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第1章　船舶电力系统概述1

1.1　船舶电力系统的组成与设计2

1.1.1　船舶电力系统的概念及组成2

1.1.2　船舶电力系统的类型4

1.1.3　船舶电力系统的设计内容7

1.1.4　船舶电力系统具体设计任务9

1.1.5　船舶电力系统的设计步骤10

1.1.6　船舶电力系统设计的规范和标准11

1.2　船舶电气设备的船用条件及基本要求13

思考题17

第2章　船舶电源设计18

2.1　船舶电站概述18

2.1.1　船舶电站的分类和特点19

2.1.2　船舶主电站设计的基本要求20

2.1.3　船舶应急电站的设计要求22

2.2　船舶电站供电制23

2.2.1　电流种类的选择24

2.2.2　船舶电源的线制25

2.2.3　船舶电源的额定频率28

2.2.4　船舶电源的额定电压28

2.3　船舶电力负荷的计算31

2.3.1　计算电力负荷的目的31

2.3.2　船舶电力负荷的分类32

2.3.3　船舶电力负荷的特点32

2.3.4　船舶电力负荷的计算方法34

2.4　三类负荷法35

2.5　需要系数法42

2.6　船舶电站发电机组的选择45

2.6.1 电站容量和数量的确定45

2.6.2　民用船舶电站发电机组数量和功率的确定46

2.6.3　发电机组台数选择参考方案47

2.7　船舶轴带发电机简介47

2.7.1　轴带发电机特点48

2.7.2　轴带发电机的组成和工作原理49

2.7.3　轴带发电机的运行操作50

2.7.4　轴带发电机的工作模式51

2.8　船舶电力负荷计算应用举例52

思考题64

第3章　船舶电力网65

3.1　船舶电力网概述65

3.2　船舶供电网络67

3.2.1　船舶电网的分类67

3.2.2　船舶供电网络的可靠性69

3.3　船舶电网的类型及选择71

3.3.1　船舶电网的基本类型71

3.3.2　各种配电方式分析72

3.4　船舶电站主母线的类型76

3.5　船用电缆截面积的计算及选择77

3.5.1　船用电缆种类77

3.5.2　电缆型号、导体和绝缘材料的选择77

3.5.3　船用电缆的燃烧特性选择81

3.5.4　船用电缆不同工作制的载流量82

3.5.5 电缆载流量的修正系数82

3.5.6　电缆负荷电流的计算84

3.5.7　不同用电负荷电流的估算88

3.5.8　电缆截面积的确定90

3.6　船舶电网线路压降的计算92

3.6.1　电压降允许值92

3.6.2　电网线路电压损失计算92

3.6.3　电流和电压降的关系曲线95

3.7　船舶中压电力系统简介96

3.7.1 中压电力系统的特性97

3.7.2　中压电力系统的优缺点97

3.7.3　中压电力系统的选取98

3.7.4　电力推进船舶中压系统的结构98

3.7.5 中压电力系统的隔离开关和接地开关100

思考题101

第4章　配电装置和常用电器102

4.1　船舶的配电装置102

4.1.1　主配电板103

4.1.2　应急配电板103

4.1.3　分配电板104

4.1.4　区域配电板105

4.1.5　蓄电池充放电板106

4.1.6　分配电箱106

4.2　船用低压开关107

4.2.1　万能式断路器107

4.2.2　塑料外壳式断路器110

4.2.3　万能转换开关111

4.2.4　组合开关113

4.3　电流互感器和电压互感器114

4.3.1　电流互感器115

4.3.2　电压互感器117

4.4　船用保护电器118

4.4.1　逆功率继电器118

4.4.2　负序继电器119

4.5　船用测量仪表121

4.5.1　频率表122

4.5.2　电压表与电流表124

4.5.3　功率因数表125

4.5.4　绝缘电阻表和电网绝缘监视仪125

思考题128

第5章　船舶电力系统的保护129

5.1　船舶电力系统保护概述129

5.1.1　保护的概念129

5.1.2　船舶电力系统保护的特点129

5.1.3　电力系统对保护装置的基本要求131

5.1.4　电力系统的保护设计131

5.1.5　电力系统具体的保护内容132

5.2　船舶电网的保护分类132

5.2.1　全定额保护方式133

5.2.2　后备保护方式133

5.3　船舶主要用电设备的保护134

5.3.1　变压器的保护134

5.3.2　发电机的保护138

5.3.3　电动机回路保护141

5.3.4　舵机电动回路保护143

5.3.5　岸电连接保护144

5.3.6　蓄电池保护144

5.3.7　仪表、指示灯和控制电路的保护144

5.3.8　静止或固态装置的保护145

5.3.9　照明和电热器回路保护145

5.3.10　船舶电网的保护145

思考题148

第6章　船舶电力系统短路电流的计算149

6.1　短路电流计算的目的和意义149

6.2　船舶电力系统短路电流计算特点150

6.3　短路计算系统图和相对值150

6.4　船舶直流电力系统的短路电流计算152

6.4.1　短路电流计算公式153

6.4.2　各电机输出端的馈电线端短路电流153

6.4.3　主配电板汇流排处短路电流154

6.4.4　远离主汇流排的馈电线端短路电流154

6.5　船舶交流电力系统的短路电流计算154

6.5.1　相关名词术语154

6.5.2　船舶交流电力系统短路电流计算特点155

6.5.3　发电机馈电端短路电流计算156

6.5.4　电动机馈电端短路电流计算158

6.5.5　接近主配电板处短路时的短路电流计算158

6.5.6　远离主配电板处短路时的短路电流计算160

6.5.7　短路功率因数的计算164

6.5.8　短路阻抗和时间常数的计算与换算165

6.6　交流电力系统短路电流计算应用举例167

思考题178

第7章　船舶电力系统CAD179

7.1　船舶电力系统CAD的基本内容179

7.2　船舶电力系统CAD软件开发应注意的问题180

7.3　船舶电力系统相关的计算分析182

7.3.1 船舶电力负荷的计算182

7.3.2　船舶电力系统短路电流的计算184

思考题186

附录187

附录A　计算用曲线图187

图A-1 电缆的时间常数187

图A-2　30min和1h工作制的修正系数188

图A-3　重复短时工作制的修正系数188

图A-4　直流24V时每米电缆电压降的百分数曲线189

图A-5　直流220V时每米电缆电压降的百分数曲线190

图A-6　交流三相380V每米电缆电压降的百分数曲线（取cos？＝0.8）191

附录B　计算用数据表192

表B-1 船舶低压电力系统电线电缆的参考载流量192

表B-2　船舶低压电力系统电线电缆的短路温度与短路电流和I2t值195

表B-3　船用电缆在频率为50Hz时的电抗值196

参考文献198