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第6章船舶电力系统的保护6.1 概述6.2 船舶发电机的保护6.3 船舶变压器的保护6.4 船舶电网的保护6.5 船舶负载的保护6.1 概述一、概述1.船舶电力系统保护的任务和作用船舶电力系统中各种保护装置，主要就是为了实现安全可靠地供电。
船舶电力系统的不正常运行情况主要有过载、欠压、过压、欠频、过频、逆功率以及绝缘系统发生单相接地等。
船舶电力系统中最常见最严重的故障就是各种形式的短路。
图6-1 短路故障示意图图6-1 短路故障示意图要限制不正常运行和短路的破坏作用，其中最有效的办法之一，就是在船舶电力系统的主要电气设备上，装设保护装置，以自动迅速地切除故障。
船舶电力系统保护的任务可归纳为：(1)当电气设备发生故障或足以造成故障的发生时，保护装置将自动地、迅速地并有选择性地切除发生故障的电气设备，以保护设备，并保证非故障部分正常安全运行。
(2)当电气设备发生不正常运行情况时，继电保护装置应自动发出报警信号，使值班人员及时进行处理，防止事故发生，或自动切除不正常运行的电气设备，防止事故的再扩大。
(3)配合自动控制装置，自动消除或减少事故及不正常运行情况。
船舶电力系统的保护主要包括：船舶电气系统的保护包括船舶发电机外部短路保护，过载、欠压、逆功率保护；船舶电网的短路保护，电网的绝缘监测；接用岸电时的相序保护等。
船舶中采用继电器保护装置来实现。
船舶在电力系统发生故障时，要求继电器保护装置的工作具有可靠性、选择性、准确性，既能适时切除故障以防止故障蔓延，又要尽量缩小停电区域，使非故障部分能继续正常运行，减轻损害程度。
2．对保护装置的基本要求（1）具有选择性继电保护的选择性是指当电力系统发生故障时，继电保护装置应仅把故障元件切除，使停电范围尽量缩小，从而保证电力系统中其他非故障部分仍然能够继续安全地运行。
图6-2 保护性选择示意图（2）具有速动性继电保护的速动性就是保护装置的动作时限应力求短。
迅速切除故障可减轻被保护设备的损坏程度；防止故障蔓延，缩小破坏范围；减少对非故障部分的影响，保证其正常安全运行。
技能认证船舶电气知识考试(习题卷7)第1部分：单项选择题，共100题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]关于电动锚机的下列说法，正确的是____A)锚机电动机堵转矩一定要小于其额定转矩，否则堵转时烧电动机B)锚机电动机能在最大负载力矩下起动C)锚机电动机最多能在堵转下工作30s答案:B解析:2.[单选题]逆功率继电器是保护___设备的装置。
A)电动机B)负载C)发电机组答案:C解析:3.[单选题]国际电工委员会对电气设备的防护标准有具体的规定。
用＂IPxx”表明防护等级。
IP后面的第一位数字表示_____，第二位数字表示_____A)防外部固体侵入等级/防水液侵人等级B)防水液侵入等级/防外部固体侵入等级C)防漏电等级/防水滴入侵等级答案:A解析:4.[单选题]船舶照明器一般由分配电板（箱）引出单相支路供电。
船舶航行灯及信号灯的供电应___A)与其他的照明灯使用同一个馈电支路B)可以与其他的照明灯使用同一个馈电支路；采取两路的方式并与应急电源相连C)使用两路独立的馈电支路，并与应急电源相连答案:C解析:5.[单选题]按照我国《钢质海船人级与建造规范》规定，船舶电气设备应在船舶____条件下，能有效地工作。
A)横摇横倾22.5以内；纵摇纵倾10以内B)横摇横倾10°以内；纵摇纵倾15以内C)横摇横倾22.5以内；纵摇纵倾22.5以内答案:A解析:6.[单选题]将同步发电机投人并联运行时，最理想的合闸要求是当接通电网的瞬时，该发电机的___为零。
A)电压B)功率因数C)电流答案:C解析:7.[单选题]船舶信号桅上的失控灯采用____A)白色直射灯B)红色环照灯C)白色环照灯答案:B解析:8.[单选题]空压机自动控制系统中的双位控制是指____A)气压高限和低限控制B)冷却水和放残液的控制步关0r9C)手动和自动切换控制答案:A解析:9.[单选题]主机遥控系统的负荷限制功能包括________。
电与磁习题1、软磁材料的特点是〔 A 〕。
A、磁滞回线面积较小，剩磁较小B、磁滞回线面积较大，剩磁较大C、磁滞回线面积较小，剩磁较大D、磁滞回线面积较大，剩磁较小2、关于电感的以下说法，错误的选项是〔 B 〕。
A、电感在直流稳态电路中相当于短路B、电感处于交流电路中，总是吸收功率C、电感中的电流不能跃变D、电感是储能元件3、假设电感较大的线圈从电源切断时，线圈二端将产生很高的电压，这是由于〔 C 〕的结果。
A、电感值的变化B、电感线圈电阻太小C、自感现象D、电源电压波动4、铁心线圈通以交变电流后，与线圈绝缘的铁心会发热，这是由于〔 D 〕。
A、电流的磁效应B、电流的力效应C、线圈中的电流产生热效应D、线圈中的电流产生热效应及铁损引起的热效应5、关于铁磁材料的以下说法错误的选项是〔D 〕。
A、具有磁滞特征B、具有磁饱和特征C、导磁率非常数D、具有高磁阻特征〔 C 〕6、交流电机、电器设备中所用的硅钢片铁心，属于磁材料；其剩磁及矫顽力都。
A、硬 / 小B、硬 / 大C、软 / 小D、软 / 大7、对于各种电机、电气设备，要求其线圈电流小而产生的磁通大，通常在线圈中放有铁心，这是基于铁磁材料的( C ) 特征。
A．磁饱和性 B．高导电性 C．高导磁性 D. 磁滞性8、涡流损失和磁滞损失总称为〔 B 〕。
A、涡损B、铁损C、线损D、磁损9、为减小涡流损失，通常采取的方法是〔 C 〕。
A、减小涡流回路的电阻B、减小涡流回路的电压C、增大涡流回路的电阻D、增大涡流回路的电压10、电磁感应现象是指〔 D 〕。
A．有磁场就会产生感应电势 B．载流导体在磁场中会受到电磁力的作用C．载流导体周围存在着磁场 D. 处于变化磁场中的线圈会产生感应电势11、电机和变压器的铁心通常用硅钢片叠成，其目的是 ( A )A．减小铁心的涡流损耗 B．增大铁心的涡流C．增大电器的铜损 D. 减轻电器的重量12、铁心线圈通交变电流后，会引起铁心发热，即铁损，所谓铁损是指〔 D 〕。
17五贯-船舶电站和电气安全-阶段测试1.船舶主开关的分励脱扣是指________衔铁动作，开关断开。
[单选题] *A.分励脱扣线圈通电(正确答案)B.分励脱扣线圈断电C.双金属片受热D.特殊情况下，保证开关闭合您的姓名： [填空题] *_________________________________2.主配电板发电机控制屏上的电压表与电流表是测量______。
[单选题] *A.发电机相电压、相电流B.发电机线电压、线电流(正确答案)C.起货机线电压、线电流D.岸电的线电压、线电流2.下列设备中采用两条互相独立的馈电线进行双路供电的是______。
[单选题] *A.舵机、锚机B.锚机C.航行灯、锚机D.舵机、航行灯(正确答案)3.万能式空气断路器的触头系统含有主触头、副触头、弧触头及辅助触头，在合闸时______最后接通。
[单选题] *A.主触头(正确答案)B. 副触头C. 弧触头D. 辅助触头4.船舶无刷发电机由主发电机、励磁机等组成，其中励磁机是________。
[单选题] *A.直流发电机B.直流电动机C.交流同步三相发电机(正确答案)D.交流同步单相发电机5.对于主配电盘中的负载屏，说法错误的是________。
[单选题] *A.负载屏用来分配电能并对各馈电线路进行控制、监视和保护B.通过馈电开关将电能供给各用电设备和分电箱C.负载屏上装有逆功率继电器、仪用互感器(正确答案)D.负载屏上装的自动开关大多为装置式自动空气开关6.同步发电机的励磁绕组中电流是______。
[单选题] *A.直流(正确答案)B.交流C.直流、交流均可D.与同步发电机同频率的交流7.自励发电机的自励起压依靠的是发电机中的_______。
[单选题] *A.电枢反应B.剩磁(正确答案)C.漏磁通D.同步电抗8.应急发电机配电板不装有______。
[单选题] *A.电流表及转换开关B.调速操作装置C.同步表(正确答案)D.功率表9.______不是由主配电板直接供电的设备。
1. 说明船舶电力系统的基本组成部分及其作用。
答：船舶电力系统的基本组成有四部分，其作用分别为：①、电源：将其它能源转换成电能，供系统用；②、配电装置：接受和分配电能，并对电源、电力网和负载进行保护、监视、测量和控制；③、船舶电力网：是电力系统的中间环节，起连接电源和负载的作用，即将电能传送给负载；④、负载：将电能转换成其它形式的能量。
2. 船舶电力系统的容量、输电网络和运行环境与陆地上相比有哪些特点？答：船舶电力系统与陆地上相比，其特点有：①、是一独立的电力系统，系统的容量小，负载的变化对电网的频率和电压的变化影响较大；②、输电网络距离短，线路阻抗小，短路电流的破坏作用大；③、运行环境恶劣，因此要求船舶电气设备具有抵抗湿热、盐雾、霉菌、油气的能力，且能在倾斜、摇摆、振动和冲击的条件下可靠工作的能力。
3. 船舶电力系统的基本参数指什么？为什么采用标准电力系统参数？答：船舶电力系统的基本参数是指：船舶主电网的电流种类、额定电压等级和额定频率。
采用标准电力系统参数的主要目的是：为了便于船舶电力系统在需要时能与岸电连接；便于船舶电气设备在需要时能用其它陆用电气设备进行替换使用。
4. 为什么目前船舶大多采用交流电力系统？答：由于交流电气设备（相对于直流电气设备而言）具有结构简单、造价和维修费用低、故障少、可靠性能好、体积小重量轻、维修工作量小等优点。
所以，目前船舶大多采用交流电力系统。
5. 船舶电站容量是根据什么确定的？电站容量为什么不按各用电设备的最大功率之和计算？答：船舶电站容量是根据“满足船舶在各种运行工况下的用电量，并有适当的裕量，以保证连续可靠的供电”的基本原则，通过一定的计算并考虑其它因素进行确定的。
电站容量不按各用电设备的最大功率之和计算的原因是因为，各用电设备并非都同时工作、同时工作的电气设备也并非同时达到最大用电功率，若按各用电设备的最大功率之和计算电站容量，将会造成船舶电站容量比实际需要的容量大，从而造成不必要的浪费。
船舶同步发电机并车常见故障分析船舶电站是船舶的重要组成部分，是船舶电力系统的核心，船舶电站的可靠运行对保证船舶安全具有重要意义。
船舶电站由发电装置和配电装置组成，船舶通常设有2-3台同容量、同型号的发电机组，日常由一台发电机向电网供电。
随着船舶的大型化和自动化程度的不断提高，越来越多的船舶设备需要用电能来驱动和控制，电能成为船舶运行和生产的主要能源和动力。
特别在船舶进出航道或需要启动较大用电设备时，就需要2台甚至3台发电机并列运行。
或者是发电机日常保养中为了能够不间断地供电，都需要进行并车，解列。
本文通过一例发电机并车故障来分析其产生原因和注意事项。
1 故障现象某轮有2台无刷同步交流发电机。
型号MX-H-350-4，额定功率350KW/437、5KVA。
我上船以后发现2台发电机无法相互自动准同步并车，平常并车都是采用手动准同步并车。
曾经因为手动并车后负载转移不及时，引起主开关跳闸，造成全船失电。
2 故障分析2.1发电机的工作原理无刷交流发电机的工作原理是：①发电机采用旋转磁场式，其励磁绕组装在转子上，而交流励磁机采用旋转电枢式，其励磁1/ 6绕组装在定子上，发电机的励磁绕组和励磁机的电枢绕组固定在同一转轴上，转轴上还有一个旋转整流器，这样转子部分自成闭合电路。
②励磁机的励磁电流则通过调节进入励磁机磁场的电流来控制交流无刷发电机的输出电压。
所以无刷发电机的电压调节就是调节发电机定子绕组向励磁机定子绕组供应的电流，主要由相复励励磁装置和自动电压调节器（AVR）两部分组成。
③可控相复励励磁装置根据同步发电机的实际电压，调节励磁机的励磁电流，控制流过同步发电机励磁绕组的电流，实现稳定同步发电机输出电压和自动分配无功功率的目的。
④自动电压调节器（AVR）采用分流校正同步发电机的电压，使系统具有满意的静态性能。
由于2台发电机单独运行时都能正常起压，在负载变化时也能完成功率的正常分配，并且能保持输出电压的稳定。
