3.1 Introduction to Marine Electrical Power System在线视频

各位同学大家好

说起电 我们再熟悉不过了

每天不离手的手机

各种照明的灯具和家用电器

都需要用到电

可以说 在现代社会

没有电 人们就失去生活的乐趣了

不过 你了解电是从哪儿来的么

又是怎么被输送到

千家万户和船上的各个设备呢

船上的电和陆上的电一样吗

下面 欢迎大家走近船舶电力系统

让我们一起了解电的来龙去脉

首先 我们根据这个船舶电力系统示意图

从整体上认识它

不论是在船上还是陆地上

电力系统基本上

都可以分为4个组成部分

即电源装置 配电装置 电力网和负载

电源装置是将机械能

化学能转化为电能的装置

在船上 主要指各种类型的

发电机和蓄电池

船上的电源主要包括

发电机和应急发电机

为了与应急发电机进行区分

我们也常把发电机称作主发电机

蓄电池组一般被认为是二次电源

因为它所储存的电能一般来自发电机

变压器可以被认为是变电装置

也可以说它是一种二次电源

在这里 它用来把400V的交流电

变为230V 供船舶照明使用

岸电是一种特殊的电源

船舶进船坞修船或长时间靠港停泊时

会接岸电电源使用

配电装置是指对电源和负载进行保护

监测 分配 转换和控制的装置

根据用途不同

它可以分为主配电板

应急配电板 分配电板

蓄电池冲放电板和岸电箱等

通常 我们也把配电板称作配电盘

还会把小一些的分配电板

叫做分配电箱

习惯上 我们把船舶发电机组和配电板

合称为船舶电站

它是船舶电力系统的核心

电力网 又被称作输电设备

是全船电缆 电线的总称

用于把电能从电源输送给负载

根据负载性质不同

船舶电力网可以分为动力电网

照明电网 应急电网

小应急电网和弱电电网等

负载 就是用电设备

船舶负载大体上可以分为10类

分别为动力装置 辅助机械

甲板机械 舱室辅助机械 机修机械

制冷通风机械 厨房设备 照明设备

弱电设备 自动化设备

以及其他设备

接下来 我们总结一下船舶电力系统的特点

船舶负载是用户

用户需求决定了电能的供给侧的特点

尽管船舶负载种类繁多

但数量毕竟有限

总功率需求也不是很大

所以 尽管船舶电力系统

与陆上电力系统的基本组成类似

但各组成的特点却有着很大的差别

一是船舶电站的容量远小于陆上电站

除了少数电力推进船舶和特种船舶

船舶电站的单机容量一般不超过1000kW

装机总功率不超过5000kW

因电站功率有限

大功率负载的启停对电网的冲击就比较大

这就要求船舶发电机组

要有高品质的调速 调压功能

并有足够的备用机组

以应对船上的各种应急情况

和海上复杂多变的环境

为此 船上一般配置多台容量

类型相同的发电机组

它们之间可以并联运行

也有备用机组随时待命

而这也就决定了

陆地上和船上使用的发电机原动机

是有所不同的

在陆上 有火电厂采用的汽轮机

燃气轮机发电

水电厂采用的水轮机发电

风电厂采用的风机发电等多种形式

而船上 大多数采用柴油机发电

因为与其他类型的发动机相比

柴油机具有效率高 机动性好

起动快等优点 也有些油船

液化气体船会采用汽轮机发电

第二个差别是船舶电力网的

输电距离短 线路阻抗低

一方面 这是有好处的

船舶输电不需要像陆地上那样

为了降低线路上的电功率损失

而不得不采用高压输电方式

而另一方面

这也会带来风险

船舶电网一旦发生短路

短路电流会比较大

极易破坏相关电气设备

并可能危及船员的人命安全

乃至造成船舶火灾

所以 船舶电力系统的安全管理至关重要

第三个差别是船舶电力系统的

工作条件复杂 环境恶劣

海上航行时

存在着高温 潮湿 盐雾

霉菌 振动 倾斜等不良因素

影响着电气设备的寿命及动作的可靠性

因此需要对船舶电气设备

进行有针对性的设计

总之 陆上电力系统发电设备类型多

电站功率大 额定电压高

输送距离远 总体抗干扰能力强

而船舶电力系统发电设备类型单一

电站功率小且需要备用机组

额定电压相对较低 输送距离近

对负荷变化比较敏感

最后 我们了解一下

船舶电力系统的基本参数

电力系统的基本参数

主要是指电流种类 即电制

额定电压和额定频率

电流种类分为直流电 即DC

和交流电 即AC

早期的船舶一般采用直流电

而目前 几乎所有大中型船舶

都采用了交流电力系统

额定电压的选择

直接关系到船舶电力系统中

所有电器设备的重量和尺寸

在功率相同的情况下

提高电压有利于减少导线中的电流

提高设备功率 从而提高经济性

但对电气设备的

绝缘和安全方面的要求也更高

世界各国对船舶电力系统的额定电压选择

基本与本国陆地上的电制参数一致

以便使船舶电气设备具有通用性

在我国 船舶电源设备一般

选用400V的额定电压

对应的用电设备的电压是380V

这是因为电网上会有一定的压降

电源电压要比负载电压高5% 相应的

照明变压器的输出电压是230V

为220V的照明用电设备供电

美国 日本等国家

一般额定电压为450V的船舶电源

当然 随着船舶的大型化

目前采用电力推进的船舶

或者某些超大型集装箱船

工程作业船舶

由于船舶电站的容量很大

甚至达到了几万千瓦

限制电网中的电流大小

就需要提高额定电压

相应的就出现了船舶中压电力系统

船舶中压电力系统的额定电压

我国50Hz的电制有

3.3kV 6.0kV 10.0kV等

60 Hz的电制有

2.3kV 4.16kV 6.6kV等

船舶交流电力系统的额定频率

一般沿用各国陆地上的频率标准

我国采用的是50Hz 也有很多国家

比如西欧国家 美国 日本等

采用的是60Hz 讲到这里

大家应该知道电从哪里来

又到哪里去了吧

实际上 船舶电力系统

只是比陆地上的电力系统规模小一些

但 麻雀虽小 五脏俱全

该有的功能一个也不能少

而且就是因为规模小

它远不如陆上的电力系统稳定

在某些方面的要求还更高一些

好啦各位同学

以上就是本讲的全部内容

同学们再见