第7章 船舶高压电力系统

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。

船舶高压电力系统电压等级范围
船舶高压电力系统是船舶上非常重要的一部分，它为船舶提供
了必要的电力，支持船舶的各种设备和系统运行。

在船舶高压电力
系统中，电压等级是一个关键的参数，它决定了系统的性能和安全性。

在船舶高压电力系统中，电压等级通常分为以下几个范围：
1. 3.3kV至6.6kV，这个电压等级范围通常用于船舶的主发电
机和主配电系统。

这个等级的电压可以满足船舶各种主要设备和系
统的需求，例如主推进系统、船舶动力系统和其他重要设备。

2. 440V至690V，这个电压等级范围通常用于辅助设备和系统，比如船舶的辅助发电机、船舶的辅助动力系统以及其他辅助设备。

3. 220V至240V，这个电压等级范围通常用于船舶的照明系统、通信系统和其他低功率设备。

船舶高压电力系统的电压等级范围的选择通常取决于船舶的类型、尺寸和用途。

在选择电压等级范围时，需要考虑船舶的电力需求、系统的安全性和可靠性，以及系统的成本和效率。

同时，还需
要遵守相关的国际标准和规定，确保船舶高压电力系统的设计和运
行符合安全和环保要求。

总的来说，船舶高压电力系统的电压等级范围是根据船舶的实际需求和技术要求来确定的。

通过合理的选择和设计，船舶高压电力系统可以为船舶提供稳定、可靠的电力支持，确保船舶的安全运行和高效工作。

第一章船舶常用电器第二章船舶电力拖动基本控制第三章船舶重要辅机的自动控制第四章甲板机械的电力拖动及自动控制第五章船舶舵机的电力拖动及自动控制第六章船舶电力系统第七章船舶同步发电机参数调节及运行控制第八章船舶电站自动化第九章船舶照明与通讯第十章机舱集中监视与报警系统第十一章船舶安全用电和安全管理第十二章船舶电气管理职责第一章船舶常用电器§1-1 电器基本知识现代商船大多采用内燃机作为主推进动力装置,所配备的绝大多数机械都采用电力拖动方式进行工作。

其电能供给由独立的船舶电力系统予以实现。

为了满足船舶正常运营的需要,该系统必须具备供电、配电、控制与保护等功能。

因此,船舶电力系统是一个电气线路十分复杂的系统。

任何复杂的电气线路都是由一些基本的单元电路组合而成,而基本单元电路又均为若干功能不同的电器元件的组合。

所以,了解各类电器元件的结构、功能及工作原理,是掌握一个控制线路乃至一个系统工作原理的必然要求。

所谓电器,即是根据外界的电信号或非电信号自动或手动地实现电路的接通、断开、控制、保护与调节的电路元件。

简言之,电器就是电的控制元件。

电力系统中所使用的电器,种类、数目非常之多,下面就扼要介绍一下它们的分类方法及相应类型。

1.按工作电压分类1)高压电器交流大于1200V,直流大于1500V的电器。

2)低压电器交流小于1200V,直流小于1500V的电器。

船舶电力系统中常用电器均为低压电器。

2.按用途分类1)控制电器用于各种电气传动系统中,对电路及系统进行控制的电器。

如接触器,各种控制继电器等。

2)保护电器用于电力系统中,对发电机电网与用电设备进行保护的电器。

如:熔断器、热继电器等。

3)主令电器在电器控制系统中,发出指令,改变系统工作状态的电器。

如:按钮、主令控制器等。

4)执行电器接受电信号以实现某种功能或完成某种动作的电器。

如:电磁铁、制动器等。

3.按动作方式分类1)手动控制电器依靠人工操作进行动作而执行指令的电器。

船舶高压岸电系统发展及使用的相关分析发布时间：2021-07-06T15:59:54.957Z 来源：《基层建设》2021年第11期作者：王正祥[导读] 摘要：船舶岸电系统主要指的是在船舶靠近港口的时候，停用发电机使之转化为岸基供电。

交通运输部北海航海保障中心天津航标处天津市 300456摘要：船舶岸电系统主要指的是在船舶靠近港口的时候，停用发电机使之转化为岸基供电。

目的在于降低船舶停靠时的燃油消耗以及尾气的排放，以此实现节能减排的目的。

可以说，船舶的岸电系统乃是整个港口作业的动力来源，亦是现代港口发展的主要趋势。

依据不同的电压，可以将船舶岸电系统划分为低压、中压和高压三个层次，目前应用最为广泛的当属船舶高压岸电系统。

因此文章重点就船舶高压岸电系统发展及使用展开分析。

关键词：船舶高压岸电系统；发展；使用船舶的岸上电力系统（图1）只是意味着当船舶在港口时，它不使用船舶的发电机，而是选择使用陆地电力供应。

船舶岸电系统可以大大减少区域环境污染，保护生态环境，降低船舶入港的电力成本，还可以有效提高港口的供电效率，是港口节约能源和减少废气排放的最佳途径。

图1 船舶高压岸电系统1对船舶高压岸电系统概述1.1系统构成众所周知，每个制造商的岸电解决方案组件都有一定的差异。

在完成和总结了国内外的设计后，大致可以分为几个部分，即岸基电源、岸电接入装置和电缆连接设备。

其中，岸上供电装置简单来说就是由高压变电所向靠近船舶的连接点供电的岸上供电系统；岸上电源连接是简单地在船上设置电源接收系统，一般安装电气管理系统或变压器等；电缆连接设施是在岸上连接点与船舶电力接收系统之间连接电缆及其设备。

1.2系统解决方案1）岸上的解决方案。

这种解决方案包括3种：①固定式。

通常有高压电缆筒、连接设备、电控箱等核心设备。

这种岸基方法为岸上高压岸电系统提供了一个连接点。

当该系统连接到船舶上时，它将通过一个变压器降低到船舶的使用电压。

②驳船。

船舶高压电力系统试验安全措施分析摘要：船舶的电气设备运行状况直接关系着船舶的安全问题。

随着现代船舶自动化程度越来越高,电气设备对船舶的影响也越来越大,因此, 在进行高压电力系统试验时，做好安全保证是最基本的措施，其对于保障电力高压试验安全性，提高试验准确性具有重要意义。

关键词：高压电、调试、安全措施一、高压安全规程定义安监、电监规定：高压：相对地250V及以上；低压：相对地250V以下。

与物理理论定义无关，电工学理论定义交流1200V及以上为高压，直流1500V及以上为高压。

但在实际安全规范内必需严格遵守安监、电监的定义。

二、高压用电安全技术措施1、停电、验电、接地、悬挂标示牌和装设遮拦（围栏）红白带悬挂“止步，高压危险！”标示牌。

高压设备巡视、检修、操作、需2人及以上，不得单独作业。

2、禁止在只经断路器断开电源的设备上工作。

3、在装设接地线或合接地刀闸处应各相分别验电。

断路器、隔离开关验电时因在其两侧验电。

验电前，应先在有电设备上试验。

用电压等级相同的合格的仪表、电笔验电。

4、对无法直接验电的设备或雨雪天户外设备，可进行间接验电。

至少应有两个以上的指示同时发生对应变化，才能确认设备无电。

三个指示装置：机械位置指示、电流表、电压表、指示灯等。

5、雨雪天户外禁止验电工作。

6、放电：电缆和电容器接地前应逐相放电。

7、接地：携带型短路接地线，高压设备应用透明的多股软铜线，其截面不小于25mm ²。

接地线应使用专用线夹固定在导体上，严禁用缠绕方式。

8、当验明检修设备确无电压时，应立即将检修设备三相短路并接地。

接地时注意：人体不得触碰接地线或未接地的导线，以防触电。

接地时需使用绝缘棒。

9、挂拆接地线：挂设接地线应先接地端，后接导体端。

接导体端时先接人体一相，再接他相。

拆除时反顺序进行。

10、当使用接地刀闸时应锁住把手并悬挂“禁止分闸！”的标示牌。

三、高压电安全距离普通人员离设备不停电时的安全距离10KV及以下不小于0.7m。

船舶电⼒系统习题第⼀章船舶电⼒系统1-1 我国建造的⾮电⼒推进交流船舶的发电机额定电压为——；照明负载的额定电压为——。

A．380V／220V B．400V／220VC．400V／380V D．230V／220V1-2 我国建造的⾮电⼒推进交流船舶的发电机额定电压为——；动⼒负载的额定电压为——。

A．380V／220V B．400V／220VC．400V／380V D．230V／220V1-3 我国建造的⾮电⼒推进交流船舶的动⼒负载额定电压为——；照明负载的额定电压为——。

A．380V／220V B．400V／220VC．400V／380V D．230V／220V1-4 我国建造的⾮电⼒推进交流船舶的发电机额定电压为——；照明电源的额定电压为——。

A．380V／220V B．400V／230VC．400V／380V D．230V／220V1-5 我国建造的⾮电⼒推进交流船舶的动⼒负载额定电压为——；照明电源的额定电压为——‘A．380V／220V B．400V／230VC．400V／380V D．380V／230V1-6 下列不属于船舶电⼒系统基本参数的是_____。

A．额定电流B．额定电压C．额定频率D．电制1-7 下列不属于船舶电⼒系统基本参数的是——。

A．额定电压B．额定功率C．额定频率D．电制1-8 下列不属于船舶电⼒系统基本参数的是——。

A．额定电压B．额定容量C．额定频率 D. 电制1-9 下列不属于船舶电⼒系统基本参数的是——。

A．额定电压B．电制C．额定频率D．电源种类1-10 下列不属于船舶电⼒系统基本参数的是——。

A．额定电B．电流种类C．额定频率D．电源种类1-11 船舶电⼒系统是由——组成。

A．控制屏、负载屏、分配电盘、应急配电盘B．电源设备、调压器、电⼒⽹C．电源设备、负载D．电源设备、配电装置、电⼒⽹、负载1-12 船舶电⼒系统是由——组成。

A．主电源、应急电源、电⽹、负载B．电源设备、调压器、电⼒⽹C．电源设备、负载D．电源设备、配电装置、电⼒⽹、负载1-13 船舶电⼒系统是由——组成。

船舶高压电力系统常见中性点接地法的辨析摘要船舶电力系统中性点接地方式的分析是一个综合性的课题，正确的接地方式的选择具有越来越重要的意义，能够直接影响到供电可靠性、线路与设备的绝缘水平、继电保护等方面。

随着船舶电气设备自动化程度的不断提高，船员生活和工作条件的逐步改善，船舶的电气负荷迅速增加，相应的船舶发电机的功率也大幅增加。

目前，大型船舶电力系统的设计能力已达到15 MVA至20 MVA，大型豪华游轮的设计能力高达70MVA。

半个多世纪以来，船舶的低压电力系统已经不能满足现代大型船舶电力系统的容量要求。

船舶高压电力系统有增长的趋势，这将给船舶电力系统带来一系列新的变化。

船舶高压电力系统中性点接地方式主要有：中性点不接地、中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经电阻接地。

从这几个接地方式的适用范围、经济性、安全性、绝缘性等方面综合比较，并且通过对不同接地方式接地电流、单相接地电流以及对接地电阻器阻值的计算进而比较分析。

结合数据得出结论中性点经高电阻接地方式适用于船舶高压电力系统。

该接地方式可以将故障电流控制在允许的范围内，并且能有效地将事故可能造成的损失降低到最小的程度，保证供电可靠性，是较理想的中性点接地运行方式。

关键词：高压电力系统，中性点接地，电弧线圈，经电阻接地AbstractThe analysis of neutral grounding mode in ship power system is a comprehensive subject. The selection of correct grounding mode is of more and more important significance, which can directly affect the reliability of power supply and the insulation level of line and equipment. Relay protection and other aspects.With the continuous improvement of the degree of automation of the ship's electrical equipment and the gradual improvement of the living and working conditions of the crew, the electrical load of the ship increases rapidly, and the power of the corresponding marine generator is also greatly increased. At present, the design capacity of large ship power system has reached 15 mva to 20 mva, and the design capacity of large luxury cruise ship is as high as 70mva.. For more than half a century, the low voltage power system of ships has been unable to meet the capacity requirements of modern large ship power systems. Ship high voltage power system has an increasing trend, which will bring a series of new changes to ship power system.The neutral grounding mode of ship high voltage power system is as follows: neutral point is not grounding, neutral point is directly grounding, neutral point is grounding by arc suppression coil, neutral point is grounding by resistance. The applicable range, economy, safety and insulation of these grounding modes are comprehensively compared, and the grounding current, single-phase grounding current and resistance value of grounding resistor are compared and analyzed through the calculation of grounding current, single-phase grounding current and resistance value of grounding resistor.Combined with the data, it is concluded that the neutral grounding mode through high resistance is suitable for ship high voltage power system. This grounding mode can control the fault current within the allowable range, and can effectively reduce the possible loss caused by the accident to a minimum, ensure the reliability of power supply, and is an ideal neutral grounding operation mode.Key words：High voltage power system，neutral-point earthing，Arc coil，resistance grounded前言 (1)1 船舶高压电力系统及接地方式简介 (3)1.1船舶高压电力系统简介 (3)1.1.1 船舶高压电力系统的电压等级 (3)1.1.2 船舶高压电力系统的主接线图 (3)1.1.3 船舶高压电力系统的保护 (5)1.2 中性点接地方式简介 (6)1.2.1 中性点不接地方式 (6)1.2.2 中性点直接接地方式 (8)1.2.3 中性点经消弧线圈接地方式 (8)1.2.4 中性点经电阻接地方式 (10)2 船舶高压电力系统不同中性点接地方式的计算 (13)2.1船舶高压电力系统不同中性点接地方式单相接地电流的计算 (13)2.2 船舶高压电力系统经高电阻接地电流的计算 (15)2.3 船舶高压电力系统接地电阻器阻值的选择和计算 (15)3 基于MATLAB的接地方式仿真 (17)3. 1 中性点不接地方式单相接地故障仿真 (17)3. 2 中性点经消弧线圈接地方式单相接地故障仿真 (18)3. 3 中性点经高电阻接地方式单相接地故障仿真 (18)4船舶高压电力系统中性点接地方式的综合比较 (20)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录A 附录内容名称 (25)随着船舶设备功率的增加，低压电站的容量已不能满足船舶总功率增加的需要，从而提高了船舶电力系统的电压水平。

船舶高压电力系统常见中性点接地法的辨析摘要船舶电力系统中性点接地方式的分析是一个综合性的课题，正确的接地方式的选择具有越来越重要的意义，能够直接影响到供电可靠性、线路与设备的绝缘水平、继电保护等方面。

随着船舶电气设备自动化程度的不断提高，船员生活和工作条件的逐步改善，船舶的电气负荷迅速增加，相应的船舶发电机的功率也大幅增加。

目前，大型船舶电力系统的设计能力已达到15 MVA至20 MVA，大型豪华游轮的设计能力高达70MVA。

半个多世纪以来，船舶的低压电力系统已经不能满足现代大型船舶电力系统的容量要求。

船舶高压电力系统有增长的趋势，这将给船舶电力系统带来一系列新的变化。

船舶高压电力系统中性点接地方式主要有：中性点不接地、中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经电阻接地。

从这几个接地方式的适用范围、经济性、安全性、绝缘性等方面综合比较，并且通过对不同接地方式接地电流、单相接地电流以及对接地电阻器阻值的计算进而比较分析。

结合数据得出结论中性点经高电阻接地方式适用于船舶高压电力系统。

该接地方式可以将故障电流控制在允许的范围内，并且能有效地将事故可能造成的损失降低到最小的程度，保证供电可靠性，是较理想的中性点接地运行方式。

关键词：高压电力系统，中性点接地，电弧线圈，经电阻接地AbstractThe analysis of neutral grounding mode in ship power system is a comprehensive subject. The selection of correct grounding mode is of more and more important significance, which can directly affect the reliability of power supply and the insulation level of line and equipment. Relay protection and other aspects.With the continuous improvement of the degree of automation of the ship's electrical equipment and the gradual improvement of the living and working conditions of the crew, the electrical load of the ship increases rapidly, and the power of the corresponding marine generator is also greatly increased. At present, the design capacity of large ship power system has reached 15 mva to 20 mva, and the design capacity of large luxury cruise ship is as high as 70mva.. For more than half a century, the low voltage power system of ships has been unable to meet the capacity requirements of modern large ship power systems. Ship high voltage power system has an increasing trend, which will bring a series of new changes to ship power system.The neutral grounding mode of ship high voltage power system is as follows: neutral point is not grounding, neutral point is directly grounding, neutral point is grounding by arc suppression coil, neutral point is grounding by resistance. The applicable range, economy, safety and insulation of these grounding modes are comprehensively compared, and the grounding current, single-phase grounding current and resistance value of grounding resistor are compared and analyzed through the calculation of grounding current, single-phase grounding current and resistance value of grounding resistor.Combined with the data, it is concluded that the neutral grounding mode through high resistance is suitable for ship high voltage power system. This grounding mode can control the fault current within the allowable range, and can effectively reduce the possible loss caused by the accident to a minimum, ensure the reliability of power supply, and is an ideal neutral grounding operation mode.Key words：High voltage power system，neutral-point earthing，Arc coil，resistance grounded目录前言 (1)1 船舶高压电力系统及接地方式简介 (3)1.1船舶高压电力系统简介 (3)1.1.1 船舶高压电力系统的电压等级 (3)1.1.2 船舶高压电力系统的主接线图 (3)1.1.3 船舶高压电力系统的保护 (5)1.2 中性点接地方式简介 (6)1.2.1 中性点不接地方式 (6)1.2.2 中性点直接接地方式 (8)1.2.3 中性点经消弧线圈接地方式 (8)1.2.4 中性点经电阻接地方式 (10)2 船舶高压电力系统不同中性点接地方式的计算 (13)2.1船舶高压电力系统不同中性点接地方式单相接地电流的计算 (13)2.2 船舶高压电力系统经高电阻接地电流的计算 (15)2.3 船舶高压电力系统接地电阻器阻值的选择和计算 (15)3 基于MATLAB的接地方式仿真 (17)3. 1 中性点不接地方式单相接地故障仿真 (17)3. 2 中性点经消弧线圈接地方式单相接地故障仿真 (18)3. 3 中性点经高电阻接地方式单相接地故障仿真 (18)4船舶高压电力系统中性点接地方式的综合比较 (20)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录A 附录内容名称 (25)山东交通学院毕业设计（论文）前言随着船舶设备功率的增加，低压电站的容量已不能满足船舶总功率增加的需要，从而提高了船舶电力系统的电压水平。

船舶电力系统概述引言船舶电力系统是指船舶内的电力供应和分配系统，它在船舶运行过程中起到至关重要的作用。

船舶电力系统主要由发电机、变压器、电池组、配电系统等组成，它们协同工作，为船舶提供稳定可靠的电力供应。

本文将对船舶电力系统的结构和功能进行概述，并探讨其在船舶运行中的重要性。

结构概述船舶电力系统的主要组成部分包括发电机、变压器、电池组和配电系统。

这些组件分别承担着不同的功能，共同构成了一个完整的电力系统。

下面对这些部分进行简要介绍：1. 发电机发电机是船舶电力系统的核心设备，主要负责产生电能。

船舶上常见的发电机包括柴油发电机、气体涡轮发电机等。

船舶发电机的功率通常根据船舶的用电需求进行选择，同时需要考虑到船舶的尺寸、航行速度等因素，以确保系统正常运行。

变压器是船舶电力系统中起到调整电压的作用。

船舶上常用的变压器包括升压变压器和降压变压器。

升压变压器用于将低压电能转换为高压电能，以满足船舶高压设备的供电需求。

降压变压器则将高压电能转换为低压电能，为低压设备提供电能。

3. 电池组电池组在船舶电力系统中常作为备用电源使用。

在发电机故障或需要额外电能供应的情况下，电池组能够提供短期的稳定电能。

电池组一般由多个电池单元组成，电池单元通过串联或并联的方式构成电池组。

4. 配电系统配电系统用于将发电机产生的电能分配到船舶上的各个设备和系统。

配电系统通常由配电盘、开关设备、保护设备等组成。

通过合理的配电系统设计，船舶上的电能可以被有效、均衡地分配给各个用电设备，确保系统的稳定运行。

功能概述船舶电力系统的功能主要包括供电、调节和保护三个方面。

船舶电力系统通过发电机和电池组为船舶上的各类设备提供稳定可靠的电能供应。

电能供应需要根据船舶上的设备需求进行合理规划，以满足设备的正常运行。

同时，供电系统还需要考虑到发电机功率的控制，避免过载或欠载情况的发生。

2. 调节功能船舶电力系统通过变压器等设备对电压进行调节，以适应船舶上不同设备对电压的需求。