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1.2 船舶电力系统的特点
由于船舶是一个孤立的活动于海洋上的独立体,所以使得船舶电力系统与陆上电力系统相比有很大差异,主要表现在以下几个方面。
1.船舶电站容量较小
陆上电网容量一般为几百万~几千万千瓦,单机容量大多为数十万千瓦;一般远洋船舶主电站大多装三台发电机组,发电机的单机容量为400~800kW。因为船舶电站容量较小,而某些大负载容量可与单台发电机容量相比,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),所以对船舶电力系统的稳定性提出了较高的要求,如要求船用发电机调压器、原动机调速器的动态特性与陆上发电机组相比具有较高的指标,有强行励磁的能力,且发电机组应能承受较大的过载能力。另外,由于船舶工况变动也较频繁,所以它对自动控制装置的可靠性也提出了较高的要求。
2.船舶电网输电线路短
与陆上数千公里的高压输电网络相比,船舶发电机端电压、电网电压、负荷电压大多是同一个电压等级,因此其输配电装置较陆上系统简单。因为船舶容积的限制,电气设备比较集中,电网长度不长并都采用电缆,所以其对发电机和电网的保护也比陆上系统简单,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。
3.船舶电气设备的工作环境恶劣
船舶电气设备的工作条件比陆地恶劣得多。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,会造成电机出力不足,绝缘加速老化;当相对湿度高时,则会使电气设备绝缘受潮、发胀、分层及变形等,使其绝缘性能降低,并且会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。