船舶電力系統設計簡介

朱麗娟

摘 要：船舶電力系統，是指由一個或者幾個在統一監控之下運行的船舶電源及與之相連接的船舶電網組成、以向負載供電的整體。換句話說，船舶電力系統是由電源裝置、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絡的總稱。文章以某艇為例簡單介紹了船舶電力系統設計。

關鍵詞：船舶電力系統；負荷計算；變壓器容量

引言

船舶設計的任務，是根據船舶使命，按照船東和有關規則、規范的要求，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、自動化和節能化的發展，電氣設備系統設計的任務越來越重，在船舶設計中的地位也日趨重要。

1 船舶電力系統的設計任務簡介

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

具體地說，船舶電力系統設計任務有：

（1）決定船舶供電系統的電壓、頻率和配電系統。

（2）選擇電源裝置，如發電機容量和臺數的選擇、應急發電機容量的選擇、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，如供電系統和全船配電系統的設計、電力設備的布置和電纜的選擇等。

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

2 以某艇為例簡介船舶電力系統設計

電力系統設計是船舶電氣設備系統設計的組成部分，而且與其他專業有著密切的聯系，所以在進行進行船舶電力系統設計時，必須充分注意與有關專業的聯系，否則會造成重復返工，影響設計質量。船舶電力系統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，根據規范和船東設計任務書的要求決定電力系統參數。

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

（3）進行變壓器容量計算，確定變壓器容量和臺數。

（4）蓄電池組的容量計算及其充放電方式。

（5）進行全船供電系統和電力網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電機瞬態電壓降計算（現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，根據使用情況將負載分為以下幾類：

a、第Ⅰ類負載：連續使用的負載；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程規定可以在電站尖峰負載時間外使用的負載。3 結束語

船舶電力系統設計是一個繁瑣、復雜的工作，在圖紙繪制過程中根據船型、船種不同需要注意事項還有很多：比如發電機的電壓調整、頻率調整、并聯、發電機的保護，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，預留一定數量的備用開關，各設備的防護等級、安裝方式，電纜規格型號的選擇、電氣設備布置等等，這些，作者就不再一一列數，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的設計，還有很多不足之處敬請指導。

參考文獻

[1]船舶設計實用手冊-電氣分冊[Z].

[2]鋼制海船入級規范[S].北京：中國船級社，2006.

[3]孫武.船舶電氣設計中常見問題的處理[J].機電設備，2002（6）.