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船舶电力系统及发展概述: wusaite 2019-10-16 16:32; 船舶电力系统及发展概述伍赛特 1 船舶电力系统的工作特点由于船舶负载的特点与陆地不同，使得船舶电力系统在电站容量、电压等级、发电、配电装置等部分与陆上电力系统相比有很大差异，主要体现在以下几个方面。 1.1 船舶电站容量较小陆上电网容量一般在几百万至几千万千瓦，单机容量大多在数十万千瓦，而船舶发电机单机容量较小，一般不超过 1 000 kW 。由于船舶电站容量较小，而某些大负载容量可与单台发电机容量相比，所以当这样的负载启动时对电网将造成很大的冲击（电压、频率跌落均很大），因而对船舶电力系统的稳定性提出了较高的要求。如船用发电机调压器的动态特性与陆上发电机相比具有较高的指标要求，有强行励磁的能力，陆上发电机只有能承受较大的过载能力。另外，由于船舶工况变动比较频繁，因此对自动控制装置的可靠性提出了较高的要求。 1.2 船舶电网输电线路短船舶电网与陆上数千千米的高压输电网络相比，船舶发电机端电压、电网电压、负荷电压是同一个电压等级，所以输配电装置较陆上系统简单。由于船舶容积的限制，电气设备比较集中，电网长度不大，所以对发电机和电网的保护比陆上系统简单，一般只设置有发电机过载及外部短路的保护，电网的保护和发电机的保护通常共用一套装置。 1.3 船舶电气设备工作环境恶劣船舶电气设备工作环境比陆地恶劣得多，环境条件对电气设备的运行性能和工作寿命有严重影响。当环境温度高时，会造成电机力矩不足，绝缘加速老化。相对湿度高则会使电气设备绝缘受潮、膨胀、分层及变形等，使绝缘性能降低，并且使金属部件加速腐蚀，镀层剥落。盐雾的存在、霉菌的生长和油雾及灰尘黏结都能使电气设备绝缘下降、工作性能受到影响。当船舶受到严重的冲击和振动时，也会造成电气设备损坏、接触不良或误动作。由此可见，船舶电气设备必须满足“船用条件”的要求。 2 船舶电力系统的类型对于不同用途、不同吨位的船舶．系统的发电机组和主配电板称为电站。关系，可划分为以下几种类型。其电力系统有很大的差异。 2.1 交直流混合电力系统交直流混合电力系统是一种交流发电机组和直流蓄电池组混合构成的电力系统，主要用于潜艇等特种船舶。它可以在蓄电池中储存电能，有较高的供电可靠性。根据船舶主要用电设备是交流还是直流，又可分为交流供电系统和直流供电系统。 2.2 交流电力推进联合电力系统电力推进的船舶，如工程船等常采用推进和供电联合起来的电力系统，这样的电力系统具有更大的经济性和机动性。 2.3 直流电力推进联合电力系统直流电力推进联合电力系统是早期应用较多的一种柴油机直接驱动的船舶电力系统，它既可由蓄电池组供电，也可由推进发电机供电。 2.4 单主电站电力系统单主电站电力系统除了配备主电站，保证船舶正常运行工况下各种用电设备的供电外，还设置停泊电站或应急电站，用来保证船舶处于低负荷、应急或其他特殊工况下部分电气设备的供电。单主电站电力系统中常设置两台以上的发电机组，以便在检修或一台发电机组发生故障时交替使用。这种系统常用于各种民用船舶。每台机组通过电缆、自动空气开关和主配电板汇流排（即公共母线）相连接。两台机组同时供电时，发电机并联运行在共同的汇流排上。这种运行方式不但简化了供电网络，提高了电站备用容量的备用程度，还可以减小由于大负荷的急剧变化（例如启动大电动机时）所引起的电网电压波动。主配电板汇流排是采用分段汇流排式的连接方式，即通过隔离开关把汇流排分为两段或几段。它比单汇流排式的连接方式仅多了一只或几只自动开关，但却具有一系列的优点。例如，同时工作的发电机可以单独运行，也可以并联运行；当汇流排的一段发生故障时，断开汇流排的分段隔离开关，就可通过另一台机组使未发生故障的一段汇流排仍可正常供电；当某段馈线发生短路故障时，由于分段隔离开关的迅速跳开，切断了另一段汇流排上供给的短路电流，因而馈线上的短路电流就相应减少。在单主电站电力系统中，正常情况下是由主发电机供电给主配电板汇流排和应急配电板汇流排。在主发电机发生故障停止供电时，应急发电机可手动或自动启动投入工作，并通过联锁装置将连接主配电板和应急电板的联络开关断开，既可防止应急发电机向主配电板供电而造成过载，也可避免当主发电机组恢复供电时出现两者同时向应急配电板供电的现象而发生事故。当船舶停靠码头时，可利用陆上的电网供电。岸电一般均接到应急配电板上，然后通过联络开关再送至主配电板。 2.5 多主电站电力系统多主电站电力系统系指船舶上设有两个以上主电站的电力系统，这些电站分散布置在船舶比较安全的位置，保证电力系统具有较高的供电可靠性和生命力。这种系统常用于战斗舰艇、核动力船或其他对供电可靠性有较高要求的船舶上。如大型的航空母舰上有的甚至设置 8 个电站。除了以上几种电力系统外，还有一种利用主机余能发电的发电系统。这是近年来发展起来的一种节能电力系统。它除了有通常的柴油机发电机组外，还配备有利用主机余能发电的轴带发电机或利用主机排出废气涡轮发电机。当主机持续工作时，主要依靠节能发电机组提供全船所需的用电，十分经济，应用也日趋广泛。新的电力系统形式还在不断涌现，可见船舶电力系统的内容是十分丰富的。 3 船舶电力系统的发展随着船舶吨位的增大和电气化程度的提高及科学技术的发展，船舶电力系统亦有显著的进步和变化。无论是军用舰艇还是民用船舶的电站，容量逐年增大；电力系统的设备性能和供电指标有很大的提高；电力系统中广泛采用各种新技术，使系统实现集中控制和自动化。船舶电力系统的发展标志是自动化水平和集中控制程度。随着船电技术的发展，船舶电力设备日趋完善。工业部门不仅能为船舶提供完善的发电机组系列、性能优良的各种容量的自动开关和监视保护设备，而且船电设备的功能也有显著的提高：发电机的快速调压调频设备提高了电力系统的静态和动态性能指标，同时也加强了系统承受各种突然负载的能力。近年来，船舶上出现了大功率、高电压的高参数电力系统。虽然目前这种系统还限于在大型船、工程船等特种船舶使用，但电力系统高参数在船舶上的应用是技术上的一种突破，它为未来船舶电力系统的发展开辟了道路。科学技术的发展也逐步改变了船舶电力系统的面貌。近年来电力系统控制线路的电子化程度有很大的提高，半导体和集成电路普遍代替了电磁、机械、液压等控制部件，出现了电子固态保护装置、电子调速器等性能更优越的新型部件。大功率半导体技术促使电能变换设备趋向静止型化，从而提高了系统运行的性能，减少了电力设备的体积和重量。电子计算机技术的推广应用，又出现了微机控制和管理的电站，它对发挥船舶电站的功能、应对船舶多工况的变化，有很大的促进作用。电力系统的自动化是船舶自动化的一个组成部分，这也是船舶现代化的一个重要标志。自动化技术的广泛应用充分发挥了电力设备的潜在功能，并使船员的操作量大大下降，船员的数量电相应减少。自动化程度高的船舶实现了无人机舱，大大改善了船员的工作条件。电力系统自动化程度的提高不仅使电气设备管理维修人员不断减少，而且可以实现系统的最佳运行方式，提高设备运行的效率、经济性和安全性。参考文献伍赛特 . 燃料电池应用于船舶动力装置的可行性及展望 . 内燃机与动力装置 ,2018,35(04):87-90+94. 伍赛特 . 船舶电力推进系统的技术特点及发展趋势研究 . 机电信息 ,2019(15):159-160. 吴志良 . 船舶电站及其自动化系统 . 大连：大连海事大学出版社 , 2010.01.; 个人分类: 科普集锦|7957 次阅读|0 个评论

截断高峡 2010-05-10 10:16: taodeng 2014-2-12 23:48; 云南永善溪洛渡连接四川和云南的高速公路将我们带到昭通地区，再沿电站专用通道上行，金沙江紧逼的峡谷呈现在眼前，似乎压迫得人喘不过气来，显然蕴藏着巨大的水电资源。溪洛渡电站一片热火朝天的施工景象，大江已经截留，高坝正在构筑，将在2015年竣工投产。溪洛渡的设计装机容量1260万千瓦，位居世界第三位、中国第二位，仅次于三峡。; 个人分类: 鸿爪留影|1780 次阅读|0 个评论

西江石壁 2008-04-17 20:02: taodeng 2014-2-6 20:56; 湖北宜昌三斗坪 “更立西江石壁，截断巫山云雨，高峡出平湖”，一个浪漫的描述，现在已实实在在地展现在三峡的东端。今天阳光灿烂，可空气十分浑浊，近在咫尺的大坝也看不清楚。这是一年的平水季节，因此水库中波澜不惊。没有泻洪，坝下也静悄悄的，仿佛电站已经休息。其实，可以想象轮机依旧飞旋，还能够看见船队正在耐心地爬着楼梯。三峡大坝双向船闸高峡平湖屹立舞台江畔青山; 个人分类: 鸿爪留影|2132 次阅读|0 个评论

考察表明云南龙江水电站建在活动断裂带上: 热度 13 Majorite 2012-11-27 22:48; 考察表明云南龙江水电站建在活动断裂带上嵇少丞考察组的部分人员本人正在云南芒市地质考察，近日发现大（ 1 ）型Ⅰ等工程——该市龙江水电站正好建在一条活动断裂带上，这条断裂就是著名的“龙陵 - 瑞丽”断裂及其延伸部分。图1. 龙江水电站建成典礼（2007）在水库下游不远处，我看到明显的近代强震的遗迹：洁白的大理岩中发育近垂直的、宽几十公分到一米的碎裂带，内部充填岩石角砾与松散土壤，没有压实胶结（图2-3），初步估计其形成时间可能不过 200 年，对应的震级在 7.5 级左右。“龙陵 - 瑞丽”断裂带是一条左旋走滑断裂，有发生 7.5 级左右的强震的能力。图2. 大理岩由近代强震形成的高倾角的破碎带（铁锤所在处）。图3. 强震造成的岩石碎裂。这样重要的地质证据在植被后、风化严重的当地地表是看不到的，只有在新开采的采石场才能见到。龙江水电站正好建在“龙陵 - 瑞丽”断裂带的一个左旋拉分区域，发震几率非常高的地方。不知道，开建之前大坝与水库地震安全方面是如此论证的？龙江水电站由混凝土双曲拱坝、左岸引水系统及地面引水式厂房组成。总库容 12.17 亿立方米，为大（ 1 ）型Ⅰ等工程。大坝全长 472 m ，坝顶高程 875 m ，最大坝高 115 m 。泄水坝段布置 3 个溢流孔，在 810 m 高程设 2 孔放水深孔；引水洞一条，断面为圆形，直径 11m ；厂房尺寸 109 m×25.4 m×47.35 m( 长 × 宽 × 高 ) 。电站装机容量 240 MW 。龙江水库大坝离中缅边境约50 公里。最大坝高 115 m，一旦发生地震，造成溃坝，下游云南居民与缅甸居民不免要遭殃。希望国务院、水利部、云南省委、德宏州政府等有关方面重新认识地震可能对龙江水库及其大坝的影响，做好一旦发生地震造成溃坝的紧急预案工作。 2003 年 12 月水利部副部长翟浩辉、新华公司董事长王文珂带人专程来云南，与云南省委副书记王学仁，省委常委、省委秘书长杨应楠，副省长孔垂柱和州长孟必光、副州长刘正华等共商龙江水利枢纽工程的建设开发事宜，并达成了由水利部新华公司负责该项目开发的共识。 2007 年 7 月 1 日开工建设， 2009 年 8 月 1 日下闸蓄水， 2009 年 12 月底工程完工。图4。距龙江水电站一公里下游的龙江。发源于高黎贡山西麓的龙江 —— 瑞丽江由北向南，然后在这里打一个弯穿过。大坝建成后，下游水位变低了，曾引起50公里外的边境那边的缅甸的抗议，水位变低影响他们水稻种植与生态环境。水库周围，风景优美，氧气充足。图5. 地质构造图。蓝色为水库所在地，红色为我发现的近代地震遗址地点。图6. 考察中，博主躺在一块江石上小息。图7. 博主与部分从事滇西活动构造与地壳稳定性研究的同事在瑞丽中缅边境合影; 个人分类: 地震与地球|4727 次阅读|28 个评论

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