船舶电力系统

第六章船舶电力系统§6-1 船舶电力系统概述一、船舶电力系统的组成及特点1．船舶电力系统的组成船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载组成并按照一定方式连接的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称.其结构简图如图6-1所示.图6—1典型船舶系统简图1）电源装置。

将机械能、化学能等能源转变为电能的装置.船舶电源主要是指发电机和蓄电池。

2）配电装置。

对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。

3）船舶电力网.是全船电缆电线的总称，也是电能的生产者(各种电源）和电能的消耗者(各类用电设备)的中间传递环节.船舶电力网根据其所连接的负载性质和类别可以分为动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等。

4）负载。

即用电设备。

船舶负载有：甲板机械、船舶舵机、动力装置用辅机(为主机和主锅炉等服务的辅机，如主机滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等)、舱室辅机（生活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等)、电力推进设备(主电力推进装置、首尾侧推装置等）、机修机械（车床、钻床、电焊机等）、冷藏通风(冷藏集装箱、空调装置、伙食冷库和通风机等）、照明设备、船舶通信导航设备（无线电通信设备、导航和船内通信设备)等。

2．船舶电力系统的特点根据船用负载的特点,船舶电力系统的电站容量、连接方式、电压等级、配电装置等与陆上电力系统有着很大的差别。

从驱动发电机的原动机形式分类，船舶发电机组有柴油发电机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组等。

船舶电站单机容量一般不超过l 000kW，装机总功率不超过5 000 kW（电力推进船和特种船除外)，相比陆上要小得多。

船舶电力系统大多采用多台同容量同类型的发电机组联合供配电的方式，以方便管理维护。

正常航行时仅有1台或2台发电机向电网供电,但是要求船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船舶安全运行。

船舶电力系统了解船舶电力系统的最新技术和应用案例船舶电力系统：了解船舶电力系统的最新技术和应用案例船舶电力系统是指船舶上用于供电和驱动船舶各项设备的电力系统。

随着技术的不断进步和航行需求的增加，船舶电力系统也在不断更新和创新。

本文将介绍船舶电力系统的最新技术和应用案例，以便更好地了解其发展趋势和未来应用的可能性。

一、船舶电力系统的概述船舶电力系统主要包括发电、配电和用电三个环节。

发电环节通过柴油发电机、涡轮发电机或气体轮机等产生电能，并传输到配电系统。

配电系统将电能分配给各个用电设备，如推进器、船舶测控系统、通信系统、照明设备等。

船舶电力系统的设计要求是稳定可靠、高效节能、安全可控。

二、船舶电力系统的最新技术1. 直流微网技术直流微网技术将可再生能源、能量存储系统和传统发电系统相结合，形成具有自治性和互连性的微网。

船舶作为一个封闭的环境，适合采用直流微网技术，可以提高能源的利用效率，减少二氧化碳排放。

2. 高效配电系统传统的船舶配电系统采用交流电供电方式，存在能量传输损失和线缆过重的问题。

高效配电系统利用电力电子器件，将电能转换为直流电，并通过高压直流输电，降低线损和线缆重量。

3. 智能电网技术智能电网技术可以实现对船舶电力系统的运行状态进行监测和控制，优化能源调度和运行管理。

通过传感器和数据通信技术，实现对船舶各个设备的远程监控和故障诊断。

三、船舶电力系统的应用案例1. 混合动力船舶混合动力船舶将传统船舶动力系统与可再生能源设备相结合，实现节能减排。

以液化天然气（LNG）为主要燃料的混合动力船舶在减少碳排放和空气污染方面具有显著效果。

2. 电动推进系统电动推进系统将电能转换为推进力，比传统的机械推进系统更高效节能。

一些船舶采用电动推进系统，如电动小艇、电动巡航船等，减少了噪音和环境污染。

3. 船舶智能化控制系统船舶智能化控制系统通过传感器和自动控制技术，实现对船舶各个设备的智能控制和优化管理。

船舶电力知识点归纳总结一、船舶电力系统的构成和原理1.1 电力系统的构成船舶电力系统主要由发电系统、配电系统、动力系统、控制系统和监控系统等组成。

其中发电系统是发电机组、柴油机、燃气轮机等发动机，并经过变压器及开关设备将发电并行输出；配电系统则负责将发电系统提供的电能传送到船舶的各个用电设备；动力系统负责提供船舶的动力，如电动机的启动、加速和调速；控制系统则是对船舶电力系统中的各个组成部分进行控制和保护，以确保船舶电力系统的安全运行。

1.2 电力系统的原理船舶电力系统的原理主要基于电压、电流和功率的传输，其中电压是电力系统的驱动力，电流是载体，功率则是电能的传递和消耗的量。

在船舶的电力系统中，电力的传输是不可逆的，即电能只能在发电系统中由原始能源（如柴油、燃气等）转化成电能并经配电系统传送到设备，通过设备的转换和利用消耗掉。

二、电动机的类型和控制2.1 电动机的类型船舶电动机根据不同的用途和特点，主要分为交流电动机和直流电动机。

直流电动机由于其结构简单、容易控制和起动，广泛应用于船舶的辅助设备、船舶的起重设备、绞车设备等。

而交流电动机则多用于船舶的主船舶电力系统，包括主推进设备、船舶的泵设备和风扇设备等。

2.2 电动机的控制电动机在船舶电力系统中的控制主要包括其启动、加速和调速等。

针对不同的需求，电动机的控制系统也各异。

一般来说，电动机的控制分为手动控制和自动控制。

手动控制是指通过人工操作电机的控制装置开关进行控制，而自动控制则是利用传感器、控制系统和PLC等自动化设备对电动机进行控制。

三、蓄电池和发电机组的重要性3.1 蓄电池在船舶电力系统中的作用船舶电力系统中的蓄电池主要用于应对紧急情况和电源失效的情况。

在船舶电力系统中，蓄电池可以提供短暂的应急电力供应，用于船舶设备的紧急启动和运行，如船舶的应急照明系统、通风系统和通讯设备等。

此外，蓄电池还可以存储太阳能、风能等可再生能源的电能，为船舶提供更多的动力选择。

船舶电力系统解析船舶电力系统的设计和优化策略船舶电力系统的设计和优化策略对于船舶的正常运行至关重要。

本文将对船舶电力系统的组成、设计原则以及优化策略进行详细的解析和探讨。

一、船舶电力系统的组成船舶电力系统主要包括发电机组、电力配电装置、电力负载以及电力管理系统等组成部分。

发电机组是船舶电力系统的核心，通常由主发电机和备用发电机组成，用于提供船舶所需的电能。

电力配电装置将发电机产生的电能传输到各个电力负载上，并保证电力负载的正常运行。

电力负载包括船舶的各种设备和系统，如船舶推进装置、照明系统、通信设备等。

电力管理系统则负责对船舶电力系统进行监控和管理，以保证系统的可靠性和稳定性。

二、船舶电力系统的设计原则船舶电力系统的设计应遵循以下原则：1. 可靠性原则：船舶电力系统是船舶正常运行的基础，设计时应考虑各种可能的故障情况，并采取相应的备份措施，以保证系统的可靠性和稳定性。

2. 灵活性原则：船舶电力系统应具有一定的灵活性，以满足船舶在不同工况下的需求。

同时，还需要考虑将来的扩展需求，为系统的升级和改造提供一定的空间。

3. 能效性原则：船舶电力系统在设计时应考虑能源的效率利用，减少能源的浪费，并尽可能降低系统的能耗。

三、船舶电力系统的优化策略为了进一步提高船舶电力系统的性能和效率，可以采取以下优化策略：1. 优化发电机组的选择和配置：在设计船舶电力系统时，应考虑到船舶的功率需求以及负荷特性，并选择合适的发电机组进行配置。

同时，还可以采用发电机组的并联或串联方式，以满足船舶在不同负荷下的需求，并提高系统的性能。

2. 优化电力配电装置的设计：在电力配电装置的设计中，可以采用合理的电缆布线方案，减少电力损耗，并通过选择合适的开关设备和保护装置，提高系统的安全性和可靠性。

3. 优化电力负载的管理和控制：通过对船舶电力负载的管理和控制，可以实现对电力系统的优化。

例如，可以采用智能化的负载管理系统，根据负载的优先级和需求进行调度，以提高能源的利用效率。

船舶电力系统：电源、配电装置、电力网、电力负载。

电源：将其他形式的能源转变成电能的装置（船上：柴油发电机和蓄电池）配电装置：接受和分配电能的装置，也是对电源、电力网和负载进行保护，监视，测量和控制的装置。

船舶电力网：全船电缆电线的总称。

电力负载（电力负荷）：耗用电能的各种用电设备，将电能转化为其他形式能量的用电设备。

船舶电力系统的特性：1船舶电站容量小2船舶电网线路短船舶电气设备工作环境恶劣。

船舶电力系统的基本参数：电流种类（电制）、额定电压、额定功率、线制。

发电机额定电压400，动力用电设备380照明变压器400|230照明用电设备220.交流三相：三线绝缘系统、中性点接地的四线系统、以船体作为中性回路的三线系统。

电站：船舶电力系统的发电机和主配电板部分。

开关Q把母线分隔成二段，也可以说开关把二段母线连接起来故可以称为母联开关。

形式：1三个各相独立的隔离器2三相隔离开关3三相断路器（有灭弧功能）电站容量负荷计算方法：1三类负荷法-中国、前苏联；需要系数法-日本、西欧。

民用船舶的运行工况：1航行2进出港3离靠码头4停泊5装卸货水上作业6应急7应急8应急发电机工作工况。

三类负荷法：将全船各用电负荷按使用时间的长短分成三类，并且考虑负荷系数和同时系数来进行计算。

三类负荷法计算全船电力负荷时，需将设备负荷在某一运行工况下使用时间的长短。

--分成三类。

1连续使用类负荷2短时或重复短时使用类负荷3偶然短时使用类负荷。

DW-万能式（框架式）空气断路器，（也称自动空气开关）DZ-装置式（塑壳式）空气断路器。

9--船用。

框架式空气断路器组成：1触头系统2灭弧室3自由脱扣机构4过流、失压、分励脱扣器5操作机构6锁扣装置。

灭弧室靠电磁力，是通过电弧的拉长，冷却。

互感器是按一定比例和精度变换电压或电流大小的变换器。

电流互感器（升压）注意事项：1二次侧在工作时不得开路。

（击穿）且不允许设置熔断器保护。

2二侧有一端接地。

1、船舶电力系统组成船舶电力系统主要是由电源、配电装置、电网、负载组成的。

电源：是将机械能、化学能、等能源转变成电能的装置。

船上常用的电源装置是柴油发电机组和蓄电池。

配电装置：是对电源和负荷进行分配、监视、测量、保护、转换、控制的装置。

配电装置可分为主配电板、应急配电板、分配电板、充放电板电网：是全船电缆电线的总称。

是联系发电机、主配电板、分配电板和负荷见的中间环节，是将电源的电能输送到负荷端的媒介。

电网根据连接的负荷性质可分为：动力电网、照明电网、应急电网、低压电网、弱电电网。

负荷：船舶负荷大体可以分成舱室机械、甲板机械、船舶照明、通导设备及其他用点设施2．船舶电力系统与陆上电力系统相比的差异1）船舶电站的容量小由于船舶电站的容量小，而某些大负载容量可与单台发电机容量相比，当这样的负载启动时，对电网将造成很大的冲击，因而对船舶电力系统的稳定性提出了较高的要求。

2）船舶电网输电线路短因为船舶容积的限制，电气设备比较集中，电网长度不长并都采用电缆，所以对发电机和电网的保护比陆上系统的简单。

3）船舶电气设备的工作环境恶劣环境温度高、震动大、相对湿度高等等，都能造成电气设备的损坏、接触不良或误动作由此可见，船用电气设备必须满足船用条件3．船舶电力系统的基本参数主要是电流的种类、额定电压、额定频率电流分为直流、交流；交流船舶的电气设备在维护、保养等方面工作量比直流船要少很多，且交流电机结构简单、体积小、重量轻、运行可靠，起相应的设备也简单。

交流船舶又分成单相交流电、三相三线绝缘系统、三相四线系统。

三相三线绝缘系统应用最普遍。

这种方式安全可靠，照明电网与动力电网间没有电的直接联系，互相影响小；电网对地绝缘好的时候，船员不小心碰到电网的任何一根线时，不至于造成触电伤亡事故；发生单相接地时，并不形成短路，仍可维持电气设备的正常运行。

三相四线系统，因不是绝缘系统，船员碰到任何一根电网线时，容易发生触电伤亡事故；当发生单相接地故障时，即形成短路，有可能会发生跳电试图，因而船舶较少采用。