船舶電氣概述

1、輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述 1 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述Chapter 7 Introduction to marine electrical systeml 船舶電力系統(tǒng)l 軸帶發(fā)電機(jī)l 船舶電氣安全管理l 油船電氣系統(tǒng)的安全管理輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 2 第一節(jié)第一節(jié) 船用電力系統(tǒng)船用電力系統(tǒng)Section 1 Marine power system一、船舶電力系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)一、船舶電力系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)1. 系統(tǒng)組成電

2、源裝置配電裝置第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 3 （1）電源裝置將機(jī)械能、化學(xué)能等能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，主要指發(fā)電機(jī)和蓄電池 （2）配電裝置對(duì)電源和用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)測、分配、轉(zhuǎn)換、控制的裝置 （3）船舶電網(wǎng)電纜電線的總稱 ，是中間傳遞環(huán)節(jié) （4）負(fù)載 各種用電設(shè)備 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 4 2.2.船舶電力系統(tǒng)的特點(diǎn)船舶電力系統(tǒng)的特點(diǎn)l 電站容量 l 連接方式 l 電壓等級(jí) l 配電裝置 第七章第七

3、章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 5 二、船舶電力系統(tǒng)的基本參數(shù)二、船舶電力系統(tǒng)的基本參數(shù)1.1.電流種類（電制）電流種類（電制）l 直流電 早期采用； 但在可靠性、經(jīng)濟(jì)學(xué)、可維修性等方面有很多缺陷；l 交流電 目前幾乎所有的船舶采用；調(diào)壓、變頻和并聯(lián)運(yùn)行；l 交直流混合電力系統(tǒng)第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 6 2. 2. 額定電壓等級(jí)額定電壓等級(jí)l 意義 電氣設(shè)備的重量和尺寸 經(jīng)濟(jì)性 安全性l 各國的電壓等級(jí) 中國 美國

4、 日本第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 7 3.3.額定頻率額定頻率中國：50Hz; 美國：60Hz三、配電裝置三、配電裝置1.主配電板的構(gòu)成及功能l 發(fā)電機(jī)控制屏 l 并車屏 l 負(fù)載屏 l 匯流排 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 8 發(fā)電機(jī)控制屏發(fā)電機(jī)控制屏 組成： 發(fā)電機(jī)開關(guān)及操縱器件、指示燈和儀表、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制 和保護(hù)環(huán)節(jié) 控制屏及儀表 并車屏并車屏 儀表與開關(guān)： 同步表、同步指示燈、投切順序選擇和轉(zhuǎn)換開

5、關(guān)、操縱按鈕 及狀態(tài)顯示指示燈、匯流排分段隔離開關(guān)、粗同步并車電抗 器、自動(dòng)并車裝置等。 用于交流發(fā)電機(jī)組的并聯(lián)運(yùn)行、解列等操作 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 9 負(fù)載屏負(fù)載屏 儀表及開關(guān) 用途匯流排匯流排 用途 相序第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 10 2. 2. 分配電板分配電板 由過載保護(hù)電器組成的集合體，對(duì)額定電流不超過 16 A 的電氣設(shè)備進(jìn)行供電； 動(dòng)力分配電板和照明分配電板；3. 3. 應(yīng)急配電板

6、應(yīng)急配電板 用于應(yīng)急發(fā)電機(jī)的控制和監(jiān)視，并向應(yīng)急用電設(shè)備供 電 ； 由應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制屏和應(yīng)急配電屏組成 ； 與主配電板的互聯(lián)； 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 11 5. 蓄電池用途：備用電源類別： 酸性、堿性蓄電池性能： 開路電壓、工作電壓、電池容量、使用溫度 壽命和儲(chǔ)存期第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 12 1 1）酸性蓄電池）酸性蓄電池結(jié)構(gòu)組成：電極、電解質(zhì)、隔離物及外殼 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣

7、概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 13 放電過程放電過程負(fù)極：正極：氧化反應(yīng)還原反應(yīng)第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 14 充電過程：充電過程：負(fù)極：還原反應(yīng)正極：氧化反應(yīng)第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 15 2 2）堿性鎘鎳蓄電池）堿性鎘鎳蓄電池（ Nickel Cadmium Cell ）第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introdu

8、ction to Marine Engineering 16 3 3）蓄電池的充放電方式）蓄電池的充放電方式 4 4）船用蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)）船用蓄電池的維護(hù)保養(yǎng) 恒電流充電 恒電壓充電 恒電流恒電壓充電 初次充電 正常充電 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 17 6. 6. 岸電箱岸電箱l 供電方式： 接用單相交流岸電，僅供船上照明電路使用； 船上安裝一臺(tái)變流機(jī)組或整流裝置，將交流岸電變?yōu)?直流電，再供電給船上的停泊負(fù)載 ； l 基本要求： 岸電箱的設(shè)施 注意事項(xiàng)第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)

9、概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 18 7.7.船舶電網(wǎng)船舶電網(wǎng)l 主電網(wǎng)： 主發(fā)電機(jī)通過主配電板供電的網(wǎng)絡(luò)，包括動(dòng)力電 網(wǎng)和照 明電網(wǎng)，分別供電給動(dòng)力負(fù)載和照明負(fù)載 l 應(yīng)急電網(wǎng)： 由應(yīng)急發(fā)電機(jī)通過應(yīng)急配電板供電，或由蓄電池通過蓄電 池充放電板供電的電路 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 19 第二節(jié)第二節(jié) 軸帶發(fā)電機(jī)軸帶發(fā)電機(jī)Section 2 Shaft motor generator第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introdu

10、ction to Marine Engineering 20 一、主要類型一、主要類型l 頻率變動(dòng)型 l 頻率穩(wěn)定型 l 復(fù)合型l:軸帶發(fā)電機(jī)；2 :晶閘管整流器；3 :電抗器；4 :晶閘管道變器；5 :短路電抗器；6 :同步調(diào)相機(jī)；7 :勵(lì)磁變換器；8 :控制裝置；9 :勵(lì)磁變壓器；10 :負(fù)載 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 21 l 關(guān)鍵問題 ： 根據(jù)主機(jī)的運(yùn)行條件，對(duì)主機(jī)轉(zhuǎn)速的變化進(jìn)行補(bǔ)償，以獲 得恒頻、恒壓的電力 l 轉(zhuǎn)速補(bǔ)償方式： 無頻率補(bǔ)償型：發(fā)電機(jī)的頻率隨主機(jī)轉(zhuǎn)速而變化二、變距漿船舶的軸

11、帶發(fā)電機(jī)二、變距漿船舶的軸帶發(fā)電機(jī) 頻率補(bǔ)償型：采用機(jī)械或電氣的控制手段保持船舶電網(wǎng)的頻率 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 22 圖7-3 CPP+S/G 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 23 l 變距槳和軸帶發(fā)電機(jī)變距槳和軸帶發(fā)電機(jī) 工作原理發(fā)電機(jī)與主機(jī)轉(zhuǎn)軸靠機(jī)械傳動(dòng)裝置（減速齒輪箱）聯(lián)在一起； 缺點(diǎn)： 輸出電源頻率受主機(jī)負(fù)荷變化的影響； 可以和其他發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，但時(shí)間不宜過長； 輸出功率的大小受主機(jī)允許輸出

12、功率的限制； 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 24 三、定距漿船舶的軸帶發(fā)電機(jī)三、定距漿船舶的軸帶發(fā)電機(jī)第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 25 第三節(jié)第三節(jié) 船舶電氣安全管理船舶電氣安全管理Section 2 Safety Management of Electrical systme 一、船舶照明系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)一、船舶照明系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng) 1. 1. 照明系統(tǒng)的維護(hù)周期和要求照明系統(tǒng)的維護(hù)周期和要求 測量線路的絕緣

13、電阻檢查燈頭接線是否老化和開斷 檢查室外燈具水密性能與銹蝕 開航前，應(yīng)檢查航行燈、信號(hào)燈的供電電源、 燈具及故障報(bào)警裝置 探照燈、運(yùn)河燈在使用前應(yīng)檢查其電源、開關(guān)、 連接電纜和燈具的水密性能及絕緣電阻情況 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 26 2. 2. 照明系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)照明系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)盡量避免帶電更換燈泡，更換的燈泡應(yīng)與電源電壓一致，功率不能超過燈具允許的容量。在檢修某些特殊部位，例如輔鍋爐內(nèi)部、柴油機(jī)曲軸箱、壓載艙、儲(chǔ)水柜等地方需用臨時(shí)照明時(shí)，必須使用帶有安全網(wǎng)罩的36 V以下的低壓

14、燈。裝卸易燃危險(xiǎn)貨物時(shí)，不可使用攜帶式貨艙燈。應(yīng)急照明燈具應(yīng)涂以紅漆標(biāo)記，以示區(qū)別。經(jīng)常檢查燈泡是否良好，損壞的應(yīng)及時(shí)更換.。第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 27 甲板、船橋等露天投光燈具，開燈前應(yīng)先脫去帆布，用完要及時(shí)將帆布罩妥。室外水密插座，通電前先檢查插頭螺母是否旋緊，取出插頭前檢查電源是否切斷，用畢后應(yīng)旋緊防水蓋。需要張掛彩燈時(shí)，要考慮到供電線路和開關(guān)的載流量、各相電流分配是否平衡，并要配備好保護(hù)裝置。油船嚴(yán)禁張掛彩燈 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introductio

15、n to Marine Engineering 28 二、船舶電氣火災(zāi)的預(yù)防二、船舶電氣火災(zāi)的預(yù)防1.電氣設(shè)備起火原因電氣設(shè)備的絕緣下降或損壞，電氣線路發(fā)生短路、接地等 故障引起的火花；電氣設(shè)備長期過載、超負(fù)荷工作，溫升超過允許值，甚至 燃燒；繼電器、接觸器通斷情況不良，滅弧不好；直流電機(jī)換向不好，換向火花過大；導(dǎo)體或電纜連接點(diǎn)松動(dòng)，接觸不好，引起局部發(fā)熱甚至燃 燒。 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 29 2.2.電氣設(shè)備的防火要求電氣設(shè)備的防火要求 經(jīng)常檢查電氣線路及設(shè)備的絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)接地、短路等

16、故障時(shí)要及時(shí)排除；電氣線路和設(shè)備的載流量必須控制在額定范圍內(nèi)；嚴(yán)格按施工要求，保證電氣設(shè)備的安裝質(zhì)量；按環(huán)境條件選擇使用電氣設(shè)備，易燃易爆場所要使用防爆 電器；電纜及導(dǎo)線連接處要牢靠，防止松動(dòng)脫落 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 30 3.3.電氣滅火器具電氣滅火器具 對(duì)于已經(jīng)切斷電源而范圍較大的電氣火災(zāi)，可使用水和常規(guī)滅火器 ；對(duì)于未切斷電源的電氣火災(zāi)應(yīng)采用絕緣性能好、腐蝕性小的滅火器具 ；H氧化碳滅火器、1211滅火器、干粉滅火器 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introdu

17、ction to Marine Engineering 31 第四節(jié)第四節(jié) 油船電氣系統(tǒng)的安全管理油船電氣系統(tǒng)的安全管理Section 4 Electrical system Safety Management of tanker一、油船靜電起火的預(yù)防一、油船靜電起火的預(yù)防 1. 1. 靜電的產(chǎn)生靜電的產(chǎn)生 油與管壁、油艙的摩擦和沖擊 油品與油艙壁的摩擦 油品通過多孔或網(wǎng)狀過濾器、隔離裝置 油品微滴的飛濺與空氣摩擦及油中結(jié)晶水滴的沉降過程 油艙內(nèi)的油品與油面漂浮物的相互撞擊在對(duì)油艙采樣測量時(shí)，測桿和采樣器具在施放和提升過程中，油艙內(nèi)會(huì)產(chǎn)生靜電；洗艙機(jī)和噴嘴軟管在洗艙工作過程中會(huì)產(chǎn)生靜電，洗艙水

18、柱、水霧、水珠等形成的水滴；降落在油品中發(fā)生沖擊時(shí)，也能產(chǎn)生靜電； 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 32 油艙內(nèi)的鐵銹、石鈾渣滓等沉淀物在下沉?xí)r，會(huì)產(chǎn)生靜 電； 油艙上索具和吊桿的摩擦，會(huì)產(chǎn)生靜電；落到油艙的物品及工具等，在墜落和發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生 靜電；人體穿脫毛料和合成纖維衣服時(shí)，會(huì)產(chǎn)生極高的靜電電 壓，足以引燃周圍的爆炸性氣體。第七章第七章 船舶電氣概述船舶電氣概述輪機(jī)概論輪機(jī)概論Introduction to Marine Engineering 33 二、油船靜電的預(yù)防l 向艙內(nèi)充入惰性氣體，以使含氧量極低l 在裝卸油時(shí)應(yīng)控制貨油的流速l 油管要用接地電纜連接l 裝完后30min進(jìn)行取樣 l 按要求進(jìn)行洗艙l 油船工作人員應(yīng)穿導(dǎo)電好的衣服和鞋襪，不宜配帶與人體 絕緣的金屬器件 第七章第七章 船舶電氣概述船舶電