船舶6600v中压电力系统及其安全操作.pdf

1 船舶船舶6600V6600V6600V6600V 中压电力系统及其安全操作中压电力系统及其安全操作 2010年3月30日 随着集装箱船载箱量的不断提升，船舶动力系统和电力拖动系统的功率也节节攀升， 6000TEU 以上的超大型集装箱船，主机功率达到60000kW 以上，发电机功率也高于 4×2800kVA 传统的440V 船舶电力系统已经不能满足， 6600V 中压电力供电系统成了超大型 集装箱船舶的标准配置安全使用6600V 中压电力供电系统，是船舶管理人员的又一个新课 题 1 6600V 中压供电系统概况 船舶6600V 中压电力系统， 由6600V 发电机、 MM 中压配电板、 LM 低压配电板、 主变压器、 AMP 中压岸电系统等组成 发电机提供6600V 的中压电力 经过两块 MM 中压配电板主开关并 人汇流排然后再经过两台6600／440V 主变压器将440V 动力电分别提供给两块440 V LM 低 压配电板拖动负载 6600V 中压岸电系统，还可将岸上提供的6600V 中压电接入 MM 中压配电板 传统的440V 低压岸电箱并没有免去， 同样可以将岸上提供的440V 岸电直接接入 LM 低压 配电板。

(1)6600V 发电机(D／G) 超大型集装箱船发电机功率均大于2800KVA6600V 中压电发电机可有效地减小发电机 体积和传输电缆截面积，在有限的机舱空间里理想的实施电力供应和传输 与常规的440V 发电机相比， 6600V 发电机电枢温升相对较高 传统的风冷型式难以满足 需要，因而发电机均采用冷却效果较好的水冷型式——发电机顶部设有一个低温淡水冷却 器，利用淡水和空气对流交换热量有效降低发电机电枢温度，并设有漏水监测报警装置 (2)JRCS 6600 V 中压电配电板 MV MSB 2 JRCS 的中压配电板 MM，由 MMI#和 MM2#两块中压配电板组成．各连接两台发电机，分别 对两个主变压器供电；两块中压配电板之间设有“隔离”(联络)开关 HBT，相当于传统主配 电板的控制屏： ·与传统主配电板控制屏一样，设有多台发电机的控制屏和并车屏，具有欠频、失压、 过载、逆功率等全部保护功能，以及自动、手动同步并电功能 图1 6600V 中压电力系统原理图 ·设有2个6600V 负载单元， 一是艏侧推器， 由 MM 中压配电板直接提供6600V 中压电力， 是船舶整个6600V 中压电力系统唯一的直接负载设备，免去了传统的440V／6600V 的升压变 压器；二是两个冷藏箱变压器 HRTR，将6600V 降压至440V，为冷藏集装箱提供电源，且设有 独立的绝缘监测和报警装置，通过空气开关连接，具有隔离功能，避免冷箱电气故障对 MM 配电板造成影响和冲击。

·任何打开屏门的检查操作均需严格执行安全接地放电程序， 否则中压配电板的任何一 个屏门均无法打开，因为中压配电板与传统主配电板控制屏不同，承载着6600V 的高电压， 必须保证人员安全 (3)中压电主变压器 HMTR 3 主变压器是船舶6600V 中压电力系统的核心设备， 将 MM 中压配电板的6600V 降压成440V 动力电，进入全船的电力拖动系统 主变压器输入输出功率大(4200KVA)，温升高(报警值120℃左右)，降压比大，因此体积 硕大 日常管理的主要内容是，两台主变压器交替互换使用，以及监控温度和有效降温 (4)JRCS440V 低压电配电板 LV MSB 440VLM 低压配电板，如同传统的负载屏，承载着船舶的全部负载；不同之处在于，低 压配电板供电控制屏： ·设有3个主空气开关，其中2个分别将对应的1#、2#主变压器输出的440 V 低压动力电 并人低压配电板， 另一个设在两个 LM 低压配电板之间， 用以连接／断开两个 LM 低压配电板； ·设有一个小控制面板，汇集同步指示器、同步选择开关、供电选择开关、隔离开关合 (分)闸按钮等，便于供电开关和隔离开关的常规操作。

(5)中压岸电系统 AMP 目前，仅美国洛杉矶港强制使用 该岸电系统的功能，是将岸上提供的6600V 中压(332A)电经检测同步后接人 MM 中压配 电板，然后经主变压器向 LM 低压配电板供电 中压岸电系统，是船舶中压电力系统的专业配置，由设置在船尾两舷岸电箱内的6600V 中压电缆专用收放装置、岸电连接屏和 MM 中压配电板上的岸电控制屏组成 2 MM 中压电配电板的安全操作 MM 中压配电板的操作项目较多且操作频繁 4 (1)发电机同步并电操作 发电机同步并电，是主要的常规操作 JRCS 技术人员建议在集控台使用电脑中的自动同步并电模式操作，当然也应熟练在配 电板上操作 (2)6600V 艏侧推器操作 集控室要做到： ·驾驶台准备使用艏侧推器前，启动备用副机，满足三台机并网供电后，才能在艏侧推 器控制屏上合闸供电； ·监控驾驶台操作程序若有不符，及时指导纠正； ·必要时及时分闸断电，避免事故 (3)MM 中压配电板的养护、检查、管理 重点同样在于落实安全保护程序 ·JRCS 中压配电板，设置有效地的安全连锁保护，可有效地防止误操作例如只能在 摇出主空气开关至 TEST 位置、合上接地开关放电、关闭连锁滑盖后，才能打开前屏门，否 则屏门始终被连锁而不能被打开。

前一代 JRCS 中压电配电板接地放电前没有抽出主开关的 步骤容易造成在没有打开接地开关的情况下误将主开关合闸使汇流排6600V 电压直接接 地，后果不堪想象 ·打开任何一个屏门前， 必须严格履行安全操作程序， 有效地接地放电， 最好验证确认 ·MM 中压配电板的整个操作、检查过程，必须有两个具有一定资质和经验的专业人员 在场一个人实施具体操作，一个人作为监护人，监督操作的正确性和完整性，发现问题及 5 时提出并有效制止 曾发生过监护人员及时制止操作人员的误操作， 有效避免一场特大操作 事故的案例 ·某一步操作不能进行，必定是上一步操作不到位或条件不具备，应返回上一步解决， 绝不能设法超越 此外，JRCS 中压配电板的后屏门： ·每块都有22个 M10的内六角上紧螺丝，颇为坚固不仅有良好的保护功能，更有一定 的防爆功能，一旦内部发生电击爆炸，可起到相当的屏蔽作用，使爆炸冲击波向上突破， 避 免伤害周围人员 ·虽然没有任何连锁保护，用存放在前屏门内的钥匙即可打开，但按照程序，应该先完 成前屏门打开的安全程序 然后才能从前屏门内取得钥匙打开后屏门 因而绝不可能超过接 地放电程序直接用钥匙开后屏门。

·内有足够的空间，可保证操作人员像传统配电板一样安全地检修、保养 3 HMTR 中压主变压器的安全操作 (1)定期交换使用 定期交换使用很重要重要设备，定期互换使用有利于保持两台设备均处于良好状态 规范规定该主变压器持续使用不超过六个月 一般每季度互换一次，轮机长要监督执行 (2)通风降温 使用中注意检查主变压器绕组温度和温度变化，夏季更要注意通风降温 (3)备用主变压器初级与中压配电板合闸连接根据 GL 船级社规范， 某副机跳电后， 备用 6 副机将全部自动启动、同步、合闸供电；两块低压配电板跳电后，中间的隔离开关跳闸， 供 电后 LMI#／LM2#的两个主开关自动合闸，分别向两块低压配电板供电 备用主变压器初级最好保持与中压配电板合闸连接状态， 虽然消耗部分电能(耗量很小， 电流不到1A，可以忽略不计)，却能够： ·保持主变压器的良好绝缘； ·保持主变压器处于良好的备用状态，一旦机舱跳电，能够及时向低压配电板供电 (4)维修保养前接地放电 维修保养备用中压主变压器前，应该严格履行接地放电的安全操作程序，特别注意， 接 地放电应该是“双边”的，即初级(6600 V)和次级440(V)两边均需接地放电，以确保检修安 全。

4 LM 低压电配电板安全操作 440 V LM 低压配电板，负载拖动部分与传统的负载屏没有大的区别，传统的操作、养 护、管理程序即能满足要求；操作的区别在于主变压器的互换使用 主变压器的互换使用，主要是三种状态的转换： ·两台主变压器分别向两块 LV MSB 供电，转换为一台主变压器向两块 LV MSB 供电 ·一台主变压器向两块 LV MSB 供电，转换为两台主变压器分别向两块 LV MSB 供电 ·一台主变压器向两块 LV MSB 供电，转换为另一台主变压器向两块 LV MSB 供电 这三种状态的转换操作， 涉及及时处理机舱跳电后恢复常规供电， 不仅电机员要熟练掌 握，值班轮机员也应能够按照操作规程正确操作 7 5 AMP 岸电系统的安全操作 整个操作过程必须有两名以上专业人员参加， 最好是轮机长现场指挥， 电机员具体操作， 一名轮机员协助； 现场人员配备对讲机， 保持船舶内部指挥协调以及与岸上人员的沟通联络， 确保操作安全顺利进行 这项操作共分六个步骤 (1)船舶 AMP 岸电系统接地放电 接岸电前，岸上专业人员上船接洽，并要求船舶 AMP 岸电系统进行接地放电 在岸电专业人员见证下，船员在 SC 连接屏上完成接地放电程序。

(2)电缆的送岸连接 电缆绞车有自动张紧功能(类似自动绞缆机)， 能够保持电缆在设定张力下的一定伸出长 度，间隔一定时间自动收绞一次，可有效保护电缆不受外力损坏 必要时可适当调节电缆绞车自动力矩和设定的绞缆时间 调定后电缆应该是不吃紧也不 松弛外溜，十分钟左右自动绞缆3秒钟若原设定的自动力矩偏大和／或时间偏长等，均有 必要调小和调短 船员操纵船舶尾部两舷 AMP 岸电箱内的6600V 中压电缆专用收放装置，依次： ·放出液压电缆导缆托架， ·操作电缆绞车，将两根6600V 中压电缆顺着导缆托架逐步送出， ·岸上人员接到电缆后，将其连接妥岸上电源 (3)连接、试验 AMP 应急停止控制线路 8 AMP 应急断电线路的原理，是将连接电缆中的应急停止控制回路接人岸上 AMP 高压真空 开关合闸线圈(串联， 电压110V)， 当船上按下任何一个应急按钮或船上 AMP 电缆绞车送出到 仅存最后一圈电缆时，自动断开岸上岸电高压开关，起到应急保护作用 岸上人员接妥电缆接口后，连接应急断电线路 ②船员配合，在艉岸电箱、SC 岸电连接屏、MM 中压配电板上的岸电控制屏等三处，按 照岸上人员指挥操作应急断电按钮，做应急断电试验。

⑧岸上人员确认试验成功，就完成了6600V 中压电 AMP 的全部供电准备工作，随时可通 知岸上供电部门合闸供电 (4)同步检验 船员在 SC 连接屏上检验相序，确认后合闸，向中压配电板 MMI#送电 (5)中压配电板合闸送电 中压配电板 MMI#上的合闸送电有多种方法和模式(船舶供电的断电和不断电合闸；船舶 供电不断电合闸中又分自动同步合闸和手动同步合闸) 船舶断电合闸，需检测相序后，发电机分闸，全船失电，接着按下 AMP 的合闸开关， 恢 复船舶供电 船舶供电不断电合闸，则是选用自动同步模式，只要按下 AMP 的合闸按钮，自动同步并 电后供电发电机自动负载转移分闸，机舱在不断电的情况下完成岸电供应转换(类似船上发 电机闸转换操作) 为了安全，岸方一般要求船舶断电合闸 然后记下电表的读数，以便结算 9 (6)岸电供电结束的恢复程序 先启动一台副机，选定并电方法和模式 合闸， 可以选择中断或不中断船舶供电： 不中断船舶供电合闸中又分自动同步合闸和手 动同步合闸 若选用不断电自动同步模式，只要：①按下待并发电机合闸按钮；②自动同步并电后岸 电负荷自动转移到船舶发电机； ③岸电分闸； ④机舱在不断电的情况下完成岸电供应转换(类 似船上发电机闸转换操作)。

船舶断电合闸，则是启动船舶发电机后．先岸电分闸，全船失电，接着按下发电机的合 闸开关，恢复船舶供电 记下电表的读数，以便结算 接下来，在 SC 连接屏上分闸，依次： ·通知岸上人员停止供电(此时船舶也可按下应急断电按钮，遥控岸上分闸断电)； ·配合岸上人员脱开。