船舶电力系统的设计与研究

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龙源期刊网 船舶电力系统的设计与研究 作者：谷晓华 孙清 宋凤华 来源：《城市建设理论研究》2014 年第 11 期 中图分类号： F407.6 文献标识码： A 引言 船舶电力系统在船舶上具有极为重要的地位，电力系统供电的连续性、可靠性和供电品 质，将直接影响船舶的经济指标、技术指标和生命力。在现代化船舶上，电站操作越来越复

杂、电站自动化程度日益提高，对电站管理人员的要求也越来越高。二十世纪七十年代后，船 舶电力系统的控制形成了功能齐全、性能稳定的由数字集成电路与线性模拟集成电路组成的控 制系统。八十年代后，出现了由单板机或单片机组成的微机控制系统。到了九十年代，PLC 的 应用增强了控制系统的可靠性。到目前为止 PLC 控制的电站、主机遥控、集中监测报警等系 统已不断的更新换代，船舶电力系统己形成了完善的船舶自动电力综合管理系统。1 船舶电力 系统 船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和用电设备组成。电源通常采用发电机组或 蓄电池组。发电机是由原动机带动的，原动机的类型可分为蒸汽机、柴油机、汽轮机和燃气轮 机等。配电装置是用来接收发电机发出的电能、分配电能和控制电能的。联系发电机、主配电 板、分配电板和用电设备的电缆称为电力网，其作用是用来输送电能。船上的用电设备很多， 包括动力负荷、照明负荷、通讯导航设备等。船舶电力系统研究的对象是发电机发电、配电、 输电给各用电设备的问题。 2 船舶电站设计 船舶电站是电力系统的心脏，其工作的可靠性和生命力，是系统实现规定任务的有效性的 两个标志。船舶电站的可靠性是在指在各种不利的工作条件(如环境温度变化大，空气湿度 大，海水腐蚀作用强，船舶的横摇和纵倾大，航行振动和冲击振动等)，电气系统的各项电气 设备在整个运行期间不见断的工作能力。既不发生结构上的损坏事故，也不应发生各种装置的 调整失常，使整个电力系统能不间断地供电，并保证一定的电能质量。船舶电站的生命力是指 船舶受到战斗损坏和事故破坏时，电力系统仍能保证不间断供电的能力。电力系统工作的可靠 性取决于其组成元件的可靠性及其相互连接方法和使用方法。因此对船舶电站的可靠性，要求 在设计船舶电站线路、选用元件、确定使用方法时都必须加以考虑。船舶电站由原动机、发电 机和主配电装置组成，一般都是根据船舶的具体要求专门研制配套的。它为船舶上的工作机械 和生活设备如电动舵机、锚机、武器装备、电灯、电视机、空调等提供电源。电站设计是电力 系统设计的关键环节。根据船舶负荷的供电需求来确定电站的组成方案，并进行电源设备的选 型和布置，这是船舶电力系统设计的一项重要内容。 龙源期刊网 一个优良的船舶电站应该具备有充足的发电能力并保证向全船的重要负荷可靠地供电，，有 较强的生命力、较高的运行安全性、较低的全寿命期费和优良的操作使用性能。在船舶自动化 电站中，为了使一套发电机组能自动并车投入运行，其首要的工作是必须能根据指令自动起动 或停止柴油机发电机组，或者首先能在集中控制室内遥控柴油发电机组的起动或停止。因此， 柴油发电机组的自动控制是船舶电站自动化的重要内容之一。 船舶发电机大多由柴油机拖动，在发电机的起动和停机控制中，柴油机是控制对象，船舶 辅柴油机可以有电动起动和压缩空气起动两种方式。电动起动一般用于应急发电机的原动机， 由蓄电池供电给直流伺服电动机，带动柴油机转动直到起动完毕；主发电机组一般采用压缩空 气起动，压缩空气经起动控制阀到达柴油机，再由柴油机的空气

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