第一章-船舶电力系统课件

第一章船舶电力系统对知识的掌握分为了解，识记，精通2023/10/6第一章船舶电力系统对知识的掌握分为了解，识记，精通2021柴油机发电机纠正一个大家可能错误的观点！2023/10/6柴油机发电机纠正一个大家可能错误的观点！2023/8/12第一节船舶电站的相关规范船舶电力系统的三个确保（了解）制造规范横向规范四种标准规范（了解）配套规范安装规范2023/10/6第一节船舶电站的相关规范船舶电力系统的三个确保（了解3第一节船舶电站的相关规范船舶电站的主要术语：船舶主电源&应急电源（识记）

主配电版&应急配电板（识记）

一次配电系统&二次配电系统（精通）低压&高压系统&供电持续性（了解）42023/10/64第一节船舶电站的相关规范船舶电站的主要术语：420232023/10/62023/8/152023/10/62023/8/162023/10/62023/8/17第二节船舶电力系统基础二.船舶电力系统的组成：

船舶电力系统的组成？（精通）配电装置电网负载电源大应急系统小应急系统柴油发电机废气透平发电机轴带发电机应急发电机蓄电池2023/10/6第二节船舶电力系统基础二.船舶电力系统的组成：配电装8配电装置对电源即发电机发出的电能、电力网和电力负载进行保护，分配，转换，控制和检测的装置。根据供电范围和对象的不同可分为主配电板、应急配电板、动力分配电板、照明分配电板和蓄电池充放电板等。2023/10/6配电装置对电源即发电机发出的电能、电力网和电力9船舶电网

P16页是全船电缆电线的总称，作用是将各种电源与负载按一定关系连接起来。可分为主电网、应急电网、小应急电网、弱电电网。2023/10/6船舶电网P16页是全船电缆电线的总称，10（2）第Ⅱ类负荷：短时或重复短时使用的负荷；（3）第Ⅲ类负荷：偶尔短时使用的负荷以及按操作规程可以在电站尖峰负荷时间以外使用的负荷。（1）第Ⅰ类负荷：连续使用的负荷；2023/10/6（2）第Ⅱ类负荷：短时或重复短时使用的负荷；（3）第Ⅲ类负荷11了解了解12MoldedcasebreakerAircircuitbreaker汇流排转换接触器132023/10/613MoldedcasebreakerAircircuit返回2023/10/6返回2023/8/114第二节船舶电力系统基础三.船舶电力系统的参数：（精通）2023/10/6第二节船舶电力系统基础三.船舶电力系统的参数：（精通15第二节船舶电力系统基础五.船舶电网的分类：（精通）（1）动力配电网络（2）照明配电网络（3）应急电网（4）小应急电网（5）弱点网络主电网2023/10/6第二节船舶电力系统基础五.船舶电网的分类：（精通）主16船舶电网的配电方式&接线方式(识记)电压等级在500V以下的船舶电网,一般采用枝状或环状配电方式环状枝状2023/10/6船舶电网的配电方式&接线方式(识记)环状枝状2023/817大于500V的中压电网,比如3300V和6600V的大型船舶及电力推进船舶2023/10/6大于500V的中压电网,比如3300V和6600V的大型船舶18第二节船舶电力系统基础五.船舶电网的线制（精通）船舶应用最广泛2023/10/6第二节船舶电力系统基础五.船舶电网的线制（精通）船舶19第三节船舶配电装置一.船舶主配电板的功能（识记）（1）正常运行时，手动/自动接通或切断电源至用电设备的供电网络，对电网供电/停电。（2）测量和监视电力系统的各种电气参数（电压，频率，电流，功率…..）（3）调整电力系统的各电气参数值（4）当电力系统发生故障或不能运行时，保护电路起作用自动切断和警报（5）对电路状态，开关状态以及偏离正常的工作状态进行信号显示。2023/10/6第三节船舶配电装置一.船舶主配电板的功能（识记）2020第三节船舶配电装置主配电板的组成：(精通)2023/10/6第三节船舶配电装置主配电板的组成：(精通)2023/821应急配电板发电机控制屏并车屏负载屏2023/10/6应急配电板发电机控制屏并车屏负载屏2023/8/122汇流排返回2023/10/6汇流排返回2023/8/123控制屏内还装有逆功率继电器和仪用互感器等。

1.发电机控制屏用来控制、调节、监视和保护发电机组。每台发电机组均配有单独的控制屏。其上部分装有测量仪表、转换开关、指示灯、主要电源开关、原动机的调速开关和按钮等

；下部一般安装有发电机主开关，有的船舶也装有发电机励磁控制装置。

2023/10/6控制屏内还装有逆功率继电器和仪用互感器等。1.发24通过电流表&电压表和转换开关可以测量线电流和线电压黄色旋钮开关(带指示灯),用于发电机停机状态下打开电机内部的烘潮加热器,发电机ACB和防潮加热器电路间有联锁装置.返回2023/10/6通过电流表&电压表和转换开关可以测量线电流和线电252.并车屏并车屏用于交流发电机组的并联运行、解列等操作。主要由频率表（电网和待并机）、同步表与同步指示灯及其转换开关、调速开关、合（分）闸按钮、投切顺序选择和转换开关等组成。2023/10/62.并车屏并车屏用于交流发电机组的并联运行、解列等操作26负载屏上装有装置式空气开关、电压表、电流表、转换开关、绝缘指示灯、兆欧表以及与岸电箱相连的岸电开关等。3.负载屏负载屏的主要功能是对各馈电线路进行控制、监视和保护，通过装在负载屏上的馈电开关将电能供给船上各用电设备或分配电板。它包括动力负载和照明负载。

考2023/10/6负载屏上装有装置式空气开关、电压表、电流表、转换开关、绝274.汇流排交流汇流排按从上到下(垂直排列)，从左到右，从前到后(水平布置)的顺序依次为A相、B相、C相（或U相、V相、W相）。汇流排的颜色依次为绿色、黄色、褐色或紫色，中线为浅蓝色(若有接地线则接地线为黄绿相间颜色)。直流汇流排按从上到下(垂直排列)，从左到右，从前到后(水平布置)的顺序依次为正极、中线、负极。其正极颜色为红色，负极为蓝色，中线为绿色和黄色相间色。2023/10/64.汇流排交流汇流排按从上到下(垂直排列)，从左28

分配电板

分配电板是向成组用电设备进行供电的开关和控制设备的组合装置。对额定电流不超过16A的电气设备进行供电的开关板，也称为分电箱，主要有动力分配电板和照明分配电板两种。区域分配电板由主配电板或应急配电板馈电，是对耗电大于16A的电器设备进行供电的开关板。

2023/10/6分配电板分配电板是向成组用电设备进行供29应急配电板

应急配电板的功能是控制和监视应急发电机组的工作状况，并向应急用电设备供电。它与应急发电机组安装在同一舱室内，一般位于艇甲板上。应急配电板由应急发电机控制屏和应急配电屏组成，其上面安装的仪器仪表与主配电板类似，只是应急发电机不需要并联运行而无需逆功率继电器和同步表。应急发电机组均有自动起动装置，当主电网断电并延时确认后，应急发电机组一般在45s内可以自动起动成功并向应急电网供电，而主电源恢复供电后，应急发电机组便自动脱离并自动停车。2023/10/6应急配电板应急配电板的功能是控制和监视应急发电机组的30（3）采用自动分级卸载装置。在发电机高峰负载时，自动分级卸掉次要负载，以确保重要用电设备的安全和连续供电。

(2)两路独立馈电线供电。某些重要的负载如舵机、航行灯控制箱等。（1）由主配电板直接供电。如舵机、锚机、消防泵、艏艉侧推器、消防自动喷淋系统、无线电电源板、电罗经、航行灯控制箱、苏伊士运河灯等。

指那些与船舶航行、货物的保存、船舶与人身安全有关的电气设备。在配电方面通常采取如下措施：重要负载的馈电方式（4）分段汇流排供电方式。（3）采用自动分级卸载装置。在发电机高峰负载时，自动分级卸掉31船上许多重要负载常是两台，将两组分别由配电板上两段独立的汇流排供电（两段汇流排之间用自动开关连接），则可提高供电的可靠性。船上许多重要负载常是两台，将两组分别由配电板上32

船舶应急电源与岸电电源

船舶应急电站

船舶应急电站由应急配电板和应急发电机组成

应急发电机：客船及500总吨以上的货船在一般情况下均应设有独立应急电源，他可以是发电机，也可以是蓄电池，作为应急电源使用的发电机称为应急发电机。大应急发电机（组）供电时间：国际航线的客船为36h.

小应急为蓄电池组供电时间为30min

第三节船舶配电装置2023/10/6第三节船舶配电装置2023/8/133发电机控制屏（电压表电流表功率表频率表断路器继电器等等）负载屏（开关和电流表（有些有），分为应急动力和应急照明负载，以及绝缘指示）应急配电板与发电机组一起，位于艇甲板层应急配电板上无需逆功率继电器和同步表2023/10/6发电机控制屏（电压表电流表功率表频率表断路器34船舶主电网与应急电网间单线原理示意图2023/10/6船舶主电网与应急电网间单线原理示意图2023/8/135主电网与应急电网的连接方式互锁的连接方式，联络开关2023/10/6主电网与应急电网的连接方式互锁的连接方式，联络开关2023/36四船用空气断路器(识记)1.框架式&万能式自动空气断路器2.装置式&塑壳式自动空气断路器2023/10/6四船用空气断路器(识记)1.框架式&万能式自动空气断路37一、万能式自动气断路器国内外制造的船用发电机主开关的型式很多,结构不尽相同，但基本原理大同小异，一般都是由触头单片、灭弧装置、自动脱扣机构，操作机构和保护装置组成。

1．触头和灭弧系统自动空气断路器大多是采用灭弧栅进行灭弧。2023/10/6一、万能式自动气断路器国内外制造的船用发电机主开关的型式很多38

㈠触头系统：——主触头通断顺序

接通顺序：弧触头→副触头→主触头断开顺序：主触头→副触头→弧触头392023/10/639㈠触头系统：——主触头通断顺序392023/8/139

㈡.灭弧装置：

交流自动空气断路器大多采用灭弧栅灭弧，灭弧装置(灭弧罩)由许多长短不同铁质栅片(磁钢片)和绝缘材料构成。为减小电弧进入栅片的阻力，灭弧栅片做成“人”字形缺口，相邻栅片的缺口互相错开，按一定的间隔距离交叉排列。灭弧栅片常安装在陶瓷底座上，为确保灭弧效果，灭弧装置应保持清洁干燥。电弧实际上就是热电流2023/10/6㈡.灭弧装置：电弧实际上就是热电流2023/8/1402.自由脱扣机构自由脱扣机构的作用是使触头保持完好闭合或迅速断开。图1-9所示是一个四连杆机构，它是触头系统和操作传动装置之间的联系机构。

(a)合闸位置(b)分闸位置(c)为准备合闸位置自由脱扣机构示意图2023/10/62.自由脱扣机构自由脱扣机构的作用是使触头保持完好闭合或迅41

3.操作机构操作机构用于控制自由脱扣机构的动作，实现触头闭合或断开。

（1）手动操作各种类型的自动空气断路器都有手动合闸操作手柄，通常有转动和上下扳动两种型式。

422023/10/6423.操作机构操作机构用于控制自由脱扣机构的动作，实现触头（2）电磁或电动合闸DW-94型电动合闸主开关采用电动操作时，其合闸操作线路原理如图12-26所示。DW-95、DW-98型电动合闸采用电磁操作，其合闸操作线路原理图如图12-27所示。AH型采用电磁铁直推式合闸，线路原理图如图12-28所示。2023/10/6（2）电磁或电动合闸DW-94型电动合闸主开关采用电动操作时43图12-26电动合闸原理图2023/10/6图12-26电动合闸原理图2023/8/144图12-27DW98电磁合闸控制线路图12-28AH型电磁合闸原理图返回2023/10/6图12-27DW98电磁合闸控制线路图12-28AH45失压脱扣器当线路电压低于规定值,开关自动跳闸分励脱扣器用于远距离控制开关的断开过流脱扣器用作发电机的短路和过载保护2023/10/6失压脱扣器当线路电压低于规定值,开关自动跳闸2023/462023/10/62023/8/147断路器管理要点及主要故障分析1.先看说明书，有具体的故障分析举例。2.分为机械类和电气类故障，处理原则是先机械后电气。

2023/10/6断路器管理要点及主要故障分析1.先看说明书，有具体的故障分析48一、发电机的外部短路保护

发电机外部短路保护：

★危害：突然短路电流比稳定短路大很多，由于电流的热效应和力效应，将对发电机和传输线路产生很大破坏。且U下降→设备不能运行。

★保护范围：发电机的外部短路保护通常仅指发电机主开关以外的短路保护。

★总体原则：既要保护发电机，又要尽可能不中断供电。根据短路电流大小，外部短路保护有短路短延时和短路瞬间动作保护之分。

★保护元件：可由专门“综合保护装置”或发电机主开关的过流脱扣器等元件保护。索引一、发电机的外部短路保护发电机外部短路保护：索引49二、发电机的过载保护

发电机过载保护：

同步发电机的过载是指：①.发电机输出功率超过额定值，②.发电机输出电流超过额定值。

过载的主要原因是：发电机的容量不足，或并联运行的发电机组负载分配不均匀。

《规范》规定：对于无自动分级卸载的过载保护，过载为125％～135％额定值时，延时15～20s使发电机自动跳闸。对有自动分级卸载装置的过载保护，过载为110％～120％额定值时，分级卸载装置延时15～20s动作，自动卸去部分次要负载；过载为150％额定值时，延时15～20s动作。索引二、发电机的过载保护发电机过载保护：索引50

自动分级卸载装置：

自动分级卸载装置，是船舶电站综合保护装置之一，它实际上可看成是发电机过载保护的一种装置。将第一级被卸载的负载，其配电断路器的分励线圈并联在一起，当跳闸信号1发出时，这些断路器同时跳闸，即被卸载。第二级卸载的原理也与第一级卸载相似。经过二级卸载后仍过载，则直接作用到发电机主开关分励线圈，使之跳闸。二、发电机的过载保护索引自动分级卸载装置：二、发电机的过载保护索引51

发电机的欠压保护：

★欠压的危害：过低的电压将使电机或其他利用电磁感应原理工作的电器的工作电流增大、铜损耗和发热增加、温升增大。不仅影响电机或电器使用寿命，且增加发电机的负担。

★我国规范规定：对带时限的船舶同步发电机欠压保护，当发电机端电压低于70％～80％UN时，延时1.5～3s动作；对不带时限的同步发电机欠压保护，低于40％～75％UN时，瞬时动作。

★欠压保护元件：框架式自动空气断路器中的失压脱扣器或综合保护装置的失压继电器。三、发电机的欠压保护索引发电机的欠压保护：三、发电机的欠压保护索引52

发电机的逆功率保护：

★定义：发电机不但不发出有功功率，还从电网吸收有功率时，称为逆功率运行。将处于电动机运行状态的发电机切除，称为逆功率保护。

★危害：不仅消耗功率，还可能损坏机组。

★规范规定：并联运行的同步发电机应设有延时1～10s动作逆功率保护。逆功率整定值：柴油机组为8％～15％PN；涡轮机组为2％～6％。当供电电压下降至50％UN时，逆功率保护不应失效。

★保护元件：逆功率继电器。四、发电机的逆功率保护[第四节要点]：短路、过载、欠压和逆功率保护的整定值、保护元件。第五章索引发电机的逆功率保护：四、发电机的逆功率保护[第四节要点53

逆功率继电器：

发电机逆功保护元件是逆功继电器，是个检测有功功率大小和方向的元件。

逆功继电器有感应式、整流式等，随着电子技术发展，各种电子式逆功继电器不断出现。[第五节要点]：保护种类、要求与方法，绝缘监视方法，接岸电注意，逆功检测原理。第五章四、逆功率继电器的作用和接线方式索引逆功率继电器：[第五节要点]：保护种类、要求与方法，54第一章-船舶电力系统课件55

船舶电网保护：

船对船舶电网的保护主要是电网的短路和过载保护。