船舶电力系统设计简介

朱丽娟

摘 要：船舶电力系统，是指由一个或者几个在统一监控之下运行的船舶电源及与之相连接的船舶电网组成、以向负载供电的整体。换句话说，船舶电力系统是由电源装置、配电装置和负载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。文章以某艇为例简单介绍了船舶电力系统设计。

关键词：船舶电力系统；负荷计算；变压器容量

引言

船舶设计的任务，是根据船舶使命，按照船东和有关规则、规范的要求，设计出技术性能指标合理、经济性能良好的船舶。随着船舶大型化、自动化和节能化的发展，电气设备系统设计的任务越来越重，在船舶设计中的地位也日趋重要。

1 船舶电力系统的设计任务简介

通览电气设备系统设计的工作内容，虽然不同的船舶可能略有区别，但大致可分为：船舶电力系统设计、电力拖动系统设计、照明系统设计、电力推动系统设计、船内通信系统设计、无线电通信和导航系统设计、机舱自动化设计、特种船舶专用设备的电气系统设计等几部分。

具体地说，船舶电力系统设计任务有：

（1）决定船舶供电系统的电压、频率和配电系统。

（2）选择电源装置，如发电机容量和台数的选择、应急发电机容量的选择、电力和照明变压器容量的选择和蓄电池容量的选择等。

（3）设计配电装置，如主配电板、应急配电板和蓄电池充放电板的结构设计和配电开关的选择等。

（4）设计船舶电力网，如供电系统和全船配电系统的设计、电力设备的布置和电缆的选择等。

（5）船舶电力系统的保护设计，如发电机保护、电力和照明变压器保护、电动机保护和系统的保护协调等。

2 以某艇为例简介船舶电力系统设计

电力系统设计是船舶电气设备系统设计的组成部分，而且与其他专业有着密切的联系，所以在进行进行船舶电力系统设计时，必须充分注意与有关专业的联系，否则会造成重复返工，影响设计质量。船舶电力系统设计流程可简单概括为：

（1）在船舶各主要因素（如船种、船型、主机等）决定后，根据规范和船东设计任务书的要求决定电力系统参数。

（2）根据轮机专业和设备专业等已经确定的辅机装置明细进行全船电力负載计算，确定发电机的容量和台数。如果还设有应急发电机，还要进行应急负载计算，确定应急发电机的容量。

（3）进行变压器容量计算，确定变压器容量和台数。

（4）蓄电池组的容量计算及其充放电方式。

（5）进行全船供电系统和电力网络的设计及各辅机控制线路的设计。

（6）进行短路电流计算和大电动机启动时发电机瞬态电压降计算（现一般由设备厂家进行计算）。

（7）进行电压降计算，校核所选用的电缆是否满足电压降的要求。

（8）进行电力设备布置图的设计。

（9）其他相关技术文件如设计说明书、电气设备订货明细表、备件和供应品明细表、试航大纲等的编制。

2.2 电源装置的选择

2.2.1 电力负载计算方法很多，目前常用的方法有：需要系数法，三类负载法。该艇的电力负载计算采用的三类负载法。

（1）电力负荷计算时，根据使用情况将负载分为以下几类：

a、第Ⅰ类负载：连续使用的负载；b、第Ⅱ类负载：短时或重复短时使用的负载；c、第Ⅲ类负载：偶然短时使用的负载以及按照操作规程规定可以在电站尖峰负载时间外使用的负载。3 结束语

船舶电力系统设计是一个繁琐、复杂的工作，在图纸绘制过程中根据船型、船种不同需要注意事项还有很多：比如发电机的电压调整、频率调整、并联、发电机的保护，变压器初级短路保护及过载保护，蓄电池回路保护，电动机保护，风机油泵的应急切断，各开关的整定值，预留一定数量的备用开关，各设备的防护等级、安装方式，电缆规格型号的选择、电气设备布置等等，这些，作者就不再一一列数，需要大家在实际的设计工作中特别需要注意。文章主要是以某艇为例简单介绍了船舶电力系统的设计，还有很多不足之处敬请指导。

参考文献

[1]船舶设计实用手册-电气分册[Z].

[2]钢制海船入级规范[S].北京：中国船级社，2006.

[3]孙武.船舶电气设计中常见问题的处理[J].机电设备，2002（6）.