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船舶电力系统的分析与设计

张江龙  
【摘要】: 随着船舶大型化、多功能化和节能化的发展,对船舶电力系统的要求越来越高。船舶电力系统设计是船舶总体设计的最重要内容之一,船舶电力系统的设计优劣直接关系到电站供电的连续性、经济性、电能质量,保证船舶电气设备的安全可靠地工作,进而确保船舶、船上货物和人员安全。 本文阐述了船舶电力系统的设计过程和元器件优化选型。首先,以“育鲲”轮为基础,分析船舶电力系统的特点和基本参数,介绍“育鲲”轮配电板的功能、组成,从整体上对船舶电站原理进行分析。并参照《CCS钢制海船入级规范》的标准,进行模块化、功能化和系统化的设计船舶电力系统,应用于福建自动化实训电站项目。主要内容包括:船舶电力系统电源装置的选择;船舶电力系统配电装置设计及安装;配电板的电气原理图设计等。其中,主要元器件选用船用国际品牌施耐德电气开关,具有完善的功能配置(短延时、长延时、瞬动、欠压、逆功、联锁等),电站管理单元采用西门子S7-200的PLC和丹麦DEIF公司的PPU组合,实现发电机的并车、保护和自动化管理功能。然后,对船舶电力系统短路电流进行计算;船舶电力系统配电方式和保护装置选择,并对施耐德MerlinGerin品牌Compact NS系列塑壳式断路器的选型作了论述。接着,绘制船舶电力系统一次二次系统图,电力系统布置图;船用电缆的选型和敷设。最后,对船舶主配电板和应急配电板进行效用试验。 福建自动化实训电站具有较完备的船舶电站功能,满足“海船船员适任证书考试、评估和发证规则”及相应的“轮机模拟器训练评估规范”。整个电站的设计与布置考虑了使用于教学的目的,能够充分地展示手动,半自动和全自动等工作模式,是目前国内较为先进的实物船舶电站培训系统。


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