引领电气CAD、PLM以及模拟仿真的未来

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观光游览船电气设计探讨

发表时间:2017-08-11 作者: 郑文光   来源: 互联网

    随着城市现代化建设的发展,人民生活水平的日益提高,一些山水城市竞相建造豪华的沿江、环岛观光游览船,为人们提供悠闲度假的好去处。

    最近,我们设计了珠江夜游、澳门环岛游等一批200- 300 客位观光游览船,现就这些船舶电气设计中的一些体会,特别是涉及贯彻2002 年CCs咤钢质海船人级与建造规范》的若干向题,提出来与同行共同探讨。

    一 电站容量的选择

    观光游览船用电量最大的是空调、照明和厨房用电设备,我们设计的这些船。按电力负荷计算,空调用电功率约70kW, 照明用电功率约55kW,厨房用电设备约20kW,因此发电机组单台功率一般都在200kW 左右。按规范要求,主电源至少由2 台发电机组组成,船舶电站的容量为2X200kW。由于旅游有淡季、旺季之分,这些船一般有2 -3 层的旅客观光/ 娱乐大厅淡季时可减少一层进行营业。根据南方天气的实际情况,冬季空调装置不需进行制冷,在这些情况下,用电量减少了。为了节省能源,减少营运费用,我们在某些船上采用二台不同容量的发电机组,如珠海九洲港的观光游览船,我们选用了一台200kW 发电机组及一台120kW的发电机组,一般情况下200kW机组为主用,120kW为备用。在单层客舱营运或冬季不使用空调时,或200kW 机组发生故障的情况下,使用120W发电机组。采用这种设计方案时较小容量的这台发电机组的容量必须保证满足淡季及冬季营运时船上所需的各种设备的用电功率,在较大容量发电机组发生故障的情况下,该机组应能保证对船舶航行安全所需的设备及最低舒适居住条件设备(包括炊事、食品冷冻、机械通风、卫生和淡水等设备)的供电。

    二 保护电器协调动作问题

    我们设计的观光游览船中,有些属于要求人级的沿海客船,按2001 年《钢质海船人级与建造规范》的规定,在供电系统方面,应设有合适的保护电器,在发生短路等故障时,各保护电器的性能及其布置应能提供完善协调的自动保护通过保护电器选择性作用确保无故障重要设备电路供电连续性,消除故障的影响,减少对系统的损害和发生火灾的危险。对重要设备的保护亦应是选择性保护,在短路故障的情况下,应保证仅限最接近故障点保护电器动作,切断故障电路,以免造成不必要的重要设备工作的中断。对串联连接的保护电器动作时间应仔细协调,在选择性保护所要求的时间内,保护电器应能承载其安装处的短路电流而不分晰的能力。为考核设计是否符合上述要求, CCS要求在提交CCS 审批的图纸资料中必须提供一份满足上述要求的《保护电器协调动作的分析报告》。

    保护电器协调动作的分析,如全部采用梅兰R兰了愧耐德的断路器,则可按厂家提供的《选择性配合表》来选配供电系统中各级的断路器,该表格已提供较完善的协调的选择性保护,对于每一个上级断路器,均可从选择性配合表中找到与之相匹配的下级断路器,保证了在下级设备最大额定电流范围内与上级设备相配合时,具有完全的选择性。

    我们在设计中选用国产CW1 型空气断路器作为主发电机断路器, CMl 型JXM2 型塑壳式断路器作为负载断路器,国产的船用断路卷生产厂目前尚未提供(选择性配合表》,仅能提供脱扣曲线( 即额定电流倍数与脱扣时间的关系曲线),该曲线分为配电用的断路器过电流保护特性曲线(C型曲线) ,瞬动电流整定值I为(5-10)In (脱扣器额定电流) ;电动机用的断路器保护特性曲线#D型曲线) , 1t= ( 10-14) In。我们所做的《保护电器协调动作分析报告》按系统中各个环节进行上级厂下级断路器长延时脱扣/ 短延时脱扣/瞬时脱扣的电流计算及长、短延时时阅的选择画出各断路器的脱扣特性曲线,凡符合选择性保护配合的、上下级断路器热和磁的脱扣曲线之间没有任何的交叉。从曲线上也可以看出,发生故障时,可保证下级断路器先行打开而超过选择性配合界限电流时,上下级断路器将同时打开,为非选择性保护。如果二根脱扣特性曲线出现交叉,也是属于非选择性保护。

    三 电缆问题

    按照2001年( 钢质海船人级与建造规范》的规定,在客船上的旅客处所和服务处所,只能安装无卤电缆这主要是从保证人命安全的角度出发,因为一旦发生火灾烧及电缆时,有卤电缆释放出的毒气会使旅客遭到伤害甚至致命,我国上海、常州、扬州等地的几家船用电缆厂已能批量生产无卤低烟低毒阻燃的船用电缆. 这些电缆已获得CCS, LR,ABS,CL,NK等船级社的认可证书,技术指标符合IEC 有关标准。另外,需在失火状态下维持工作的设备的电缆包括其供电电缆,如穿过较大失火称险区域、防火区或甲板除这些区域本身使用的电缆外应采用符合IEC标准规定的耐火电缆,目前我国的有关船用电缆厂已能正常生产低烟无卤低毒耐火船用电缆,为贯彻实施规施的这一规定提供了方便。

    1996年CCS(钢质内河船舶人级与建造辉范》中对于内河客船没有上述相关的规定,从保证船舶及人命安全的角度出发。笔者建议在港改时给予考虑。