第3讲船舶配电装置课件.ppt

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1、第3讲 船舶配电装置,本章主要内容： 船舶配电装置的功能和类型 主配电板 应急配电板 充放电板,船舶配电装置功能及分类,船舶配电板是对电源发出的电能进行集中控制并分配给各用电设备的一种装置。,一、配电装置的功能,船舶配电装置的主要功能有：接收船舶发电机输出的电能并对负载分配电能。正常运行时接通和断开电路。电力系统发生故障或不正常运行状态时，保护装置动作，切断故障电路或发出报警信号。测量和显示运行中的各种电气参数，如电压、电流、功率、频率、功率因数、绝缘电阻等。进行某些电气参数的调整(如电压、频率即转速的调整)。监视电路状态、开关状态以及对偏离正常工作状态进行信号指示等。,二、配电装置的类型,船

2、舶配电装置按其用途的不同可分为下列类型： 1、主配电板MSB(main switch board) 又称为总配电盘，是用于控制和监视主电站所产生的电能，并对全船正常使用的电能进行分配的开关设备和控制设备的组合装置。 2、应急配电板ESB(emergency switch board) 应急配电板是用于控制和监视由应急电源产生的电力，并在船舶应急状况下，对人员和船舶安全所必需的电力负载进行配电的开关设备和控制设备的组合装置。,3、充放电板CHP(charging & discharging panel) 充放电板是用来控制和监视充电电源的工作状态和蓄电池组的充电与放电情况，并将蓄电池组的电能分配

3、给船上的低压用电设备的装置。 4、分配电板DB(distribution board) 、区域配电板SB(section board) 分配电板和区域配电板都是开关设备和控制设备的组合装置，属于次级配电板。 5、岸电箱SC(shore connection box) 船舶停靠码头或大修时，将岸上电源引入到船上岸电箱，再将其输送到主配电盘进行分配。 6、电工试验板TP(test panel)装于电工间，设有全船各种用电器所需的电源，供电工检修试验电气设备用。,7、停泊配电板PSB(port duty switch board)用于控制和监视停泊发电机的工作状况，并对停泊状态下的负载进行配电的配电

4、装置。 8、驾驶室集控板WHC(wheelhouse group control panel) 用来在驾驶台集中控制某些电气设备，例如，探照灯、雾笛、航行灯、信号灯、闪光灯、电铃、广播、声力电话、自动电话、甚高频电话、火警报警、风油切断按钮、遇难报警、总动员按钮、遥控按钮等。,对于分配电板，按供电负载的性质又可分成： 动力分配电板（分电箱）P(power distribution board)； 照明分配电板（分电箱）L(lighting distribution board)； 应急照明分配电板（分电箱）EL(emergency lighting distribution board)； 低

5、压照明分配电板（分电箱）LL(low voltage lighting distribution board)； 低压分配电板（分电箱）LV(low voltage distribution board)； 无线分配电板（分电箱）RDB(radio distribution board)；,助航分配电板（分电箱）NDB(nautical distribution board)；船内通信分配电板（分电箱）CDB(internal communication distribution board)； 航行灯控制箱NLB(control box for navigation light)； 信号灯控

6、制箱SLB(control box for signal light)； 闪光灯控制箱FLB(control box for flash light)； 舵机控制箱SGC(steering gear control box)； 锚机控制箱AWC(anchor windlass control box) 空调控制箱ACC(air conditioning control box)； 组合电动机起动器GST(group motor starter control box)；,图5-1 某船电力系统图,三、对配电装置的技术要求,1 工作条件配电装置的技术性能指标应符合船用条件的使用要求。2 配电装置

7、防护船舶配电装置按其结构形式可分为防护式、防滴式、防水式三种，通常总配电板和应急配电板多采用防护式。3 配电装置结构配电板结构型式原则上采用垂直，自立，固定面板式。区域配电板和分配电板一般采用全封闭式配电板。主配电板和应急配电板采用面板上不暴露带电部件的前蔽式配电板额定电压低于55V的配电板可以采用开启式。,4 、汇流排（连接母线） 汇流排是指配电盘中用铜质裸条排制成的用于连接发动机电源引出线和各种电网的网络铜排，也称连接母线。它具有外形美观大方、通过电流大、散热条件好、并联接头方便等优点。一般要求如下： （1）汇流排及其连接件应为铜质，一般采用紫铜，汇流排的连接处应做防腐和氧化处理，汇流排的

8、最大温升为45度； （2）交流三相四线制中性线汇流排的截面积，应不小于相应汇流排截面积的50%； （3）主汇流排分段，与主汇流排相连的发电机的容量超过1000kW时，主汇流排至少应分为两部分，这两部分之间可用负荷开关或自动开关连接起来。,（4）主配电板和应急配电板中通常设有汇流排，在电气绝缘方面，按照我国国家标准和CCS的要求，主配电板和应急配电板中的裸主汇流排应具有表5-1所列的最小电气间隙和最小爬电距离。,表5-1 最小电气间隙和最小爬电距离,表5-2汇流排的颜色和排列,（5）汇流排的颜色，相序，极性及安装的相互位置应符合我国国家标准和中国船级社（CCS）的要求，满足下表规定。,4 试验

9、配电板在安装以前，必须通过下列试验：对于60500V系统的开关和控制电器进行耐压试验，在为了试验而连接在一起的载流部件与地之间，不同极性的载流部件之间，施加交流(1000V+2UN)电压、频率为25100Hz，历时1 min。对于60V以下的系统，应进行500V的耐压试验，历时1 min耐压试验后，立即用不低于500V的直流电压测量绝缘电阻，为试验而连接在一起的载流部件与地之间，不同极性载流部件之间的绝缘电阻不得低于1M。,母线的选择,1按安全载流量选用母线的截面积 当母线长期通过正常的最大负载电流时，母线的发热温度不应超过容许值，即要符合式中 母线长期通过的最大负荷电流 母线的安全载流量，即

10、达到最大允许温升的电流。,如果周围空气温度不是45时，母线的安全载流量应予修正。因发热温度与电阻上消耗的功率成正比，即 式中 , 其中t1为母线最高允许温度，一般取t190，t0为周围空气的实际温度。 周围空气温度45时的安全载流量 。 于是 而得,选择母线时，如图3-8所示，宽度h最小不小于15mm，最大不宜超过l00mm (15mmhl00mm)，其厚度b最小不小于2mm，最大不宜超过8mm (2mmb8mm)，以保证一定的机械强度，且便于制造安装。,图3-8 母线,表3-4 铜汇流排安全载流量/A (环境温度45，允许温升45),四 主配电板和分配电板,主配电板的构成发电机控制屏并车屏负

11、载屏汇流排分配电板的功用,主配电板是船舶电力系统的中枢，对全船电力系统的发电和配电的操作、控制、保护、测量及监视等功能都集中在主配电板上。主配电板通常由发电机控制屏、并车屏、负载屏及连结汇流排（母线）四部分构成。 主配电板是船舶电能的控制装置，是根据船舶电力系统图设计制造的。按实际船舶电力系统的要求，主配电板由多块发电机控制屏、负载屏和并车屏经汇流排进行电气连接而形成一个整体，其屏柜的数量取决于电力系统的形式和规模。所有发电机和负载均接至汇流排（母线）上。,图5-2 2200t货船交流主配电板单线图,主配电板一般安装在机舱平台上的控制室内，在自动化程度较高的船上则与主机操纵台一起都装在带空调并

12、隔离的集控室中。每一屏的盘面上装有各种必备的开关、控制电器和测量电表，以完成各自任务,1、发电机控制屏,1. 功能和构成 发电机控制屏是用来控制、调节、监视和保护发电机组的，每台发电机都配有单独的控制屏。发电机控制屏一般包含有励磁控制部分、发电机主并关及其指示操纵部分、发电机保护部分、仪用互感器及测量仪表等。 一般发电机励磁控制部分(自励恒压或自动电压调整器等) ，安装在主配电板中的发电机控制屏的下部 。 发电机主开关安装于该屏内的中下部，便于操纵的地方。,粗同步并车控制部分一般放在该屏后面或侧面，所有操纵按钮及指示灯均安装于盘面上。发电机的保护和自动化装置中，除了主开关所具有的几种保护外，尚

13、有逆功率保护。有的发电机还装有自动化装置，如自动卸载装置和自动调频调载装置中的测功器、调节器等。 测量部分包括转换开关、仪用互感器和测量仪表等，如通过电流表和转换开关可以测量任意一相的负载电流，通过电压表和转换开关可以测量发电机任意二线间电压。为了测量励磁电流，有的船舶上还有测量励磁电流的电流表。另外还有频率表、功率因数表、三相功率表等。转换开关和仪表安装于屏的上部面板上、以便于操纵和观察，互感器(电压、电流互感器)安装于屏内。,发电机控制屏结构上常设计成上、中、下三部分，上部的面板装有测量仪表、转换开关及指示灯，一般做成门式结构。中间装有主电源开关，面板上装有主电源开关的操作部件、指示灯、充

14、磁按钮等。发电机的自励恒压装置用的相复励变压器、并车用的移相电抗器和励磁变阻器等较沉重的设备安装在下部。,2主要器件 发电机控制屏上安装的主要器件有： 电流表(A)及转换开关 可分别测量发电机(每台发电机一个)任意一相的负载的线电流，通过转换开关进行操作。 电压表(V)及转换开关 可分别测量发电机和汇流排任意二线间的电压(每台发电机一个)，通过转换开关进行操作。 频率表(Hz) 用于测量发电机的频率(此表指针在不通电时可停留在任一位置)。 功率表(kW) 用于测量发电机的三相总有功功率。,功率因数表 用于测量发电机的功率因数。 励磁电流表 可分别测量各发电机励磁电流。无功功率表 用于测量发电机

15、的三相总无功功率。原动机调速开关 用于调节发电机的频率和并联运行时进行有功负荷转移。开关有“升速”和“降速”两个方向，并能自动复位到中间位置，它实际上是控制调速伺服电动机的正反转开关。框架式自动空气开关 发电机主开关通常均采用框架式自动空气断路器。主要用于接通与断开发电机主电路，可对发电机进行过载、短路、失欠压保护。,发电机主开关的合闸按钮、分闸按钮、充磁按钮和调速开关(按钮)。信号指示灯 发电机控制屏上设有指示发电机组状况的红、绿指示灯，某些船还装有黄色指示灯，其含义为：红色指示灯发电机组启动成功但未合闸时指示灯亮；绿色指示灯发电机主开关合闸供电指示灯亮；黄色指示灯发电机组启动建压成功主开关

16、已储能指示灯亮，主开关合闸指示灯熄灭。发电机励磁装置。逆功率保护及继电保护装置。,2、并车屏,为了便于控制发电机的并车，主配电板大多设置有并车屏。 并车屏中安装的主要器件有： 隔离开关 是将左右两侧母线连通的开关，即母线联络开关。通常母线联络开关不带负荷操作，因此采用隔离开关；当有带负荷操作要求时，须采用断路器。 整(同)步表及转换开关 通过转换开关指示任一台发电机与电网电压之间的频率差及相位差。,两个频率表 用于指示电网及待并发电机的频率，有的船舶采用一个组合式整步表。 两个电压表 用于指示电网及待并发电机电压，有的船舶采用一个电压表，通过转换开关切换测量。 整步指示灯 在手动并车时，用于显

17、示并车的电压、频率和相位条件。,粗同步并车的电抗器、主接触器及熔断器 在采用粗同步并车方式的船舶电站中，由电抗器、主接触器及熔断器等器件构成粗同步并车装置。准同步并车装置 在采用准同步并车方式的船舶电站中，设置有准同步并车装置 互感器 各类仪表及配电电器所测量或获取的发电机电压、电流量均需经过电压互感器和电流互感器，不可直接从母线上测取。,互感器,互感器是按一定的比例和精度变换电压或电流大小的变换器。其中变换电压的叫电压互感器(PT)，变换电流的叫电流互感器(CT)。电流互感器和电压互感器统称为互感器。 互感器的主要作用： (1)电压互感器副边额定电压为100V、电流互感器副边额定电流为5A(

18、或1A)。测量仪表，继电保护及自动装置都接在互感器的副边，只要改变互感器的变比，同一块电压表或电流表便可以测量任意数值的高电压或大电流了。 (2)用来使仪表，继电保护和自动装置通过互感器与原边的高电压和大电流隔离，这样可避免主电路的高压直接引入仪表、继电器的电路中，又可避免仪表、继电器的故障影响主电路，提高了主电路和控制、测量及保护电路工作的安全性和可靠性，从而也保证了操作人员的人身安全。,(3)通过互感器的不同型式的连接，可以获得我们所需要的继电保护和自动装置所需的任意相电流或电压的组合。一、电流互感器 电流互感器工作原理如图所示。 电流互感器工作原理,它的一次线圈匝数很少(有的直接穿过铁芯

19、，只有一匝)，导线相当粗；而二次线圈匝数较多，导线较细。根据磁势平衡原理，一、二次线圈电流间存在着下列关系 由于一次电流I1产生的磁势I1W1绝大部分与二次电流I2产生的磁势I2W2所抵消，所以总的磁势I0W1很小，铁芯中的磁通或磁感应强度都不大，激磁电流I0只有一次电流I1的百分之几。 使用电流互感器注意事项： (1)电流互感器的二次侧在工作时不得开路。,(2)电流互感器的二次侧有一端必须接地。这样做的目的是为了防止其一、二次线圈绝缘击穿时，一次侧的高压穿入二次侧，危及人身和设备安全。 (3)电流互感器在连接时，要注意一、二次线圈端子上的极性。 (4) 为了保证精度，副边所接负载不应超出其额

20、定容量。否则将造成不能允许的测量误差。 (5) 电流互感器应按一次电流、二次电流(一般为5A)和精确度级别等条件进行选择使用。,二、电压互感器 电压互感器的原理如图所示。 电压互感器工作原理 使用电压互感器注意事项： (1)电压互感器在连接时，也要注意其一、二次线圈接线端子的极性。,(2)电压互感器的二次侧在工作时不得短路。短路时将产生很大的短路电流，可能烧坏互感器。为此，电压互感器的二次侧则须装设熔断器进行短路保护。 (3)电压互感器的二次侧有一端必须接地。这也是为了防止一、二次线圈绝缘击穿时，一次侧高压穿入二次侧，危及人身和设备的安全。 (4)为保证测量的准确性，接在电压互感器副边的负载功

21、率不应超过其额定容量，即接在同一互感器副边的仪表或自动装置不允许太多，否则会使测量误差增大，并使自动装置及保护装置误动作。 (5)电压互感器应按一次电压、二次电压(通常为100V)和精确度级别等条件进行选择。 必须指出，电流互感器TA和电压互感器TV的次级绕组应可靠接地，电流互感器TA的次级回路在通过转换开关转换过程中或安装拆卸时，都应保证处于短路状态。,电流互感器TA和电压互感器TV的使用实例如图所示。,3、负载屏,负载屏主要是用于对各馈电回路进行控制、监视和保护，并通过装在负载线路上的馈电开关将电能供给船上各用电设备或分电箱。 供电给动力负载各分路的屏称为动力负载屏，一般船舶按动力负载的多

22、少可设二至四屏；供电给照明负载的负载屏称为照明负载屏，一般只需一至二屏。 普通负载屏主要是由配电开关、熔断器、部分还有电流表、电压表、绝缘监视表(兆欧表M)及其转换开关组成；在照明负载屏上还装设有变压器开关及电流表，电压表及转换开关等设备。,4、汇流排(母线),汇流排是发电机与负载(或分配电板)的联系桥梁。各发电机发出的电能先送到共用母线即汇流排上，再由汇流排配送到负载。有的船舶汇流排由二或多段组成，各汇流排之间根据需要通过隔离开关接通或断开。 从汇流排的连接上能直接反映出全船的供配电状况。如发电机是并联运行，还是单台分区供电；检修设备时，如何保证重要用户不停电；主发电机与应急发电机、岸电之间

23、关系；供电范围；配电系统的层次结构等。 在主配电板内的汇流排上常接有滤波电容，以防止电源中的谐波过高对无线电设备的干扰，滤波电容器的电容容量一般为0.5F。,5、分配电板、区域配电板,分配电板是向成组用电设备进行供电的开关和控制设备的组合装置。区配电板供电负载组数一般较多，它主要是控制其他区域配电板、分配电板或向正常工作电流大于16A的电气设备供电。分配电板一般只向单一性质负载供电，供电负载组数较少16A的最后分支电路进行电能分配,区域配电板、分配电板内一般装有分路开关、电器仪表、指示灯和熔断器等，若配电负载是电动机类负载，配电回路常常是接触器启动控制器件（接触器、热继电器、按钮）。按配电负载

24、的性质不同，可以叫做动力、照明、无线电、助航通信等不同类型的分配电板，其分配电板内部组成会有所不同。按配电板在电网中所处的位置，其继电保护的侧重点也会有所差异。,五 应急配电板、充放电板和岸电箱,应急配电板充放电板岸电箱电工试验板,一、应急配电板,应急配电板是用来控制和监视应急电源的工作情况，并将应急发电机发出的电能，通过应急电网向全船应急负载供电。它通常由应急发电机控制屏和应急负载屏组成。一般安装在船甲板上与应急发电机在同一舱室中。屏上所安装的仪表和电器与主配电板基本相同，只是因应急发电机总是单机运行的，故不需要并车和逆功率保护装置。,应急配电板,在图中可以反映出： 1应急电源 应急发电机的

25、参数为：额定电压AC400V；额定频率50Hz；额定功率64kW；计算电流115.5A。2与主电源的联锁 在自动控制方式下，一旦主电网失电，应急发电机 组立即自动起动，建立起稳定的电压后，应急发电机主开关ACB自动合闸，向应急电网供电；主发电机一旦恢复供电，应急发电机应自动切断应急电源供电并停机。 3发电机调压装置 发电机控制屏内设有发电机电压自动调整装置VR，可实现发电机的输出电压恒定在额定值范围内。,4应急发电机的输出电流指示 电流表1A及转换开关1AS可分别测量应急发电机任意一相的负载的线电流，其通过转换开关进行选择操作。5应急发电机的输出电压指示 电压表1V及转换开关1VS可分别测量发

26、电机和380V汇流排任意二线间的电压，其通过转换开关进行选择。6应急发电机及电网频率指示 频率表F测量应急发电机及应急电网的频率。7应急发电机的三相总有功功率指示 功率表KW测量应急发电机的三相总有功功率8380V应急电网绝缘监视,绝缘监视仪1M可实现380V应急电网各相对地绝缘电阻的巡回检测，当绝缘电阻降低到规定值时，发出声光报警信号。 9应急发电机主开关的控制与指示 发电机主开关采用框架式自动空气断路器，主要用于对发电机过载、短路、失欠压进行保护。除自动控制外，还具有手动控制。通过合闸按钮ON和分闸按钮OFF可实现接通与断开发电机主电路。发电机控制屏上指示灯主要指示发电机组状况： 红色指示

27、灯1RL2指示发电机组停止状态。 红色指示灯1RL1指示发电机组启动成功但未合闸时指示灯亮。 白色指示灯1WL指示发电机组启动建压成功主开关已储能指示灯亮，主开关合闸指示灯熄灭。,绿色指示灯1GL指示发电机主开关合闸状态。橙色指示灯1OL指示应急发电机组处于自动应急待命状态 10应急照明电源 应急照明电源采用两台400/230V、16KVA变压器1ET、2ET。 11220V应急电源的电流指示 电流表2A及转换开关2AS可以指示220V应急电源变压器原边的线电流，通过转换开关选择指示那台变压器的电流。12220V应急电源的输出电压指示 电压表2V及转换开关2VS可分别测量220V汇流排任意二线

28、间的电压，其通过转换开关进行选择操作。,13220V应急电网绝缘监视 绝缘监视仪2M可实现220V应急电网各相对地绝缘电阻的巡回检测，当绝缘电阻降低到规定值时，发出声光报警信号。14负载配电 负载配电开关均采用装置式空气断路器，380V负载出线（2-312-40）配电开关选用额定电流为100A、保护整定电流为16A、25A、40A、250A、800A不等；220V负载出线（2-12-19）配电开关选用额定电流为63A、保护整定电流为10、16A、20A、25A、32A、50A不等。,二、充放电板,应急蓄电池充放电板是蓄电池组充电放电及其控制、监视和保护的装置，并具有对负载的配电功能。 应急蓄电

29、池充放电板上主要设有电源开关、保护熔断器、指示灯、电压表、电流表以及充、放电转换开关等。作为船舶小应急电源，充放电板上还设有能在主电网失电情况下自动接通应急负载的控制电路。通常应急蓄电池充放电板由两部分组成：,（一）充电部分 在交流船上蓄电池组的充电电源一般由交流电网经半导体整流后供给，整流器多为桥式二极管或晶闸管整流装置。电路中设有交流电源开关及熔断器和向蓄电池组充电的总开关，以及监视充放电的直流电压表和电流表。对非整流充电电源必须设逆电流保护，以防止蓄电池向充电的直流电源放电。（二）放电部分 主要是由小应急电源供电所形成的用电回路。,船舶应急蓄电池充放电板如图5-9所示，各部分器件的功能及

30、作用如下：,图5-9 应急蓄电池充放电板原理图,1电源 对交流船舶，应急蓄电池充放电板的充电电源可以用变流机组，也可以用静止的整流装置把交流电变为直流电，CH为充电装置。充电装置的电源开关为装置式自动开关2QF，具有开关和保护功能。2充放电的电流、电压指示 充放电的电压指示 充电电流和放电电流的指示,3放电控制 联锁环节是指与主配电板、应急配电板的联锁，实际上是所有主发电机、应急发电机的电源主开关辅助常闭触点的串联形式，其逻辑关系前提是：当主、应急电网都失电的条件下。4负载配电 充放电板的放电部分实质是若干配电回路。在每个照明出线回路中只设熔断器保护而不设分断开关，其目的在于为了防止当小应急电

31、源供电时，应急用户的配电开关不至于处于分断状态而失去功能。,三、岸电箱,岸电箱应能满足接岸电时的各项要求： 岸电箱内应设有岸电接线柱、自动开关或开关加熔断器。在岸电箱与主配电板上应有岸电指示灯，以指示岸电是否有电。对岸电和中点接地的交流三相系统，应设有一接地接线柱，以便将船体接至岸上的接装置或岸上电网的零点。应有检测岸电极性(直流船)和相序(交流船)的措施。三相交流岸电箱上指示相序可以有相序指示器、相序指示灯来指示相序。,岸电箱通常设置在主甲板以上的位置,面板上应设有指示灯以指示外来电缆是否有电,箱内还应设置岸电相序的监视设备。,岸电箱,相序指示器：选用两个指示灯时，亮的指示灯表示超前相，暗的

32、指示灯表示滞后相；采用一个指示灯时，亮时表示超前相。,四、电工试验板 电工试验板安装在电工工作室，作为试验船上电机、电器、自动装置等电器设置的电源板，板上设有船上使用到的各类电源，并装有各种类型的插座、灯座及电源接线柱、仪表等。,六 船舶蓄电池装置,主要内容有四部分：1.酸性蓄电池基本结构和工作原理2.碱酸性蓄电池基本结构和工作原理3.蓄电池的容量4.蓄电池的维护保养主要掌握酸性和碱性蓄电池的特点、蓄电池的容量和维护保养。蓄电池：可反复充电使用的电池，又称为二次电池，电能机械能。作用：低压直流电源通信、助航、信号等设备；负责小应急照明。,蓄电池是最可靠的应急电源，一般规范均规定客船和500总吨

33、以上的货船要设置独立的应急电源，应急电源可以是发电机组，也可以是蓄电池组。并规定，当应急电源为应急发电机时，还应设置一蓄电池组作为临时应急电源。因此，每条船上都备有蓄电池组。 蓄电池在船上的主要用途：作为临时应急电源和备用电源，应满足向应急负载供电至少30min的要求；作为柴油应急发电机的启动电源、报警系统电源、船内通信系统电源、主发电机充磁电源等。,1、酸性蓄电池基本结构和工作原理 酸性蓄电池在船上使用历史悠久，用途广泛，价格低廉，船上多用。用途：起动用、牵引车辆用、固定型、其他用等四个系列，便宜、民用广。结构：主要有容器、极板、隔板等组成；极板为铅锑合金加压活性物质（正极PbO2，负极Pb

34、纯铅）。电解液：27%37%稀硫酸溶液，比重为1.281.31。注意： 电解液参与反应，前后比重发生变化。,图12-8 酸性蓄电池结构图,1-电极桩头；2-透气塞；3-连接条；4-容器,酸性蓄电池的结构,酸性蓄电池主要由容器、极板、隔板三部分构成，其外形结构如图12-8所示。,原理：铅、二氧化铅和硫酸化学反应，储存 和释放电能。 化学方程式： PbO22H2SO4PbPbSO42H2OPb2SO4 酸性蓄电池的单体蓄电池的额定电压2.1V，蓄电池组额定电压由6V和12V两种类型。,判断充放电状态方法（两个）：.测量电动势；.测量比重：比重d与电动势关系：E=0.84d。 放电时，硫酸的比重降低

35、到1.15为限，单体蓄电池电压降低到1.7V为限； 充电后，硫酸的比重增加到1.28为限，单体蓄电池电压上升到2.4V-2.6V为限。,2、碱性蓄电池基本结构和工作原理特点：体小，机械强度高，电压平稳，寿命长，易携带。 多军用。品种：CdNi、FeNi、ZnAg、CdAg等，船用：镉镍，铁镍。结构：由容器、极板和活性物质构成（外壳带电）。电解液：20%的氧化钾水溶液或纯氢氧化钠溶液，比重为1.21.27。注意： 电解液只起导电作用，不参与化学反应。,化学方程式：（充电前后电解液不变） Cd2Ni(OH)3 Cd(OH)22Ni(OH)2；判别充电结果：只有测量电势：1.25V；放完11.2V；

36、充好1.41.8V。,3、蓄电池的容量容量单位：安时（Ah）。容量Q=电流I时间t。其中，电流为标准放电电流，即经过标准放电时间使蓄电池放完电的电流。标准放电时间 酸、碱性不同： 1.酸性：固定为10小时（在25C下）； 2.碱性：通常为8小时。注意： 超过标准放电电流则蓄电池将： .容量大大减小； .寿命严重受影响。,蓄电池的主要性能,1、初次充电 新的或长期库存的蓄电池，在使用前需进过初次充电，其步骤如下： （1）将加水盖旋出，除去盖上小孔的封口，使其空气畅通； （2）配制电解液 ，用比重1.84纯硫酸1份容积加入2分容积蒸馏水配制成比重为1.28的稀硫酸 （注意配制电解液时，应把硫酸徐徐

37、注入蒸馏水中），加至液面高于隔板10-15mm。电解液加入后，将电池静置2-3h,即可将电池的正负极对应接好，准备充电。,4、酸性蓄电池的充电,（3）初次充电按相关手册规定的电流和时间进行，第一阶段充电使每个小电池端电压升至2.4V，然后改用第二阶段充电，直到电压和电解液相对密度在3h基本不变为止。（4）充电终了的特征是：电解液比重为1.285，单个电池电压为2.4-2.6V，有大量气泡逸出，充电完成后，将加水盖旋上就可以使用了。2、经常充电 酸性蓄电池的经常充电应分为两个阶段进行，第一阶段充电，使蓄电池电压上升至每个电池2.4V左右，然后转入第二阶段充电，直到电解液比重达到1.285，则充电

38、完毕。,3、通常充电方法 通常充电方法主要有充放电制和浮充电制两大类方法。充放电制方法包括：a、恒流充电法 在充电过程中充电电流始终保持不变。由于充电过程中电池电压逐渐升高，为保持充电电流不至于减少，电源电压也必须相应增高，这种充电方法由于充电电流大，所以充电时间可以缩短。但在充电末期充电电流仍不变，大部分电流用在分解水上，冒出很多气泡，这不仅损失电力，而且容易使极板上的活性物质过量脱落并使极板弯曲。,b、恒压充电法 在充电过程中充电电压始终保持不变。采用此法在刚开始充电时，电流大大超过正常充电电流，随着蓄电池端电压的上升，电流逐渐减小，当电池电压与电源电压相等时，充电电流为零，所以采用这种充

39、电方法可以避免蓄电池过量充电。但缺点是初期充电电流大，易使极板弯曲，活性物质脱落，充电末期电流小，使极板深处的硫酸铅不易还原。,c、分段恒流充电法 在充电初期，蓄电池用较大电流充电，当蓄电池发生气泡，电压上升到2.4V左右时，改用第二阶段较小电流充电。此法既不浪费电力，又较省时间，对延长电池寿命也有利，是目前船舶上常用的充电方法。浮充电制方法 采用此法时，整流设备经常处于工作状态，它与蓄电池并联供电，一方面向蓄电池组充电，以补充蓄电池组已放出的容量及自放电的消耗，另一方面还给直流负载供电。,4、过充电方法 铅蓄电池在运行中往往因长时间充电不足，过放电或其他一些原因（如短路），使其极板发生硫化现

40、象，从而在充电时电压、电解液比重都不易上升。为了使蓄电池运行良好，出现下述情况，需要进行过充电。 （1）蓄电池长期充电不足； （2）蓄电池已放电到极限电压以下； （3）以最大电流放电超过限度； （4）蓄电池放电后，停放了1-2昼夜而没有及时进行充电；,（5）蓄电池极板抽出检查，消除沉淀物以后； （6）电解液混有杂质； （7）个别电池极板硫化，充电时比重不易上升； 当发生上述现象时，在正常充电之后，再用10h放电率1/2或3/4的电流进行充电1h，然后停止1h，如此反复进行，直到充电装置刚一合闸就发生强烈气泡为止，这种充电称为过充电。,碱性维护保养有6大内容：.充电前加水，用1015次后查液面高

41、度；.50100次后换液，应在放电状态下更换，可用水清洗，及时加液；.在液中加少量氢氧化锂可增容量；.保持透气，防空气进入；.防正、负极直接短路；.1012次后过充电，正常充电电流充6小时后以一半的正常充电电流再充6小时。,5、蓄电池的维护保养,酸性蓄电池的维护保养：维护保养：9大内容：.过充电，.电解液的补充，调整，.保持清洁，.每1520检查电解液的高度，.按时过充，定期全容量放电，不常用，每月充、放一次，.充电时，温度不超过额定值，.通风，严禁烟火，.定期验仪表，用具，.每年化验一次电解液。过充电的方法： 正常充电后再用10小时放电率的1/2或3/4小电流进行反复充/停电1小时，直到刚一

42、接通电源就发生强烈气泡为止。过充电的6种情况： 过放电、大电流放电超限、未及时充电、抽出极板检查后、电解液有杂质、极板硫化充电比重不易上升。,由于种种机、电故障操作不当等原因均可能引起发电机主开关跳闸，造成主配电盘失电，这是一种严重的事故。作为船舶电气管理人员，当发生全船失电情况后应能迅速采取措施，尽快恢复供电，以减少由此引起的更严重的事故。 发电机主开关跳闸对于常规非自动化电站的处理与自动化电站的处理，两者有很大的不同。,发电机主开关跳闸的应急处理,常规非自动化电站主开关跳闸的处理1、航行中主开关突然跳闸主要可能原因：（1）负载太大或电网发生短路，引起过载或短路保护动作而跳闸。 如果发生故障

43、时机组仍然在运行且电压正常，说明可能是过载或短路保护跳闸。此时应仔细检查主配电盘汇流排是否短路，排除短路故障后或确信主配电盘汇流排没有发生短路故障时，才可合闸供电，负载从零逐渐增加，并限制负载。,（2）电站电气设备故障造成跳闸。 如果负荷不大，又没有发生短路现象，则有可能是电站设备本身故障引起跳闸。发生这类故障时如果机组仍在运行但电压很低或基本没有电压，可以断定是由于欠压或失压保护造成跳闸。此时，即使重合闸也不能成功，应将这一台发电机组停掉，启动备用机组投入电网运行，最后再检查故障机组的发电机调压器、主开关等。例如，主开关失压脱扣钩松动，加上船舶振动引起失压脱扣器动作，使主开关跳闸；如果失压线

44、圈绝缘老化，被击穿短路烧坏，也可使主开关跳闸等。,（3）运行机组因机械故障造成跳闸。 发生这类故障一般机组均已自动停机。声光报警装置会指示滑油压力失压或超速等机械故障，首先应答报警、消声，然后启动备用机组，待转速、滑油压力、电压正常后即可合闸供电，之后按功率大小及重要性逐级启动各类负荷，最后检修故障机组。另外，如果发生这类故障时事先无其他症状，由于机组转速下降造成跳闸并且停机，最大可能是由于燃油供给系统故障（如调速器失灵、断燃油等），例如发生发电机组的原动机调速器失灵，将不能保证油门的大小随负载的大小而相应增减，也会引起主开关跳闸，跳闸前辅机的转速、声音都不均匀，突大突小，变化范围大。这时应先

45、检查燃油供给系统，确定系统无故障后再启动备用机组，合闸投入供电，最后检修故障机组的调速器等。,2、并车时跳闸 如果并车时引起跳闸，因该是没有满足并车条件合闸，冲击电流太大，使过流保护装置或逆功率保护装置动作，引起跳闸。这时首先要检查原运行机组与待并机组的机、电状况，由于造成事故的原因主要是操作不当引起逆功率保护跳闸或过流保护跳闸，要将逆功率继电器复位或过电流继电器复位（视具体船舶电站确定，有些不需复位），一切正常时合上其中任一台发电机主开关，然后按功率大小及重要性逐级启动各类负荷，当运行发电机组带上相当负荷时，再调整待并发电机的频率、相位，使其满足并车条件，进行并车合闸，转移均分有功负荷，使两

46、台发电机稳定并联运行。,3、装卸货时跳闸 如果是停泊、靠码头装卸货时发生跳闸，大多是因起货机开的台数多，使发电机过载而跳闸，有时也因多台起货机同时启动而引起跳闸。对于小船，当船舶其他负荷比较小，发电机单机运行时，起货机在高速落货，位能反馈给电网，使得发电机逆功率，也可能造成主开关跳闸。发生上述故障，首先应答报警、消声，复位过电流继电器、逆功率继电器（视具体船舶电站确定，有些不需复位），此时应暂将起货机电源开关断开，同时应立即合上发电机主开关，按功率大小及重要性逐级启动各类负荷，再启动备用机组，按并车条件进行并车操作，最后再启动大负荷投入运行，发电机单机运行时应限制高速落货运行。,船舶自动化电站

47、全船电网失电的处理1、对于各种机、电故障（不包括短路故障）造成主开关跳闸，船舶自动化电站均能自动处理，不需要值班人员加以干涉，值班人员仅需要按照报警指示故障进行相应检查、排除故障即可。,2、对于短路故障将会造成主开关跳闸、全船电网失电、机组停电、仅有声光报警。报警指示发生短路故障，自动化电站的控制系统会自动切换至手动状态，且发出“阻塞”信号。此时值班人员切忌启动备用机组，合闸供电。首先应查看报警指示，应答后到主配电盘后面仔细检查汇流排何处发生短路，找到短路点进行排除处理。只有找到并排除故障，手动按下“复位”按钮，才能解除“阻塞”信号，使发电机恢复“自动”状态。如果确定主配电盘没有发生短路，应考虑主开关是否做过检修，是否是短路保护的选择性整定值设定不当，如果是这样，应按正确值重新设定。,