停泊发电机在船舶电站中的运用研究

(河北省船舶检验局，天津 300132)

1 停泊发电机的工作状态和特点

国内沿海航行船舶，由于航程短，靠港频繁，许多船舶在建造时安装了专门用于港内停泊时使用的发电机组，即停泊发电机。相对于主发电机来说容量较小，在用电负荷较小、较平稳的停泊期间，发电机的负荷量处于较经济的范围，就象工作间歇中的值班状态；当船舶需要转入正常航行或应急工况时，能够迅速和简便地转由相应的发电机组供电。这在保证船舶停泊期间电力供应的同时，还能减少船舶的燃油消耗，节约成本；能降低噪声，改善船上人员的生活条件；甚至还能减少机舱值班人员，有利于船员休息。

因此，对于船舶经营者来说，设置停泊发电机组的目的不是要满足船舶正常操作状态的需要，更不可能用于船舶的各种应急状态，而只是为了满足船舶停泊期间的正常生活，以及维持船舶在停泊状态下的部分日常设备供电。从这个意义上看，停泊发电机的概念只是表示了船舶供电系统的一种工作状态，而不是某种特殊要求。

为便于对停泊发电机组的设置进行讨论，以国内航行海船检验技术法规和规范中对船舶电源的配备要求作为相应的标准。

2 技术要求

设置停泊发电机组，除了应该符合船舶电站的通用设计要求外，还应该考虑到一些特殊的要求。如在发电机组容量的选择和控制上，应该负荷率适当，同时又不能因出现意外的负荷增加而造成发电机过载；在系统设计和安装布置上，应便于船员对机组的日常监控和维护管理；在与其它发电机组的配合上，应考虑到在需要时能方便而有效地进行切换，并且不能影响电网的供电质量和船舶安全。

目前，停泊发电机组的设置存在两方面的难题。一方面技术法规和规范在设置停泊发电机组方面没有提出相应的概念和具体要求；另一方面，由于各种船舶在设计时有不同的需求，使人们对设置停泊发电机、使用停泊发电机的问题常常有不同的理解。有些船舶在停泊发电机接入配电板时没有采取合理的安全保护措施，有些甚至还在非机器处所随意安装停泊发电机组，影响了船舶的供电质量和安全。

在停泊发电机组的设计中，有几个关键问题应该考虑。①停泊用的发电机组与主发电机的关系，应考虑可否作为主电源的一部分，或成为主发电机的备用机组;②停泊发电机与应急发电机组的关系，以及能否相互兼用，兼用的条件应该包括哪些等。

3 技术规范要求

《国内航行海船法定检验技术规则》[1](以下简称《规则》)对船舶电源的配备提出了基本要求。①确保为保持船舶处于正常操作状态和满足正常生活条件所必需的所有电力辅助设备供电,又不需求助于应急电源；②确保在各种紧急状态下向船舶安全所必需的电气设备供电。按照这一原则，《规则》对电站的组成做出了具体规定。

3.1 主电源

为满足船舶正常操作和正常生活条件状态的要求，《规则》提出了对主电源的设置要求。①除特殊规定外,主电源至少应由2台发电机组组成；②发电机组的台数和容量, 应能在任一发电机组停止工作时仍能继续对正常推进运行、船舶安全所必需的设备供电。

3.2 应急电源

对于应急发电机组的配备，《规则》要求在遮蔽航区以外航区航行的客船和总吨位1 600 t及以上的货船均要求设有独立的应急电源，并规定：①安装位置,应布置在最高一层连续甲板以上易于从露天甲板到达之处；②在供电时间和供电范围方面，均应满足技术法规要求的应急供电范围和相应时间；③供电系统的设计还应满足当主电源供电失效时，能立即自动向用电设备供电。

从以上的规范要求可以看出，主发电机组和应急发电机组都是作为相互独立的供电电源而设置的，而对是否需要设置停泊发电机组，法规规范中并没有涉及。很明显，停泊发电机组并不是船舶电源配备的法定要求。当然，这给停泊发电机的设置带来了一定的灵活性，也就是说，只要具备合适的容量和功能，船舶在港内停泊状态下使用的发电机组可以是指定的某一专用发电机组，也可以由其它发电机组来兼用[2]。

4 停泊发电机与其它发电机间的关系

4.1 停泊发电机与主电站之间的关系

某船设有2台300 kW主发电机组，每台均能满足船舶正常操作状态的需要；另有160 kW停泊发电机组一台，可在船舶停泊期间使用；1台应急发电机组160 kW，供应急状态使用。主发电机与停泊发电机均经由主配电板供电，应急发电机经由应急配电板供电。

由于船舶在进出港状态时(假设负荷约为250 kW)，船上常常是两台300 kW主发电机组并联运行，那么160 kW的停泊发电机组是否也应设计成可以与主发电机并联运行，以确保当1台主发电机出现故障时，仍可在进出港时有两台发电机组并联供电呢。

从主发电机的容量和数量配备看，电站设计时的每1台300 kW主发电机均能满足船舶正常操作状态的需要，其中也包括船舶进出港状态，因此，配备2台300 kW发电机组符合技术规范的要求。在实际使用中，进出港时2台300 kW的主发电机并联运行，仅仅是为防止意外发生的一种操作方式，而非必须措施。在此期间，160 kW的停泊发电机组无法承担主电源的职责，是否与主电源并联运行也不是必要条件。无论怎样，在本船的情况下，当1台主发电机组出现故障不能工作时，即使备有1台160 kW的停泊发电机组，该船的主电源仍然不符合规范要求。

4.2 停泊发电机与应急发电机的关系

从应急发电机与停泊发电机的用途上看，两者并不存在直接的关系。在规范要求中，应急发电机供电系统的设计和安装布置都有严格的要求，而停泊发电机则没有明确。所以，从理论上看，应急发电机组有可能兼做停泊发电机组，而通常的停泊发电机组不能用作应急发电机组。

考虑到应急发电机的特殊用途，如果兼做港内停泊供电使用，必然会涉及到应急设备以外的供电系统，如设计不当，则会破坏应急电源供电的完整性和可靠性，导致应急电源不符合要求。所以，在设计、布置和使用上，都必须以确保应急电源供电的完整性为首要条件，才能满足技术法规和规范的要求。对此，《国内航行海船建造规范》[3]中对应急发电机用于船舶在港停泊期间向主电网供电做出了具体规定，主要包括以下几方面：①防止发电机及其原动机过载，确保发电机组的安全运行；②配有符合主发电机原动机和无人看管要求的燃油滤器、润滑油滤器、监视设备和保护设备；③原动机的燃油供应柜具有适当的容量并设有低位报警；④原动机应按连续工作定额设计和制造，并应确保随时可用；⑤设有能迅速地转换至应急运行的转换装置；⑥应使其任何电气故障都不会对主设备和应急设备的运行产生影响。

从以上规定可以看出，为使应急发电机组兼做港内停泊发电机使用，重要的原则就是要考虑到发电机组的容量、保持运行的连续性，以及在任何情况下不能影响主电源系统和应急电源系统供电。

5 结论

停泊发电机是为船舶在港内锚泊期间，从提高船舶的经济性、船员工作的舒适性角度考虑而设置的。停泊发电机组的配备有利于船舶在航行与停泊这种不同的工作状态下更合理的分配船舶电站资源，达到节能与改善船上居住条件的目的。尽管船舶技术法规规范中，对停泊发电机组的配备并没有具体要求，但设置港内停泊用发电机组，也同样应该遵守和符合基本的安全技术条件。

[1] 中华人民共和国海事局.国内航行海船法定检验技术规则(2004)[S].北京：人民交通出版社，2003.

[2] 中国船级社.钢质海船入级与建造规范(2001)[S].北京：人民交通出版社，2001.

[3] 中国船级社.国内航行海船建造规范(2006)[S].北京：人民交通出版社，2006.