)節(jié)電流互感器匝數(shù)或三繞組變壓器電流線圈匝數(shù)。五、相復勵裝置的起壓和參數(shù)調(diào)整81精選版課件ppt晶閘管（可控硅）自勵裝置原理：測量偏差，控制晶閘管導通角和勵磁電流，控制主發(fā)電機電壓。1.組成：測量移相比較環(huán)節(jié)、觸發(fā)控制環(huán)節(jié)、勵磁主回路三大環(huán)節(jié)2.起壓：蓄電池向晶閘管提供觸發(fā)電壓3.過壓保護：阻容吸收（硒堆吸收或快速熔斷）如：整流元件兩端并接一組硒堆特點：

1.優(yōu)點：動態(tài)性能好：慣性小、體小重輕、成本低、

2.缺點：——強勵能力差，抗“過流、壓”能力差。82精選版課件ppt§3-7.可控相復勵恒壓原理本節(jié)主要內(nèi)容有五個部分

1.可控相復勵變壓器式可控相復勵裝置；

2.可控移相電抗器式可控相復勵裝置；

3.可控電抗器分流的可控相復勵裝置；

4.交流側(cè)晶閘管分流的可控相復勵裝置；

5.直流側(cè)晶閘管分流的可控相復勵裝置。本節(jié)主要掌握各種可控相復勵裝置的“可控原理”，即通過什么實現(xiàn)“可控”。83精選版課件ppt不可控相復勵精度不高，采用復合式勵磁裝置即為可控相復勵?；緞畲牛合鄰蛣睿o助勵磁：可控。組成：基本勵磁：“電磁疊加”；可控：AVR控制“直流磁化繞組”?！?/p>

可改變輸出繞組?？煽乇举|(zhì)-------不可控+AVR單線原理圖磁放大器一、可控相復勵變壓器式可控相復勵裝置等效電路圖84精選版課件ppt[第四節(jié)要點]：可控相復勵裝置的組成、原理和特點；實現(xiàn)方法（幾種）。

其它可控相復勵裝置

電流疊加；AVR控制移相電抗器飽和程度，改變電抗值。用調(diào)節(jié)相復勵空載分量消除偏差。電流疊加；AVR控制分流，也是調(diào)節(jié)空載分量。電流疊加；AVR控制分流，也是調(diào)節(jié)空載分量。可控電抗器分流的可控相復勵裝置：

可控移相電抗器式可控相復勵裝置：

直流側(cè)晶閘管分流的可控相復勵裝置：交流側(cè)晶閘管分流的可控相復勵裝置：電流疊加；AVR控制直流側(cè)分流，直接調(diào)節(jié)勵磁。85精選版課件ppt3-7.無刷同步發(fā)電機恒壓系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容有兩個部分

1.恒壓原理；

2.無功功率的自動調(diào)整。無刷同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)：兩臺同步發(fā)電機同軸安裝，一臺主發(fā)電機為轉(zhuǎn)極式，一臺勵磁機為轉(zhuǎn)樞式。無刷----他勵86精選版課件ppt

勵磁機：兩個勵磁繞組，主磁通為這兩個繞組共同產(chǎn)生?；緞畲牛弘娏鳢B加相復勵（勵磁繞組F1），輔助勵磁通過AVR提供（勵磁繞組F2）。單線原理圖AVR原理框圖圖12-5-2為AVR的框圖，AVR根據(jù)檢測的發(fā)電機實際電壓與給定電壓比較，得到電壓偏差信號的大小和方向，然后向勵磁繞組F2提供輔助勵磁電流以消除電壓偏差。恒壓原理87精選版課件ppt§3-8.電力系統(tǒng)的安全保護本節(jié)主要內(nèi)容主要是：

1.了解船舶發(fā)電機保護的目的；

2.知道發(fā)電機保護的種類；

3.掌握船舶電網(wǎng)保護的要求。保護目的：發(fā)電機是重要設(shè)備，是船舶安全航行的保障。一般設(shè)有：外部短路保護、過載保護、欠壓保護和逆功率保護。88精選版課件ppt電站保護的任務(wù)：切除故障電氣設(shè)備；發(fā)出報警信號。

要求保護元件具有可靠性、選擇性、快速性和靈敏性。1．可靠性：保護裝置本身必須工作可靠；2．選擇性：電力系統(tǒng)，從發(fā)電機到負載，應(yīng)分級設(shè)置保護裝置，使保護具有選擇性；系統(tǒng)發(fā)生故障時使離故障電路最近的保護裝置動作；其動作電流或動作延時：短路保護動作整定電流逐級減少、動作整定延時逐級減少。89精選版課件ppt3．快速性：對于故障保護電器要求動作快速，以免事故擴大造成損害。4．靈敏性：對于故障和非正常狀態(tài)的反應(yīng)能力。90精選版課件ppt

一、短路的原因：⑴.維護保養(yǎng)不周；⑵.絕緣老化；⑶.機械損傷；⑷.誤操作等。保護原則：——

有總體和具體之分。⑴.總體：“既要保護發(fā)電機，又要保證供電”；⑵.具體：“時間原則”和“電流原則”相結(jié)合。措施：——

由過流脫扣器或綜合保護裝置實現(xiàn)。⑴.小電流，延時；——

遠端短路保護，避免大面積停電。小電流是比近端短路小的短路電流，不是過載電流。為了區(qū)分過載還是遠端短路，所以要延時。⑵.大電流，瞬時；——

近端短路保護，發(fā)電機應(yīng)立即跳閘（因為已經(jīng)沒有其它保護）。整定值：⑴.小電流：3～5倍的額定電流，0.2～0.6s。⑵.大電流：5～10倍的額定電流，瞬時動作?！?-9-1發(fā)電機的保護91精選版課件ppt二、過載保護定義：發(fā)電機輸出功率或電流超過其額定值。保護原則：保護發(fā)電機不受損壞，盡量不中斷供電，且應(yīng)避開短暫過載。措施：——

由空氣斷路器的“過電流脫扣器”或“熱脫扣器”等動作跳閘，實現(xiàn)保護。自動分級卸載裝置：——（也屬過載保護）卸次要負載、延時動作。《鋼質(zhì)海船建造規(guī)范》規(guī)定：無自動分級卸載時：出現(xiàn)1.25～1.35倍額定電流后，延時15～20s跳閘；有自動分級卸載時：出現(xiàn)1.5倍額定電流后，延時10～20s跳閘。92精選版課件ppt危害：——

不能正常工作，電動機過電流。保護：——

已經(jīng)并網(wǎng)的發(fā)電機：脫開；未并網(wǎng)的發(fā)電機：不能并網(wǎng)。措施（保護元件）：空氣斷路器的失壓脫扣器或綜合保護裝置中的晶體管低壓繼電器。

《鋼質(zhì)海船建造規(guī)范》規(guī)定：——

分段不同。電壓為額定值的70%～80%時：延時1.5～3s動作；電壓為額定值的40%～70%時：瞬時動作。三、欠壓保護93精選版課件ppt四、逆功率保護逆功率原因：主要是操作不當。危害：增加電網(wǎng)負擔，可能損壞原動機（發(fā)電機變成電動機）。保護要求：——

整定值：逆功率大小為額定功率的5%～15%，延時1～10s動作。措施（保護元件）：——

通常采用“逆功率繼電器”作為保護元件。逆功率繼電器：——

反映有功功率大小和方向。類型：感應(yīng)式、整流式等。94精選版課件ppt感應(yīng)式原理圖整流式裝置原理圖(參照P.141圖9-5-3)——

起貨機負載繼電器檢測有功電流。[第六節(jié)要點]：保護種類；保護原則；具體實現(xiàn)措施。電壓和電流相量疊加感應(yīng)式接線圖逆功率保護線路95精選版課件ppt§3-9-2船舶電網(wǎng)的保護

保護種類：短路、過載、單相接地或絕緣下降、接岸電時逆序及斷相（無失壓）。一、船舶電網(wǎng)的短路保護

1．動作值的整流原則

1）時間原則

2）電流原則

3）動力不超過4級，照明不超過5級。2．保護裝置：空氣開關(guān)96精選版課件ppt二、過載保護：不單獨設(shè)置

1）主發(fā)電機——主配電板：共用主發(fā)電機過載保護裝置；

2）主配電板——分配電板：電纜按總電流選，同時多路過載可能性極小，不設(shè)過載保護。

3）分配電箱——電器：電纜由負載過載保護完成。

4）舵機本身和線路均不設(shè)置過載保護裝置。

97精選版課件ppt三、單相接地及絕緣監(jiān)測

1．單相接地

1）危害

2）交流絕緣指示燈（地氣燈）作用：監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣（接地）。98精選版課件ppt3-9-3船舶接用岸電裝置1．接岸電的作用：靠岸2．接岸電的要求：電制、電壓及頻率、相序一致3.保護裝置：逆（負）序繼電器---在逆序或斷相時，接岸電的自動開關(guān)不能合閘。注意：和主發(fā)電機的連鎖關(guān)系99精選版課件ppt§3-10.軸帶發(fā)電裝置本節(jié)主要內(nèi)容有四部分

1.軸帶發(fā)電機的特點

2.主要類型

3.變距槳軸帶發(fā)電機

4.定距槳軸帶發(fā)電機軸帶發(fā)電機可節(jié)能、提高經(jīng)濟效率——節(jié)能：利用主機的功率儲備；經(jīng)濟效率：減少燃油成本。100精選版課件ppt一、主機軸帶發(fā)電機的特點特點：優(yōu)點：1.經(jīng)濟高效；2.改善環(huán)境；3.減小維修。缺點：1.只能定速航行時工作；2.控制較復雜；3.初投資大。組成：主機直接（或通過變速機構(gòu)）帶動軸帶發(fā)電機SC發(fā)電。可充分利用主機的“儲備余量”（一般主機額定功率+余量=主機可長期運行功率）。101精選版課件ppt二、船舶軸帶發(fā)電機主要類型主要類型：

1.直流軸帶機；2.交流軸帶機。說明：

1.雖然直流軸帶機電壓穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速的影響相對較小。但由于直流電機維護工作量大，目前在船上的應(yīng)用非常有限。因此，直流軸帶發(fā)電機較少用。若將直流電逆變成交流電，則逆變麻煩。

2.交流軸帶機為了使頻率減小主機轉(zhuǎn)速變化的影響，其控制較復雜?！?/p>

有定、變距漿2種。102精選版課件ppt變距槳系統(tǒng)特點：轉(zhuǎn)速不變，改變螺距可改變螺旋槳推力大小和方向?？刂疲?/p>

——

需要兩方面的控制

1.主機油門控制；

2.螺旋槳螺距控制。而且要求螺距與油門的控制相互配合（才能使轉(zhuǎn)速恒定）。存在的問題：

1.風浪對轉(zhuǎn)速的波動有影響；

2.需要解決主機低速問題（傳動機構(gòu)）。三、變螺距螺旋槳船舶的軸帶發(fā)電機103精選版課件ppt系統(tǒng)特點：主機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向是可變的?！?/p>

只有在船舶定速航行時才是不變的。因此，要求船舶定速航行時才能讓軸帶發(fā)電機并網(wǎng)投入工作。同時，由于風浪等對轉(zhuǎn)速可造成影響，因此，必須采取措施穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，從而穩(wěn)定頻率?？傮w措施：

——

具體措施下面分別討論

1.轉(zhuǎn)速補償；

2.頻率補償。四、定螺距槳的主機軸帶發(fā)電機104精選版課件ppt系統(tǒng)特點：主機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向是可變的?！?/p>

只有在船舶定速航行時才是不變的。因此，要求船舶定速航行時才能讓軸帶發(fā)電機并網(wǎng)投入工作。同時，由于風浪等對轉(zhuǎn)速可造成影響，因此，必須采取措施穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，從而穩(wěn)定頻率?？傮w措施：

——

具體措施下面分別討論

1.轉(zhuǎn)速補償；

2.頻率補償。四、定螺距槳的主機軸帶發(fā)電機105精選版課件ppt方法：1.變流機組穩(wěn)定供電頻率；2.行星齒輪傳動系統(tǒng)；3.軸帶異步發(fā)電機；4.電磁滑差離合器恒速系統(tǒng)。變流機組：控制可控硅導通角穩(wěn)定電壓，可穩(wěn)定發(fā)電機轉(zhuǎn)速。行星齒輪：液壓系統(tǒng)提供附加傳動，穩(wěn)定發(fā)電機轉(zhuǎn)速。異步發(fā)電機：與變流機組相似，也是穩(wěn)定電動機和發(fā)電機轉(zhuǎn)速?；铍x合器：勵磁電流大小可控制轉(zhuǎn)矩，從而穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速補償106精選版課件ppt方法：采用整流—

逆變裝置作為中間環(huán)節(jié)的系統(tǒng)。非恒定頻率交流電經(jīng)整流后，供給晶閘管三相逆變器變換為恒定頻率三相交流電，三相逆變器提供有功功率，而無功功率由同步補償機來提供。

同步補償機勵磁電流根據(jù)負載變化進行控制，具有自動電壓調(diào)整器功能。可專設(shè)同步補償機。通常采用輔助發(fā)電機替代，通過柴油機拖入同步后，用離合器脫開。頻率補償107精選版課件ppt1.什么情況使用軸帶發(fā)電機？2.有軸帶發(fā)電機還需要輔助柴油發(fā)電機組嗎？3.如何完成柴油輔助發(fā)電機組和軸帶發(fā)電機之間轉(zhuǎn)換？注意事項108精選版課件ppt3.12

船舶照明系統(tǒng)本節(jié)內(nèi)容有三個部分

1.照明系統(tǒng)的供電及控制；

2.照明線路的保護；

3.照明系統(tǒng)的維護。本節(jié)主要掌握：照明系統(tǒng)的供電及控制方面的要求；照明線路的保護短路保護整定電流的規(guī)定和一般維護內(nèi)容。109精選版課件ppt正常照明（主電源）應(yīng)急照明（應(yīng)急電源2種）臨時應(yīng)急照明（蓄電池30Min）航行信號燈（正常應(yīng)急2路）或者按功能分：室內(nèi)、室外、探照投光、航行信號12-1、照明系統(tǒng)分類按供電電源110精選版課件ppt

1.正常照明系統(tǒng)：——

由主電源供電，從照明分配電板引出的單相支路至照明器或插座。安裝要求：線路7點，控制開關(guān)3點線路設(shè)置：①.每路I≤10～15A；>16A配專用分電箱

②.燈數(shù)（50/110/220V，10/14/24點）；③.每一居住艙室由兩路供電；④.公共場所、通道、廚房等至少兩路供電；⑤.每一防火區(qū)至少兩路獨立照明饋電線路，一路為應(yīng)急照明線路；⑥.機爐艙不同相各路燈點交錯布置，消除閃爍效應(yīng)⑦.風扇和插座除個別外應(yīng)設(shè)獨立饋電線路?？刂崎_關(guān)：①.貨艙內(nèi)固定照明由艙外專用（帶鎖）控制箱控制；②.有易燃易爆危險或防火要求艙室內(nèi)照明控制應(yīng)在處所外設(shè)置開關(guān)③冷庫門外還有指示燈。12-2船舶照明系統(tǒng)特點111精選版課件ppt如果有大小應(yīng)急，大應(yīng)急為正常照明一部分。

地點—航行燈、通道、登艇甲板、駕駛臺、海圖、消防特點：①.一般由蓄電池供電，有應(yīng)急發(fā)電機的船也應(yīng)設(shè)蓄電池臨時應(yīng)急照明；②.照明器15W白熾燈------？③.電源線路及分支線路均不設(shè)開關(guān)；④.照明器上有永久性標志，或在結(jié)構(gòu)上與一般照明的結(jié)構(gòu)不同；⑤.設(shè)有聯(lián)鎖裝置，能自動供電與停電；⑥.救生、安全等重要部位等應(yīng)設(shè)應(yīng)急燈。2、

應(yīng)急照明系統(tǒng)的供電與控制112精選版課件ppt3、航行信號燈系統(tǒng)

航行燈：桅燈、舷燈和尾燈。

1.桅燈2盞；2.舷燈2盞；3.尾燈1盞（共5盞）。桅燈和尾燈都為白色，左舷燈紅色，右舷燈綠色。航行燈的作用：便于識別船舶的位置、狀態(tài)、類型、動態(tài)等。信號燈：環(huán)照燈、閃光燈等用于通信聯(lián)絡(luò)及表明船舶狀態(tài)的燈。環(huán)照燈：——

可照射到四周的燈。113精選版課件ppt

第一類船舶航行燈及主要信號燈名稱安裝位置數(shù)量標

志使用前/后桅燈前桅/后桅1/1