船舶电力系统及其自动控制
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1.1 船舶电力系统的组成

船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载四部分组成并按照一定方式连接的整体,是船舶上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。其结构简图如图1-1所示。

图1-1 船舶电力系统的结构简图

1.电源装置

电源是将其他形式的能量(如机械能、化学能等)转换为电能的装置。通常,船舶电源主要是发电机组和蓄电池组。船舶的发电机组既有交流的,也有直流的。由于柴油机的热效率比较高、启动快、机动性好,所以在民用运输船上发电机的原动机多采用柴油机,而船舶应急发电机也均采用柴油发电机组。如果船舶主机为汽轮机,则其发电机的原动机一般也采用汽轮机,汽轮机需要有配套的燃煤或燃油的蒸汽锅炉装置。为达到节能的目的,充分利用船舶主机10%~15%的功率储备裕量和主机排出废气的热能,近年来又发展起轴带发电机和主机废气透平发电机。

2.配电装置

配电装置是接受和分配电能的装置,也是对电源、电力网和负载进行保护、监视、测量和控制的装置。配电装置包括各种转换和控制开关、互感器、测量仪表、连接母线、保护电器、自动化装置及各种附属设备等。根据供电范围和对象的不同,配电装置可分为总配电板、应急配电板、动力分配电箱、照明分配电箱和充放电板等。

3.电力网

电力网是船舶输电电缆和电线的总称。电力网作为中间环节连接电源和负载,以实现能量的传递和信息的处理。电力网通常由动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等组成。

4.负载

负载是将电能转换成其他形式能量的装置,又称用电设备。船舶上的用电设备很多,主要有动力负载(各种电力拖动机械)、照明负载、通信设备等。动力负载往往占总用电量的70%左右,它们是舵机、锚机、绞缆机、起货机、各种油泵和水泵、通风机、空压机、冰机、空调设备等。