最新第三章船舶发电机和配电系统
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：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。
船舶电力知识点总结图
船舶电力知识点总结图船舶电力系统是船舶上的一个重要部分，它负责为船舶提供电力，支持船舶的各种设备和设施运行。
船舶电力系统包括发电机、主配电盘、电缆、负载和配电系统等。
在本文中，我们将介绍船舶电力系统的基本知识点，包括发电机的类型和原理、主配电盘的功能和特点、电缆的选型和敷设要求、船舶电力系统的负载特性和电力管理、以及船舶电力系统的维护和安全等方面的知识。
发电机的类型和原理船舶上常用的发电机有柴油发电机、燃气发电机和涡轮发电机等。
柴油发电机是最常见的一种，它采用柴油作燃料，通过燃烧产生的热能驱动发电机旋转，将机械能转化为电能。
燃气发电机采用天然气或液化石油气等燃气作燃料，原理类似于柴油发电机。
涡轮发电机则利用燃气或蒸汽等对涡轮机的驱动来产生电能。
这些发电机在船舶上广泛应用，满足了船舶对电力的需求。
主配电盘的功能和特点主配电盘是船舶电力系统的核心部分，它负责将发电机产生的电能分配给各个负载。
主配电盘具有断路、过载保护和漏电保护等功能，可以有效保护电气设备和船舶安全。
主配电盘还具有灵活性高、结构紧凑、安全可靠等特点，能够适应不同负载的需求，确保船舶电力系统的正常运行。
电缆的选型和敷设要求船舶电力系统中的电缆起到了连接各个设备和负载的作用，因此其选型和敷设要求显得尤为重要。
船舶电缆要具有阻燃、耐油、耐溶剂、抗紫外线等特性，以适应船舶恶劣的使用环境。
此外，电缆的敷设要求也十分严格，涉及到电缆的起、停、弯、跨、牵引等一系列要求，需要严格按照标准进行敷设，确保船舶电力系统的安全可靠运行。
船舶电力系统的负载特性和电力管理船舶上的负载种类繁多，包括照明、动力、通信、导航、船载设备等，每种负载的特性各异，对电力系统的要求也不同。
船舶电力系统需要根据各个负载的特性进行合理的管理，调配电力资源，确保各个负载得到合适的电力供应。
电力管理还需要兼顾船舶的节能和环保要求，对电力系统的运行进行监测和调控，提高电力的利用率，减少船舶的能源消耗，对于船舶的节能减排具有重要意义。
船舶电气设备及系统
船舶电气设备及系统简介船舶是一种特殊的运输工具，其电气设备及系统的设计和运行要求相对于其他领域有一定的特殊性。
船舶电气设备及系统包括船舶的发电机、配电系统、电动机、电路保护装置以及相关的控制系统等。
本文将对船舶电气设备及系统的基本原理、常见故障及维护进行介绍。
船舶电气设备发电机船舶发电机是船舶电气系统的重要组成部分，其主要任务是为船舶提供电力供应。
船舶发电机通常采用柴油机或涡轮增压器作为动力源，通过旋转磁场与定子绕组之间的相互作用产生电能。
发电机常见的类型包括交流发电机和直流发电机，其中交流发电机更为常见。
配电系统船舶配电系统用于将发电机产生的电力分配到各个电气设备上。
船舶配电系统通常包括主配电室、辅助配电室和船舶各个区域的配电盘。
主配电室负责将发电机产生的电力通过主电缆输送到辅助配电室，再经辅助配电室分配到各个区域的配电盘。
配电盘则用于将电力分配到具体的设备上。
电动机船舶电动机广泛应用于推进装置、泵类设备以及各种船用机械设备中。
根据船舶的不同需求，电动机的类型也有所不同，包括直流电动机和交流电动机。
电动机在船舶运行过程中起到了至关重要的作用。
船舶电气系统电路保护装置船舶电气系统中的电路保护装置用于保护电气设备免受过流、过载和短路等故障的影响。
常见的电路保护装置包括熔断器、断路器和隔离开关等。
这些装置可以在电路发生故障时自动切断电流，防止设备的损坏或引发火灾等安全事故。
控制系统船舶电气系统的控制系统用于对各种设备进行监控和控制。
控制系统可采用自动控制或手动控制方式。
自动控制系统通常基于船舶的工作条件和设备状态，通过传感器和执行器进行控制，以实现船舶的安全运行。
手动控制系统则需要操作人员根据船舶运行条件进行相应的操作。
常见故障及维护船舶电气设备故障船舶电气设备故障可能包括电气接触不良、电气设备过热、电气设备损坏等。
在航行中，船舶电气设备故障可能对船舶的安全性和船员的生命财产安全造成严重影响。
因此，定期的维护和检修非常重要。
船舶高压电力系统
三、船舶高压电力系统安全操作及检修注意事项
3.船舶高压隔离开关操作规程 操作前：应确保断路器在相应分、合闸位置以防带负载分合隔离开关 操作中：如发现绝缘子严重破损、隔离开关传动杆严重损���等现象时，不得进行操 作 操作时：应戴好安全帽、绝缘手套穿好绝缘靴 操作后：要将防误闭锁装置锁好，以防下次发生误操作
1.船舶高压电力系统的组成
发电机产生的高压交流电经过变压器降压后，供给各个 用电设备。开关柜用于控制和保护高压电力系统的设备 ，母线用于分配高压交流电，电缆用于将母线与各个用 电设备连接起来
二、船舶高压电力系 统的配电装置
2.船舶高压电力系统的配电装置
(一)高压配电装置 高压断路器高压断路器是中最重要的控制和保护设备。根据断路器使用的灭弧介质，可分 为以下几种类型
二、船舶高压电力系统的配电装置
真空断路器：真空断路器是 在高度真空中灭弧，真空断 路器开断能力强，开断时间 短、体积小、占用面积小、 无噪声、无污染、寿命长， 可以频繁操作，检修周期长 。 真空断路器目前在我国的 配电系统中已逐渐得到广泛 应用
三、船舶高压电力系统安 全操作及检修注意事项
三、船舶高压电力系统安全操作及检修注意事项
油断路器：以绝缘油为灭弧介质，可分为多油断路器和少油断路器
空气断路器：以压缩空气作为灭弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀 性，使用方便
六氟化硫(SF6 )断路器：SF6 断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的 SF6 气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点，但金属消耗多 、价格较贵。是高压电器的重要发展方向
(一)安全操作规程
1.船舶高压发电机检修操作规程 检修船舶高压发电机，必须将发电机组方式选择开关打到"手动"位置，防止发电机组 误起动。 断开发电机主开关，关闭励磁电源，合上接地开关，才能进行检修
1船舶电力系统及配电装置
船舶电力系统及配电装置船舶电力系统基本知识。
船舶电力系统主要由电源，配电装置，电网与负载四部分组成。
船舶电力系统的特点及对其基本要求：单机容量为400~800kW，应能承受较大的过载能力。
船舶电网输电线路短。
发电机端电压，电网电压，负荷电压大多在同一个电压等级，输配电装置系统比较简单。
一般设内部过载及外部短路保护。
船舶电气设备工作环境恶虐。
受潮引起绝缘下降，机械冲击导致部件松动。
船舶电力系统的基本参数：电流种类，额定电压，额定频率等级。
1）电制的选择。
现代绝大多数采用交流电制，船舶造价和维修费用明显降低。
2）额定电压的选择。
目前主电站动力电网额定电压不是采用380V就是采用440V的标准，照明电网额定电压不是采用220V 就是采用110V的标准，临时应急照明电网与弱电电网一般采用24V的标准。
3）额定频率的选择。
50Hz 和60Hz两种标准。
频率提高可提高自动化系统动作的快速性，但导致交流阻抗增大，损耗增大，机械噪声也较大。
船舶电网。
1）船舶电网的电制。
三相三线绝缘系统应用最为普遍，安全可靠。
三相四线，因为不是绝缘系统，碰到一根电网线就会触电，单相接地故障即会短路，船舶较少使用。
利用船体作中性线回路的三相三线系统，应船体流过较大电流，易发生触电事故。
2）船舶电网的供电网络。
指发电机与配电板之间的电气连接网络。
3）船舶电网的配电网络。
船舶配电网络可分为：动力电网（600W）以上，这些设备由主配电板直接供电，也可由分配电板供电。
照明电网，经照明变压器降压后配电。
应急电网，特别重要设施，如舵机，消防泵，重要区域照明。
临时应急照明电网，蓄电池供电的网络。
应急照明，主机操纵台，主配电板前后，锅炉仪表，应急出口，艇甲板等处的最低照明。
弱电船舶电网一次配电网络结线方式。
馈线式结线：每一根电缆都是由主配电板直接引出，各自独立且只向一个用电设备或一个分配电板供电。
便于集中控制。
干线式：主配电板引出几根干线电缆，所有用电设备是由串接在干线上的分线盒供电。
船舶电气 电子教材
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。
船舶电气设备与系统
临时应急照明必须采用蓄电池组供电;并应保证当主电网 及应急电网失电或者电压降至’40％ 额定值时能自动接 通;主电网及应急电网电压恢复时能自动切断
临时应急照明系统不得采用荧光灯为光源;更不得设置就 地开关
4 电力推动系统
4 2 电力推进的优缺点
4 2 1 优点
可采用中 高速原动机;以减小体积和重量
原动机可在最大限度上统一化;以至标准化;从而可减少备品;提高互换
性
提高船舶的营运率
有利于船舶总体布置;也便于建造和营运管理
可更合理地选择螺旋桨的尺寸和转速;不必受原动机的限制;从而使螺旋
3 照明系统
3 2 照明灯具：
由于船上的环境条件比陆地上苛刻;因而对船舶灯具的结构 和型式有着更高的要求;设计中选用船舶灯具时;除了遵照规范及 有关标准的要求外;还应注意下列问题：
船用灯具的材料应该是坚固 轻巧 美观;并能满足使用环境的要求
结构要牢固 零部件不易落下 防震性好； 防潮 防水性好;尤其是露 天安
3 照明系统
3 1 照明系统的分类：
3 1 1 船舶照明按其功能大致可如下分类：
室内照明
舱室主体照明
局部辅助照明
娱乐美化气氛照明
室外照明
室外通道照明
室外工作照明甲板照明
探照灯和投光灯
航行信号灯
3 照明系统
3 1 照明系统的分类：
3 1 2 大多数按供电方式分类非严格：
正常照明系统———船舶主电源供电
3 照明系统
3 1 2 2 应急照明系统
对载有滚装货的客船;除上述要求外;还必须在所有的旅客公
船舶电气设备与系统课件
船舶导航与通信系统的应用与维护
应用
船舶导航与通信系统的应用广泛，包括 海上运输、渔业、海洋科学考察等领域 。在航行过程中，船员需要熟练掌握各 种设备的操作和维护方法，确保系统的 正常运行。
VS
维护
为了确保船舶导航与通信系统的长期稳定 运行，需要定期进行维护和保养。这包括 对设备的清洁、检查、更换磨损部件等措 施，以及定期进行软件更新和升级。同时 ，船员也需要接受相关培训，提高其维护 和管理能力。
船舶通信系统
船舶通信系统概述
船舶通信系统是确保船舶与外界有效沟 通的重要设备，包括无线电通信、卫星
通信等子系统。
卫星通信
卫星通信利用地球同步卫星作为中继 站，实现全球范围内的通信，包括电
话、传真、数据传输等。
无线电通信
无线电通信是船舶最基本的通信方式， 通过无线电波传输语音、数据和图像 信息。
船舶内部通信
船舶照明系统的设计与安装
船舶照明系统的设计
在船舶照明系统的设计中，需要考虑照明需求、照明效果、 节能环保等方面的因素。同时，还需要根据船只的结构、空 间布局等因素，进行合理的设计，确保照明系统能够满足实 际需求。
船舶照明系统的安装
在安装船舶照明系统时，需要考虑安全、稳定、可靠等方面 的因素。同时，还需要根据设计的方案，进行准确的安装， 确保照明系统能够正常运行，并达到预期的照明效果。
05 船舶自动化系统
船舶自动化系统的组成与功能
总结词：船舶自动化系统的组成与功能
船舶自动化系统主要由船舶自动控制系统、船舶自动监测系统、船舶自动导航系统 等组成，实现对船舶航行、推进、辅助机械等的自动化控制和监测。
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一、同步电机结构
定子结构：
结构：铁心和绕组 接线： Y 形连接
转子结构
转子：有凸极式和隐极式两种。转子绕组是直流绕组。
隐极式转子
大型机的 转子支架
转子轴上的滑环
转子铁心 硅钢片
一对极 隐极式
两对极凸极式
二、同步发电机的基本数据
铭牌数据：
主要铭牌数据有： 额定容量、额定电压、额定频率、额 定功率因数、定子绕组连接、绝缘等级、冷却方式等。
注意： 额定容量、额定电压、额定功率因数和额定电流 可能只标出三个。
工作原理简介：
外部直流电源通过滑环向转子提供 直流励磁电流，并产生磁场；原动机拖 动转子旋转，转子磁极磁场切割三相定 子绕组，感应三相交流电。
三、同步发电机的基本特性
1、空载特性
E0 = 4.44kfNΦ0 空载特性：
保持额定转速不变，空
船舶电力网：电缆、电线总称。 分类：动力、照明、应急、低压和弱电等5种电网。
电力系统的负载和特点
1、船舶电力系统的负载： 1.电力拖动负载：包括甲板机械、舱室机械等； 2.照明负载：照明灯具，信号灯（重要设备）； 3.通讯导航设备：无线电、车钟、电罗经、雷达等
（重要设备）； 4.其他设备：生活用电设备。
主电网与应急电网的连接方式
主电网与应急电网的连接方式：通过联络开关 （自动开关）相连，正常时为主配电板的一部分； 应急时联络开关断开，成为应急电网。
三-3船舶电网的线制
照明与动力电网不相 互干扰，单相接地不 影响三相对称关系。 绝缘性能相对较好， 安全可靠。多数采
用。
无照明变压 器，单相接 地即短路， 安全性差。
交 轴 反 应 （ 同 相 位 ）
直 轴 去 磁 （ 滞 后 ）
直
一般情况
轴
去
磁
（
超
前
感性滞后
）
的电流
3、外特性和调节特性
外特性：同步发电机外特性与变压器相似
同步发电机的电压变化率的大 小、正负与发电机所带的负载 的大小和性质有关。
目的：保持电压恒定
调节特性
调节特性曲线
电枢反应去磁，则励磁电流应增加，反之则减小。
表、转换开关、绝缘指示灯、兆欧 表以及岸电开关。
一、主配电板
组成（落地箱柜）主配电板由发电机控制屏，并车屏， 负载屏，母线四部分组成。
1.发电机控制屏：控制、调节、监视和保护发电机组用。 上部：各种测量仪表，中部：主开关、调速开关，下部：自 动装置；屏内—逆功率继电器+仪用互感器。
2.并车屏：发电机进行并车、整步操作用。有同步表、同 步灯、转换开关、操纵按钮、开关、自动并车装置。
通信导航设备：500/1000Hz
三-1、船舶电网的分类
主要根据供电电源分类： 1.主电网（包括动力和正常照明网络）； 2.应急电网（经应急配电板供电的网络，主
电网正常时是其一部分）； 3.小应急电网（蓄电池对临时应急照明供电
网络）； 4.弱电电网（助航通信、信号报警网络，弱
—— 容量小、电流小、电压不一定小）。
载电势E0与空载励磁电流I f 的关系曲线。
∵ E0∝Φ0∝B ，If∝H； ∴空载特性的实质就是 磁化曲线。
2、电枢反应
电枢反应磁场对气隙磁场的影响称为电枢反应。
电枢电流影响电枢反应的性质：电枢电流与空 载电势的关系有：同相位、滞后和超前三种。与之 对应的电枢反应的性质有：交轴、直轴去磁和直轴 增磁三种。
§3-2.船舶电力系统基本概念本节主Fra bibliotek内容有三个部分
1.电力系统组成特点： 主要掌握组成、作用和特点。
2.电力系统基本参数： —— 三个基本参数
电制、额定电压、额定频率 3.船舶电网
一、系统的组成及特点
一、组成：电源、配电装置、电力网和负载
电源：发电机组和蓄电池。 配电装置：分配、保护监测 控制。
船舶主配电板
负载屏
并车屏
发电机控制屏
1.发电机控制屏
•作用？ •组成？
控制屏-----组成
电流表、电压表、频率表、功率表 调速开关（有功转移） 互感器 指示灯 框架式自动空气断路器（通断和保护作用
）
2.并车屏
3.负载屏
•主要功能：对各馈电线路进行控制、监 视和保护。
•包括动力负载屏和照明负载屏。 •组成：装置式空气开关、电压表、电流
三-2、船舶电网的结线方式
结线方式：
枝状
定义：船舶电源、配电板与
负载之间电缆的联结方式称为船
舶电网的结线方式。
一般分类两种：枝状结线和
环状结线。枝状结线总长度短， 环状
但可靠性较差，主要用于商船；
环状结线可靠性高、线路损失较
小，但维护保养复杂、造价高，
主要用于客船、军舰。图13-1-1
a）为枝状，b）为环状。
2、 船舶电力系统的特点： 1.独立系统，相对容量较小，易受影响； 2.输电距离短，U f短路破坏大； 3.船舶环境恶劣。
二、参数
参数：电流种类；电压；频率。
交流
1.电制
（优缺点）
直流 动力：380/440V；照明：220/110V
2.额定电压
3.额定频率
大容量电站：3.3/6.6kV 50/60Hz
节省电缆，但 易触电、短路 ，一般船舶不 采用。
三相绝缘系统
中性点接地的三相四线系统
中性点接地的三线系统
§3-2.船舶配电板
本节主要内容主要是：
1.配电板的种类； 2.各种配电板的作用、特点。
船舶配电板是对电源发出的电能进行集中控制并
监测/分配给各用电设备的一种装置。
— 按用途分为：主配电板、应急配电板、充放电 板、区配电板/分配电板和岸电箱。—— 6种。
3.负载屏：分配电能并控制、监视、保护。包括：动力、 照明屏。有空气开关、电压电流表、绝缘指示灯、兆欧表、 岸电开关等。
4.母线：注意排列顺序和颜色。顺序：上中下、左中右、 前中后；颜色：交流：绿黄紫、中线浅蓝；直流：红蓝、中 线：绿黄相间。
三、充放电板
功能：1.对蓄电池进行充放电；2.控制、监视充 电工作；3.分配低压用电设备；4.主、应急失电后， 能自动向小应急供电。
重要负载的供电方式
原因：采用枝状结线的船舶电 网相对环状结线可靠性较差，因此 必须对重要负载采取其它措施保证 其可靠性。
重要负载：直接与船舶航行、货物保存、船舶和人身安 全有关的电气设备。
重要负载措施：——四点。 1.重要负载直接由主配电板供电；2.由两路供电，特别 重要负载采取两条互相独立的馈电线供电（其中一路经应急 配电板）；3.采用自动卸载装置（过载时卸掉次要、保证重 要负载）；4.采用分段汇流排提高供电可靠性。