船舶配电板检查.doc

船舶 电气系统2009-10-27 17:50船舶电气系统总的分为三大部分：船舶电站、船舶电力网和电气负载。按照在系统中的作用和负载的性质，又可以分九类装置和系统：（1）船舶电力系统；（2）船舶电力拖动装置；（3）船舶电力推进装置；（4）船舶照明系统；（5）船舶内部通讯、联络装置；（6）船舶导航装置；（7）船舶无线电通讯装置；（8）船舶自动化装置；（9）特种装置，如磁性防护和消磁装置等。 船舶电力系统船舶电力系统包括船舶电站和船舶电力网两大部分，担负着将不同形式的能量转换成电能，并将电能输送分配给各用电设备的任务。船舶电能系统包括：（1）原动机和发电机组成的发电机组；（2）有各种控制、监视和保护电器的配电设备（总配电板）；（3）导线和电缆等组成的电网。船舶电力系统有一些主要的参数，决定着船上主要电气设备的品种和规格。这些参数是：电制（交流或直流），电压，频率。船舶电站船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。发电机组是把化学能转化为电能的装置，通过配电板来进行控制及分配。带动发电机运转的原动机一般为柴油机、汽轮机或燃气轮机，相应的发电机组称为柴油发电视组、汽轮发电机组或燃气轮机发电机组。为使船舶在各种不同工况下，如航行、作业、停泊、应急等情况下，都能连续、可靠、经济、合理地进行供电，船舶上常配置多种电站。（1）主电站，正常情况下向全船供电的电站。（2）停泊电站，在停泊状态又无岸电供应时，向停泊船舶的用电负载供电的电站。（3）应急电站，在紧急情况下，向保证船舶安全所必需的负载供电的电站。（4）特殊电站，如向全船无线电通讯设备（如收发报机等），各种助航设备（雷达、测向仪、测深仪等），船内通讯设备（如电话、广播等）以及信号报警系统供电的电源。这类用电设备的特点是耗电堡不大，但对供电电源的电压、频率、稳压和稳频的性能有特殊的要求。因此，船上有时需要设置专门的发电机组或逆变装置向全船弱电设备或专用设备供电。船舶电力网电能从主配电板（及应急、停泊配电板）通过电缆的传输，经过中间的分配电装置（区配电板、分配电箱等），送往各电气用户，形成的电力网络即为船舶电力网。对船舶电力网的基本要求是生命力强、即要求电网在发生故障或局部破损等情况下，仍能保证对负载的连续供电，并限制故障的发展和将故障的影响限于最小范围之内。船舶上各性质相近的用电设备都由相应的单独电网供电，可分为：（1）船舶电力网，由总配电板直接供电，供给各种船舶辅机的电动拖动。（2）照明电网，提供船舶内外照明。（3）弱电装置电网，包括电传令钟、舵角指示器、电话设备、火警信号及警铃等。（4）应急电网，包括应急照明、应急动力（如舵机电源）、助航设备电源等。（5）其它装置电网，如充电设备、手提行灯等。 船用交流同步发电机的分类 船用50Hz 或60Hz 交流发电机多为三相同步发电机。按拖动发电机的原动机可分为汽轮发电机和柴油发电机两种。在一些大型船舶及某些舰艇上，采用汽轮发电机或燃气轮发电机。一般船舶都用中速柴油发电机。还有的船舶则采用低速轴发电机，大多为中型容量。 船舶发电机运行中的监视 运行中的发电机，应根据配电板上仪表指示情况，对发电机不断进行监视，以便及时发现不正常现象，消除隐患，保证船舶正常供电。1、发电机温升的监视 发电机运行时，由于铜耗、铁耗及机械损耗等原因会使其温度升高。发电机各部分实际温度等于冷却介质的温度与其对冷却介质的温升之和。发电机各部分温度过高，会加速绝缘老化，缩短发电机使用寿命，甚至会引起发电机事故。所以，对运行中的发电机必须严格监视各部分温度，使其不超过最高允许温度。 对无限航区的船用发电机，环境温度规定为50摄氏底，但实际上由于季节变化，船舶航行海域和气候条件的不同，使环境温度有所变化。当机舱温度升高时，发电机的温升就应相应降低。温升的测量，可以用埋置在发电机定子槽内或定子绕组端部的测量元件来测取，也可以通过测量绕组的电阻值来求取绕组平均温升。日常检查时，可用手摸粗略估计发电机温升是 否正常。2发电机电压的监视 运行中的发电机电压应达到额定值。其允许变化范围不应超过5%Ue。 若端电压过低，则影响船上电机，电器舶正常工作；若端电压过高，除影响电机正常工作外，尚由于激磁电流的增大而导致发电机温度增高。 船舶交流发电机的调压多采用自激恒压系统，但是当多台电动机同时启动时，也会引起电网电压波动，同时使发电机电流增大，因此，应当注意电压回复情况。3发电机功率因数与频率的监视 船用交流同步发电机的额定功率因数大多数定为0.8，但实际工作时，负载的功率因数是变化的。对于并联运行的多台发电机，希望它们的功率因数基本上一致，避免某台发电机功率因数太高，而另一台发电机功率因数太低，以提高电网系统的稳定性。 交流发电机正常运行时，电网频率的波动范围应保证在额定频率的5%以内，以免影响电动机，电器的正常运行。4.绝缘电阻的监视 发电机在投入运行前必须测量定、转子绕组的绝缘电阻。可用摇表测量，也可以通过配电盘上的兆欧表测量，每月至少一次。定，转子绕组的热态绝缘电阻值不应低于0.5M欧，若低于此值，应当查明原因采取措施，使绝缘电阻提高。5.其它部分的监视与检查 对运行中的发电机还必须监视、检查机组转动情况，滑环与电刷工作情况，滑环表面是否有电刷粉末和污垢聚集，刷架及刷握上是否有积灰。应经常吹拂、清洁电刷、刷握，刷架及滑环等。 发电机的日常维护与保养1一般维护 为保证发电机正常工作，在它附近不应有水，油及污物堆积，不能有腐蚀性气体，以免损伤发电机绕组绝缘。 在防潮防尘的同时，要注意不能影响发电机的正常通风冷却。要经常清洁通风孔道内的灰尘污物，保持畅通无阻。冷却空气的温度不得过低，以免绕组及其它导电器件上凝结水珠。 对因故短期停止运行的发电机，集电环可不必包扎保护，但要在电刷与集电环之间垫以绝缘纸板、石腊纸或沥青纸，以免电刷在集电环表面上形成斑点。 发电机的加工面，如果由于油，漆脱落而锈蚀时，应及时除锈，并涂以防锈漆。2拆装注意事项 发电机拆装方法与异步电动机大致相同，但由于发电机重量大，拆装时应注意不要碰伤。 拆卸端盖时，注意不要碰伤凸出在机座处面的定子线圈； 取出转子时，要在电机定、转子间垫以纸板，以防损伤铁芯和绕组，在用钢索绑扎转字时，钢索不得碰到转子轴颈、凤扇、集电滑及转手引线。绑钢索处必须垫以木板或橡皮； 转子放置时，应放在硬木衬垫上，衬垫放在轴颈或转子的铁芯下面，不得垫在集电环下面，以防集电环被压变形； 转子取出后，集电环要用绝缘厚纸包扎起来，以免碰坏。3发电机的烘干 新安装好的同步发电机，在运行前，一般都应进行烘干。如果绝缘电阻满足要求，可以不进行烘干，但运行开始的24h内负荷最好不超过额定容量的50。 凡是运行中的发电机停车检修或停用时间超过规定的限度，绝缘电阻低于规定值时，必须进行烘干。如确定是表面受潮时，可以用带负荷干燥法进行烘干。 凡是因水浸或蒸汽管道漏气而浸湿的发电机必须进行烘干。 烘干的方法很多，在船舶上可用下列方法： (1)热风法：把主机产生的干燥清洁的废热风吹入发电机中，对定、转子绕组进行烘干。为防止转轴变形，应周期地把转子转过180度。干燥时，应控制绕组表面温度。用温度计测量，绕组表面不得超过85，进风口的风温不得超过90度。 (2)短路电流干燥法：把发电机输出端经电流表短接，调节转子励磁电流，使定子每相电流为额定电流的50-70。发电机可以不在额定转速下运行，但转速应保持恒定，以免温度不稳定。 短接点最好选在定子引出线端，也可以经变压器短接，与变压器一起干燥。 干燥开始时，先保持定子电流在额定电流的50一70，运转4-5h，然后逐渐提高电流值，使绕组温度达到7580。并在整个烘干时间内保持此值。温度的调节可以通过改变定子电流的大小来实现。 此方法可以同时干燥定子和转手绕组。 (3)带负荷干燥法：船用发电机如果仅为表面受潮时，可用带负荷干燥法烘干。干燥时，发电机可先带50%额定电流负载运行。然后按65，85，100数值增加到额定电流。每一级负荷运行24h。在干燥的过程中应定时地测量各绕组的绝缘电阻。 干燥时的注意事项； 加热干燥应在清洁的空气中进行，干燥前用压缩空气将发电机吹拂干净。 若绕组潮湿严重，则需先用热风法进行干燥，经一定时间干燥后，再带负荷干燥，以免绝缘被击穿。 干燥时，应多放些温度计，分布在发电机的各部分，以便掌握各部分的温度，防止局部过热。 加热应缓慢进行，以免线圈内部的潮气骤然蒸发而发生绝缘损伤。若干燥温度达不到要求的温度时，可在略低的温度下进行干燥，只是时间应适当加长。 干燥开始后每隔30min测量一次温度和绝缘电阻。当温度稳定后，每隔12h测量一次，并作好记录。 发电机干燥初期，由于绕组发热，水分蒸发出采，使绝缘电阻下降，然后又逐渐上升，上升的速度愈来愈慢，最后稳定在一定的数值上。在恒定温度下，绝缘电阻保持3h以上不变时，干燥工作即可结束。 不论何种方法，在干燥后，当线圈冷却到60时，定子绕组和转手绕组的绝电阻以 500V兆欧表测量，应不低于05M欧。4发电机轴承的维护与保养 在油环润滑的滑动轴承中，轴承的油量应一定，一般不在运行时注油。油量在规定液面下，轴承不应甩油，以免溅到绕组上。 润滑油需定期取出样品检查。若油色变暗，混浊，有水或污物时，应予更换。轴承发热时，均应更换新油。一般每隔250-400工作小时，应换油一次，但至少每半年更换一次。换油时，应先用煤油洗净轴承，再用汽油神刷干净后，才可注入新润滑油。 采用滚珠或滚柱轴承的电机，当运行约2000h时，即需更换润滑脂一次。轴承用于灰尘多而又潮湿环境中时，应根据情况经常更换润滑油。 在启动长期停用的发电机前：如装有滚动轴承时，必须先检查其润滑状态，若原有润滑脂已脏或已经硬化变质，必须先将轴承冲洗干净，再用汽油清洗。最后填人清洁的润滑脂。填入量为轴承室空间的23，不可填入过多。5集电环与电刷的维护 集电环的表面应保持光滑，并呈圆柱形。如果表面有铜绿及灼痕时，应用00号细砂布研磨。研磨时，应把砂布装在直径与滑环相适应的弧形木瓦上进行。也可在运行中研磨。 如果表面严重灼伤或集电环变形，应进行光车，光车可在船舶进厂检修时进行。 为了使集电环磨损均匀，一年内必须更换其极性一次到两次。 电刷为易于损坏的部件，应经常检查。 若电刷磨损过多，应更换新电刷，新电刷牌号必须与原来的电刷相同。在同一极性刷杆上的电刷应一起更换。新电刷应进行研磨，使其与集电环表面接触良好，再在轻负载下(额 定负载的1314)，运转到其接触面光滑为止。 发电机投入运行前的检查 对于新安装的发电机或经检修及长期停用的发电机投入运行前应进行检查，以保证发电机安全运行。 1仔细查看发电机内部，不得有杂物存在，防止落入螺钉，工具、抹布等异物。 2用大约两个大气压的干燥压缩空气或皮老虎清除发电机各部分的灰尘。为避免损坏线圈，不得使用金属吹管。 3.检查发电机轴承的润滑情况。润滑油和润滑脂的质量与数量必须符合维护要求的规定。 4检查发电机与其原动机的连接情况是否良好。同时检查两机的轴线是否在同一直线上。 5检查转子是否灵活，同时检查轴承质量。 6.清洁集电环。 7检查电刷装置；电刷压力为147一19.6kPa。 8测量绝缘电阻，用500V兆欧表测量不得小于05M欧。 9如果发电机结构允许，可用塞尺测量气隙，其最大最小气隙之差与平均气隙之比一般不超过5%，低速发电机不应超过10%。 10检查励磁接线是否正确，引线是否良好。 11检查各紧固件，有松动者应上紧。通常船用发电机电网的中性线不接地的供电系统，所以在绝缘良好的情况下，人员不小心（仅）碰到了某一相的带电导体，是不会引起触电事故的。但是，如果在电网中发生有某一相对地绝缘不好（第一次故障），那么这时如果发生人员碰触另两相的带电体时会发生触电危险（第二次故障），危险程度会随着绝缘的好坏程度而增加。因此船上的配电板上通常会采用两套绝缘检测仪和绝缘指示灯来同时监测动力回路和照明回路（因为照明回路用了变压器隔离）的电气绝缘状况，以便提醒工作人员及时排除一次故障。绝缘指示灯通常为三个一组，采用灯丝型的灯泡，三只灯泡按照星形接法连接在被监测的回路中，星形的中心点对地之间设置一个测试按钮。电网在由发电机组供电时，在线的三只灯泡会一直亮着。发生第一次绝缘故障时，绝缘监测仪会发出报警，提醒值班人员注意，这时可以通过按下绝缘测试按钮来检查是哪一相线路绝缘出了问题，绝缘不好的那一相的灯亮度会降低，另两相的灯亮度会增加。这时因为，平时三只灯处在同等电位下。发生绝缘故障时，其中一只灯的电位降低甚至降到零电位，而另两只灯的电位会升高。另外，在发生不太严重的绝缘问题时，绝缘监视仪还未达到报警临界值时，这时也可以通过绝缘测试按钮来观察三只灯的亮弱以提前排查绝缘故障。不知道认识是否全面，欢迎指正！一、电缆的敷设检验z电缆敷设是建造船舶中比较重要的一环。在检验前应了解电缆的特性， 电缆一般由以下几部分组成（由内到外）：导体、绝缘体、中间介质填充物、绝缘带、护套、铠装、外护套。 A 舵机由主，应急电供电，其两路电源和有关控制用的电缆，应尽可能取不同走向，在垂直和水平方向应远离敷设，走线不应有交叉点，以避免一处火灾导致两路供电均失效。B为节约成本，船上很少采用耐火型电缆，所以在失火状态下必须维持工作的重要设备的电缆，例如连接应急消防泵至应急配电板的电缆，不允许穿过较大失火危险区。此点应着重仔细检查，船厂设计有时疏忽这一点。类似的还应注意在厨房,净油机室（较大失火危险处所）应注意检查除厨房设备，净油机设备用电缆外，其它电缆不应穿过这类处所。 C与无线电设备无关的电缆，应避免穿过报房，以防高频干扰。在敷设工艺上，还应注意以下几点A电缆离蒸汽管及其法兰、电阻器、锅炉等热源的空间距离一般应不小于100mm，否则应采用有效的隔热措施。 B在楼子内检查电缆托架及扁铁，应注意托架，扁铁的中支腿的高度应高出隔热绝缘，不应使电缆敷设在隔热绝缘层内，更不能在电缆上喷涂泡沫塑料等隔热材料。C冷藏，锅炉舱的电缆应全部明线敷设，在冷藏舱还不允许用聚氯已烯作绝缘的电缆，低温降低其绝缘性能. D作为电气验船师应熟悉掌握各种处所之间的防火分隔要求，以检查防火贯通件及填料是否满足要求。如穿过A15-A60级防火仓壁或甲板应用长度大于250mm浇注式电缆筒，造船厂与造船新厂常用的浇注填料为AEG填料，施工中，验船师应检查两头或底部的PD100膨胀块是否太厚，导致AEG填料厚度达不到180mm，不能保证相应的防火要求。对电缆穿过浇注型电缆筒，筒壁与电缆、电缆之间应留有间隔，不应一整束都聚在中间，电缆的外径总截面积不超过电缆筒内截面积30%。二、机器设备在船上的安装 电气设备安装在相应的处所，首先应考虑其防护等级即IPxx。例如在露天甲板（存在大量进水危险）安装一台风机，验船师应首先检查这台风机防护等级是否为IP56。 !电气设备不应贴近油舱，油柜或双层底储油舱等外壁表面安装，若必需安装时，则电气设备与此类舱壁表面之间，至少应有50mm的距离，但在工作时能产生高温的电气设备，严禁在上述油舱，油柜外壁表面安装。 . 在机器处所内花钢板以下，封闭的燃油和润滑油分离机室，不准安装插座。 电气设备上方应避免油，水，汽管的法兰接头，特别是主、应急配电板。 计程仪传感器的安装必须平行艏艉线，在其正前方5米范围内不应有任何凸出物或管出口。在船下水前，应检查计程仪，测深仪的外表面是否被喷上油漆，同样阴极保护的参比电极及阳级的外表面也不应该喷上油漆。 三、船舶电站和发电机的检验在船舶发电机和配电板的检验中，首先应该注意配电板和发电机及其电缆的安装。主配电板应和主发电机组位于同一主竖区内，如机舱、设在机舱内的机器控制室或集中控制室。主配电板应尽量避开湿度和油气较大的位置，不得直接安装在机舱底层甲板（花铁板）上，若无法避免时，主配电板底部应设有紧密的底板，电缆贯穿底板必须具有水密的贯穿工艺。主配电板的前后通道上均应铺设有防油、防滑和绝缘的地毯或格栅板。主配电板的前后应设有坚固的绝缘手柄。电缆进入主配电板处应设有防止漏水沿着电缆进入配电板内部的措施，例如在电缆进口处填上水密填料。建议电缆由配电板下部进入主配电板。主配电板内部的引线应成束固定在配电板的骨架上，并注意和主汇流排保持一定的距离，远离发热元件。在具体进行发电机/配电板试验时，首先应该测量发电机的冷态绝缘，分别测量定子绕组的三相对地绝缘，均应不小于1M。第二步是进行发电机ACB长延时和短延时脱扣试验，通过模拟试验，检验主配电板空气断路器在发电机过载和短路情况下的保护能力。在发电机额定电流125%135%时，延时1530秒断路器分断，在发电机电流为额定电流的200%250%，原则上为瞬时脱扣，延时时间应不大于0.6秒。在进行逆功率ACB脱扣试验时，应模拟发电机的负载为额定负载的-8%-15%时，ACB应在310秒内脱扣。在实际试验中，一般是两台发电机空载并网运行，然后通过调节调速器，使一台发电机做逆功，从而检测ACB的保护功能。欠压脱扣：发电机ACB在额定电压的70%35%范围内脱扣，通过调节发电机的油门可以完成这一试验过程。主配电板还应具有自动卸载功能，在发电机发生过载时，配电板应能自动将非重要负载及保障居住条件的设备予以卸载，必要时，次重要设备也可予以卸载，以确保发电机不发生持续过载。在完成配电板的各项保护后，需要进行发电机的负荷和静态调压特性试验。在发电机额定功率的25%，50%，75%，100%和110%分别运行1/2，1/2，5/4，2，1/2小时，记录发电机的电压，电流，功率因数，频率。试验应连续进行，中途停车时间不超过15%，静态电压变化率应保持在额定电压的2.5%以内，静态调速率应保持在额定转速的5%以内。在动态调速特性试验（突加突卸）时，使发电机负荷变化100%0%50%100%，分别记录变化前、变化中（变化最大值）和变化后的频率，以及恢复时间，瞬态变化率应保持在额定转速的10%以内，稳态变化率保持在额定转速的5%以内，恢复时间不大于5秒。四、自动电站试验主发电机组调试交验完毕后，需要进行自动电站试验，主要分以下几个步骤： 主发电机遥控试验：发电机控制位置选择为遥控，在主配电盘上分别对每一台发电机进行遥控起、停功能试验。汇流排失电备用发电机自动起动试验：试验分为两部分进行，首先进行第一备用机启动，一台发电机运行供电，其余两台发电机分别设置为第一备用、第二备用发电机，模拟运行发电机停车信号，1号发电机应立即脱扣造成母排失电，每一备用发电机应自动起动，电压建立后接到母排上。然后进行第二备用机启动，运行一台发电机接到母排上，选择其它两台发电机分别作为第一备用和第二备用关闭第一备用发电机空气起动阀模拟运行发电机故障停车信号，第一备用发电机起动失败，发出起动失败报警，第一备用起动故障后，第二备用自动起动。在电压或频率异常情况下备用发电机组自动起动试验：如果母排异常（由于电压或频率等以下原因），备用发电机组应在延时内自动起动，在线故障发电机自动从母排上断开。备用发电机ACB应自动合闸。1) 低压90%额定电压，延时5秒 :2) 高压105%额定电压，延时5秒3) 低频95%额定频率，延时5秒4) 高频105%额定频率，延时5秒汇流排负载变化备用发电机自动起动/停车试验：重载试验：如果单台或并联运行中的每台发电机实际功率超过90%额定有功输出功率10秒钟，备用发电机将自动起动、同步投入电网，并和已在电网上发电机进行负荷自动分配。轻载试验：如果并联发电机实际功率小于70%的额定输出功率60秒，备用发电机负荷转移后将自动从母排上断开，延时后备用发电机自动停车。大功率询问试验：通过按下起动按钮，大功率电机起动询问，主配电盘电站管理系统根据计算母排上的实际功率，确定是否允许如下大功率电机起动。五、航行灯和信号灯的检验由于航行灯和信号灯都是露天安装，所以首先应该确认的是灯具的外壳防护等级应为1、桅灯：是指安装在船的首尾中心线上方的白灯，在225度的水平弧内显示不间断的灯光，其装置要使灯光从船的正前方到每一舷正横后22.5度内分别显示。 (c (F 1 =K 3T)rJENA 2、舷灯：是指右舷的绿等和左舷的红灯，各在112.5度的水平弧内显示不间断的灯光，其装置要使灯光从船的正前方到各自一舷的正横后22.5度内分别显示。e4tIO ,r+ 9i0N 3、尾灯：是指安装在尽可能接近船尾的白灯，在135度的水平弧内显示不间断的灯光，其装置要使灯光从船的正后方到每一舷正横后的67.5度内显示。 j +:2 i 根据以前规定，航行灯的灯箱制作有以下要求： Tu#;Y. T h?p vH_ 1、于20或20m以上的船舶的舷灯，应当装有无光黑色的内侧遮光板。所装设的舷灯，在朝前的方向上，应显示最低的