船舶電力系統(tǒng)設計簡介

朱麗娟

摘 要：船舶電力系統(tǒng)，是指由一個或者幾個在統(tǒng)一監(jiān)控之下運行的船舶電源及與之相連接的船舶電網(wǎng)組成、以向負載供電的整體。換句話說，船舶電力系統(tǒng)是由電源裝置、配電裝置和負載按照一定方式連接的整體，是船上電能產生、傳輸、分配和消耗等全部裝置和網(wǎng)絡的總稱。文章以某艇為例簡單介紹了船舶電力系統(tǒng)設計。

關鍵詞：船舶電力系統(tǒng)；負荷計算；變壓器容量

引言

船舶設計的任務，是根據(jù)船舶使命，按照船東和有關規(guī)則、規(guī)范的要求，設計出技術性能指標合理、經濟性能良好的船舶。隨著船舶大型化、自動化和節(jié)能化的發(fā)展，電氣設備系統(tǒng)設計的任務越來越重，在船舶設計中的地位也日趨重要。

1 船舶電力系統(tǒng)的設計任務簡介

通覽電氣設備系統(tǒng)設計的工作內容，雖然不同的船舶可能略有區(qū)別，但大致可分為：船舶電力系統(tǒng)設計、電力拖動系統(tǒng)設計、照明系統(tǒng)設計、電力推動系統(tǒng)設計、船內通信系統(tǒng)設計、無線電通信和導航系統(tǒng)設計、機艙自動化設計、特種船舶專用設備的電氣系統(tǒng)設計等幾部分。

具體地說，船舶電力系統(tǒng)設計任務有：

（1）決定船舶供電系統(tǒng)的電壓、頻率和配電系統(tǒng)。

（2）選擇電源裝置，如發(fā)電機容量和臺數(shù)的選擇、應急發(fā)電機容量的選擇、電力和照明變壓器容量的選擇和蓄電池容量的選擇等。

（3）設計配電裝置，如主配電板、應急配電板和蓄電池充放電板的結構設計和配電開關的選擇等。

（4）設計船舶電力網(wǎng)，如供電系統(tǒng)和全船配電系統(tǒng)的設計、電力設備的布置和電纜的選擇等。

（5）船舶電力系統(tǒng)的保護設計，如發(fā)電機保護、電力和照明變壓器保護、電動機保護和系統(tǒng)的保護協(xié)調等。

2 以某艇為例簡介船舶電力系統(tǒng)設計

電力系統(tǒng)設計是船舶電氣設備系統(tǒng)設計的組成部分，而且與其他專業(yè)有著密切的聯(lián)系，所以在進行進行船舶電力系統(tǒng)設計時，必須充分注意與有關專業(yè)的聯(lián)系，否則會造成重復返工，影響設計質量。船舶電力系統(tǒng)設計流程可簡單概括為：

（1）在船舶各主要因素（如船種、船型、主機等）決定后，根據(jù)規(guī)范和船東設計任務書的要求決定電力系統(tǒng)參數(shù)。

（2）根據(jù)輪機專業(yè)和設備專業(yè)等已經確定的輔機裝置明細進行全船電力負載計算，確定發(fā)電機的容量和臺數(shù)。如果還設有應急發(fā)電機，還要進行應急負載計算，確定應急發(fā)電機的容量。

（3）進行變壓器容量計算，確定變壓器容量和臺數(shù)。

（4）蓄電池組的容量計算及其充放電方式。

（5）進行全船供電系統(tǒng)和電力網(wǎng)絡的設計及各輔機控制線路的設計。

（6）進行短路電流計算和大電動機啟動時發(fā)電機瞬態(tài)電壓降計算（現(xiàn)一般由設備廠家進行計算）。

（7）進行電壓降計算，校核所選用的電纜是否滿足電壓降的要求。

（8）進行電力設備布置圖的設計。

（9）其他相關技術文件如設計說明書、電氣設備訂貨明細表、備件和供應品明細表、試航大綱等的編制。

2.2 電源裝置的選擇

2.2.1 電力負載計算方法很多，目前常用的方法有：需要系數(shù)法，三類負載法。該艇的電力負載計算采用的三類負載法。

（1）電力負荷計算時，根據(jù)使用情況將負載分為以下幾類：

a、第Ⅰ類負載：連續(xù)使用的負載；b、第Ⅱ類負載：短時或重復短時使用的負載；c、第Ⅲ類負載：偶然短時使用的負載以及按照操作規(guī)程規(guī)定可以在電站尖峰負載時間外使用的負載。3 結束語

船舶電力系統(tǒng)設計是一個繁瑣、復雜的工作，在圖紙繪制過程中根據(jù)船型、船種不同需要注意事項還有很多：比如發(fā)電機的電壓調整、頻率調整、并聯(lián)、發(fā)電機的保護，變壓器初級短路保護及過載保護，蓄電池回路保護，電動機保護，風機油泵的應急切斷，各開關的整定值，預留一定數(shù)量的備用開關，各設備的防護等級、安裝方式，電纜規(guī)格型號的選擇、電氣設備布置等等，這些，作者就不再一一列數(shù)，需要大家在實際的設計工作中特別需要注意。文章主要是以某艇為例簡單介紹了船舶電力系統(tǒng)的設計，還有很多不足之處敬請指導。

參考文獻

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[2]鋼制海船入級規(guī)范[S].北京：中國船級社，2006.

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