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第二讲 船舶电力系统2 一、船舶电力系统的基本参数 船舶电力系统的基本参数是指电流种类、额定电压、额定频率和线制。它们决定了电气设备的生产和供应，制约着船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量、尺寸、价格等。正确选择电站的基本参数，可以保证整个电站和电气装置的可靠性、稳定性和经济性。 电流种类（电制） 按电流种类的不同，船舶电力系统可分为直流电力系统和交流电力系统。 额定电压 1．用电设备的额定电压。用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。 2．发电机的额定电压 。由于电力线路允许的电压偏差一般为±5％，即整个线路允许有10％的电压损耗值，因此为了使线路的平均电压维持在额定值，线路首端(电源端)的电压宜较线路额定电压高5%，而线路末端的电压则较线路额定电压低5%，所以发电机额定电压规定高于同级电网额定电压5%。 3．电力变压器的额定电压。 (1)电力变压器的一次绕组额定电压。 分两种情况：①当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同，即高于同级电网额定电压5％。②当变压器不是与发电机相连而是经过较长线路再连接时，则可看作是线路的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。 (2)电力变压器的二次绕组额定电压 亦分两种情况：①变压器二次侧供电线路较长(如为较大的高压电网)时，其二次绕组额定电压应比相连电网额定电压高10%，其中有5%用于补偿变压器满载运行时绕组本身约5％的电压降，因为变压器二次绕组的额定电压是指变压器一次绕组加上额定电压而二次绕组开路时的电压；此外变压器满载时二次绕组输出电压还要高于同级电网额定电压5%，以补偿线路上的电压降，所以二次绕组额定电压总的要高于电网电压10%。②变压器二次侧供电线路不长时，其二次绕组额定电压只需高于所连电网额定电压5%，仅考虑补偿变压器满载运行时绕组本身的5%电压降。由于船舶电网的供电线路都不长，因此变压器二次绕组额定电压按高于所连电网额定电压5%考虑。 船舶电力系统额定电压选择的几个特殊问题： 1．大型船舶采用的中压电力系统 随着船舶电站容量的增大，低压系统已不能满足供配电要求。从20世纪60年代开始，一些大型船舶采用中压电力系统（中压指1kV～35kV）。其中，有的只是某些特定的大功率负载采用的局部中压系统，有的则是大功率负载甚至其电力推进装置、动力电网和照明电网均采用中压系统。目前中压系统较多应用在大型工程船舶、钻井平台以及工作性质较特殊的大型船舶上。 2．常规潜艇电力系统的直流幅压 常规动力潜艇以蓄电池组为主要电源。由于蓄电池组在放电和充电过程中电压不是恒定的，因此常规潜艇的直流电网出现一个额定电压值上下波动的变化范围，称为电网的幅压范围。以铅酸蓄电池为例，单个电池的标准电压是2V，以1h放电率放电到终了，电压可能下跌到1.65V，只占标称电压的82.5%；而在蓄电池充电末尾时，每块电池的电压可升高到2.7V以上，为标称电压的135％。 3．生活用电电压 通常船舶上的生活用电电压为交流220V。而陆地某些国家或地区电网的生活用电电压，采用对人身较为安全的100～110V电压，因此，近年来某些客船上也逐渐开始采用110V电压作为船舶上的生活用电电压。这种发展趋势引起了造船业的广泛关注，除了用电的安全之外，110V电压的另一个优点是用于照明有较高的发光效率。 额定频率 目前，在世界范围内船舶交流电力系统现行的额定频率有50Hz和60Hz两种，我国的民用船舶普遍采用50Hz的额定频率。 线制 1．直流 3．交流三相 三线绝缘系统，它是系统的中性点不接地的线制。其特点是AC220V照明电源由AC380V电网经变压器获得，照明系统与动力系统是经过变压器相联系的，当系统中发生单相接地时，不会出现单相短路而产生短路电流使系统保护跳闸，这样，电力系统即使发生单相接地故障仍然能继续工作，可最大限度的保持供电的连续性。另外，当系统中发生单相接地时，不会影响三相线间电压之间的对称关系，只是使接地相电压变为零，而非接地相的电压升到线电压值（倍），这时系统仍可供电。当单相接地时便形成短路，必须马上切断故障。所以，供电的连续性难以得到保证。 中性点接地的四线系统，它是将系统的中性点人为接地的线制。其特点是动力系统和照明系统可由同一电源直接提供给两种（380V和220V）不同的电压，不需经过变压器变换电压、而省去了变压器。中性点接地的四线系统，它是将系统的中性点人为接地的线制。其特点是动力系