第2讲 船舶电力系的基本参数.ppt

第二讲 船舶电力系统的基本参数u 电流种类 u 额定电压 u 额定频率 u 线制u 电力系统的常见形式船舶电力系统的基本参数船舶电力系统的基本参数是指船舶电力系统的基本参数是指:电流种类电流种类额定电压额定电压额定频率额定频率线制线制说明：它们决定了电气设备的生产和供应，制约着说明：它们决定了电气设备的生产和供应，制约着说明：它们决定了电气设备的生产和供应，制约着说明：它们决定了电气设备的生产和供应，制约着船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量、尺船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量、尺船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量、尺船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量、尺寸、价格等。正确选择电站的基本参数，可以寸、价格等。正确选择电站的基本参数，可以寸、价格等。正确选择电站的基本参数，可以寸、价格等。正确选择电站的基本参数，可以保证整个电站和电气装置的可靠性、稳定性和保证整个电站和电气装置的可靠性、稳定性和保证整个电站和电气装置的可靠性、稳定性和保证整个电站和电气装置的可靠性、稳定性和经济性经济性经济性经济性。电流种类（电制）按电流种类的不同，船舶电力系统可分按电流种类的不同，船舶电力系统可分 直流电制直流电制 交流电制交流电制习惯上把它们称为直流船舶和交流船舶习惯上把它们称为直流船舶和交流船舶 交流电制具有显著的优势交流电制具有显著的优势 交流电制是船舶电力系统的主流技术交流电制是船舶电力系统的主流技术民用船舶电力系统应优先采用交流电制民用船舶电力系统应优先采用交流电制 1用电设备的额定电压用电设备的额定电压用电设备的额定电压规定与同级电网用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；的额定电压相同；通常，船舶电网的额定电压为通常，船舶电网的额定电压为380V；用电设备（动力）的额定电压为用电设备（动力）的额定电压为380V。额定电压2发电机的额定电压发电机的额定电压发电机额定电压规定高于同级电网额定电发电机额定电压规定高于同级电网额定电压压5%；电力线路允许的电压偏差为电力线路允许的电压偏差为5，即整个，即整个线路允许有线路允许有10的电压损耗值；的电压损耗值；因此为了使线路的平均电压维持在额定值因此为了使线路的平均电压维持在额定值线路首端线路首端(电源端电源端)的电压宜较线路额定电的电压宜较线路额定电压高压高5%；而线路末端的电压则较线路额定电压低而线路末端的电压则较线路额定电压低5%。3电力变压器的额定电压电力变压器的额定电压(1)电力变压器的一次绕组额定电压。电力变压器的一次绕组额定电压。当变压器直接与发电机相连时，其一次绕当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同，即组额定电压应与发电机额定电压相同，即高于同级电网额定电压高于同级电网额定电压5。当变压器是经过较长线路再连接时，则可当变压器是经过较长线路再连接时，则可看作是线路的用电设备，因此其一次绕组看作是线路的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。额定电压应与电网额定电压相同。(2)电力变压器的二次绕组额定电压电力变压器的二次绕组额定电压 变压器二次线路较长时，其二次绕组额定电压应比变压器二次线路较长时，其二次绕组额定电压应比变压器二次线路较长时，其二次绕组额定电压应比变压器二次线路较长时，其二次绕组额定电压应比相连电网额定电压高相连电网额定电压高相连电网额定电压高相连电网额定电压高10%10%，其中有其中有其中有其中有5%5%用于补偿变压器满载运行时绕组本身约用于补偿变压器满载运行时绕组本身约用于补偿变压器满载运行时绕组本身约用于补偿变压器满载运行时绕组本身约5 5的电压降，的电压降，的电压降，的电压降，此外变压器满载时二次绕组输出电压还要高于同级此外变压器满载时二次绕组输出电压还要高于同级此外变压器满载时二次绕组输出电压还要高于同级此外变压器满载时二次绕组输出电压还要高于同级电网额定电压电网额定电压电网额定电压电网额定电压5%5%，以补偿线路上的电压降。，以补偿线路上的电压降。，以补偿线路上的电压降。，以补偿线路上的电压降。变压器二次线路不长时，其二次绕组额定电压只需变压器二次线路不长时，其二次绕组额定电压只需变压器二次线路不长时，其二次绕组额定电压只需变压器二次线路不长时，其二次绕组额定电压只需高于所连电网额定电压高于所连电网额定电压高于所连电网额定电压高于所连电网额定电压5%5%，仅考虑补偿变压器满载运行时绕组本身的仅考虑补偿变压器满载运行时绕组本身的仅考虑补偿变压器满载运行时绕组本身的仅考虑补偿变压器满载运行时绕组本身的5%5%电压电压电压电压降。降。降。降。船舶电网的线路都不长，因此变压器二次绕组额定船舶电网的线路都不长，因此变压器二次绕组额定船舶电网的线路都不长，因此变压器二次绕组额定船舶电网的线路都不长，因此变压器二次绕组额定电压按高于所连电网额定电压电压按高于所连电网额定电压电压按高于所连电网额定电压电压按高于所连电网额定电压5%5%考虑。考虑。考虑。考虑。1 1大型船舶采用的中压电力系统大型船舶采用的中压电力系统大型船舶采用的中压电力系统大型船舶采用的中压电力系统 随着船舶电站容量的增大，低压系统已不能满足供配随着船舶电站容量的增大，低压系统已不能满足供配随着船舶电站容量的增大，低压系统已不能满足供配随着船舶电站容量的增大，低压系统已不能满足供配电要求；电要求；电要求；电要求；中压指中压指中压指中压指1kV1kV35kV35kV，船舶已有，船舶已有，船舶已有，船舶已有3kV3kV、6kV6kV、10kV10kV应应应应用；用；用；用；目前中压系统较多应用在大型工程船舶、钻井平台以目前中压系统较多应用在大型工程船舶、钻井平台以目前中压系统较多应用在大型工程船舶、钻井平台以目前中压系统较多应用在大型工程船舶、钻井平台以及工作性质较特殊的大型船舶上。及工作性质较特殊的大型船舶上。及工作性质较特殊的大型船舶上。及工作性质较特殊的大型船舶上。2 2常规潜艇电力系统的直流幅压常规潜艇电力系统的直流幅压常规潜艇电力系统的直流幅压常规潜艇电力系统的直流幅压潜艇以蓄电池组为主要电源，幅压范围要大。潜艇以蓄电池组为主要电源，幅压范围要大。潜艇以蓄电池组为主要电源，幅压范围要大。潜艇以蓄电池组为主要电源，幅压范围要大。3 3生活用电电压生活用电电压生活用电电压生活用电电压对人身较为安全的对人身较为安全的对人身较为安全的对人身较为安全的100100110V110V电压；电压；电压；电压；110V110V电压用于照明有较高的发光效率；电压用于照明有较高的发光效率；电压用于照明有较高的发光效率；电压用于照明有较高的发光效率；出现采用出现采用出现采用出现采用110V110V电压作为船舶上的生活用电电压。电压作为船舶上的生活用电电压。电压作为船舶上的生活用电电压。电压作为船舶上的生活用电电压。船舶电力系统额定电压选择的几个特殊问题船舶电力系统额定电压选择的几个特殊问题目前，在世界范围内船舶交流电力系统现行目前，在世界范围内船舶交流电力系统现行的额定频率有的额定频率有50Hz和和60Hz两种，两种，我国的民用船舶普遍采用我国的民用船舶普遍采用50Hz的额定频率。的额定频率。额定频率额定频率 线制线制(a)(b)(c)(a)双线绝缘系统双线绝缘系统 (b)负极接地的双线系统负极接地的双线系统 (c)利用船体作负极回路的单线系统利用船体作负极回路的单线系统2交流单相交流单相(1)双线绝缘系统双线绝缘系统(2)一线接地的双线系统。一线接地的双线系统。(3)利用船体作回路的单线系统利用船体作回路的单线系统。1直流3交流三相交流三相图1-3 三线绝缘系统图1-4 中性点接地的四线系统图1-5 以船体作为中性线回路的三线系统三线绝缘系统三线绝缘系统，它是系统的中性点不接地的线制。三线绝缘系统，它是系统的中性点不接地的线制。三线绝缘系统，它是系统的中性点不接地的线制。三线绝缘系统，它是系统的中性点不接地的线制。其特点是其特点是其特点是其特点是AC220VAC220V照明电源由照明电源由照明电源由照明电源由AC380VAC380V电网经变压电网经变压电网经变压电网经变压器获得。器获得。器获得。器获得。当系统中发生单相接地时，不会出现单相短路而产当系统中发生单相接地时，不会出现单相短路而产当系统中发生单相接地时，不会出现单相短路而产当系统中发生单相接地时，不会出现单相短路而产生短路电流使系统保护跳闸。生短路电流使系统保护跳闸。生短路电流使系统保护跳闸。生短路电流使系统保护跳闸。发生单相接地时，不会影响三相线间电压之间的对发生单相接地时，不会影响三相线间电压之间的对发生单相接地时，不会影响三相线间电压之间的对发生单相接地时，不会影响三相线间电压之间的对称关系，只是接地相电压变为零，而非接地相的电称关系，只是接地相电压变为零，而非接地相的电称关系，只是接地相电压变为零，而非接地相的电称关系，只是接地相电压变为零，而非接地相的电压升到线电压（压升到线电压（压升到线电压（压升到线电压（1.7321.732倍），这时系统仍可供电。倍），这时系统仍可供电。倍），这时系统仍可供电。倍），这时系统仍可供电。三线绝缘系统安全可靠，可最大限度的保持供电的三线绝缘系统安全可靠，可最大限度的保持供电的三线绝缘系统安全可靠，可最大限度的保持供电的三线绝缘系统安全可靠，可最大限度的保持供电的连续性。连续性。连续性。连续性。三线绝缘系统一定要有绝缘监视相配合。三线绝缘系统一定要有绝缘监视相配合。三线绝缘系统一定要有绝缘监视相配合。三线绝缘系统一定要有绝缘监视相配合。电站的主接线 通常将船舶电力系统的发电机组和主配电板部分称为电站。船舶电站的主接线是指发电机通过开关设备和连接导线所组成的受电和配电的电路。把发电机和配电设备等（符号）用单线连接成的电路图称为电气主接线图。如图1-6所示 单母线不分段的主接线单母线不分段的主接线单母线不分段的主接线单母线不分段的主接线单母线分段主接线单母线分段主接线有两个电站的主接线有两个电站的主接线常见的船舶电站主接线形式常见的船舶电站主接线形式有两台轴带发电机和两台柴油发电机的主接线有两台轴带发电机和两台柴油发电机的主接线DG-柴油发电机 SG-轴带发电机有一台轴带发电机和两台柴油发电机的主接线有一台轴带发电机和两台柴油发电机的主接线DG-柴油发电机 SG-轴带发电机船舶电力系统的类型1、单主电站的交流电力系统图1-14 单主电站电力系统MSB-主配电板 GlG4-主发电机 T1-照明变压器 SC-岸电箱 ESB-应急配电板 EG-应急发电机 T2-应急照明变压器 QFlQF8-自动空气开关Gl、G2-汽轮发电机 QF1QF4-发电机主开关 QF5、QF6-隔离开关G3、G4-柴油发电机 T1、T2-照明变压器 QF7QFl0-联络开关3、交直流混合电力系统4、交流电力推进联合电力系统5、直流电力推进联合电力系统2、多电站交流电力系统、多电站交流电力系统