船舶电力系统的组成试题.docx

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船舶电力系统的组成试题

船舶电器设备及系统试题五

船舶电力系统的组成

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、电力网和负载组成并按照一定方式连接的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。

⑴电源装置：

船舶电源主要是指发电机和蓄电池。

从驱动发电机的原动机形式分类，船舶发电机组有（）发电机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、（）发电机组等。

⑵配电装置：

对电源和用电设备进行保护、监测、分配、（）、控制的装置。

⑶船舶电力网：

是全船（）的总称。

⑷负载：

即用电设备。

船舶负载有：

动力装置用机舱辅机、舵机、甲板机械、舱室辅机、机修机械、冷藏通风、厨房设备、（）设备、通信（）设备、自动化设备及其他设备。

①重要设备：

是指推进、操舵和船舶安全所必需的设备，如舵机、动力装置用机舱辅机等，以及具有特殊（）船舶上的特殊设备。

②次重要设备：

是指为保持推进和操舵不必连续运转的设备，以及为保持船舶安全必需的设备，如（）、（）泵、压载泵等。

③非重要设备：

是指短时间不运转不会对船舶推进和操舵有损害，也不危及乘客、船员、货物、船舶以及机械安全的设备，如舱室辅机、机修机械、（）设备等。

④应急设备：

是指在主电源失电后，需由应急电源供电的设备。

2、船舶电力系统的基本参数

船舶电力系统的基本参数是指（）种类、额定电压和额定频率的等级。

当今，几乎所有大中型船舶均采用（）流电力系统。

我国船舶交流低压用电设备的额定电压有110V、220V、380V；我国船舶交流中压用电设备的额定电压有1kV、3kV、6kV、10kV。

根据电源电压的额定值比同级电力系统用电设备的额定电压高（）%左右的原则，交流低压发电机的额定电压为（）V、230V、（）V；交流中压发电机的额定电压为（）kV、3.15kV、（）kV、10.5kV。

我国《钢质海船入级与建造规范》规定：

非电力推进船舶的限制电压为（）V，动力负载、具有固定敷设电缆的电热装置等的额定电压为380V，照明、生活、居室的电热器限制电压为（）V，额定电压为220V。

我国交流船舶电力系统的额定频率采用（）Hz。

3、发电机容量及台数确定的原则

船舶电站容量和发电机组数量是从满足船舶用电的需求，并保证船舶的安全性和经济性而确定的。

电站发电机组数量的选择和单机容量的确定既与电站容量有关，也与各工况的用电量（）和相对运行周期的（）有关。

货船和油船的运行工况为：

航行工况、（）工况、（）工况、停泊工况与（）工况。

发电机组的总容量决定于电站的总容量，确定发电机组的单机容量和机组数量的基本原则是：

单机组容量以最高负荷率为（）%来确定为宜；船舶电站必须有备用机组，其容量要能满足船舶各运行工况的用电需求；确定单机组容量和机组数量时，要考虑各机组的使用寿命应与（）寿命相当，维修管理方便。

若以高效率经济运行为原则，针对电站容量和各工况的用电量及其相对运行周期等具体情况，可选择小功率（）机组，或大功率（）机组，或不同功率的机组。

一般船舶电站设置2至3台同型号、同容量的机组，最多为（）台。

4、应急发电机容量的确定

一般规范都规定（）和500总吨以上的货船应设有独立的应急电源。

它可以是发电机，也可以是（）。

作为应急电源使用的发电机称为应急发电机。

应急发电机应具有独立的冷却装置和燃油供给单元，并设有满足规则要求的起动装置。

当船舶发生火灾或其他灾害引起主电源供电失效时它应能自动（）和自动（）于应急配电板，尽快地承载额定负载，最长时间不得超过（）s。

确定应急发电机的容量通常基于下述设备所需的电功率，即：

航行灯、信号灯、应急照明设备、应急报警和信号装置、（）探测和报警装置及防火门的固定和释放系统；在紧急状态下所需要的船内通信设备、应急消防泵、自动喷水泵、应急（）及其电动遥控设备、应急时使用的（）、动力操作水密门及其指示器、报警器，以及其他需要应急发电机供电的用电设备，如船员提升至甲板上以便逃脱的电梯应急装置、应急用无线电设备和导航设备等。

5、配电装置

“配电”是联系“发电”和“用电”的中心环节，是各种具有配电和控制功能的配电板。

⑴主配电板：

是用来控制（）电源发电，并有控制地把电能分配至各种设备的开关设备和控制设备。

主配电板一般由发电机控制屏、并车屏、负载屏和（）等四部分组成，主要担负着对主发电机和用电设备的控制、保护、（）和配电功能。

⑵应急配电板：

是用来控制（）电源发电，并有控制地把电能分配至各种设备的开关设备和控制设备。

应急配电板由应急发电机控制屏和应急配电屏组成，应急电网平时可由主配电板供电，惟当主发电机发生故障和检修时才由应急发电机组供电。

⑶充放电板：

是用来对（）进行充、放电控制和对供电设备进行配电的开关设备和控制设备；充放电板由电源部分和充放电回路组成。

蓄电池充、放电控制方式有交互充放电、浮充电和交互充与浮充组合。

⑷区域配电板：

是用来向某一个区域配电的开关设备和控制设备。

主电源或应急电源向区配电板供电，区配电板再向区域内的用电设备或（）供电；

⑸分配电板：

是用来对某一个区域、一组（）的终端负载配电的；

①电力分配电板是用来对一组终端电力负载配电的，是一个或几个具有过电流保护开关组件的组合设备。

电力分配电板是由主配电板或应急配电板一次配电，再进行二次配电的开关设备。

输入和输出一般都是三相（）V；

②照明分配电板是用来对某个区域的某个部位的照明器具配电的，是数个具有过电流保护开关组件的组合设备。

照明分配电板是由主配电板或应急配电板的照明屏一次配电，再进行二次配电的开关设备。

输入和输出一般都是单相220V或（）V；

⑹岸电箱：

是用来船舶停泊码头或（）修理时，将岸电传输给船上用电设施。

三相交流岸电箱内主要设有带保护的断路器、相序指示灯、相序保护器及相序转换开关。

相序指示灯是用一个电容器CA和2只指示灯HB和HC接成星形组成。

如果电容的容抗与指示灯的电阻（），则正序时B相灯HB亮，C相灯HC暗，说明岸电与船电相序（）；负序时C相灯HC亮，B相灯暗，说明岸电与船电相序（）。

正序时，可手动搬动断路器合闸，岸电电源向船上停泊负载供电。

负序时，（）动作，使断路器不能合闸，通过（）可将负序转变成正序。

6、空气断路器

空气断路器通常由触头系统、（）装置、自由脱扣机构、操作传动装置和保护元件组成。

其主要功能是用来对主电路进行接通、断开和（）的。

空气断路器可以采用电动操作方式或（）操作方式合闸。

空气断路器通常设有过流、（）和分励脱扣器，分励脱扣器是用来远距离（）的。

7、船舶电网的分类

船舶电网根据供电电源的不同、负载性质不同和用途不同可分为：

⑴主电网：

由（）通过主配电板供电的网络；

⑵应急电网：

由（）通过应急配电板供电，或由蓄电池通过充放电板供电的网络；

⑶小应急电网：

由（）通过充放电板供电的网络；

⑷动力电网：

向（）设备供电的网络；

⑸照明电网：

向照明设备、电风扇及（）电热设备供电的网络；

⑹弱电电网：

向各导航、通信、无线电设备和（）系统等供电的网络。

通常将由主配电板直接向区配电板、分配电板和负载供电的网络称为（）次系统,由区配电板或分配电板向负载供电的网络称为（）次系统。

8、重要负载的馈电方式

船舶重要和次重要负载是指那些与船舶航行、货物的保存、船舶及人身安全有关的设备。

这些重要负载包括：

主机（）泵、（）输送泵、（）水泵、燃油分油机、空压机、循环水泵、锅炉给水泵以及风机、舵机、锚机、主机控制装置、导航及通信设备和各种报警装置,对这些设备要求工作可靠,因此在配电时通常采取：

⑴主配电板直接供电方式。

如用于舵机、锚机、消防自动（）系统、无线电电源板、陀螺罗经、航行灯控制箱、苏伊士运河灯等。

⑵两路独立馈电线供电方式。

如用于某些重要的负载如舵机、（）灯控制箱等。

⑶采用自动分级卸载装置。

当发电机出现过载时,自动分级卸载装置卸掉（）负载,从而使发电机恢复正常工作状态。

⑷分段汇流排供电方式。

当某一段汇流排上的线路发生故障又未能及时排除时,汇流排上的自动开关动作将两段汇流排分开,保证重要设备的（）仍能继续工作。

⑸主电网与应急电网的连接方式

船舶重要设备如舵机、航行灯和通信之类设备，除在正常条件下由主电网供电外,还须备有在应急情况下的应急电源供电。

在正常条件下，主电网与应急电网的联络开关闭合,重要负载经应急配电板由主电源供电,当主电源出现故障、主汇流排失电时,联络开关自动断开,应急电源则自动投入应急电网向这些重要设备供电。

船舶电网这种连接方式是将应急电网视为（）电网的一个组成部分。

9、船用电缆

船用电缆主要由导电芯线、电气绝缘层和防护套三部分组成,

导电芯线是电缆传输电能的部分,它是由不少于（）根0.26～2.47mm的圆形软铜丝绞合而成的。

船用电缆根据不同需要可作成单芯、双芯、三芯和多芯。

芯线的截面根据不同载流量的需要有0.8～（）mm2等各种不同规格。

绝缘层的作用是将各导电部分隔离以防止（）短路或（）短路。

要延长电缆使用寿命,必须提高绝缘层的性能。

电气绝缘层之外有一层防护套，它的主要作用是保护电缆不受油水、盐雾、化学腐蚀和机械损伤，有的还具有阻燃性能。

有的船用电缆在防护套外面还有一层铠装层，目的是增强电缆的抗机械损伤能力或起电（）作用。

船用电缆采用的铠装材料有镀（）铜丝编织、镀（）钢丝编织、尼龙编织及金属软管等。

选择电缆的型号和截面应根据实际用途、额定电流、敷设场所的（）和环境条件，以及用电设备的工作制等决定。

10、船舶电网的保护

船舶电网的保护主要包括短路保护、过载保护、单相接地及电网的绝缘监测。

⑴短路保护：

船舶电网的短路保护必须具有较好的（），发生短路故障时，仅允许切除有故障的电路，通常对各级保护装置的动作值按时间原则或电流原则予以整定。

按时间原则整定时，各级开关或保护装置动作时间的整定值自负载向发电机的方向逐级（）。

按电流原则整定时，各级开关或保护装置动作电流的整定值自发电机向负载的方向逐级（）。

通常采用的保护装置有空气断路器、塑壳式自动开关和熔断器等。

空气断路器具有非常可靠的按（）原则的保护选择性，动作时间可以调节，但由于其重量大、价格昂贵，因此，一般用作发电机的（）开关，不便随意大量使用。

装有电磁脱扣器的塑壳式自动开关，具有按（）原则进行选择保护的功能，在正常的情况下可做开关用，而在电路出现短路时，又可起到保护装置的作用。

与空气断路器相比，其重量轻，价格便宜，因此作为（）开关大量用于主配电板或应急配电板等上面。

使用中，若自动跳闸，再合闸时，应先向（）扳，再向（）推以实现合闸。

熔断器价格低廉、简单、方便，具有（）时限的熔断特性，所以它兼有按时间原则和按电流原则保护的选择性，但其（）较大，一般用于电网（）级的短路保护。

在船舶电网中，发电机和用电设备的短路保护装置通常设在靠近电源侧的出线端，所以电网不设专门的短路保护装置，而是与发电机及负载的短路保护共用一套保护装置。

⑵过载保护：

船舶电网大多为辐射型馈线式配电网络，馈线的截面积又都与发电机及用电设备的容量相配合的。

由于发电机和用电设备的过载保护装置同时保护了电网，所以，电网中不设专门的过载保护装置。

应指出的是，（）电动机和它的供电线路根据规范要求均不设过载保护，只设短路保护和过载（）装置。

⑶单相接地监视：

船舶配电板负载屏上装有三只绝缘指示灯接成Y形且中心接地，用以监视电网的单相接地。

三相交流系统正常工作时，各灯泡两端均为（）电压，因而亮度相同。

若一相出现接地故障，则该相绝缘指示灯熄灭，而另两相绝缘指示灯两端的电压上升为（）电压，灯泡亮度增强。

这样，值班人员就能方便地判断哪一相发生接地故障。

⑷电网绝缘监测：

配电板式兆欧表安装在主配电板上，它能（）随时监测船舶电网的绝缘电阻。

配电板兆欧表可以通过转换开关分别测量动力电网和照明电网的绝缘电阻值，船舶要求该值大于（）MΩ。