船舶电气实习报告

XXX海轮见习报告一、船舶电力系统1.电力系统的组成船舶电力系统主要是由电源、配电装置、电网与负载四部分组成，其单线图如图1.1所示。图1.1船舶电力系统单线图G1,2,3-主发电机；EG-应急发电机；ACB-发电机主开关；ACBE-应急发电机主开关；MSB-主配电板；ESB-应急配电板；MCCB-配电开关；Mi-电动机；DSB-分配电板；RSB-无线电分配电板；MCCBE-应急配电开关；ISB-照明配电板；EISB-应急照明配电板；IDSB-照明分配电板；EDSB-应急分配电板本轮电源主要是三台主发电机、一台应急发电机以及蓄电池组。主发电机为日本TAIYO公司生产，最大输出功率900KW，输出电压450V，最大输出电流1443A，输出频率60HZ，功率因数0.8。本轮上配电装置主要有位于集控室的主配电板、应急发电机间的应急配电板、分配电板以及充放电板等。分配电板分为220V分配电板和440V分配电板。220V分配电板主要用于生活用电以及船舶照明。其分电箱位于生活区各层电缆通道间、驾驶台、机舱、中间桅房以及前尖舱等处。220V应急分配电板主要位于应急发电机间、集控室和驾驶台。440V分配电板主要位于机舱以及前尖舱等位置。充放电板位于船长甲板层的充放电间。根据用电设备的不同，船舶配电电网可以分为动力电网、照明电网、应急电网、临时应急照明电网以及弱电网。年丰海轮配电电网主要包括：（1）动力电网：供电给电动机负载的电网，在年丰海轮上更衣室等地方的加热装置、探照灯等大功率电器也是动力电网供电。（2）照明电网：在本船上由主配电板供电给集控室后面的变压器，然后再经过集控室220V配电板送到各个配电箱，最后再送到各路照明灯具以及其它设备。（3）应急电网：当船舶主电站因故不能供电时，应急发电机将通过应急配电板向船上部分设施供电，如舵机、消防泵等机械设备，通导设备及部分重要区域照明等场所。正常情况下，应急配电板由主配电板经两者间联络电缆供电。（4）临时应急照明电网：在年丰海轮上是由船长甲板蓄电池供电，平时如果需要试验可以把最上面的保险丝拔掉。供电给应急场所的应急照明，主机操纵台、主配电板前后、锅炉仪表、应急出口、艇甲板等处的最低照明。（5）弱点电网：是向机舱自动化控制系统、无线电通信系统、各种导航仪器、船内通信设备以及报警系统供电。船舶照明电网通常由主配电板供电给照明变压器,经降压后再返回到主配电板中,通过主配电板上配电开关配电给各照明分配电箱，最后由照明分配箱配电给各路照明灯或其他用电器具。年丰海轮上机舱和生活区照明的变压器位于集控室后面的物料间，前尖舱有专门的变压器并且有单独的绝缘表。另外管子弄照明也有专门的绝缘表。个人认为这样的设计更加方便管理，也更加安全。2.船舶电力系统的基本参数由于交流电机的电机结构简单，体积小，重量轻，运行可靠，设备维护保养工作量小，相应的控制设备也简单使得现代船舶大多采用交流电力系统。照明电源一般为单相交流电。由于采用三相三线绝缘系统时，照明网络与动力网络没有电的直接联系，因此对地绝缘电阻低的照明网络基本上不影响动力网络。所以在船上一般采用三相三线制，如图1.2所示。图1.2三相三线制船舶在选择电压时，除了考虑经济实惠外，还有一部分是考虑到了人们的生活习惯，所以电压选择很大一部分是和陆地上一样的，动力一般为440V或380V等，照明电网一般采用220V或110V等，临时应急照明与弱电电网一般采用24V的标准。有一些大型船舶、工程船舶及舰船上电站容量已经达到数万千瓦，这时仍采用低压系统标准显然已经不合理，因此这类船舶大多采用陆地上相应的3300V或6600V中压等级标准。年丰海轮动力电网采用440V，照明电网电压采用220V，频率60HZ。临时照明和弱电采用24V直流电。3.船舶电网配电网络接线方式船舶电网接线方式一般有馈线式和干线式，图1.3为两种接线方式的单线示意图。图1.3（a）馈线式图1.3(b)干线馈线式接线的每一根电缆都是由主配电板直接引出，各自独立且只向一个用电设备或一个配电板供电。这种方式的好处是便于集中控制，一条支路馈电线路出现故障只影响这条支路供电的一个供电设备或者这一分配电箱的供电，其他支路仍能正常供电，所以供电可靠性高。本轮上的一次配电网络和二次配电网络中的动力电网都是采用馈线式接线。干线式是由主配电板引出几根干线电缆，所有用电设备是由串接在干线上的分线盒供电。这种方式的好处在于主配电板的尺寸较小，耗用的电缆少，造船成本低。但是当干线馈电电缆发生故障时，这条干线供电的所有用电设备均要停电，供电可靠性差。本轮上生活区和机舱照明从分配电箱是采用的干线式，每几个灯共用一根干线。4.船用蓄电池船用蓄电池主要用途（1）船舶电网断电时短时提供必要的应急照明；（2）向船舶各类自动化装置、报警装置提供工作电源或作其备用电源；（3）向发电机励磁绕组提供充磁直流电源；（4）向船舶电话交换机提供工作电源（5）向船舶通信、导航设备提供工作电源；（6）用作应急发电机起动电源；（7）用作救生艇起动电源。船用蓄电池主要有酸性蓄电池和碱性蓄电池两大类。酸性蓄电池具有内阻小，适合于大电流放电的特点。在本轮上使用的都是免维护酸性干电池。（一）应急电源蓄电池本轮上应急电源蓄电池主要由两组免维护酸性蓄电池组成。全是通过充电板采用恒压充电和浮充充电相结合的方式对蓄电池进行充电。蓄电池直接和直流电网并联，电网向其负载电的同时也向蓄电池进行充电。当外负荷减小时，电网电压会略有升高，充电电流会自动增加；反之，则自动减小。电网因故失电，蓄电池立即向用户供电。在本轮上如果主电网断电，在应急发电机启动合闸供电之前，包括集控室在内的应急照明灯都会亮。另外左右艇甲板处的应急照明灯在充放电板上可以进行试验：拔掉两个灯的保险丝，等同于断电，应急灯亮。本轮上平时蓄电池处于浮充电状态，采用浮充充电处于浮充状态的蓄电池组因充放电程度不能自行掌握，所以必须另设一套装置，一般一年的时间用另外一套装置进行一次充足-放光-再充足的保养。在船舶断电时间较长的情况下，等恢复供电以后也应及时采取恒压充电方式充电。（二）应急发电机起动蓄电池由于酸性蓄电池具有较大放电电流的特点，所以柴油发电机起动电源一般选择酸性蓄电池，本轮上应急发电机起动电瓶是两块免维护酸性蓄电池。采用恒压充电法进行充电，充电过程中充电电压始终保持不变。这种方法刚开始充电时,充电电流大,但随着蓄电池电压的上升,充电电流逐渐减小,到充电后期电流很小,会使极板深处得不到很好的还原,电能储备不足,所以这种方法充电时间较长。但是应急发电机起动电瓶是不经常使用的，所以恒压充电本身的缺点对其影响不大。救生艇的起动电瓶和应急发电机采用同样充电方法。二、岸电供电去年十一月中旬本轮进山海关船厂进行三年一次的特大检修。坞修期间用岸电供电。本轮岸电箱位于生活区通向主甲板的右舷水密门内侧，岸电箱内有岸电电源指示灯、开关、继电器、岸电接线柱以及相序表。在主配电板下方有岸电合闸开关，上方有岸电电源指示灯，即指示岸电送到主配电板。同时主配电板上还有岸电电流表，显示岸电供电时的电流。接换岸电操作：（1）船厂工人将岸电电缆接至岸电箱接线柱，之前应该向工人确定岸电电压，本轮为440V。（2）观察岸电箱上相序指示与轮船上一致，即相序表顺时针转时合上岸电箱主开关。（3）在主配电板前，分断发电机主开关，电网失电后立即将岸电开关合上。此时，船舶电网以换接成岸电供电。在这里需要说明的是，岸电送电之前本轮为了近一步检查应急发电机自动起动合闸供电，在关掉发电机主开关之前，应急发电机起动合闸供电。最后再把应急发电机关掉，并使其处于手动位置。接岸电注意事项：（1）接岸电时岸电与船电的电流种类应一致。（2）接岸电时岸电的额定功率、额定电压应与船电一致。（3）当岸电为三相四线制时，需将岸电的中性线接在岸电箱上接船体的接线柱上。只有船体与岸电中性接线柱相连后，才可以接通岸电。（4）合上岸电箱上开关，只有当岸电相序与船电相序一致时才可到主配电板前进行转接岸电操作。（5）船舶接岸电时严禁船舶发电机合闸供电，只有在岸电切除后发电机才可以合闸供电；同样船电供电时严禁岸电开关合闸供电。三、发电机的简单介绍1.起动在平时的航行中，本轮上任何一台副机都可以满足负荷要求。但是在船进出港或者是过狭窄水道等机动备车航行或者有压载排水工作时需要并联一台副机。本轮三台副机中的另外两台平时处于备用状态。船舶副机备用状态之前主要工作就是预润滑和预热。本轮上每台机组配置一个润滑油泵，副机一停，油泵自动运行，润滑油自动循环。这样就避免由于润滑不充分而造成的副机柴油机烧毁轴瓦。另外副机的预热也是很重要的。在副机停止状态下，运行中机组的冷却水通过管路对副机进行预热。另外也可以通过专门的预热泵和加热电阻进行加热。发电机部分的预热是通过加热电阻丝进行的，当副机停止时加热电阻自动加热。这样主要是为了避免潮气进入发电机造成低绝缘而影响电站安全。2.并电当单台发电机组不能满足行要求时，需要起动另外一台或者两台副机并电运行。本轮二号发电机控制屏上有并车屏。对于一个运行中的电站，三相同步发电机准备同步并车操作时，最理想的情况是满足下面三个条件：（1）待并发电机组的电压与电网运行机组的电压大小相等。（2）待并发电机组的频率与电网运行机组的频率相等。（3）待并发电机组的相位与电网运行的电压相位一致。符合上述三个条件，则待并机组的电压相量与电网的电压相量完全重合，若在此瞬间将待并发电机主开关合闸投入电网，则待并机组与电网之间不会产生冲击电流，这是准确同步的理想情况。然而，实际并车操作时，要达到理想并车条件是不可能的，当并车的任一条件不满足时，发电机间必将产生冲击电流。当冲击电流在许可范围时，它能帮助同步发电机并车，将两台机组拉入同步。并车操作就是测量与调整这些参数，使它基本上满足这三个条件时合上待并机的主开关，在冲击电流的均压与自整步作用下将待并机组拉入同步，这就是准同步并车。并车主要有自动并车和手动并车两种方法。自动并车是用微机控制自动进行的，这里不再做介绍。手动并车的操作步骤与方法：（1）在主配电板前观察两台机组电压表数值指示，一般均在许可范围内。（2）打开同步表开关，观看同步表指针旋转方向与旋转速度。（3）通过并车屏上的调速开关，按同步表的转向及旋转速度对待并机组作相应调整。通常我们希望待并机在正差频下进行并车，这样并车瞬间一方面不会发生逆功率，另一方面待并机上网即承担一定的负荷。调整到同步表指针向“快”的方向旋转，这代表待并机组频率高于电网频率，同步表转速越慢，则代表待并机组与电网频率越接近。调整到频率表转一圈的时间在3～5秒左右，即可准备合闸。（4）并车操作时考虑到主开关应有的动作时间，以及手按按钮的操作时间，需要提前一段时间进行合闸操作，从同步表上看，一般当指针转到11点位置时，为最佳合闸时间。（5）并上车后应关闭同步表开关。（6）进入负载分配与频率调整操作程序。手动并车除借助同步表进行操作外，也可利用同步指示灯进行并车。通常同步指示灯是做备用的设备，只有当同步表坏了才使用。同步指示灯有灯光明暗法和灯光旋转法两种类型，这里不再介绍。3.解列船舶定速或停泊完车后，为降低运营成本，实行单机运行，此时应将并电运行的机组进行解列。解列前需要将解列机组的负荷进行转移到单机运行机组上。为避免逆功率，通常在待机组上的剩余负荷为机组容量的3%～5％时，可断开发电机主开关将机组解列。为避免柴油机突然停机时产生的热应力，解列机组应空载运行一段时间后才可停机。四、船舶电网绝缘检测1.对地绝缘电阻的测量船舶电网通常都采用中性点绝缘的三相三线制形式，因此电力网中任何一点单相接地都属于不正常状态。虽然这种状态在短时间内不致出现问题，但是未接地的两线对地已是线电压。接地故障发生后，一方面会影响人身安全，另一方面若再有一相接地，则形成线间短路或短路保护装置动作跳闸切除接地故障电路，或因另一相接地不良而造成打火，若周围有易燃物品，则会引起船舶着火恶性事故。因此接地故障是一种潜伏性的事故状态，必须及时发现予以消除。为此船舶在主