停泊發電機在船舶電站中的運用研究

(河北省船舶檢驗局，天津 300132)

1 停泊發電機的工作狀態和特點

國內沿海航行船舶，由于航程短，靠港頻繁，許多船舶在建造時安裝了專門用于港內停泊時使用的發電機組，即停泊發電機。相對于主發電機來說容量較小，在用電負荷較小、較平穩的停泊期間，發電機的負荷量處于較經濟的范圍，就象工作間歇中的值班狀態；當船舶需要轉入正常航行或應急工況時，能夠迅速和簡便地轉由相應的發電機組供電。這在保證船舶停泊期間電力供應的同時，還能減少船舶的燃油消耗，節約成本；能降低噪聲，改善船上人員的生活條件；甚至還能減少機艙值班人員，有利于船員休息。

因此，對于船舶經營者來說，設置停泊發電機組的目的不是要滿足船舶正常操作狀態的需要，更不可能用于船舶的各種應急狀態，而只是為了滿足船舶停泊期間的正常生活，以及維持船舶在停泊狀態下的部分日常設備供電。從這個意義上看，停泊發電機的概念只是表示了船舶供電系統的一種工作狀態，而不是某種特殊要求。

為便于對停泊發電機組的設置進行討論，以國內航行海船檢驗技術法規和規范中對船舶電源的配備要求作為相應的標準。

2 技術要求

設置停泊發電機組，除了應該符合船舶電站的通用設計要求外，還應該考慮到一些特殊的要求。如在發電機組容量的選擇和控制上，應該負荷率適當，同時又不能因出現意外的負荷增加而造成發電機過載；在系統設計和安裝布置上，應便于船員對機組的日常監控和維護管理；在與其它發電機組的配合上，應考慮到在需要時能方便而有效地進行切換，并且不能影響電網的供電質量和船舶安全。

目前，停泊發電機組的設置存在兩方面的難題。一方面技術法規和規范在設置停泊發電機組方面沒有提出相應的概念和具體要求；另一方面，由于各種船舶在設計時有不同的需求，使人們對設置停泊發電機、使用停泊發電機的問題常常有不同的理解。有些船舶在停泊發電機接入配電板時沒有采取合理的安全保護措施，有些甚至還在非機器處所隨意安裝停泊發電機組，影響了船舶的供電質量和安全。

在停泊發電機組的設計中，有幾個關鍵問題應該考慮。①停泊用的發電機組與主發電機的關系，應考慮可否作為主電源的一部分，或成為主發電機的備用機組;②停泊發電機與應急發電機組的關系，以及能否相互兼用，兼用的條件應該包括哪些等。

3 技術規范要求

《國內航行海船法定檢驗技術規則》[1](以下簡稱《規則》)對船舶電源的配備提出了基本要求。①確保為保持船舶處于正常操作狀態和滿足正常生活條件所必需的所有電力輔助設備供電,又不需求助于應急電源；②確保在各種緊急狀態下向船舶安全所必需的電氣設備供電。按照這一原則，《規則》對電站的組成做出了具體規定。

3.1 主電源

為滿足船舶正常操作和正常生活條件狀態的要求，《規則》提出了對主電源的設置要求。①除特殊規定外,主電源至少應由2臺發電機組組成；②發電機組的臺數和容量, 應能在任一發電機組停止工作時仍能繼續對正常推進運行、船舶安全所必需的設備供電。

3.2 應急電源

對于應急發電機組的配備，《規則》要求在遮蔽航區以外航區航行的客船和總噸位1 600 t及以上的貨船均要求設有獨立的應急電源，并規定：①安裝位置,應布置在最高一層連續甲板以上易于從露天甲板到達之處；②在供電時間和供電范圍方面，均應滿足技術法規要求的應急供電范圍和相應時間；③供電系統的設計還應滿足當主電源供電失效時，能立即自動向用電設備供電。

從以上的規范要求可以看出，主發電機組和應急發電機組都是作為相互獨立的供電電源而設置的，而對是否需要設置停泊發電機組，法規規范中并沒有涉及。很明顯，停泊發電機組并不是船舶電源配備的法定要求。當然，這給停泊發電機的設置帶來了一定的靈活性，也就是說，只要具備合適的容量和功能，船舶在港內停泊狀態下使用的發電機組可以是指定的某一專用發電機組，也可以由其它發電機組來兼用[2]。

4 停泊發電機與其它發電機間的關系

4.1 停泊發電機與主電站之間的關系

某船設有2臺300 kW主發電機組，每臺均能滿足船舶正常操作狀態的需要；另有160 kW停泊發電機組一臺，可在船舶停泊期間使用；1臺應急發電機組160 kW，供應急狀態使用。主發電機與停泊發電機均經由主配電板供電，應急發電機經由應急配電板供電。

由于船舶在進出港狀態時(假設負荷約為250 kW)，船上常常是兩臺300 kW主發電機組并聯運行，那么160 kW的停泊發電機組是否也應設計成可以與主發電機并聯運行，以確保當1臺主發電機出現故障時，仍可在進出港時有兩臺發電機組并聯供電呢。

從主發電機的容量和數量配備看，電站設計時的每1臺300 kW主發電機均能滿足船舶正常操作狀態的需要，其中也包括船舶進出港狀態，因此，配備2臺300 kW發電機組符合技術規范的要求。在實際使用中，進出港時2臺300 kW的主發電機并聯運行，僅僅是為防止意外發生的一種操作方式，而非必須措施。在此期間，160 kW的停泊發電機組無法承擔主電源的職責，是否與主電源并聯運行也不是必要條件。無論怎樣，在本船的情況下，當1臺主發電機組出現故障不能工作時，即使備有1臺160 kW的停泊發電機組，該船的主電源仍然不符合規范要求。

4.2 停泊發電機與應急發電機的關系

從應急發電機與停泊發電機的用途上看，兩者并不存在直接的關系。在規范要求中，應急發電機供電系統的設計和安裝布置都有嚴格的要求，而停泊發電機則沒有明確。所以，從理論上看，應急發電機組有可能兼做停泊發電機組，而通常的停泊發電機組不能用作應急發電機組。

考慮到應急發電機的特殊用途，如果兼做港內停泊供電使用，必然會涉及到應急設備以外的供電系統，如設計不當，則會破壞應急電源供電的完整性和可靠性，導致應急電源不符合要求。所以，在設計、布置和使用上，都必須以確保應急電源供電的完整性為首要條件，才能滿足技術法規和規范的要求。對此，《國內航行海船建造規范》[3]中對應急發電機用于船舶在港停泊期間向主電網供電做出了具體規定，主要包括以下幾方面：①防止發電機及其原動機過載，確保發電機組的安全運行；②配有符合主發電機原動機和無人看管要求的燃油濾器、潤滑油濾器、監視設備和保護設備；③原動機的燃油供應柜具有適當的容量并設有低位報警；④原動機應按連續工作定額設計和制造，并應確保隨時可用；⑤設有能迅速地轉換至應急運行的轉換裝置；⑥應使其任何電氣故障都不會對主設備和應急設備的運行產生影響。

從以上規定可以看出，為使應急發電機組兼做港內停泊發電機使用，重要的原則就是要考慮到發電機組的容量、保持運行的連續性，以及在任何情況下不能影響主電源系統和應急電源系統供電。

5 結論

停泊發電機是為船舶在港內錨泊期間，從提高船舶的經濟性、船員工作的舒適性角度考慮而設置的。停泊發電機組的配備有利于船舶在航行與停泊這種不同的工作狀態下更合理的分配船舶電站資源，達到節能與改善船上居住條件的目的。盡管船舶技術法規規范中，對停泊發電機組的配備并沒有具體要求，但設置港內停泊用發電機組，也同樣應該遵守和符合基本的安全技術條件。

[1] 中華人民共和國海事局.國內航行海船法定檢驗技術規則(2004)[S].北京：人民交通出版社，2003.

[2] 中國船級社.鋼質海船入級與建造規范(2001)[S].北京：人民交通出版社，2001.

[3] 中國船級社.國內航行海船建造規范(2006)[S].北京：人民交通出版社，2006.