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龍源期刊網(wǎng) 船舶電力系統(tǒng)的設(shè)計與研究 作者：谷曉華 孫清 宋鳳華 來源：《城市建設(shè)理論研究》2014 年第 11 期 中圖分類號： F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 引言 船舶電力系統(tǒng)在船舶上具有極為重要的地位，電力系統(tǒng)供電的連續(xù)性、可靠性和供電品 質(zhì)，將直接影響船舶的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)和生命力。在現(xiàn)代化船舶上，電站操作越來越復(fù)

雜、電站自動化程度日益提高，對電站管理人員的要求也越來越高。二十世紀(jì)七十年代后，船 舶電力系統(tǒng)的控制形成了功能齊全、性能穩(wěn)定的由數(shù)字集成電路與線性模擬集成電路組成的控 制系統(tǒng)。八十年代后，出現(xiàn)了由單板機(jī)或單片機(jī)組成的微機(jī)控制系統(tǒng)。到了九十年代，PLC 的 應(yīng)用增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的可靠性。到目前為止 PLC 控制的電站、主機(jī)遙控、集中監(jiān)測報警等系 統(tǒng)已不斷的更新?lián)Q代，船舶電力系統(tǒng)己形成了完善的船舶自動電力綜合管理系統(tǒng)。1 船舶電力 系統(tǒng) 船舶電力系統(tǒng)主要由電源、配電裝置、電力網(wǎng)和用電設(shè)備組成。電源通常采用發(fā)電機(jī)組或 蓄電池組。發(fā)電機(jī)是由原動機(jī)帶動的，原動機(jī)的類型可分為蒸汽機(jī)、柴油機(jī)、汽輪機(jī)和燃?xì)廨?機(jī)等。配電裝置是用來接收發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能、分配電能和控制電能的。聯(lián)系發(fā)電機(jī)、主配電 板、分配電板和用電設(shè)備的電纜稱為電力網(wǎng)，其作用是用來輸送電能。船上的用電設(shè)備很多， 包括動力負(fù)荷、照明負(fù)荷、通訊導(dǎo)航設(shè)備等。船舶電力系統(tǒng)研究的對象是發(fā)電機(jī)發(fā)電、配電、 輸電給各用電設(shè)備的問題。 2 船舶電站設(shè)計 船舶電站是電力系統(tǒng)的心臟，其工作的可靠性和生命力，是系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)定任務(wù)的有效性的 兩個標(biāo)志。船舶電站的可靠性是在指在各種不利的工作條件(如環(huán)境溫度變化大，空氣濕度 大，海水腐蝕作用強(qiáng)，船舶的橫搖和縱傾大，航行振動和沖擊振動等)，電氣系統(tǒng)的各項電氣 設(shè)備在整個運(yùn)行期間不見斷的工作能力。既不發(fā)生結(jié)構(gòu)上的損壞事故，也不應(yīng)發(fā)生各種裝置的 調(diào)整失常，使整個電力系統(tǒng)能不間斷地供電，并保證一定的電能質(zhì)量。船舶電站的生命力是指 船舶受到戰(zhàn)斗損壞和事故破壞時，電力系統(tǒng)仍能保證不間斷供電的能力。電力系統(tǒng)工作的可靠 性取決于其組成元件的可靠性及其相互連接方法和使用方法。因此對船舶電站的可靠性，要求 在設(shè)計船舶電站線路、選用元件、確定使用方法時都必須加以考慮。船舶電站由原動機(jī)、發(fā)電 機(jī)和主配電裝置組成，一般都是根據(jù)船舶的具體要求專門研制配套的。它為船舶上的工作機(jī)械 和生活設(shè)備如電動舵機(jī)、錨機(jī)、武器裝備、電燈、電視機(jī)、空調(diào)等提供電源。電站設(shè)計是電力 系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)船舶負(fù)荷的供電需求來確定電站的組成方案，并進(jìn)行電源設(shè)備的選 型和布置，這是船舶電力系統(tǒng)設(shè)計的一項重要內(nèi)容。 龍源期刊網(wǎng) 一個優(yōu)良的船舶電站應(yīng)該具備有充足的發(fā)電能力并保證向全船的重要負(fù)荷可靠地供電，，有 較強(qiáng)的生命力、較高的運(yùn)行安全性、較低的全壽命期費和優(yōu)良的操作使用性能。在船舶自動化 電站中，為了使一套發(fā)電機(jī)組能自動并車投入運(yùn)行，其首要的工作是必須能根據(jù)指令自動起動 或停止柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組，或者首先能在集中控制室內(nèi)遙控柴油發(fā)電機(jī)組的起動或停止。因此， 柴油發(fā)電機(jī)組的自動控制是船舶電站自動化的重要內(nèi)容之一。 船舶發(fā)電機(jī)大多由柴油機(jī)拖動，在發(fā)電機(jī)的起動和停機(jī)控制中，柴油機(jī)是控制對象，船舶 輔柴油機(jī)可以有電動起動和壓縮空氣起動兩種方式。電動起動一般用于應(yīng)急發(fā)電機(jī)的原動機(jī)， 由蓄電池供電給直流伺服電動機(jī)，帶動柴油機(jī)轉(zhuǎn)動直到起動完畢；主發(fā)電機(jī)組一般采用壓縮空 氣起動，壓縮空氣經(jīng)起動控制閥到達(dá)柴油機(jī)，再由柴油機(jī)的空氣

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