船舶電力推進系統第二講船舶電力推進系統的組成1.1船舶電力推進系統的組成發電HV配電LV配電變電變頻驅動4MainEquipmentinElectricPropulsionbowsternSimplifiedSLDconventionalvessel6SimplifiedSLDDEPvesselStarboard和Portboard源於海洋霸權維京人，他們稱呼自己船艦的船舷(側邊)為"Board"。因維京人習慣將方向舵(Star;SteeringOar)裝置在右側，所以船艦的右舷就被稱為Starboard。而因為方向舵裝置在右側，所以船在靠岸時，需用左側貼近岸邊上下貨物，所以左側就被稱為"larboard"。后來發現在海上吵雜的環境中，水手常常會把Starboard與Larboard搞混，因此，維京人就把左側船舷改稱為"靠港口(Port)的一側"，也就是說稱為Portboard。在西洋航海史中，有一段時期是讓海員站在船體右舷一塊名為「Starboard」的板子上駕駛船舶，因此后人便延用「Starboard」一語稱呼右舷；反之，位於船體左舷（Port）一塊名為「Larboard」的板子則是專用於裝卸貨物，因此以「Larboard」稱呼左舷，但在船舶貨物裝卸方式改變后，便將它舍棄不用，改以「Port」一語稱呼左舷。也正因為有前述的歷史，后來才進一步形成「右舷為尊」的觀念，更造成船體右舷結構有一段時期是由資深木工師傅（Shipwright）負責施工。一、電力推進系統的組成ElectricPowerGeneration(發電系統)ElectricPowerDistribution(配電系統)VariableSpeedDrives(變頻調速驅動系統)Propulsion/ThrusterUnits(推進器單元)二、電力推進系統中的主要組件電站組件配電板組件變壓器組件諧波抑制器變頻器組件監測控制組件電動機組件螺旋槳10IntegratedAutomation,Power,

andPropulsionSystemPowerPlant-Dieselorturboelectric-2-splitredundant-Typical30-50MWPropulsion-Shaft-lineorpodded-Redundant-Typical2x10-20MWDistributionsystem-Mediumvoltage,6-11kV-Redundant-Automatic/RemotectrlFrequencyconverters-AC/ACCycloorDTC-Mediumvoltage-RedundancyTunnelThrusters-CPPorFPP-Redundancy-Maneuveringand

stationkeepingIntegratedAutomation-Automaticpower

management-Propulsioncontrol-Vesselcontrol-Dynamicpositioning1、發電系統-原動機原動機:燃燒柴油或重油的內燃機驅動發電機組氣體內燃機，也有燃氣輪機，蒸汽輪機或聯合循環輪機燃料電池在柴-電推進系統中，柴油機通常是中高速機2、發電系統-發電機ExciterD-endBearingDiodeBridgeEndShieldRotorPolesTransformersLineTerminalsShaftStatorCoreFanStatorWindingsNeutralPointDetachableFeetAirFiltersRotorWindingsGenerators-SynchronousMachinesSystemVoltages:13800V11000V6600V4160V3300V2400V690V480V450V400V380V240V230V208V120VNorsok(IECblack):13800V>20MW:11000V>4MW:6600V4160V3300V2400V<4MW:690V480V450VDistribution3f:400V380V240VDistribution1f:230V208V120VG勵磁原理:有刷勵磁BrushlessMagnetizingMachines

PMGexcited(PermanentMagnetGenerator)Synch.GeneratorRotorPMG3、配電系統分段要求工作模式電壓等級

AvailabilitybySystemRedundancy可采用的系統冗余DieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsor,shaftpropellerDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsor,shaftpropellerDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsor,shaftpropellerDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsor,shaftpropellerDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsor,shaftpropellerMultiplesystemR2,R2+,R2-S,R2-S+RP,RPSMultiplesystemR1,R1+,R1-S,R1-S+SinglesystemMultiplesystem19SingleLineDiagram

SingleLineDiagram20DieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsorShaftLineDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemDieselElectricGeneratorDieselElectricGeneratorAvailabilitybySystemRedundancyDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsorShaftLineDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemDieselElectricGeneratorDieselElectricGeneratorExampleEl.PowerSystem工作模式GGMACACMACACMACACMACACGGACDCACDCDCMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACGGGGMACACMACACGGMACACMACACGGGGGGMACACMACACMACACMACACDrillingpackageACMultidriveMACACMACACMACACMACACExampleEl.PowerSystemGGMACACMACACMACACMACACGGACDCACDCDCMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACMDCACGGGGMACACMACACGGMACACMACACGGGGGGMACACMACACMACACMACACDrillingpackageACMultidriveMACACMACACMACACMACACDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsor,shaftpropellerDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsor,shaftpropellerDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionElectricPropulsionSystemPropulsor,shaftpropellerElectricPropulsionSystemPropulsor,shaftpropellerDieselElectricGeneratorElectricPowerDistributionMirrorImage(工作模式)

中國船級社鋼質海船入級規范的電壓等級，（高壓1KV-15KV)對主配電系統下面的選項是最普通的選擇：11kV：高壓電的產生和分配。當安裝的發電機總容量超過20MW時應該被采用。對于電動機，在總功率在400kW及以上時被采用。6.6kV：高壓電的產生和分配。當安裝的發電機總容量在4-20MW之間時應該被采用。對于電動機，在總功率在300kW及以上時被采用。690V：低壓電的產生和分配。當安裝的發電機總容量在4MW以下時應該被采用。在用電設備總功率在400kW及以下和作為鉆進電機變頻器原邊電壓時被采用。對實用配電系統有更低的電壓被采用，如400/230V。電壓等級HighVoltageSwitchboardsUnisafeSwitchboardSF6CircuitBreakersHighVoltageSwitchboards?????‘????①⑥LowVoltageSwitchboardsMNSSwitchboardsEMAXISOMAXRemovableWithdrawableFixed低壓抽屜式開關柜4、變壓器變壓器的目的是把配電系統的不同部分分離成若干部分，通常是為了得到不同的電壓等級，有時也為了移相。移相變壓器可用來給變頻器供電，例如，變速推進裝置。是為了通過消除主要諧波電流來減少注入電網的諧波。減少了發電機和其它用電設備的電壓諧波。30Transformers5、電機的種類及驅動方式

電動機是把電能轉化機械能的最普通的設備，它被用于電力推進，側推或定位，以及其它的甲板負載，像起貨機，泵，風機等。船上電網中80%-90%的負載都是電動機。直流電動機異步電動機

同步電動機永磁同步電動機32MotorsDCMotorsAsynchronous(Induction)MotorsSynchronous