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
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。
8530 TEU集装箱船中压电力系统的配置
沪东 中华船 厂为 中海集 团建 造 的 ８３ Ｕ ５０ＴＥ 集装 箱船是 国内 自行 设计 和制 造 的第 六代 超 巴拿
马特大型集装箱船 ， 人级 Ｇ Ｌ和 Ｃ Ｓ船级社 。船 Ｃ 舶采 用 ６６０Ｖ 中压 电力 系 统 （ ０ 日本 Ｊ Ｓ公 司 ＲＣ
技术 ）体 现 了船 舶 中压 电技术 当前 的发展 水平 。 ，
１ 中压 电 力 系统 的 组成
电力 系统采 用 ４台 无 刷 同步 发 电机 ， 规格 为 ６ ６ ０ Ｖ、 ６ Ｗ 、 ０ Ｈｚ 原 动 机 是 Ｗａｔｉ ０ ２７ ０ｋ ６ ， ｒｓ ａ ｌ
屏 、 个 冷藏 变压 器 原 方 控制 屏 、 侧 推器 控 制 ２ １个
船 、 船 、 华游 船 及 电力 推进 船 普 遍 采 用 中压 油 豪 电力 系统 ， 型 船 舶 的 侧 推 器 几 乎 都 使 用 中压 大
电动 机 。
机 至 中压 配 电板 之 间连 接 电缆 的数 目及截 面 、 中 压 汇流排 的尺 寸 都 可 以显 著 减 小 ， 同时 也 降低 了 对 断路器 及保 护装 置 分 断 能 力 的要 求 。此 外 ， 国 际上 一般 将 ２Ｏ ． ． ～２ ５ＭＷ 确 定 为低 压 发 电机 组 的容 量上 限 （ 内船 用 低 压发 电机 的单 机 容量 一 国 般不 超过 １ ５ＭＷ ）在 容量 超 过 ｌ ． ， ０ＭＷ 的大型 船舶 上 ， 安装 六七 台甚 至更 多 的发 电机 组 显然 不 合理 ， 也是 引入 中压 电 的原 因之 一 。 这
第３卷 第 ５ ７ 期 ２０ ０ ８年 １ Ｏ月
超大型集装箱船舶6600V中压电力系统的管理和安全操作
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。
舰船中压电力系统接地分析
340
Vol.27 No.6 2007.11/12
下可产生 2.5～3.5 倍最大相电压的弧光接地过电 压，危及整个网络的绝缘。
综上所述，不接地系统发生单相接地故障时 具有以下特点：(1) 在发生单相接地时，全系统 都将出现零序电压；(2) 在故障线路上，零序电 流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，数 值一般较大，电容性无功功率的实际方向为由线 路流向母线；(3) 可能出现异常过电压。发生间 歇性弧光接地时，有时可达数倍相电压值。该高 压波及整个系统，将对系统的绝缘产生影响。
当接地电容电流较小时，接地电弧会迅速自 行熄灭，电网可继续正常运行；如果接地电流较 大（30A 以上），则将产生稳定的电弧，形成持续 性弧光接地，强烈的电弧将损坏设备并导致两相
或三相短路；当接地电流在 10A 和 20A 之间时， 可产生一种间歇性电弧，导致系统中电感电容回 路的振荡，产生谐振过电压。据实测，严重情况
时，所引起的热效应在设备的绝缘等级范围内，
因此部分故障不接地系统是可以承受的。另外其
单相接地故障不引起保护系统动作跳闸的特性满
足了供电连续性的要求。当系统发生单相接地故
障时，由于其非故障相对地电压升高了 3 倍，长 期运行可能导致系统中绝缘的薄弱环节被击穿， 发展成相间故障。不接地系统中电弧的起弧、重 燃或振荡的接地故障可能会产生高达 3.5 倍相电 压的冲击电压。
I b = U bd jωC 0 I c = U cd jωC 0
此时，从接地点流回的电流为 Id = Id + Ib + Ic， 其有效值为 Id =3UωC0，U 为相电压，即正常运 行时三相对地电容电流之和。
当发生单相接地故障时，非故障相电压升高
3 倍，而线电压维持不变，不影响三相设备的正
船舶中压配电系统的现状与关键技术
在 中压 系 统 中 ， 中压 配 电设 备 是 整个 系统 的核
心。
国内企业 由于 缺乏相 关 的关键技 术支 撑和 必要
的检 测 、 验 证 能力 ， 无 法提 供客 户需要 的成 熟 的总体 设计 方案 以及 成套 设 备 。虽 然 在 生 产加 工 设 备 、 生 产 工艺等 方 面 已基本 可 以满足 中压 电器设 备生 产 的 要求 ， 但 由于舰 船 电力 系 统 是一 个 有 限 空 间 内大 容 量 的独立 电 网 ， 其 配 电系 统 与 陆用 及 小 型船 用 配 电
发 展成 两相甚 至多 相短路 的 可能性 越大 。通过 计算
中压 电力 系统 各组 成 设 备 每相 对 地 电 流 ， 并 考虑 从 暂态过 电压 、 继 电保护 、 人身 安全 和单相接 地故 障 电
流等方面因素， 选取合适的中性点高阻接地电阻值 ，
实现船舶 中压 电力 系统 的安全 运行 。
摘 要： 从市 场现状 、 技术可行性 、 项 目研发 的必要性等方面综合分析 中压配电系统在国内船舶市 场的发展方 向
及前景 ， 得 出国产化 中压设备完全能够替代进 口， 打破 国外 厂商在我 国船用市场 的垄断完全是可行 的， 具有 良好
的经济效益及社会效益。
关键词 ： 供 电方式 ； 中压供电 ； 配 电系统
第３ ０卷 第 ５期 ２ ０ １ ３年 １ ０月
江苏船舶
Ｊ Ｉ ＡＮＧＳ Ｕ Ｓ ＨＩ Ｐ
Ｖｏ １ ． ３ Ｏ Ｎｏ ． ５ ０ｃ ｔ ． ２ ０１ ３
船 舶 中压 配 电 系统 的 现 状 与 关 键 技 术
浦 瑾 莹
船舶电力系统设计课件
• （6）为进行电力系统短路电流计算和大电动机 起动和发电机瞬态电压降计算。
• （7）电力网的电压降计算，校核所选用的电缆 是否满足系统电压降的要求，以保证用电设备 电源电压合乎要求。
• 船舶电力系统是船舶电气系统的之一，其电气系 统主要包括以下几大部分：
• 1、船舶电力系统——电源装置、配电和电力保护； • 2、电力拖动系统——船舶辅助机械电力拖动、起
锚缆机电力拖动和起重机等； • 3、舵机电力拖动系统； • 4、照明系统——照明系统和航引信号灯系统等； • 5、电力推进系统——电力推进系统主电路、励磁
主要经济发达国家的标准和著名的社团标准。 • 在船舶电方面有参考价值的先进国家标准有： • ——美国国家标准 ANSI • ——英国国家标准 BS • ——德国国家标准 DIN • ——法国标准 NF • ——日本国家标准 JIS • 其中美国国家标准基本上选自著名社团标准，如美国电气
与电子工程师学会标准（IEEE）等，这些标准比较简捷， 能及时的反映工业社会的要求和动向，内容更详细、具体， 具有一定的先进性。
原则上是一致的，可相互参考与借鉴。
第四节 设计应遵循的规范和标准
• （3）船舶专业标准 • 此标准又分为国家标准、部标准和企业标准三级 • a. 国家标准是由国家计量局发布的在全国范围内统一使用
的标准（JB） • 如：GJB755—81 电机基本技术要求 • GB1497—79 低压电器基本标准 • b. 部标准是由主管部门制订，发布个专业范围内的全国性
• （3）施工设计
• 施工设计是将技术设计付诸实实施而进行的面向 建造的设计，因而偏重于生产细节设计。这个阶 段需要绘制施工所需的全部图纸，提供电力设备 型号和材料的订货明细等。
船舶中压电力系统简介
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。
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知识回顾 Knowledge Review
§7.10 船舶中压电力系统
• 教学要求： 了解中压电系统的基本常识及应用。
一、中压电力系统的基本概念
１、电压等级： 低压：1000V以下 中压：1000V～ 10KV 高压：10KV以上 2、中压等级： 60Hz：2.3KV 4.16KV 6.6KV 50Hz：3.3KV 6.0 KV 10KV
按电机功率等级：分界点为450Kw
泰安口号工程船
二、船舶中压电力系统的结构（以“泰安口为 例”）
中压电网由三个层次组成：
1、6.6Kv中压主电力系统 电源：３台5200KVA，
720r/min，60Hz主电机。
工况：可单独，也可并 联向中压电网供电。
功能：给中压负载供电， 包括：
①吊舱式电力推进器
3、 450V/ 60Hz应急电力系统
电源（两个来源） ①由450V低压辅助供电系
统。 ②1台250KVA
（300KVA）,900r/min， 60Hz应急发电机组。 功能：向应急负载供电。
二、中压电力系统的隔离开关和接地开关
1、在中高压电力系统中，操作人员即使没有直接 接触带电体，如果不慎距离带电部分过近，小于 规定的安全操作距离，也可能受到严重的触电伤 害。
故不能带负载分。合闸，并要按规定顺序 操作。与断路器有机械连锁。
接地开关（为确保操作人员安全）
接法： 接地开关的一端与母线（三相）相连，
另一端与地要可靠相连。
第七节 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。常用的IEEE标准100规定中压交流 电力系统的定义是指额定电压大于1000V，小于10000V的 电力系统；在此之上，还有高压和超高压。对于额定频 率为60Hz的电力系统，中压的额定值有2.3kV、4.16kV、 6.6kV等等级；而额定频率为50Hz的电力系统，中压的额 定值有 3.3kV 、6.0kV 、10kV等级。
措施： ①中压设备都安装在完全封闭的开关柜中。 ②输电电缆采用绝缘性能极高材料。 ③安装隔离开关和接地开关——保证安全。
2、隔离开关安装位置：
①在中压主发电机断路器与中压汇流排连接 点之间。
②在中压汇流排连接断路器的两端。 ③在旋转变流机组的断路器与中压汇流排连
接点之间。 注：隔离开关无灭弧装置，具有可见断开点，
②侧推器
③旋转变流器
“泰安口”半潜式电力推进 船的电力系统单线原理图
2、450V/ 60Hz辅助低压系统
电源（三个来源） ①由中压系统的旋转变流
机组—航行中提供。 ②1台1125KVA,900r/min源） ③港内接岸电。 功能：给低压负载供电。
为了确保维修人员正在接触的线路无电，中压供配电线路 上还安装了多处接地开关。接地开关（三相）的一端与母 线相连，另一端与接地点可靠相连，与隔离开关相同，接 地开关也没有灭弧装置，不可以带负载分合闸。在停电维 修某一段线路和设备时，合上相应的接地开关，能保证被 维修线路和设备可靠的接地，防止线路上电荷积累，或者 在断路器意外合闸时，由于线路三相接地，短路电流会使 断路器立即跳闸。
中所示的几种运行模式（表中所涉及的设备的连接关系， 请参见图12-36）。
图12-35 “泰安口”半潜式 电力推进船的电力系统单线 原理图
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三、中压电力系统的隔离开关和接地开关
中压电气设备，例如变压器、电流互感器、电压互感器、断路器都 安装在完全封闭的开关柜中。输电电缆采用的是绝缘性能极高的材 料制成的。
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一、“泰安口”半潜式电力推进船中压电力系统的结构
图12-35是该船的电力系统单线原理图。 图12-35中，电网由三个层次组成：一是6.6 KV的中压主 系统，二是450V的辅助低压系统，三是450V的应急系统。
二、“泰安口”半潜式电力推进船电力系统的运行模式
“泰安口”半潜式电力推进船电力系统可以提供如表格124