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船舶電站

鎖定
船舶電站,是指船舶上將機械能轉換成電能並對其進行監視、控制、測量、分配和保護的裝置。由船舶電源、船舶電力網絡、配電系統設備和電力系統保護設備等組成。按電源可分為主電源(主發電機組)、應急電源(應急發電機組、蓄電池組、弱電電源)、輔助電源(輔助發電機組)和岸電箱。配電網絡可分為主電網、應急電網、照明電網和弱電電網。配電和保護設備有主配電屏、應急配電屏、發電機保護設備和電網保護設備等。 [1] 
中文名
船舶電站
外文名
ship power station
組    成
原動機發電機和附屬設備等
種    類
主電站、應急電站等
作    用
全船發、配電
學    科
電氣工程

船舶電站簡介

對於新建造的或者經過大修以後的船舶電站,必須按照中國船級社頒發的《鋼質海船入級與建造規範》的要求,進行檢測、試驗和調整。這是一項關於船舶電站質量,保證船舶安全航行的重要工作,必須認真、精心地做好每項調試內容。船舶電站調試都在繫泊時,由船舶建造船廠或承修船廠會同接船單位或船舶電管人員、船舶檢驗部門一起進行。其調試方法與其他船舶電氣設備的調試方法一樣,也是先“化整為零”。 [2] 
船舶電站是船舶電氣設備的核心、它擔負着全船發、配電的重要任務,起着“心臟”作用,電站運行好壞直接關係到船舶安全。特別是電氣化自動化船舶,各種工作機械及生活設備都需要用電來控制和拖動。因此,電站極為重要,對於船舶的電氣維修管理人員來講,首要任務就是維護管理好船舶電站,保證船舶電站供電可靠,電網穩定、運行經濟、使用安全,一旦出現故障能夠快速排除。 [2] 

船舶電站組成

船舶電站是由原動機、發電機(組合成發電機組)及配電板組成的。
發電機組是把動能轉化為電能的裝置,通過配電板來進行控制及分配。
帶動發電機運轉的原動機可為柴油機、汽輪機或燃氣輪機,相應的發電機組稱為柴油發電機組、汽輪發電機組或燃氣輪機發電機組
柴油發電機組工作效率高、油耗低、輕便、啓動快,操縱方便,維護簡單,附屬設備較少,是船上使用最多、最普遍的發電機組。不僅用於以柴油機為動力裝置的船上,而且也應用於其他動力裝置的船上。為了減小機組的重量和外形尺寸,通常採用中、高速柴油機作為原動機。 [3] 

船舶電站種類

通常,船舶電站的種類有:
①主電站,是正常情況下向全船供電的電站;
②應急電站,是應急情況下向為保證船舶安全所必需的負載供電的電站;
③小應急電站,是當主電站失電而應急電站尚未啓動時對重要處所的照明和收發報機供電的電站。
主電站裝有主發電機組、備用發電機組.有的船舶還裝有停泊用發電機組。船舶主電站中的主發電機能夠保證供給船舶在航行、裝卸貨、起錨、拋錨等各種工作狀態時船上所有用電設備所需的電能。當主發電機因故停機時可使用備用發電機。目前船上一般裝有兩台或兩台以上相同形式、相同容量的發電機,可以互為備用。當船舶航行與停泊工況的用電負荷相差很大時,為了經濟、合理地使用機組,船舶才設置單獨的停泊用發電機組。
應急電站是船舶處於應急狀態時(如機艙破損進水、主發電機組不能工作)向全船重要用電負載(如操舵裝置、電信設備、應急照明等)供電以保證船舶安全的重要設施。應急電站的電源可以是蓄電池組或應急柴油發電機組。採用蓄電池組作應急電源時,蓄電池的容量應至少能滿足3~6h連續供電的要求;採用應急發電機時,可採用手動或自動應急啓動的方式。由於應急時的用電量與停泊時的用電量有時相近,因此,有的船上以停泊電站兼應急電站,但其佈置必須按照應急電站的要求進行。在一些小型船舶上,常用蓄電池組作為應急電站。
在使用應急發電機作為應急電站的船舶上,尚設有由蓄電池組成的臨時應急電源(亦稱小應急電站)。當主電站失去供電能力,應急電站尚未投入工作或主電站和應急電站都失去供電能力時,臨時應急電源能夠自動投入工作,以保證一些最重要的用電設備,如重要通道和出人口處的照明等供電。同時,小應急電站一般還擔負着啓動應急發電機組的任務。 [3] 

船舶電站設計

船舶電站基本要求

1).具有充足的發電能力,向全船用電負荷保證可靠用電。
2).具有較強生命力,在船舶用電網絡或相關艙室受損時仍能保證向船舶重要用電負荷供電。
3).具有較低的全壽命週期費用,日常維護保養容易。
4).具有較高的運行安全性,能保證在任何情況下操作者和設備的安全。
5).便於安裝建造,具有優良的操作使用性能。 [4] 

船舶電站基本原則

1).只需一台主發動機組運行就可以保證船舶上最大負荷 的順利投入運行。
2).船舶設置單一主電站時,應配置備用發動機組,以保證發電機組發生故障或平時維修保養的機動性。
3).電站應考慮一定的容量儲備,以保證添置新用電設備或後期改裝而增長的電力需求。
4).電站設計應努力提高發電設備在各種工況下的利用率。
5).根據船舶的特點和推進動力裝置的類型合理選擇發電機組,並應儘可能減少發電機組的品種。
6).艦艇或要求較高的艦船應設置多個電站,並應考慮生命力功率儲備。
7).電站設計應努力提高發電設備在各種工況下的利用率。
8).根據船舶的自動化水平和運行管理的要求,確定電站自動化的配置方案,並在可靠工作的前提下,不斷提高電站的自動化程度。
8).努力改善發電設備的操作條件。
9).合理配置應急電站的和輔助電站。
10).電站設計還應注意電力設備佈置的合理性和船廠建造,安裝的方便性。
11).應選用性能優良、無故障工作時間長的發電機組和控制設備、以保證電站的可靠性運行。
12).電站系統的各個環節應配備適當的保護措施。
13).電站的的接焊供電應注意安全和防火要求。 [4] 
參考資料
  • 1.    馬廣文.交通大辭典:上海交通大學出版社,2005.01
  • 2.    阮礽忠編著.船舶電氣設備維修技術:機械工業出版社,2013.01
  • 3.    方學智主編.船舶與海洋工程概論:清華大學出版社,2013.01
  • 4.    《現代電氣工程師實用手冊》編寫組編.現代電力工程師實用手冊(下冊):中國水利水電出版社,2014.06