超大型集装箱船6600 V中压电力系统及其安全操作

超大型集装箱船6600 V中压电力系统及其安全操作内容提要：随着集装箱船载箱量的不断提升，6600 V中压电力供电系统成了超大型集装箱船的标准配置。

本文介绍中压电力供电系统各组成部分及其安全操作。

关键词：船舶 6600 V中压电力系统 组成部分 安全使用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，6000 TEU以上的超大型集装箱船，主机功率上升到60 000 kW以上，发电机功率也高于4 ×2800 kVA，传统的440 V船舶电力系统已经不能满足，6600 V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6600 V中压电力供电系统，是船舶管理人员的又一个新课题。

1 6600V中压电力供电系统概况船舶6600 V中压电力系统，由6600 V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，形成发电机提供6600 V的中压电力，经过两块MM中压配电板主开关并入汇流排，然后再经过两台6600 /440 V主变压器将440 V动力电分别提供给两块440 V LM低压配电板拖动负载。

6600 V中压岸电系统，还可将岸上提供的6600 V中压电接入MM中压配电板。

传统的440 V低压岸电箱并没有免去，同样可以将岸上提供的440 V岸电直接接入LM低压配电板。

（1）6600 V发电机系统的D/G超大型集装箱船发电机功率均大于2800 KVA。

6600 V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440 V发电机相比，6600 V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，发电机顶部设置了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；? 强化对发电机电枢温度的监控，机舱值班人员随时检查发电机三相电枢的温度和变化。

（2）JRCS6600 V中压电配电板MV MSBJRCS的中压配电板MM，由MM1#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HBI，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，具有的欠频、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。

? 设有2个6600 V负载单元，一是艏侧推器，由MM中压配电板直接提供6600 V中压电力，是船舶整个6600 V中压电力系统唯一的直接负载设备，免去了传统的440 V/6600 V的升压变压器；二是两个冷藏箱变压器HRTR，通过空气开关连接，且具有隔离功能，避免冷箱电气故障对MM配电板造成影响和冲击。

将6600 V降压至440 V，为甲板冷藏集装箱提供电源，且设有独立的绝缘监测和报警装置。

? 与传统主配电板控制屏不同，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，因为中压配电板承载着6600 V的高电压，必须保证人员安全。

（3）中压电主变压器HMTR主变压器是船舶6600 V中压电力系统的核心设备，将MM中压配电板的6600 V降压成440 V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（4200 kVA），温升较高（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）JRCS440 V低压电配电板LV MSB440 V LM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低压动力电并入低压配电板，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）中压电岸电系统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6600 V（332A）中压电经过同步检测后接入MM中压配电板，然后经主变压器向LM低压配电板供电。

中压电岸电系统，是船舶中压电力系统的专业配置，由设置在船尾两舷岸电厢内的6600 V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中压配电板的操作频繁，内容较多。

（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）6600 V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；? 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。

? 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，发现问题及时提出并有效制止。

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，结果是汇流排6600 V电压直接接地，后果不堪想象。

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。

? 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。

? JRCS中压配电板，设置有效地的安全连锁保护，有效地防止了误操作。

例如摇出主空气开关至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。

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，然后从前屏门内取得钥匙才能去打开后屏门。

因而绝不能免去接地放电程序，直接用钥匙去开后屏门。

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中压电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。

一般每季度互换一次，最长不能超过6个月。

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LM1#/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，初级可以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。

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，应该是轮机长现场指挥，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，部分类似自动绞缆机，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。

例如原设定的自动力矩偏大、时间设定偏长等，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6600 V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6600 V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）AMP应急断电线路的连接和试验、送电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入美国AMP高压真空开关合闸线圈（串联，电压110 V），当船舶任何一个应急按钮按下，或船上AMP电缆绞车送出到仅存最后一圈电缆时，自动断开美国岸电高压开关，起到应急保护作用。

① 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。

③ 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，随时可通知岸上合闸供电。

（4）同步检验在SC连接屏上检验相序，确认后合闸，向中压配电板MM1#送电。

（5）中压配电板合闸送电中压配电板MM1#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）。

美方为了安全起见要求船舶断电合闸。

船舶断电合闸——相序检测后，按下发电机分闸，全船失电，接着按下AMP的合闸开关，恢复船舶供电。

若选用自动同步模式只要按下AMP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（类似发电机转换操作）。