船舶电力系统发展方向PPT

灯、发光二极管等），或是光致发光指示器.
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3 照明系统
应急照明系统
对载有滚装货的客船，除上述要求外，还必须在所有的旅
客公共处所和走廊设有附加应急照明此照明要乖在所有其他电
源发生故障和在各种横倾条件下，至少维持3h；所提供的照明
应能照亮逃生设施的周围。其电源应采用设置于灯具内部的蓄
电池，该蓄电池应尽可能地由应急配电板连续充电。若采用其
电动液压机械，如液压泵、电磁阀等；
工程机械，如各类工程船舶特有的机械；
钻机、泥浆泵等。
特种推进，如侧向推进、低速推进、和主动舵推进等
船舶操纵机械，如防摇鳍、减摇水舱等
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3 照明系统
3 照明系统
船舶照明是船舶航行、作业以及船上人员生活的必要条件。船 舶照明包括确保航行安全和人身安全照明（如航行灯、信号灯、 登放艇区域照明）、船舶工作场所照明（如驾驶室、机舱和装 卸用照明）以及生活区照明等。 船舶照明要考虑多种元素：对外界的信号灯必须根据不同航区有 关的各种江河湖海的规范规则配备；船舶自身的工作和生活照 明必须根据不同场所和用途进行设计
计中，有的船东根据本国船舶惯例及实际需要，要求在船上设
置更多的应急灯点，并兼作正常照明。此时照明设计需经船级
社认可。在必要的舱室增加应急照明灯点，并与正常照明交错
布置，平时由主电源供电，两者选用同一种灯具，应急灯点也
计入照度计算，并设置分路开关。
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3 照明系统
临时应急照明系统
有应急照明系统的船舶一般不设置临时应急照明，但对客 船和应急发电机自动起动不能满足规范要求的货船，还必 须设置临时应急照明系统，用以弥补正常与应急电源转换 时带来的短时断电，保证船舶与旅客的安全。

企业应按照设备和系统的运行规律，制定定期检查和保养计划，确保设备和系统始终处于 良好状态。同时，应建立设备和系统的维修档案，记录维修过程和更换部件情况，为后续 管理和维护提供数据支持。
新技术在船舶电气设备与系
06
统中的应用
电力电子技术在船舶电气设备中的应用
变频调速技术
通过电力电子技术实现电 机调速，提高设备运行效 率。
船舶电气设备与系统 课件资料
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目录
• 船舶电气设备与系统概述 • 船舶电力系统 • 船舶电气设备 • 船舶通信与导航系统 • 船舶电气设备与系统维护与管理 • 新技术在船舶电气设备与系统中
的应用
01
船舶电气设备与系统概述
船舶电气设备与系统的定义和重要性
定义
船舶电气设备与系统是指安装在船舶上，用于实现船舶 正常运行、导航、通信、照明等各种功能的电气设备和 系统的总称。
谐波抑制技术
通过电力电子技术抑制谐 波产生，提高船舶电网的 电能质量。
电力电子变换器
用于实现电能的变换和控 制，以满足船舶设备对电 能的各种需求。
网络化、智能化技术在船舶电气系统中的应用
综合船桥系统
01
运用网络技术集成导航、通信、自动化等功能，实现船舶智能
化管理。
船舶远程监控与故障诊断
02
借助网络技术，实现远程实时监控船舶设备运行状态，快速诊
船舶电气设备与系统的基本组成和分类
基本组成
船舶电气设备与系统主要由电源、配电系统、用电设备 和自动化控制系统等组成。其中，电源包括主发电机、 应急发电机等；配电系统包括高压配电板、低压配电板 等；用电设备包括推进装置、辅机、照明设备、通信设 备等；自动化控制系统则包括各种自动化仪表、控制装 置等。

答案:A
D．中性点不接地的三相四线制系统
例
答案:A
根据供电电源的不同。船舶电力网通常由——组成。 A．动力电网、正常照明电网、应急电网、小应急电网、弱 电网 B．照明电网、强电电网、弱电电网、应急电网 C．动力电网、强电电网、弱电电网、小应急电网 D．低压电网、弱电电网、小应急电网、强电电网
将船舶电网与陆地电网相比较，下列说法错误的是 。 A．船舶电网的电压、频率易波动 B．船舶电网的容量小 C．船舶电网的电压低 D．我国船舶电网的频率是50Hz
2.两路独立馈电线供电，特别重要负载采取 两条互相独立的馈电线供电（其中一路经应 急配电板）；
3.安装自动分级 卸载装置；
4.分段汇流排供 电。
第一节 船舶电力系统
(四)主电网与应急电网的连接方式 主电网与应急电网的连接方式：通过联络开关
（自动开关）相连，正常时为主配电板的一 部分；应急时联络开关断开，成为应急电网。
我国非电力推进的船舶的限制电压为：500V 额定电压为：400/380V； 照明限制电压为250V：额定电压为：230/220V
第一节 船舶电力系统
三、船舶电力系统的特点 1.船艇环境恶劣； 2.输电距离短，相互影响大； 3.独立系统，相对容量较小，易 受影响； 4.构成相对简单。
三防处理：防潮、防霉菌、防盐雾
第一节 船舶电力系统
一、船舶电力系统的组成 船舶电力系统——船舶上从发电、配电、输电到用电 的所有电气设备及相关设备所构成的完整的体系。
组成：船舶 电力系统由 电源、配电 装置、电力 网和负载组 成。
条形磁铁的磁感线
第一节 船舶电力系统
一、船舶电力系统的组成 电源：是将机械能、化学能转变为电能的装置， 主要有发电机组和蓄电池。 配电装置：是对电源、电力网和电力负载进行保 护、分配、转换、控制和检测的装置，主要由开 关、母线、保护电器、自动化装置、测量装置等 组成。 船艇电力网：电缆、电线总称。作为电源、配电 装置、各用电负载之间的桥梁。 负载：电能的使用装置。

船舶电力系统的发展挑战
技术更新换代
船舶电力系统的技术更新换代较快，需要不断投入研发和试验，以 适应新的市场需求和技术发展趋势。
安全性能要求高
船舶电力系统的安全性能要求非常高，需要严格遵守相关标准和规 范，确保船舶运营的安全可靠。
成本控制
船舶电力系统的成本控制是一个重要问题，需要在保证性能和质量 的前提下，尽可能降低成本，提高经济效益。
船舶电力系统是指船舶上电能的 生产、分配、传输和消费的系统 ，主要由电源装置、配电装置、 输电线路和负载组成。
配电装置包括断路器、熔断器、 接触器等，负责电能的分配和保 护。
负载包括电动机、照明灯具、电 子设备等，负责消耗电能。
船舶电力系统的历史与发展
船舶电力系统的发展经历了直流电力系统、交 流电力系统、交流电力系统的不断改进和革新。
船舶电力系统的模块化发展
模块化设计
将船舶电力系统划分为不同的模块，每个模块具有独立的功能和 作用，便于维护和升级。
模块化制造
采用模块化制造方式，将各个模块分别制造后再进行集成，提高 生产效率和产品质量。
模块化维修
针对不同的模块进行快速维修和更换，缩短维修周期，减少对船 舶运行的影响。
船舶电力系统的集成化发展
船舶工作环境恶劣，如振动、 潮湿、盐雾等，对电力系统设 备提出了更高的要求。
船舶负载多样，包括推进系统 、导航系统、照明系统等，对 电力系统的稳定性和可靠性提 出了更高的要求。
02
船舶电力系统的发展现 状
船舶电力系统的技术现状
船舶电力系统技术不断更 新
随着科技的不断进步，船舶电力系统也在不 断更新换代，采用更高效、更安全、更环保 的技术。
船舶电力系统的绿色化发展

规范、规则
船舶诸要素
船东要求
确定系统参数、辅机明细
电力负荷计算
确定电源组成 确定发电机、变压器容量和台数
短路电流计算
瞬态电压降计算
电缆修正
选择配电电器
电力网设计
电力设备布置
电压降计算 图纸化、文件化
图2 船舶电力系统设计步骤图
• （2）技术设计
• 技术设计是初步设计和施工设计两个阶段之间必 要的衔接和过渡。主要是充实初步设计方案，使 之在技术细节上得以进一步肯定和落实，并协调 电力电网中所有的技术问题，落实主要的电力设 备。
• （3）施工设计
• 施工设计是将技术设计付诸实实施而进行的面向 建造的设计，因而偏重于生产细节设计。这个阶 段需要绘制施工所需的全部图纸，提供电力设备 型号和材料的订货明细等。
• 2．具体设计任务
• 主要有以下五个：
• （1）决定船舶电力电网的电压，频率和配电系统；
• （2）选择电源装置。如发电机台数和容量的选择，应急 发电机容量的选择，电力和照明变压器容量的选择和蓄电 池容量的选择等。
• 电力系统的设计总体上较为复杂，但一般可归纳 为以下几点：
• （1）根据所要设计的船种、船型和主机以及设计 规范和船东设计任务书的要求，决定电力系统参 数。
• （2）根据轮机专业等业已确定的辅机装置明细， 进行全船电力负载计算，确定发电机的容量和台 数。有应急发电机的还要进行应急负载计算，并 确定应急发电机的容量。
• 第二节 设计内容
• 1．设计过程
• 一般船舶电力系统的设计是采用分阶段的方法来 完成。主要分为以下三个阶段。如图2所示。
• (1) 初步设计
• 初步设计主要确定总体概貌，解决方案中存在的 各种技术关键问题。由于初步设计从根本上确定 了以后各阶段的设计方向和轮廓，因此又对总体 设计的成败起关键的作用。这一阶段的主要内容 是初步估算全船的电力负荷，确定电力系统的主 要组成、运行功能以及重要设备的选型意见，并 落实主要电力设备的总体布置等。

应急电力系统
应急电力系统
船舶电力系统(称为主系统) 的后备系统。 作用：在主系统发生故障时，替代主系统向重
要负载供电。
应急电力系统分类
以柴油发电机组作为电源，叫大应急系统； 以蓄电池组及其充电设备作电源，叫临时应急
系统或小应急系统。
船舶电力系统的生命力概念
舰艇电力系统的生命力：指其在战斗或事故 中破损时，仍能保证不间断供电的能力。
第三节 船舶电站
由原动机、发电机和主配电装置组成。 按原动机类型分类：
• 柴油发电机组 • 汽轮发电机组 • 燃气轮机发电机组 • 蒸汽发电机组 • 轴带发电机组 • 核能发电机组
主配电装置
定义：船舶电力系统的中枢，其作用是用来 控制和监视主发电机的工作，并将主发电机 送出的电能向全船电网进行分配。
，以缩短线路，方便操作。
第六节 船舶电力系统的可靠性及生命力概念
可靠性：指研究对象在规定条件下和规定的时 间内完成规定功能的能力。
规定条件：指研究对象所处的环境、运行条件 和工作方式。
环境：可分为气候、生化、机械和电磁等方面 ，如温度、湿度、震动、噪音等。
运行条件：指对象的工作电压、电流、应力等 。
效率、经济性和安全性。
第二节 船舶电力系统基本参数
基本参数：
电流种类 电压等级 频率标准
功能
决定船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量 、价格和尺寸。
电流种类
分类：
直流和交流。
交流电站优点：
设备成本和维护保养方面的费用及工作量少； 交流动力网络与照明网络之间可通过变压器实
现电气隔离； 交流电制有利于船舶电气化程度的提高和系统
《船舶电站第一章》PPT课件
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4 船舶高压配电盘 高压配电盘与低压配电盘有很大的不同：
每一屏只有一条电路；每屏内部具有相互隔离的开关室、电缆室、 低压室等不同功能的结构；
每屏内部具有联锁保护的操作要求，俗称“五防措施”。
所谓“五防”即防止误跳、合断路器，防止带负荷拉、合隔离开关， 防止带电挂接地线，防止带接地线合隔离开关，防止人员误入带电 间隔。
高压配电板的控制与低压配电板类似，对于高压发电机而言，具有 与低压发电机完全相同的同步控制要求，包括调压、调速、同步检 测以及自动准同步或手动准问步控制。除了在高压配电盘上进行控 制外，还可在机舱操控台上进行控制。
5 船舶高压电力系统主接线 船舶电站的主接线是指发电机通过开关设备和连接导线所组成的供配电的电路。把发电机 和变配电设备等用单线连接成的电路图称为船舶高压电力系统主接线图。下图是某电力推 进船舶高压电力系统主接线图，下面对其做简单介绍。
船舶高压电力系统
随着船舶电气设备自动化程度的不断提高以及船员生活、工作条件 的逐步改善，船舶电气负荷急速增加，相应的船舶发电机的功率也 随之大幅度增加。
目前大型船舶电力系统容量设计值已高达15MVA～20 MVA，大型 豪华游轮更高达７0MVA。
已经被广泛采用近半个多世纪的船舶低压电力系统已无法满足现代 化大型船舶电力系统容量的要求，船舶高压电力系统有不断增加的 趋势，这将给船舶电力点接地方式分析
电力系统中性点的接地方式是一项综合性技术问题，必须考虑以下几个方面的因素：电力 系统供电的安全性、连续性和可靠性；过电压保护和绝缘技术措施的配合；继电保护构成 和断路器跳闸方式；配电网和线路的结构；人身和设备的安全等。
（1）中性点不接地方式 由于不接地方式的中性点对地绝缘，较安全、可靠，当电力系统发生单相接地故障时，不 会影响三相电压各相之间的对称关系，一线接地也不形成短路，可以继续带接地故障运行 2小时，供电连续性好。中性点不接地电力系统，单相接地电流由电力系统对地分布电容 电流决定。对于输电线路距离较近的低压电力系统，输电线路各相对地的电容较小，因此 接地故障电流也很小，瞬时性故障往往自动消除。因接地电流小，对通信电路的干扰也小。

船舶电网的发展历程与趋势
要点一
总结词
要点二
详细描述
船舶电网经历了从低压直流到高压直流再到交流的发展历 程，未来将朝着更加高效、环保、智能的方向发展。
随着技术的发展和船舶用电设备的不断增加，船舶电网也 在不断发展和改进。从早期的低压直流电网，到后来的高 压直流电网，再到现代的交流电网，船舶电网的供电能力 和稳定性得到了极大的提升。未来，随着新能源和智能化 技术的广泛应用，船舶电网将朝着更加高效、环保、智能 的方向发展，为船舶的安全和运营提供更加可靠的保障。
船舶电网的组成与特点
总结词
船舶电网由发电机、配电板、电缆、负载等组成，具有紧凑、可靠、高效的特点。
详细描述
船舶电网主要由发电机、配电板、电缆、负载等组成。发电机负责产生电能，配电板负责分配电能，电缆负责传 输电能，负载则消耗电能。船舶电网的特点在于其紧凑的结构设计，能够在有限的空间内实现高效、可靠的电能 传输和分配。
02
船舶电网的组成与工作原理
发电机组
总结词
发电机组是船舶电网的核心组成部分，负责将机械能转化为电能，为船舶提供电 力。
详细描述
发电机组通常由发动机、励磁机和发电机组成，通过柴油机或燃气轮机驱动发电 机转动，产生交流电。发电机组发出的电能通过配电系统分配给船舶上的负载设 备。
配电系统
总结词
配电系统是船舶电网的枢纽，负责将发电机组产生的电能进 行分配和控制。
《船舶电网》PPT课件大纲
目录
• 船舶电网概述 • 船舶电网的组成与工作原理 • 船舶电网的运行与维护 • 船舶电网的安全与环保
01
船舶电网概述
船舶电网的定义与作用
总结词
船舶电网是船舶电力系统的重要组成部分，负责提供船舶运行所需的电能。

潜艇燃料电池电力推进装置
潜艇燃料电池电力推进装置是以燃料电池为潜艇水下航 行动力源的推进装置。燃料电池是一种能把化学能 直接 转换成电能的能量转换装置，电池本体加上燃料、氧化 剂及它们的贮存器构成一个完好的燃料电池系统。其特 点是：在能量转换方式上与蓄电池一样，都是化学能转 换成电能，因此具有安静、效率高的优点； 在构成方式 上那么与柴油发电机组相似，即贮能局部(贮存燃料及氧 化剂的贮存器)与能量转换装置局部相分 离，因此具有长 时间连续工作的才能(只要燃料和氧化剂足够)，而不像蓄 电池那样需要来回充放电。各国 曾主要研究过两种潜艇 用燃料电池：氢-氧电池和肼-过氧化氢电池。近年来，燃 料电池研究获得了一些重大的技术打破。例如：潜艇上 液态氧贮存器采用新式壳体构造，有些 国家研究了用氢 化物制取氢的方法等。
我国在船舶电力推进系统研究及应用方面起步较晚，但在原动机、 发电机、配电、变频调速等关键技术方 面有一定的工业根底。目前 我国在船用大功率永磁电机、高压大容量电力电子器件、吊舱推进 器等设计与 制造方面与兴隆国家还有很大差距。我国应进一步加强 相关技术的研究和开发应用，积极参与这一领域的 国际竞争，力争 在市场上占有一席之地。
电力推进系统的优点
空间配置灵敏。大型船舶的柴油机几乎是毫无例外安装 在船尾的下部空间，同时需要一根较长的传动轴 系连接 螺旋桨。而电力推进的电动机通常和螺旋桨靠得很近， 省去了传动轴系，相应的节省了空间；发电 设备可以根 据全船的配置合理安排，不受推进电动机和螺旋桨的限 制。可以在机舱整个空间内立体布置， 既方便灵敏，又 充分利用了机舱舱容。假设从消防和平安性方面考虑， 还可以把发电机分成几组(如全船共有 6 台发电机的情况 下，可以 3 台一组)布置在不同的舱室中。
船舶电力推进装置的组成

二、船舶机械电力拖动
电力拖动装置的优点: 电机的启动容易，投入运行快速； 不需要复杂、粗大的管道，用电缆连接比较方便； 易于分配能量，能够充分满足各种工作机械调速性能
的要求； 便于实现自动或远距离控制； 有利于进一步实现船舶运行的综合自动化。
控制设备 电动机
控制设备 电动机
控制设备 电动机
连轴带
课题八 、船舶电气
（一〕船舶电站的组成与种类 （二〕船舶机械电力拖动 （三〕船舶电力推进 （四〕电气照明
船用环境条件
船舶的各种电气设备是在比较恶劣的环境条件下 工作的，为了保证这些设备和由这些设备组成的各 系统工作可靠，对船用电气进出了一些特殊要求， 通常称为“船用环境条件”。
船用环境条件主要是：
独立电力推进装置图
发电机
柴油机 柴油机
柴油机 柴油机
三、电气照明
从使用意义上说，有两大用途： 1〕照明； 2〕信号识别及灯光通讯。 从装置的性质来说就是两大类： 1〕灯具 2〕辅具
从电动机与机械配合来看，旋转轴为垂直 的立式电动机，水平向的卧式电动机。
船用电机一般采用B级绝缘〔最高允许温 度130°C），也有采用F级〔155°）和H 级（ 188°）的
一、船舶电力系统
1、船舶电力系统的组成
由电源、配电装置、电力网和负载 四部分组成 。
发电站
电网
用电设备
F1
F2 发电机组 F3
工作机械
传动机 构或减 速装置
工作机械
油泵
油缸或 马达
工作机械
三、船舶电力推进
船舶电力推进就是采用电动机驱动螺旋桨来推 进船舶运行的一种推进方式。
优点： 方便实现远距离的电气控制。 可以组成各种形式的主电路结构以获得效率较