船舶中压电力系统方案

论船舶中压电力系统电气设备安装工艺摘要：本文主要对船舶中压电力系统电气设备安装工艺进一步的分析了解。

关键词：船舶；中压电力系统；电气设备；现状；构成引言：随着船舶向大型化方向发展，船舶电力系统的容量在不断增加，受船舶安装空间的限制，目前大中型特殊船舶开始向中压电力推进系统方向发展，导致其电网的复杂程度显著提升。

传统的低压电力推进系统安装工艺已很难适应新型中压电力推进系统的要求。

传统的低压电力推进系统安装工艺已很难适应新型中压电力推进系统的要求。

一、舰船电力推进的发展及现状船舶电力推进技术已发展了近年，目前国外、西门子等公司在该领域的研究处于世界领先地位。

随着船舶技术的发展，船舶电力系统的容量在不断增加，受船舶上安装空间的限制及经济航行的需要，迫使某些大中型特殊船舶向中压电力推进方向发展，导致其电网的复杂程度也逐渐增加。

传统的低压电力推进系统安装工艺已很难适应新型中压电力推进系统的要求。

电力推进系统按照电制来划分，其主要有下列4种类型：（1）低压直流/直流型电力推进，采用1000V以下直流电网和直流推进电机。

（2）低压直流/交流型电力推进，采用1000V以下直流电网和变频调速推进电机。

（3）低压交流/直流交流型电力推进，采用690V以下低压交流电网和变频调速推进电机推进功率一般在5MW以下。

（4）中压交流/直流/交流型电力推进，采用2400~13800V中压交流电网和大功率变频调速推进电机推进功率通常为5MW~50MW。

随着我国海洋事业的日益发达，民用船舶开始向多功能性方向发展，为满足民用船舶的发展需要，发展船舶中压电力推进技术势在必行。

近年来我国704、712研究所对船舶中压电力推进技术的研究取得了较突出的成果。

我国铺管船、钻井船、海洋平台、潜水船等新型船型绝大部分已采用中压电力推进技术，船舶中压电站呈现出井喷式发展势头。

二、中压电力系统的构成分析中压配电系统的配电网络结构可分为两种：放射形网络和环形网络。

超大型集装箱船舶6600V中压电力系统的管理和安全操作（1）（1）船舶6600V中压电力系统简介概况：随着集装箱船舶载箱量TEU的不断提升，船舶越造越大，船舶动力系统和电力拖动系统的功率也节节攀升。

传统的440V船舶电力系统已经不能满足6000TEU以上的超大型集装箱船舶的需要了（主机功率上升到6万KW以上，发电机功率也不低于2800 X 4 KVA）。

因此6600V中压电供电系统就成了超大型集装箱船舶的标准配置。

这对我们船舶管理人员来说又是一个新的课题。

关键词： 6600V中压电，MM中压配电板，LM低压配电板，接地放电，中压电主变压器，中压电岸电系统，6600V中压电发电机，6600V中压电侧推器。

一、6600V中压电力供电系统概况船舶6600V中压电力系统由6600V发电机、中压配电板、低压配电板、主变压器、中压岸电箱装置组成，形成了发电机提供6600V的中压电力，经过中压配电板主开关并入汇流排。

然后再经过两6600V/440V降压主变压器，将440V动力电分别提供给两块440V低压配电板拖动负载。

6600V中压岸电系统能够将岸上提供的6600V中压电接入中压配电板。

传统的440V低压岸电箱并没有免去，同样可以将岸上提供的440V岸电直接接入低压配电板。

1、6600V发电机系统。

超大型集装箱船舶的发电机单台功率均大于2800KVA。

6600V中压电发电机有效地减小了发电机的体积和传输电缆的截面积，使电力供应和传输在有限的机舱空间里得到理想的实施。

6600V发电机与常规的440V发电机相比，电枢的温升相对较高，传统的风冷型式显得力不从心了，因而发电机均采用冷却效果较好的水冷型式。

即在发电机顶部设置了一个低温淡水冷却器，利用淡水和空气对流交换热量，对发电机的降温十分有效。

同时强化了对发电机电枢温度的监控，机舱值班人员可随时检查发电机三相电枢的温度和变化。

2、JRCS6600V中压电配电板MV MSB。

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。

船舶中压电力系统简介【内容提要】船舶中压电力系统是我国海运界刚开始接触的崭新领域，此文以最近建造的“泰安口”半潜式电力推进特种运愉船的电力系统为例，简介船舶中压电力系统的结构和运行模式特点。

关键词：船舶中压电力系统有关中压电力系统的定义，世界各处以及在不同领域的标准不是完全一致的。

IEEE 标准100 规定的中压交流电力系统定义是指额定电任大于1，000V ，小于10 , 000V 的电力系统；在中压之上，还有高压和超高压。

对于额定频率为60H Z的电力系统，中压的额定值有2.3 、4.16 、6.6kv 等等级；而额定频率为50HZ的电力系统，中压的额定放有3.3 、6.0、10KV 等级。

我们日常生活和动力用电中，常见的是额定电压为380V ( 50H Z）或440V ( 60H Z）的低压电力系统。

低压电气设备的造价低，防止人身触电的安全性比中压电力系统高得多。

但是当用电设备的功率很大时，作为低压系统，电流数值会很大，对于常用的电动机负载，起动时的电流更将大得惊人。

因为决定绕组导休截面积的因素是I2R ，大的电流要求大的导体截面积，而绕组的极大截面将使大功率的低压电机无法制作。

同时，极大的线路传输电流会使线路的功率损耗很大，以及在发生短路时产生巨大的短路电流，使与之相配的导线和断路器等设备的设计制作将变得难以实现。

为此，在电网中，除了为了避免长距离输电损耗而采用了高电压及超高电压输电技术之外，对于大功率的用电设备和供配电网还采用了中压标准。

选择电机是否采用中压标准的传统功率值分界点是45Okw ，但是这不是死规定，考虑具体条件和设计要求，会有更合理的不同数值。

目前国内外建造的大多数交流船舶电网的额定电压是44OV ，或者380V ，这是属于低压交流电力系统。

但是随着船舶用电最的增加，发电机容量的增加，持别是一些特种用途船舶所装备的大功率中压用电设备，使中压开始进人船舶电力系统和供配电装置领域。

航海54摘要：随着对船舶低碳航行的要求越来越高，世界上越来越多的发达国家都在码头上建立中压岸电AMP系统。

本文主要介绍中压岸电系统使用前的准备工作和安全操作事项。

关键词：中压岸电系统 安全操作 日常管理目前，解决港口的环境污染问题越来越受到国际上的重视。

美国率先提出：凡是新建码头，船舶靠港期间均要停止使用船上的发电机，改用岸电供电，以期减少环境污染。

大型集装箱船舶使用中压岸电技术是港口节能、减排和降噪的有效措施。

（1）节能：将船舶的自备发电机发电与岸电相比，就凸显船舶发电机发电效率低、发电成本高昂。

以港口电网供电代替船舶柴油发电机供电，显著提高了集装箱港口的能效，节约了有限的石油资源。

（2）减排：重油或柴油在燃烧过程中会产生大量的氮氧化物（NOx）和硫化物（Sox），国际海事组织（IMO）的研究数据表明：氮氧化物（NOx）和硫化物（Sox）是燃烧过程中产生的主要污染物，污染物通过气候作用可以传播至1000 km以外的地区。

采用岸电对于港口的实际意义在于废气减排，靠港集装箱船舶通常运行1台柴油发电机组用于停泊状态下的全船用电。

以中海集团8530TEU 船舶单台发电机功率为2760KW计算，船舶靠港后停止船舶柴油发电机发电，改由港口岸电电网供电，相当于减排2760 kW柴油机组的烟气。

按国标（GB 20891-2007）规定：非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值每kWh为一氧化碳（CO）3.5g、碳氢化合物（HC）1.0g、氮氧化物（Nox）6.0 g、钷（PM）0.2 g、烟气总量10.7 g。

以一个泊位70%利用率、全年停靠船舶256天计算，年耗电2760×24×256=16957×103kWh，岸电供电将减少烟气总量排放10.7g×16957×103=181.44t。

（3）降噪：船舶使用柴油发电机产生的噪声也会对环境造成噪Marine Technology 航海技术中压岸电AMP系统的安全 操作及管理集装箱船COSCO FUKUYAMA”碰撞，事故造成“新晨晖9”轮沉没，船上11名船员只救起3人，另外8人下落不明；2007年3月8日，长337米的超大型集装箱船“MSC JOANNA”轮与世界上最大的3艘挖泥疏浚船之一、长230米的“W.D.FAIRWAY”轮碰撞，事故造成装有1900吨高粘度燃料油和400吨轻油、泥浆24000吨的“W.D.FAIRWAY”轮侧沉。

适用于船舶应用项目的中压解决方案全面提高船上效率能源成本节节攀升。

环保法规日趋严格。

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船舶中压配电板在船舶AMP系统的设计应用前言:船舶在停泊港口时，船上的发电机组停止运行，改由港口电网进行供电，为了实现这个目标，船岸均要建立标准化的配套设施--AMP系统。

到2021年新造集装箱船订单量达到310万标准箱，创下历史最高记录，大型集装箱船订单越来越多。

而在大型集装箱船上，负载一般大于10000KW，传统的低压配电板已经无法满足船舶负载需求，故大型集装箱船的岸电连接柜采用中压配电板。

关键字：AMP;岸基供电；电缆接入屏；中压配电板一．AMP—非传统船舶电源AMP是Alternative Maritimes Power的缩写，其中Alternative一词是可选择、非传统性的意思，可译成非传统性船舶电源，具体解释为当船舶停靠码头时电源改用岸电而非传统的船舶柴油发电机供给。

AMP系统也被称为Cold-ironing,因为船舶使用岸电时，船上的柴油发电机及其透平等设备发出的噪声和电源均已消失，整条船就像一堆冷铁。

二．AMP系统介绍利用所在港口当地电网提供的60HZ 6.6KV岸电，使用船上安装的特制接电箱，通过2根最大载流量350A的柔性电缆自动连接岸上的变压器，通过船上配电板的同步操作，便可将岸电传输到船上。

整个接通工作，即船与岸电连接，电源转换到岸电电源，船舶柴油发电机停机，船舶完全由岸基电源供电，所需的时间约为40分钟。

目前集装箱船上所采用的AMP系统主要有全集成固定式和半固定式两种方案。

三．船舶中压配电板在AMP上的应用在船舶两侧分别安装电缆绞盘和高压配电盘，当船舶靠岸时，直接利用安装在船上的电缆绞盘将高压电缆放下接入岸基的电源岸电箱上，完成AMP高压电缆的连接。

通常船上的AMP系统包含的主要设备有电缆管理系统（高压电缆绞盘等）、岸电绞车连接柜、岸电接入切换柜。

1）电缆缆管理系统是由电缆绞车、电缆和相关控制设备组成。

通过电缆管理系统收放电缆，通过插头与岸上插座箱进行连接。

除具有收放电缆功能外，还具有安装功能，在正常情况下能保证电缆中不会出现超过允许值的机械应力，能维持最佳的电缆长度，避免电缆超过拉紧限制或过于松弛，保持恒张力；在出现电缆过度拉伸时，及时切断岸电连接，预防潮汐过低或破坏，避免带电拉断电缆或插头拔出状况。

关于船舶中压电力系统中性点接地的探究摘要：本文针对船舶中压电力系统中性点的接地方式展开调研、剖析和探究，详细论述了船舶中压电力系统四种中性点接地类型并对其各自的性质、优势和缺陷进行总结，希冀可以为推进船舶中压电力系统中性点接地的稳定性和安全性的提高提供参考性的建议。

关键词：船舶；压电力系统；中性点接地方式；研究中性点的接地工作是船舶中压电力系统正常运行的前提和保障，预防和控制接地发生短路、系统空开断路等风险的产生，进而确保压电力系统稳定和安全的运行。

一、中性点接地方式（一）中性点直接接地中性点直接接地也叫做大地电流接地，简而言之就是直接把中性点和大地连接起来。

船舶中压电力系统的中性点接地采用直接接地的方式，其突出优点是有效保持压电力系统相关设备的电压在安全范围内浮动，同时中心点的绝缘耐受电压能力尽量保持在最低范围里。

针对船舶中压电力系统，中性点直接接地的方式适用于高电压等级的电力系统。

中性点直接接地类型的缺陷也很明显，比如：当中性点使用单相电压接地模式时，压电力系统设备开关经常会出现的跳闸与掉闸故障，从而不能保证船舶供电的持续性。

另外，采用中性点接地采用直接相连的方式，容易干扰和影响船舶上的信号传输线路和设备，使信号传输路径混乱，出现噪声杂音，削弱信号传输效果。

（二）中性点不接地压电力系统中性点不接地是指中性点没有与大地直接连接，而是通过电容介质进行连接。

在船舶中压电力系统的初始阶段常常使用不接地方式。

中性点不接地方式相对直接接地方式具有更显著的优势和有利条件。

比如船舶中压电力线路遭遇雷电袭击时，其中某相电压故障不会对系统运行造成影响，设备因外电的闪掉故障能够自行清除，不会出掉阐或断闸故障，设备可以在短时间内维持运行，确保维修人员有足够的时间开展抢修工作，很大程度上加强了船舶中压电力系统运行的稳定性。

另一方面，中性点不接地方式简单便于维护，降低投入成本和材料损耗，以上这些优势的体现主要针对中性点线路较短的船舶中压电力系统。

目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景及研究意义 (1)1.2 国内外研究状况 (2)1.2.1 中压直流综合电力系统的发展 (2)1.2.2 下一代综合电力系统技术发展 (5)1.2.3 电力系统潮流计算和网络重构技术的发展 (6)1.3 论文的主要工作与内容 (8)第2章船舶中压直流电力系统潮流计算 (10)2.1 三种支路潮流计算数学模型 (10)2.1.1 电缆支路数学模型 (10)2.1.2 整流器与逆变器数学模型 (10)2.1.3 DC-DC变换器数学模型 (13)2.2 改进的牛顿拉夫逊潮流计算 (15)2.2.1 节点分类 (15)2.2.2 潮流计算方程 (16)2.3整流器与逆变器支路的处理 (18)2.4 节点导纳阵的建立 (20)2.5 算例分析 (23)2.6 本章小结 (27)第3章船舶中压直流电力系统配电网络拓扑表达 (28)3.1 船舶配电网络结构种类和特点 (28)3.2 船舶中压直流配电网络结构 (30)3.2.1 船舶MVDC配电系统结构特点 (30)3.2.2 船舶MVDC配电系统拓扑结构 (31)3.3 船舶中压直流电力系统配电网络拓扑表示 (34)3.4 本章小结 (37)第4章失电负载供电路径重构 (38)4.1 配电网络冗余度分析 (38)4.2 判断失电区域 (41)4.3 搜索最短路径 (42)4.4 网络重构实例分析 (45)4.4.1 3区域负载中心重构 (45)4.4.2 5区域负载中心重构 (51)4.4 本章小结 (56)第5章船舶配电系统负载供电最大化实现 (57)5.1 负载供电最大化的数学描述 (57)5.2 遗传模拟退火算法 (58)5.2.1 算法原理 (58)5.2.2 实例仿真 (62)5.3 实例分析 (64)5.4 本章小结 (70)结论 (72)参考文献 (73)攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 (78)致谢 (79)第1章绪论1.1 课题研究背景及研究意义本论文主要研究船舶中压直流综合电力系统潮流计算方法与故障重构策略。