课程名称：船舶电工工艺课题十五、船舶电站的系泊试验步骤一、概述船舶电站是由原动机、发电机、调压装置及配电板等组成，是船舶的主要动力设备。
它通过配电板向船舶上所有电气设备提供足够的工作能源，以保证船舶的正常航行和船上人员的日常生活用电。
为了保证船舶的连续航行，要求船舶电站能长时间地不间断工作，大型船舶一般都装有两台以上的发电机组。
随着负载的增减，可以用一台发电机，也可以用两至三台发电机并联运行，所以每台发电机组的参数组合都要相互适应。
由于船用配电板都安装在集控室内，直接控制发电机的运转，所以一般在进行柴油发电机组系泊试验的同时，还要进行配电板试验。
船舶电站承担着发电与配电的重要任务，船舶电站一但出现故障，将会影响着船舶的安全航行。
因此，大中型船舶除要求设置主电站作为正常航行时的供电外，还需设置应急电站，以备在非正常情况下，来代替主电站给重要负载及主要照明提供应急供电，保证船舶仍能正常航行。
由于船舶电站工作环境较差，而且工作负荷较重，因此，在进行船舶电站的配置与调试时，必须要了解船舶电站的系泊试验的相关内容。
随着船舶自动化程度的不断提高，船舶电站自动化也必然由单一的就地控制发展到综合的集中监控。
由于船舶自动电站的广泛应用给船舶的控制带来了很大的方便，也使船舶自动化等级由有人机舱发展为无人机舱。
船舶自动电站是现代船舶自动化程度不断完善的标志，是电子技术与精密机械相结合的产物，是现代高科技在船舶建造中的应用。
自动电站是在一般电站基础上增加了由计算机集中监控和自动安全保护的系统。
自动电站是一套控制比较复杂、专业技术性强的系统，是船舶动力系统的重要组成部分。
自动电站系统的性能将反应船舶的自动化程度，因此船舶电站的系泊试验和航海试验在船舶电气试验中就更加重要。
一、对船舶电站的总体要求（1）船舶电站应满足船舶在各种状态下的用电量需要。
（2）每台发电机的最高负荷应为额定负荷的75~90%，要留有一定的储备容量。
（3）船舶电站发电机组的台数和容量的选择，要满足的条件为：即使任一发电机组停止工作，也仍能保证船舶推进系统、船舶安全所必须的重要设备的正常运行。
（4）若要求发电机并联运行，则最好应选用同类型的发电机组，以保证其并联容易、运行稳定及互为备用。
（5）使用的发电机的台数要适当，一般为3~5台发电机。
（6）发电机组应有调频及调压装置，以保证供电的频率偏差及电压变化率能满足《钢质海船入级与建造规范》（简称《规范》）的有关要求。
（7）要设置各种保护环节，以便能及时切断故障部分，保证船舶电站的继续运行。
（8）船舶上要设置应急电站，以应对紧急情况下的需要。
二、主配电系统的组成船舶主配电板按其在船舶上所起的作用一般可分为发电机控制屏、并车屏、负载屏和岸电屏四类，其应用说明如下。
（1）发电机控制屏：每一台发电机一般均应有一个独立控制屏，以便对发电机进行控制、监视和调整。
但对于容量30kW以下的发电机，有时不设置独立的控制屏。
（2）并车屏：发电机作并联运行时，主配电板一般设有一个并车屏。
（3）负载屏：该屏上装有各种规格的自动空气断路器，经此可供电给较重要的负载，如舵机、锚机、货机等，还可供电给照明等小型电力系统。
大型配电板一般有几个负载屏。
（4）岸电屏：在大型船舶中，因引入岸电容量较大，故其开关设备较大，并装有监测仪表、相序指示灯、逆序保护等环节，为此一般设置一个岸电屏。
三、自动电站的构成船舶自动电站一般由发电机组（包括原动机和发电机及控制设备）、主配电板（包括组合屏自动电站管理报警监控等）、应急发电机系统组成。
四、船舶电站系泊试验的主要内容从总体上来说，船舶电站的系泊试验主要包括发电机组的调试及主配电板（应急配电板）调试两大部分。
结合自动电站的试验要求，在具体系泊试验过程中，主要有以下几个方面。
（1）柴油发电机组起动及报警装置试验：检验柴油发电机组的起动性能及滑油、冷却水的高压、低压和高温、低温等的报警。
（2）主配电板保护装置试验：检验整个继电保护装置动作的正确性。
（3）柴油发电机组负荷试验：检验柴油发电机组由轻载到满载时的负载特性。
（4）柴油发电机特性试验：检验每台发电机电压调整率的变化持性。
（5）对电气网络的各种电气参数和机械动力信号自动监测、记录、显示，且具有逻辑判断功能，从而控制发电机组的运行状态。
（6）发电机组的自动起动试验。
（7）发电机组自动接入电网试验。
将发电机接到主配电板的汇流排上，在汇流排不带电状态下进行。
（8）发电机并联运行与配电板联锁试验。
发电机组能自动并车，保证发电机组处于最佳运行状态，各台机组既能作为单机运行，又能进行并联运行及负荷的稳定转移；保证联锁装置上的电气线路控制的正确性和机械装置动作的可靠性（9）发电机组自动调整电压，在并联运行时自动调整机组间无功功率分配。
（10）发电机组自动调整频率，而且在并联运行时自动调整各机组间有功功率分配。
（11）自动分级卸载试验。
自动分级卸载是指电站超负荷时自动卸除一些非重要负载，可以实现多次卸载以适应不同程度的过载条件，保证对重要负载的连续供电。
（12）负载自动分级起动试验。
负载自动分级起动有两种含义：一是指电网从断电状态恢复供电时，为限制过大的起动冲击电流，自动分级起动重要负载；二是指在保证不引起发电机组重新过载的前提下，自动分级卸载后被卸去的负载再次投人运行。
（13）电气及机械故障时自动保护试验。
（14）发电机组自动解列试验。
发电机组并联运行且轻载状态下按确定顺序使运行机组逐台退出电网，直到其余运行机组脱离轻载状态为止。
（15）发电机组自动停机试验。
发电机组的原动机的停机，分正常停机处理和紧急停机处理两种。
（16）主电站与应急电站供电的自动转换试验。
（17）模拟试验。
自动电站具备模拟试验功能，可以用模拟方式检测自动电站的各项功能。
（18）重载询问试验。
重载询问是指在起动大容量用电设备（一般指大于发电机单机额定功率15％的负载）之前，自动检查电站中正在运行的发电机组是否能满足它的用电及起动要求。
若负荷能满足要求则允许大负载立即起动，否则应先起动一台备用发电机使之并网后再允许它起动。
（19）自动无功补偿试验。
自动无功补偿是指通过控制投／切电容器组，使负载的功率因数保持在较高的状态。
五、船舶电站绝缘电阻的测量任何电气设备在通电以前，都要进行绝缘电阻的测量，这是人身安全和设备安全的根本保证，也是试验过程中的必检项目。
绝缘电阻分为冷态绝缘电阻和热态绝缘电阻。
冷态绝缘电阻是指试验前设备的绝缘电阻，此时设备处于静态，用于检验设备安装情况。
热态绝缘电阻是指设运行一定时间，并达到稳定温升后的绝缘电阻，此时设备处于工作状态，即处于动态和热态情况下，用于检验设备绝缘材料的绝缘性能变化情况。
步骤二、柴油发电机组起动及报警装置试验一．柴油发电机组起动试验1．试验内容和要求柴油发电机组的起动，是用船上的压缩空气或蓄电池等起动设备来进行的。
试验时，通过柴油机的冷态起动，来检验其起动灵活性、起动时间及起动次数。
（1）用压缩空气起动的柴油机：试验前将一只副空气瓶充气至额定工作压力，在中途不补充气的情况下对冷态柴油机开始进行起动试验，当柴油机起动至柴油燃烧后立即停车，然后再次起动。
试验时应记录每次起动前、后的空气瓶压力及最低起动压力。
起动次数不少于6次。
（2）用蓄电池起动的柴油机：试验前将蓄电池组（二组）充足电源，在中途不补充电的情况下对冷态柴油机开始进行起动试验，当柴油机起动至柴油燃烧后立即停车，然后再次起动。
试验时应记录蓄电池起动柴油机的次数。
起动次数不少于10次。
（3）自动起动的应急柴油发电机，应作主发电机停电状态下的自动起动试验。
试验时，记录从主电源切断到应急发电机自动起动运行所需要的时间。
对于应急柴油发电机，要求在0℃以下的环境状态下具有冷态起动的能力。
试验时气温条件一般较难满足，可以选择环境温度较低的条件下进行试验。
（4）对于自动起动的应急发电机组，每台机组应能具有连续3次起动的能源。
此外，还应具有第二能源，在30分钟内能起动3次（除非柴油机能用手工起动）。
在试验时，起动的次数应不小于上述规定。
2．试验记录柴油发电机起动试验须记录起动前后副空气瓶压力、起动次数及最低起动压力。
用蓄电池组起动的柴油机则要记录起动次数。
二．安全报警装置试验柴油机一般设有滑油低压、冷却水低压、冷却水高温及滑油滤器压差过大等安全保护装置。
当其参数达到报警设定值时进行声光报警，达到极限值时柴油机组应停车。
1．试验内容和要求（1）冷却水低压、高温的声光报警装置可采用摸拟方法进行试验。
将低压和高温报警传感器从机上拆下分别接至手动油泵和电加热的液体容器中，分别进行降压或加温操作，观察相应报警器的动作情况，当达到其设定值时，安全报警装置应立即发出声光报警信号。
（2）滑油低压采用摸拟方法试验。
将滑油传感器从机上拆下接至手动油泵，使滑油压力达正常值，然后起动柴油机，并用手动泵控制滑油压力，当滑油压力降低到报警压力时，应发出声光报警信号，如继续降低到低压停车压力时，柴油机应能自动停车。
（3）冷却水高温停车装置采用摸拟方法试验。
用电通过水加热温度传感器，加热前起动柴油机，当传感器达到报警温度时，应发出声光报警信号，如温度继续上升至高温停车的温度时，柴油应能自动停车。
对于额定功率大于220kW柴油发电机组，应进行超速保护装置试验。
在柴油机空载运转情况下，将柴油机转速从额定转速向上加速，当超过额定转速的15％时应能自动停车。
2．试验记录试验时应对每一压力、温度安全报警测点做好报警及停车记录。
步骤三、主配电板保护装置试验主配电板保护装置是指安装在主配电板上用来控制主开关的装置。
在正常情况下，发电机的电能是通过配电板上的三相主开关的闭合来送至配电板的汇流排的。
当电力系统出现负载加重或短路等不正常的情况时，保护装置立即开始动作，断开主开关，以避免发电机超负荷运行。
主开关一般采用的是自动空气断路器。
为了保证柴油发电机组的负荷试验正常进行，我们首先要做好主配电板保护装置的试验。
一、试验内容和要求保护装置一般由互感器控制电路、运算电路和延时继电器组成。
当不正常的信号出现时，通过互感器产生的一个信号，经运算电路分析比较送到不同的延时继电器，控制保护装置的动作。
试验的内容是检验整个保护装置动作的正确性。
（1）过载保护。
将保护装置整定在发电机额定电流的125～135％，延时继电器调整在15～30秒，当电流超过整定值时，保护装置开始动作。
（2）失压保护。
可利用空气断路器的低压脱扣线圈来完成。
若发电机不能发电，则空气断路器便不能合闸；当电压降至额定电压的70％～85％时，应经系统选择性保护要求延时后，方能动作，一般整定在80％～70%之内。
对于低于70％额定电压时作失压处理，瞬时动作的延时特性应与短路保护的延时特性相协调，具体要求可以按照发电机技术条件决定。
