500t运输船电力系统电源装置的设计

秦富贞

【摘 要】船舶电力系统作为船舶重要的组成部分，是船舶技术发展水平的重要标志。船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和负载组成，它为船舶上的动力辅机负荷、电子设备负荷、甲板机械与装置负荷、武器特种设备负荷、照明与其他日常设备负荷等提供电源。本文以500吨运输船为例分析了船舶电力系统的组成、主要参数及基本特征，介绍了船舶电源力装置的设计，包括电力负荷的计算，对发电机组数量和容量的选择。

【关键词】船舶电力系统；电源装置；设计

0 引言

电源是船舶电力系统的重要组成部分。供电装置的选择是合理的，它直接影响到船舶的安全与经济运行。因此，在进行船舶电站装置的设计时，要全面、认真、谨慎。在电源装置设计过程中，首先要通过电力负荷的计算确定船舶在各个工况下电力负载所需总功率，然后根据计算结果确定电站的总功率以及发电机组的台数和单机功率。

根据不同的工作条件，对船舶电力负荷进行计算，不同的船舶，运行工况的划分也不完全一样，根据具体情况确定运行工况，但是必须要计算决定船舶电站总容量的最大运行工况和确定最小台发电机功率的最小运行工况。

1 电力负荷统计

电力负荷的计算方法有很多种，但是三类负荷法是应用最普遍的一种。三类负荷法把全船电力负荷按使用时间长短分三类，并参考实际情况后进行计算。因为充分的数据，可以准确地计算出电气设备的负荷系数，因此，三类负荷法可以得到更准确的结果。

1.4 发电机组容量和台数的选择

在船舶设计阶段，对于全船所使用的设备型号和数量等不是很清楚，一般根据主机容量或船舶吨位来估算船舶电站的总容量。发电机组的单机容量和机组数量应根据负荷计算结果来确定。

1.5 电站容量

通过负荷计算，可以得到船舶在各种运行状态下需要发电机供给的总功率。在决定电站的总发电量时，还要考虑到船舶的安全航行、维护保养、短时出现的峰值负荷、今后可能增加设备等情况，因此，要把通过负荷计算得到的PΣ适当放大，求得电站所提供的功率P，即：P =（1.2～1.5）PΣ 。

根据船舶的运行情况，在1.2～1.5的区间内选取合适的数值。对于以后有可能改装的船舶，选取的数值要相对大一些。

2 发电机组容量和台数选择原则

电站的总容量应作为发电机组的单机容量和数量的主要依据，通常由以下原则确定：

1）每台发电机的最大负荷为75%至90%的额定负载，并保留一定的储备能力。

2）选定了船舶发电机组的数量及容量，即使是任何一组停止工作，仍可以确保船舶推进系统的重要设备的正常运作，以及船舶的安全。

3）在发电机的并联运行中，应使用同类型的发电机组，以确保发电机组并联运行时稳定运行。

4）使用的发电机台数要适当，一般为2～4台。

5）在船舶上设置应急电站以满足紧急情况的需要。

根据以上原则，通常民用船舶电站设置2～4台型号相同、容量相同的主发电机组。表1为500t运输船电站发电机组的选择结果。

在确定了电站基本参数及发电机组容量和台数之后，就需要对发电机组进行选型。表2为500t运输船电站选用的发电机组组成。

该500t运输船电站选用的发电机，由德州奥力机械有限公司生产，经中华人民共和国船舶检验局检验合格认可。型号：T2H2XV-90-4，额定容量为90KW，额定电压为400V，额定频率为50Hz；额定转速为1500r/min；功率因数为0.8（滞后）；电枢绕组为带有中性点引出线的星形联结；工作方式为连续（S1）。

3 结语

本文主要对船舶电力系统中的供电装置进行设计。首先对船舶的运行工况及用电负荷的分类做了简单的介绍，其次说明了三类负荷法进行电力负荷计算的步骤和流程，最后在阐述了船舶电源装置选择原则的基础上，进行了发电机组台数和功率的选择，以及对发电机进行选型等。

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[责任编辑：杨玉洁]