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目 录1

第一章船舶电力系统概述1

第一节 船舶电力系统1

一、船舶电力系统的组成1

二、船舶电力系统的特点及对其基本要求2

三、船舶电力系统的基本参数4

四、船舶电力系统的发展概况7

第二节船舶主电站容量确定和发电机组台数的选择8

一、确定船舶电站容量的目的和方法8

二、按需要系数法确定电站容量9

三、按三类负荷法确定电站容量12

四、按概率论法计算电站容量20

一、概述23

第三节船舶配电装置23

二、配电装置中的开关电器和控制电器25

三、测量仪表26

四、互感器28

五、选择电器和载流元件的条件29

六、主配电板32

七、应急配电板34

八、充放电板34

九、区域配电板和分配电板35

十、岸电箱和其他电板37

第四节船舶电力网37

一、船舶电网的分类37

二、船舶电网的结线方式38

三、船用电缆40

二、酸性蓄电池50

第五节蓄电池50

一、蓄电池在船上的应用50

三、碱性蓄电池54

四、标么值法55

第二章船舶电力系统短路计算58

第一节概述58

第二节同步发电机三相短路的物理过程59

第三节 电力系统三相短路分析61

一、无限大容量电源系统三相短路分析61

二、短路电流最大值出现的条件与大小63

一、计算短路点B的短路电流63

三、无限大容量电源计算短路电流的公式64

五、暂态过程中短路电流周期分量的变化规律66

第四节英国“劳氏”（LR）船级社的短路电流计算方法67

二、计算短路点C的短路电流69

三、“劳氏”计算法中的几点说明70

第五节 国标（GB）中关于船舶交流电力系统的短路计算72

一、概述72

二、基本计算公式72

三、关于GB3321中的几点规定75

四、中华人民共和国国家标准（GB3321—82）——船舶交流电力系统的短路计77

算77

五、短路计算举例90

第三章船舶同步发电机自动整步94

第一节概述94

一、准确同期法94

二、自同期法94

一、并联运行的条件95

第二节船舶同步发电机的准确同步95

二、手动准同步并车方法99

三、粗同步并车方法105

第三节船舶同步发电机准同步自动并车原理106

一、对自动并车装置的基本要求106

二、脉动电压的形成和性质107

三、准同步自动并车装置分类109

四、自动准同步并车装置的基本原理109

第四节TZT-1型交流发电机通用自动并车装置124

一、概述124

二、频率预调的工作原理125

三、电抗器接通控制电路127

第五节ZB-1A自动整步器129

一、概述129

四、主开关合闸控制及电抗器的自动切除129

二、单元逻辑元件介绍131

三、差频三角波的形成133

四、差频符号的鉴别和调速信号的输出135

五、超前时间的合闸信号发生电路137

六、最大允许合闸频差检测电路137

七、投入角限制和大频差闭锁137

八、电压差闭锁电路138

九、合闸信号的产生138

十、单机投入电路138

第四章船舶电力系统继电保护140

第一节概述140

一、继电保护的任务和作用140

二、对继电保护装置的基本要求141

三、继电器142

四、继电保护的基本原理146

第二节晶体管继电保护装置的基本电路147

一、晶体管继电保护装置的基本结构147

二、电压形成回路148

三、起动电路150

四、时限电路153

五、出口电路155

第三节船舶同步发电机的继电保护157

一、船舶同步发电机的不正常运行和故障及其所设继电保护157

二、船舶同步发电机的过载保护157

三、船舶同步发电机外部短路保护159

四、船舶同步发电机的欠压保护162

二、基本功能和结构原理163

三、操作方式163

一、作用163

第四节船用万能式自动空气断路器163

四、所带继电保护装置的基本原理169

五、自动开关的选择175

六、自动开关的检修175

第五节 自动分级卸载保护装置178

一、作用178

二、工作原理178

三、整定和检查方法182

第六节逆功率保护及逆功率继电器182

一、逆功率保护182

二、GG-21感应型逆功率继电器183

三、整流型逆功率继电保护装置186

四、晶体管型逆功率继电保护装置举例189

一、SATR-6型过电流、逆功率综合保护装置191

第七节船舶同步发电机综合继电保护装置191

二、船用综合保护装置197

三、GENOP21型过电流及逆功率综合保护装置203

第八节 船舶高压同步发电机的继电保护206

一、发电机的纵差动保护206

二、发电机定子绕组单相接地保护208

三、发电机转子回路接地保护211

第九节 船舶电力变压器的继电保护212

一、变压器的电流速断保护212

二、变压器的过电流保护213

三、变压器的过负荷保护213

一、装置式自动空气断路器及熔断器214

第十节 船舶电网的继电保护及其保护装置214

二、船舶电网的继电保护216

三、船舶电网单相接地监视及绝缘检测218

四、岸电供电的保护219

第十一节 船舶电动机的继电保护222

一、电流速断及过负荷保护222

二、电动机的单相接地保护223

三、电动机的低电压保护223

第五章船舶同步发电机电压及无功功率自动调整225

第一节概述225

一、同步发电机电压变化的原因、后果和调压基本措施225

二、自动电压调整器的作用226

三、对调压器的基本要求227

五、调压器的分类229

四、船舶同步发电机自动调压器的基本作用原理229

第二节不可控相复励自励恒压励磁系统230

一、自励同步发电机自励起压基本原理230

一、原理接线图及工作原理230

二、不可控相复励恒压基本原理232

第三节电流迭加相复励自励恒压装置234

一、原理接线图及工作原理234

二、调压器电路计算及分析234

第四节电磁迭加谐振式相复励自励恒压装置238

二、等值电路分析239

一、原理接线图及结构241

三、电容器CQ的谐振起压作用241

二、作用原理244

第五节 电磁迭加具有电压曲折绕组的自励恒压装置244

三、不可控相复励自励恒压装置安装调试及故障维护246

四、不可控相复励自励恒压系统各装置比较247

第六节 可控硅自励恒压励磁系统248

一、可控硅自励恒压励磁系统基本工作原理248

二、可控硅自励恒压励磁系统基本电路248

第七节 可控硅自励恒压装置256

一、TZ-250型可控硅自励恒压装置256

二、TZ-500型可控硅自励恒压装置259

三、TUR型可控硅自励恒压装置263

四、SMUJ-75型可控硅自励恒压装置266

第八节可控相复励自励恒压励磁系统269

一、基本作用原理269

二、TZ-F型可控相复励自励恒压装置269

三、CRB型可控相复励自励恒压装置273

一、无刷同步发电机275

第九节无刷同步发电机和谐波励磁系统275

二、具有谐波励磁的WST-400无刷同步发电机励磁装置276

第十节船舶同步发电机间无功功率自动分配282

一、并联运行发电机间无功功率自动分配基本原理282

二、无功负荷自动分配装置286

第十一节 船舶发电机自动励磁系统的动态特性290

一、改善动态特性的途径290

二、自动调节励磁系统的稳定性293

第十二节 自动励磁对船舶电力系统稳定性的影响294

一、无励磁调节的发电机与岸电并联运行的稳定性295

二、无励磁调节的两台船舶发电机并联运行的稳定性298

三、有励磁调节的发电机与岸电并联运行的稳定性300

四、有自动励磁的两台船舶发电机并联运行的稳定性303

一、作用306

第十三节 自动无功补偿306

二、补偿设备的容量307

三、补偿方式308

四、容量自动调节……………………………………………………………………（308

第六章船舶电力系统频率及有功功率自动调整309

第一节频率和有功功率的自动调整309

一、概述309

二、电力系统频率变化的原因309

三、电力系统负荷的静态频率特性和负荷调节效应310

四、同步发电机的功角特性311

五、调速器的基本原理及其特性312

六、单机运行时频率的调整——调速特性的平移314

七、并联运行机组间有功功率的转移和分配315

一、概述317

第二节 自动调频调载装置的组成和调频调载的方法317

二、自动调频调载装置的基本组成318

三、自动调频调载的方法324

四、二次调节系统的稳定性及系统的参数设置334

第三节 突加负荷在并联运行机组间的分配过程337

第四节 EPF-3型自动调频调载装置342

一、操作方式342

二、EPF-3型自动调频调载装置作用原理343

三、EPF-3型自动调频调载装置的工作过程346

第五节SGA23自动调频调载部分的分析347

第七章轴带发电机电站361

第一节概述361

第二节带整流—逆变中间环节的轴带发电系统364

第三节轴带发电机额定输出功率特性和控制方案的确定368

第四节 西门子轴带发电系统控制器的组成和原理376

第五节调相机在轴带发电系统中的作用381

第八章船舶柴油发电机组及电站运行自动控制384

第一节柴油发电机组自动控制的基本概念384

第二节船舶柴油发电机组自动起动／停车程序控制实例388

一、ZK-135型船舶应急发电机组自动控制装置388

二、船舶主柴油发电机组全继电器式自动控制装置391

第三节柴油发电机组及电站自动控制装置396

一、柴油发电机组的自动起动396

二、自动合闸及自动重合闸401

三、柴油发电机组的停机402

四、指示、故障报警和打印系统及模拟试验404

第四节船舶电站运行自动化的总体控制405

一、总体控制的一般功能406

二、船舶电站运行自动控制流程图415