《船舶电气与自动化（船舶电气）（大管轮）》-船舶电气（大管轮）第六章

船舶电气（大管轮）第一章船舶电工基础第二章船舶电力拖动控制第三章船舶甲板设备的电气控制第四章电气和电子控制设备的故障诊断第五章船舶配电系统第六章船舶高压装置第六章船舶高压装置第1节船舶高压配电的特点第2节船舶高压装置的基本结构和主要参数第3节船舶高压装置的安全操作第六章船舶高压装置第1节船舶高压配电的特点一、船舶高压的产生和分配二、船舶高压配电系统的结构三、船舶高压配电系统的单线原理图四、船舶高压配电屏五、船舶高压配电的功能和安全要求一、船舶高压的产生和分配—原因低压发电机的上限为2MW至2.5MW；一般不超过1.5MW；低压断路器的极限开断容量约为125kA，母排为330KA；船舶电缆的截面会很粗，并需多股并联，造成发热量大、线路传输损耗严重，布线与安装更加困难；大容量、多机组、复杂结构的系统进行高效的保护和控制也比较困难；电动机是否采用高压电力标准的传统功率值分界点是450kW。二、船舶高压配电系统的结构（一）放射形网络操作简单，控制容易，自动化程度，保护简单，扩展方便；高效保护困难，不冗余。二、船舶高压配电系统的结构（二）环形网络两条不同的供电路径，保证供电的连续和可靠；系统结构复杂，实际运行时电流的路径很难确定，系统保护困难。三、船舶高压配电系统的单线原理图（一）6.6KV高压主电力系统的组成功率匹配问题母排连接问题旋转变流器代替变压器，是因为大量变频调速负载的高压电网的波形不好，旋转变流器能将电气干扰信号彻底隔离。（二）450V/60Hz低压辅助电力系统（三）450V/60Hz应急电力系统8四、船舶高压配电屏（一）典型配置（二）差动保护（三）船舶高压保护控制9（二）差动保护d-1点短路

差动=0

保护不动d-2点短路

差动≠0

保护动作差动保护可以对变压器绕组内部及两侧引出线的相间短路以及绕组的层间短路进行保护，而这些保护恰恰是其它保护（如短路保护）的盲区。差动保护有定位功能10（三）船舶高压保护控制1．发电机保护控制：传统，接地、过压、过频、欠励、差动2．汇流排和传输馈线的保护控制：传统，接地、同步3．变压器馈线的保护控制：传统，接地、差动4．电动机馈线的保护控制：传统，接地、相序、（6） 电动机起动、失速、I2t（热过载）、起动次数5．报警：传统，接地、高温、漏水11五、船舶高压配电的功能和安全要求（一）防护等级的要求（二）电气间隙和爬电距离的要求（三）船舶高压配电的要求（四）船舶高压电力系统的保护要求（五）旋转电机的要求（六）安装要求12PMS电力自动管理发电机、配电断路器、负荷起停、保护，以适应各种对应的工作模式：正常航行模式、机动操纵模式、装载货物的模式、动态定位模式1、动态定位模式2、港内停泊模式1（60Hz电源）、港内停泊模式2（50Hz电源）、应急工况、港内停泊模式3(功率回馈模式)等第六章船舶高压装置第2节船舶高压装置的基本结构和主要参数一、 船舶高压装置二、 船舶高压开关柜三、 船舶高压电力设备四、 船舶高压电机一、 船舶高压装置（一）高压熔断器短路、灭弧（二）高压断路器油断路器、六氟化硫（SF6）断路器、真空断路器,以及压缩空气断路器、磁吹断路器等1．真空断路器2．六氟化硫断路器自然通风或强制通风装置鞋袜手套、防毒面具和有活性过滤器的呼吸保护装置规格额定電圧7.2/12kV额定電流650A/1250A/2000A额定分断電流25kA额定投入電流65kA额定短延时耐電流25kA/3sec额定电压工频耐受电压(1min)冲击耐受电压额定频率主母线额定电流额定短时耐受电流额定峰值耐受电流断路器额定电流内部故障电弧耐受电流[kV][kV][kV][Hz][A][kA][kA][A][kA]UptoUptoUptoUpto12427550-60400050125630125016002000250031503600400050一、 船舶高压装置（三）高压接地开关连锁、指示（四）高压电缆端头制作、外壳接地绝缘、耐压测试二、船舶高压开关柜A－断路器隔室；B－母线隔室；C－电缆终端隔室；D－低压隔室；E－泄压通道。1920断路器隔离开关负荷开关接地开关二、船舶高压开关柜-断路器区-主母线区-外部电缆连接区-低電圧区VCB低電圧区低電圧区断路器区主母线区电缆连接区ES压力减轻释放翼ZCTVTCT避雷器2300mm650mm1680mm三、船舶高压电力设备（一）高压变压器

变压、隔离、16脉（24、48等）滤波

干式、强迫风冷、Pt100、工艺

阻燃、强度、绝缘、抗击（二）船舶高压变频器三、船舶高压电力设备（二）船舶高压变频器

多脉冲整流、PWM整流

谐波抑制1.分类

交-交和交-直-交变频器

电压源型（VSI）和电流源型(CSI)

两电平、三电平、五电平及多电平变频器2.两/三电平变频控制24IGBTIGCTSCR3．电流型变频器电流源交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况而不同。直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。具有四象限运行能力，能很方便地实现电机的制动功能。强迫换流，装置结构复杂，调整较为困难。25四、船舶高压电机1kV以上电机风/水冷却绝缘电阻试验轴电压、轴电流磁不平衡逆变供电谐波多静电感应静电荷外部原因轴承局部烧损绝缘、放电26THREEPHASEINDUCTIONMOTOR3-Mot.Nr.xxxxxRtgS1IP23IMB3TYPEY450-2cosφ

0.88Ins.clFConnY10000V973HP;730KW2975rpm50.5A50HzPTCPT-100winding/PT-100bearings3800KgBrgs.DE6220C3Grease40gr.2000hoursNDE6220C3

Grease40

gr.2000hoursGreasetypeSRI-2IEC60034-1（一）船舶高压电动机（二）船舶高压发电机27分为定子、转子、轴承及其润滑、励磁发电机、永磁发电机、空气冷却系统，互感器、自动电压调节器AVR等几个部分（三）船舶高压电机的维护放电绝缘漏水高温效验、测试28ExciterD-endBearingDiodeBridgeEndShieldRotorPolesTransformersLineTerminalsShaftStatorCoreFanStatorWindingsNeutralPointDetachableFeetAirFiltersRotorWindings第六章船舶高压装置第3节船舶高压装置的安全操作一、船舶高压配电的检测与操作规程二、船舶高压配电的安全操作与“五防”措施三、船舶高压配电装置的操作四、船舶高压配电装置的管理五、船舶高压配电装置的常见故障及其处理方法一、船舶高压配电的检测与操作规程（一）船舶高压配电的检测：低压侧观察高压状态（二）船舶高压电力系统一般安全操作规程发电机：停机、手动、灭磁、接地、绝缘测量断路器：接地、隔离（测试位）、连锁隔离开关：与断路器、接地开关的持续与连锁接地开关：连锁UPS：110VDC或220VDC，浮充电制，每月充分放电一次二、船舶高压配电的安全操作与“五防”措施（一）船舶高压装置的安全操作个人防护、设备防护、警告标牌、安全操作规程（二）在高压下工作时的协助合格绝缘工具、安全规程；维修必须停电放电。（三）船舶高压开关柜的五防措施（1）防止误分、合高压断路器（2）防止带负荷分、合隔离开关（3）防止带电挂（合）接地线（接地开关）（4）防止带接地线（接地开关）合高压断路器（5）防止误入带电间隔三、船舶高压配电装置的操作（一）高压母联开关的操作：同步（二）主变压器的切换操作：连续（三）主变压器的跳闸处理：原因：短路？备用

手动（四）高压岸电与船电间的切换并电换电

自动高压岸电系统的组成AMP岸电系统的安全操作AMP岸电系统的安全操作船舶AMP岸电系统接地放电电缆的送岸连接应急断电线路的连接和送电试验同步检验高压配电板合闸送电岸电供电结束的恢复程序33四、船舶高压配电装置的管理（一）船舶高压电力系统参数的监测记录（二）船舶高压电力系统各设备的检查与维护看、听、闻、摸、测油、水、气、电、机（三）船舶高压电力系统定期的功能试验和报警试验手动并车、模拟故障报警、模拟电网失电、剩余功率不足、优先脱扣模拟发动机：超速、滑油低压、淡水高温、紧急停止模拟发电机：传统，漏水，高温，过压，差动模拟电网：短路、接地（四）船舶高压安全程序1.一般操作程序：送电、停电、检修、（绝缘）测试2.高压许可和协调工