摘 要：文章基于44.9m拖網(wǎng)漁船項(xiàng)目，根據(jù)實(shí)船的配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)展開(kāi)論述，以實(shí)際船型的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟分步闡述，對(duì)于掌握配電設(shè)計(jì)思路及原理以及了解普通民船配電系統(tǒng)均具有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：電站管理；主配電板；過(guò)載保護(hù)；短路保護(hù)

1 配電板

船舶主配電板由主電源直接供電、并分配和控制電能至船上各種設(shè)備的開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備組件。

44.9m拖網(wǎng)漁船船的主配電板外形圖如下：

從左至右由組合起動(dòng)屏、1號(hào)發(fā)電機(jī)控制及負(fù)載屏、2號(hào)發(fā)電機(jī)控制/同步/負(fù)載屏，共三屏組成一體。

組合起動(dòng)屏：組合起動(dòng)屏是將為主輔機(jī)服務(wù)的主要的機(jī)艙風(fēng)機(jī)油泵、消防總用泵、艙底總用泵等設(shè)備，布置在該屏上，便于集中控制，節(jié)省空間。

發(fā)電機(jī)屏：發(fā)電機(jī)屏用來(lái)控制和監(jiān)視主發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。屏一般分為上下兩部，上部安裝指示和操作器件。下部安裝發(fā)電機(jī)開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)具有欠壓、過(guò)載逆時(shí)限、長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)脫扣和過(guò)電流瞬時(shí)脫扣等裝置，這些主空氣開(kāi)關(guān)均為抽屜式。

同步屏：同步屏也稱為并車屏，用來(lái)控制發(fā)電機(jī)投入或退出電網(wǎng)運(yùn)行。同步屏的主體是母線隔離開(kāi)關(guān)。隔離開(kāi)關(guān)在母線上發(fā)生短路故障或在兩側(cè)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行有困難時(shí)分?jǐn)?。本船同步屏位于配電板的中間屏1#發(fā)電機(jī)控制屏/負(fù)載屏內(nèi)。

2 配電板的保護(hù)

發(fā)電機(jī)對(duì)配電板供電，應(yīng)采用能同時(shí)分?jǐn)嗨薪^緣極的斷路器作發(fā)電機(jī)的過(guò)載和短路保護(hù)，其過(guò)載保護(hù)應(yīng)與發(fā)電機(jī)的熱容量相適應(yīng)，并滿足下列要求：（1）過(guò)載小于10%，設(shè)一帶延時(shí)的音響報(bào)警器，其最大整定值應(yīng)為發(fā)電機(jī)額定電流1.1倍，延時(shí)時(shí)間不超過(guò)15min。（2）過(guò)載10%～50%之間，經(jīng)少于2min延時(shí)斷路器應(yīng)分?jǐn)?。建議整定在發(fā)電機(jī)額定電流125%～135%，延時(shí)15s～30s斷路器分?jǐn)?。?）過(guò)電流大于50%，但小于發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)短路電流，經(jīng)與系統(tǒng)選擇性保護(hù)所要求的短暫延時(shí)后，斷路器分?jǐn)?。斷路器短延時(shí)脫扣器建議按如下規(guī)定進(jìn)行整定：始動(dòng)值為發(fā)電機(jī)額定電流的200%～250%，延時(shí)時(shí)間：直流最長(zhǎng)為0.2s，交流最長(zhǎng)為0.6s。（4）在可能有三臺(tái)及以上發(fā)電機(jī)并聯(lián)連接的情況下，還應(yīng)設(shè)有瞬時(shí)脫扣器，并整定在稍大于其所保護(hù)發(fā)電機(jī)的最大短路電流下斷路器瞬時(shí)分?jǐn)唷?/p>

發(fā)電機(jī)聯(lián)鎖：發(fā)電機(jī)空氣斷路器和空間加熱器聯(lián)鎖。（即發(fā)電機(jī)不使用的時(shí)候，空間加熱器工作，達(dá)到防潮目的，發(fā)電機(jī)工作時(shí)，空間加熱器不工作）

發(fā)電機(jī)空氣斷路器和岸電聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖。（即岸電和發(fā)電機(jī)不能同時(shí)向船上電網(wǎng)供電，只能其一）

配電板自身還設(shè)有如下的監(jiān)測(cè)及報(bào)警內(nèi)容：（1）匯流排電壓高105%（420V）以上報(bào)警，延時(shí)10秒脫扣，備用機(jī)起動(dòng)并合閘。（2）匯流排電壓低95%（380V）以下報(bào)警，延時(shí)10秒脫扣，備用機(jī)組啟動(dòng)合閘。（3）頻率低95%（47.5Hz）以下報(bào)警，延時(shí)10秒脫扣，備用機(jī)組啟動(dòng)合閘。（4）頻率高105%（52.5Hz）以上報(bào)警，延時(shí)10秒脫扣，備用機(jī)組啟動(dòng)合閘。（5）400V、220V匯流排絕緣低報(bào)警。（6）自動(dòng)同步故障報(bào)警。（7）配電板DC24V電源故障報(bào)警。（8）匯流排失壓（全船失電）備用機(jī)組起動(dòng)并合閘。（9）公共報(bào)警。主配電板設(shè)有過(guò)載、長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)、欠壓、逆功率等保護(hù)，并具有DC24V自動(dòng)合閘應(yīng)急供電功能。

3 電站管理流程

電站管理是電力系統(tǒng)自動(dòng)控制能力的表現(xiàn)，電站管理分為自動(dòng)/半自動(dòng)/手動(dòng)這三種方式。

自動(dòng)電站：（1）發(fā)電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)（匯流排失電，備用發(fā)電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)連接試驗(yàn)）。選擇一臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，另兩臺(tái)分別為一級(jí)備用機(jī)和二級(jí)備用機(jī)；人為匯流排失電，一級(jí)備用機(jī)自動(dòng)起動(dòng)、建壓、ACB自動(dòng)合閘，一級(jí)備用機(jī)運(yùn)行供電；人為匯流排失電，模擬一級(jí)備用機(jī)起動(dòng)故障，二級(jí)備用機(jī)自動(dòng)起動(dòng)、建壓、ACB自動(dòng)合閘，二級(jí)備用機(jī)運(yùn)行供電；人為匯流排失電，模擬一級(jí)備用機(jī)ACB自動(dòng)合閘失敗報(bào)警，二級(jí)備用機(jī)自動(dòng)起動(dòng)、建壓、ACB自動(dòng)合閘，二級(jí)備用機(jī)運(yùn)行供電。（2）自動(dòng)同步，并聯(lián)運(yùn)行期間的自動(dòng)負(fù)荷分配。選擇一臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，另兩臺(tái)分別為一級(jí)備用機(jī)和二級(jí)備用機(jī)。增加負(fù)荷至發(fā)電機(jī)額定功率的90%以上，一級(jí)備用機(jī)自動(dòng)起動(dòng)、建壓、ACB自動(dòng)合閘，負(fù)荷自動(dòng)對(duì)稱分配，雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)行供電。（3）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換期間的自動(dòng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移。分別選擇兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行（DG1-DG2，DG2-DG3，DG3-DG1），另一臺(tái)發(fā)電機(jī)備用。匯流排總負(fù)荷降低至單機(jī)額定功率的70%以下，負(fù)荷自動(dòng)轉(zhuǎn)移，ACB自動(dòng)脫扣，一臺(tái)發(fā)電機(jī)自動(dòng)停機(jī)，另一臺(tái)發(fā)電機(jī)單獨(dú)運(yùn)行供電。（4）匯流排故障（電壓高/低，頻率高/低），備用發(fā)電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)連接試驗(yàn)。選擇一臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，另兩臺(tái)分別為一級(jí)備用機(jī)和二級(jí)備用機(jī)。模擬匯流排故障（電壓高/低，頻率高/低），一級(jí)備用發(fā)電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)、建壓，故障發(fā)電機(jī)ACB自動(dòng)脫扣，一級(jí)備用發(fā)電機(jī)ACB自動(dòng)合閘。（5）運(yùn)行發(fā)電機(jī)故障，備用機(jī)自動(dòng)起動(dòng)連接試驗(yàn)（自動(dòng)轉(zhuǎn)換試驗(yàn)）。

一臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行供電，模擬運(yùn)行機(jī)的下述故障信號(hào)，備用發(fā)電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)且ACB自動(dòng)合閘。（發(fā)電機(jī)故障試驗(yàn)已在D/G及MSB系統(tǒng)中試驗(yàn)完畢，所以此處不需實(shí)際進(jìn)行，只輸出一個(gè)模擬信號(hào)送到PMS即可。）

能夠激活備用機(jī)自動(dòng)起動(dòng)功能的發(fā)電機(jī)故障包括：冷卻水溫度高預(yù)報(bào)警?；蛪毫Φ皖A(yù)報(bào)警。定子繞組溫度高預(yù)報(bào)警。軸承高溫預(yù)報(bào)警。

半自動(dòng)電站：（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)起動(dòng)完畢，需人工發(fā)出并網(wǎng)指令，電站控制系統(tǒng)自動(dòng)完成并網(wǎng)。（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車完成后，自動(dòng)負(fù)荷分配，使得在網(wǎng)的發(fā)電機(jī)負(fù)荷平衡。（3）需人工發(fā)出解列命令，待解列的發(fā)電機(jī)自動(dòng)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，當(dāng)發(fā)電機(jī)功率低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)分閘發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)。

手動(dòng)電站：（1）并車功能。將同步選擇開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到待并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的位置，手動(dòng)調(diào)整待并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整發(fā)電機(jī)的頻率。通過(guò)觀察同步儀表和發(fā)電機(jī)電壓頻率表，當(dāng)待并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的頻率和電壓略高于匯流排時(shí)，且同步表上紅色指示燈按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到中間的位置，同時(shí)同步指示燈熄滅時(shí)，按下手動(dòng)并車按鈕，并車完成。（2）負(fù)荷分配。當(dāng)待并發(fā)電機(jī)并車完成后，調(diào)整剛并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的頻率，使得剛并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的功率表顯示數(shù)值與其它在網(wǎng)發(fā)電機(jī)功率表顯示數(shù)值接近。（3）發(fā)電機(jī)解列。當(dāng)整個(gè)電站處于輕載狀態(tài)時(shí)，調(diào)整待解列發(fā)電機(jī)的頻率使得待解列發(fā)電機(jī)功率逐降低至單機(jī)功率的5%以下，按下待解列發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)分閘按鈕，解列完成。

4 結(jié)束語(yǔ)

44.9M拖網(wǎng)漁船的電站管理，考慮到國(guó)內(nèi)船員的使用習(xí)慣，采用了半自動(dòng)及手動(dòng)電站管理，即具備上文所述的手動(dòng)及半自動(dòng)電站兩種功能。對(duì)于了解國(guó)內(nèi)目前漁船的配電現(xiàn)狀有很大意義，同時(shí)也能看出漁船的配置在許多方面均有很大提高的空間有待我們共同努力開(kāi)發(fā)。