船用电力系统现状.pdf

船舶电力系统 林永 博士 yonglin(at)yeah.net 目录 一、概述 2 二、舰船电力系统简介 4 2.1 船舶电力系统的组成 4 2.2 船舶电力系统的基本特征 5 2.3 船舶电力系统的基本参数 6 三、船舶电力推进系统 7 3.1 电力推进的优势 7 3.2 电力推进的不足 8 3.3 交流电力推进系统的组成 9 3.4 船舶电力推进系统分类 10 四、船舶综合全电力推进系统 15 4.1 船舶综合全电力推进优点 16 4.2 船舶综合全电力推进系统电磁兼容性能分析 17 五、船电系统电能质量问题 17 5.1 船舶电力系统的电能质量问题 18 5.2 谐波对船舶电器设备的危害 19 5.3 对电力设备及线路的影响 19 5.4 对电子设备的影响 20 5.5 船舶电力系统抑制谐波的措施 21 六、未来的发展方向 22 6.1 能源多样化 22 6.2 推进器新颖化 23 6.3 综合模块化 25 七、小 结 26 一、概述 一艘船舶就如同是一座水面上浮动的城市，它有许多设备都需要使用电能， 因此在船上都配备有一个发电、配电、输电、用电的独立系统——船舶电力系统。 随着现代船舶的大型化和自动化程度的不断提高，越来越多的船用设备需要用电 来驱动和控制，船舶电力系统亦日趋庞大。 所谓电力推进船舶，与传统船舶最大的区别在于用电动机代替传统的柴油机 去驱动螺旋桨，从而推动船舶前进。实际上，船舶采用电力推进其实不是一个新 的概念，自从 1838 年第一艘电动试验船诞生以来，电力推进已有一百多年历史。 电力推进应用的第一次高潮出现在20 世纪初至 20 世纪 40 年代期间。当时，从 民用的客轮、货轮、油轮到军用的护卫舰，航空母舰，多数采用电力推进系统， 主要的技术特点是用蒸汽轮机带动交流发电机，向推进同步电机供电，从而驱动 螺旋桨。第二次世界大战以后，随着柴油机制造以及齿轮加工技术的逐步提高， 同时，受当时电机制造技术和调速技术的限制，电力推进装置显示出庞大笨重， 效率低，成本高等许多不足，从而失去船舶动力市场的主导地位。二十世纪 60 年代以来，尤其是 80 年代中期以后，随着电力电子器件及交流电动机调速技术 的进步，船舶电力推进迎来了一个新的高速发展时期，客轮、破冰船、工程船等 民用船舶越来越多的采用了电力推进，某些西方大国更是加大了电力推进战舰的 研制进度，并取得了重大进展。 表 1 CONVERTEAM 公司部分电气船舶技术业绩 时间 船舶种类 单位 发动机容量 转换类型 加拿大海 2006 破冰船 2*2.7MW CYCLO-DRIVE 岸警卫队 法国海洋 2003 深海研究船 开发研究 2*1.65MW-148rpm IGBT PWM 所 2002 航空母舰 法国海军 2*7MW-156rpm SYNCHRO-DRIVE 2002. 弹药船 美国海军 2*11.5MW-156rpm SYNCHRO-DRIVE 2007 2*