电力系统、机舱监测系统的协调和调试能力

1、862电力系统、机舱监测系统的协调和调试能力一、参考标准规范和环境条件1参考标准规范本船电力推进系统及设备设计与制造符合中华人民共和国海事局有关法规以及CCS最 新规范和修改通函。系统满足但不限于以下最新的标准和规范：中国船级社内河船舶入级规那么（20XX）中国船级社钢质内河船舶建造规范（20XX）中国船级社内河船舶法定检验技术规那么（20XX）中国船级社纯电池动力船舶检验指南（20XX）中国船级社直流配电电力推进系统检验指南（202X）GB/T10250-2007船舶电气与电子设备的电磁兼容性GB/T35715-20XX船舶直流电力系统短路电流计算方法GB/T35701-20XX船舶电力推进

2、变频器GB/T36028.2-20XX靠港船舶岸电系统技术条件第2局部:低压供电3试验条件3.1主回路单线图3AC380V图1主回路单线图3.2参试设备系统设备如下:表1设备表序号设备名称主要参数数量/套供货厂家1锂电池系统(1)额定容量：约1505kWh(2)单体电芯:3. 2V/280Ah(3)高平安级电池包(4) BMS系统(含驾驶室显示屏)(5)含电池安装架2712所2直流配电板(1)水冷，背靠背式(2)母联/充电屏(3)锂电池组屏(4)推进逆变屏，满足推进 电机需求(5)日用逆变屏，满足日用 负荷需求1712所3主推进电机(1)水冷永磁推进电机(2) 250kW/1500rpm/ 3

3、AC380V2712所4全回转舵桨(1) Z型回转推进器(2)电动转舵，变频驱动(3)输入功率250kW(4)阱式安装(弹性安装)2苏船/苏净/ 瑞风5水冷柜适配单舷设备冷却需求(包括推进电 机)2712所6隔离变压器(1) 3AC380V/3AC400V+3AC230V(2) 315kVA/250kVA +63kVA2712所7娱乐/照明变压器400V/230V/63kVA1712所8交流配电板3AC380V, AC220V 负载4段母排，50Hz,三相三线制1#AC380V负载/岸电屏2#AC380V负载屏AC220V负载屏1712所9交流岸电箱AC380V/250A1712所10自动化系

4、统推进控制 系统(1)驾驶室遥控操作面板、仪表、车钟手柄、触摸屏等(含舵桨遥控)(2)本地控制箱(含舵桨本地控制)(3)应急传令车钟2712所11能量管理 系统(1)能量管理控制器(2)触摸屏1712所12机舱监测 系统(1)工作站计算机(含17寸显示屏、内置UPS)(2)网络交换机1上海拓普(3)延伸报警板(4)信号采集箱(5)监视台13充电接口箱4X150kW 插座2712陪试设备陪试设备如下表所示:表2陪试设备表序号名称数量1直流负载1套2岸电箱(3AC380V, AC220V, DC24V)假设干测试设备及仪表表3测试设备及仪表序号名称数量备注1数字式兆欧表1台2耐压仪1台3数字式万用

5、表2台4手持测温装置1台5秒表1只6模拟电阻箱1台7手摇压力泵1台8温湿度计1个仪器仪表的性能和数量配置满足试验要求，所有测试设备及仪表均在检定有效期内。4试验前准备所有参试设备按要求完成出厂试验。参试设备和陪试设备及相关设备管路安装，按安装技术要求检查各设备的安装质 量。相关管路经过串洗，清洁度满足设备要求。协助船厂检查辅助系统的水、电、气等，（管径、压力、水管耐压等）应满足试 验要求。检查安装后设备电气接口的电气间隙及爬电距离，应满足规范要求。绝缘、耐压、按照各设备出厂试验大纲分别对设备、电缆进行绝缘电阻测量及耐 电压试验，符合相关规范要求。5试验内容表4试验工程表格序号试验项H试验内容对

6、应章节号1电池系统试 验电池系统恢复试验6. 12电池系统并联系统6.23直流主配电板功能试验水冷系统功性能试验7. 14逆变电源功能试验7.25直流主配电板短路试验7.66推进支路试 验推进系统平安保护及联锁试验8. 17推进系统带载试验8.48转舵系统试验8.59动力系统试 验EMS功能试验9. 110推进操控系统操作试验9.211自动减速与越控试验9.312随动与应急控制切换试验9.413系统控制模式切换试验9.514推进电机最低转速限制试验9.615功率限制功能试验9. 716快速功率限制功能试验9.817工况试验9.96电池系统试验恢复电池系统的连接，并记录电池系统的充放电循环特性，

7、记录试验结果。6.1电池恢复试验采用模拟方式检查电池平安保护与启动联锁功能的有效性，记录试验结果，电池 的平安保护功能试验包括以下内容：1）电池系统过压、欠压保护功能检查试验试验方法：模拟电池系统过压、欠压（暂定），观察试验现象。合格判据：过压欠压到模拟值，电池系统故障停机或报警并显示报警信息。2）电池系统过温保护功能检查试验试验方法：模拟电池系统温度，逐渐增加到高于55C。（暂定）合格判据：电池系统低于55C。时正常，高于55C。时报警，高于60C。（暂定）保护 装置应动作，电池系统停机，报警并显示报警信息。3）电池系统故障保护功能检查试验试验方法：模拟电池系统的其他保护故障合格判据：保护装

8、置应动作，电池系统应报警或故障停机，报警并显示报警信息。4）电池系统急停试验试验方法：按下电池系统急停按钮。合格判据：电池系统急停，报警并显示报警信息。5）操作地点联锁试验试验方法：将电池系统控制模式分别选择就地舱、遥控位，尝试从其他操作地点 执行启动操作。合格判据：电池系统打到就地位时，仅就地能启动；电池系统打到遥控位时，仅 驾控台前能启动。6.2电池系统并联试验手动并联试验动力电池系统图3电池系统并联试验示意图试验方法：按图3接线，进行手动并联试验，在直流配电板依次手动投入电池簇, 稳定后记录电池系统电流、电压、功率、温度等运行参数。数据记录完毕后即可进行 工况试验。合格判据：在网电池系统

9、并联稳定运行，电池系统运行参数处于正常范围内。自动并联试验试验方法：在直流配电板自动投入电池簇，稳定后记录电池系统电流、电压、功 率、温度等运行参数。数据记录完毕后即可进行工况试验。合格判据：在网电池系统并联稳定运行，电池系统运行参数处于正常范围内。7直流主配电板功能试验水冷系统功性能试验试验方法：检查水路连接完好，启动水冷柜。合格判据：内水循环建立，无漏水，内水压力、温度正常。逆变电源功能试验日用变压器过温保护功能试验1)试验方法：使用电阻箱代替PT100接于日用变压器绕组温度进行过温保护功能试验。 调节电阻箱，增大电阻箱阻值至报警值以上，逆变电源报警；继续调节电阻箱，增大 电阻箱阻值至故障

10、值以上，逆变电源报故障停机。2)合格判据：符合以上要求视为合格。722逆变电源空载试验试验方法：在就地对逆变电源进行启动、停机等控制，记录日用变压器副边空载 电压和频率。合格判据：逆变电源能够正常完成启动和停机，过程中无保护动作或故障发生。 日用变压器副边空载电压在400V(-10%6%),频率在50Hz(-5%5%)。逆变电源带载试验试验方法：在逆变电源屏上启动逆变电源，调节负载从空载递增到逆变电源额定 功率。记录逆变电源输出电压、电流、频率、功率、组件温度以及电压谐波，日用变 压器绕组温度、进出口风温，滤波器绕组温度等运行参数。合格判据：检查逆变电源输出频率为额定频率，频率波动率 5% ；

11、从空载到满载 稳定频率变化率不大于额定频率的5% ；稳态电压变化值在额定电压的2.5%以内，电 压总谐波含量不大于5%。724逆变电源过载试验试验方法：在逆变电源带载试验后立即做过载试验，增加负载到额定负载的110%, 运行 讣；监测逆变电源输出电压、电流、频率、功率、组件温度，日用变压器绕组温 度、进出口风温，滤波器绕组温度。合格判据：逆变电源、日用变压器、滤波器运行正常，不出现报警、保护视为合格。725逆变电源突加、突卸试验试验方法：逆变电源启动后逐渐加载到额定负载稳定运行，做100%突卸试验，记 录逆变电源输出电压的变化和稳定时间；再按35%, 70%, 100%突加负载，记录逆变 电源

12、输出电压的变化和稳定时间；合格判据：突加突卸负载时，其瞬时频率变化率不大于额定频率的10% ；稳定时 间不超过5s ；突加突卸负载时，其瞬态电压变化值应不超过额定电压的；5%+15% ； 而电压恢复到与最后稳定值相差3%以内所需的时间应不超过1.5so逆变电源与后级选择性保护验证试验直流主配电板逆变电源日用变压器日用留电板Z 图5逆变电源后级短路试验接线示意图试验方法：按图5接线，低压负载通过交流配电板上的开关接入，在直流主配电 板柜门上就地控制逆变电源的启动、运行，逆变电源加约10%负载。人为用外部交流 开关制造短路点，监测逆变电源输出电压、电流、频率，日用变压器和日用配电板各 支路的开关状

13、态和电流，记录数据。合格判据：短路支路断路器断开，其他支路供电正常；逆变电源进入限流模式， 不保护。7.3直流主配电板短路试验试验前的准备及要求1）电池簇试验完成，电池系统功能正常；2）主推进电机试验或者逆变电源试验完成，各功能屏功能正常；支路短路支路短路试验短路点的位置选取根据离母联屏的位置分布，分别取一舷的进线屏（离母联最远），逆变电源屏（离母联最近）。1）利用外部直流断路器模拟短路，将右舷进线屏内正负极通流排短路试验接线端分 别用电缆连接到直流断路器的两极，直流断路器保持分闸；2）右舷启动电池系统在网，右舷主推进电机（或用逆变电源代替）空载运行；3）将直流断路器合闸，观察各支路熔断器状态

14、，测量故障舷进线屏旁边柜体及逆变 电源屏中两个支路上的母线电压及短路电流并计算短路电流12t o合格判据：故障支路的熔断器熔断，直流主配电板其他柜体内熔断器完好；非故障柜 体内的熔断器流经的短路电流12t不超过该支路熔断器的弧前I2t；当前在网设备不停 机。8推进支路试验推进系统平安保护及联锁试验采用模拟方式检查推进系统平安保护与连锁功能的有效性，在试验记录表中记录 试验结果。推进电动机启动联锁功能试验；试验方法：推动操作位手柄使其偏离零位，按下启动按钮；模拟任何系统故障， 按下启动按钮，任意故障后没有复位，按下启动按钮。合格判据：以上情况下推进控制系统闭锁启动指令，启动无效。推进控制系统辅助

15、电源失电试验。试验方法：断开推进控制系统主、备用电源。合格判据：推进控制系统主、备用电源失效后，推进控制系统应能运行正常并报 出相应信息。8.1. 3通信故障保护功能试验试验方法：断开变频器与推进控制系统间的通信线缆，推进控制系统与变频器均 能报出相应具体信息；断开各控制站与中央控制箱的通信线缆，推进控制系统应报出 具体信息，故障站点应闭锁启动信号。合格判据：满足以上条件即为合格。8.1. 4推进电动机漏水保护功能检查试验；试验方法：短接电动机冷却器漏水信号对应端子，推进控制系统报警；将上述短 接片断开，推进控制系统报警消失。合格判据：满足以上条件即为合格。. 5推进电动机过温保护功能检查试验

16、；试验方法：在推进控制系统就地控制箱上选取一路推进电动机温度测量信号，用 电阻箱替代外部进线，调节电阻箱阻值，使对应温度升到报警值以上，推进控制系统 报相应报警并报出具体信息；继续调节电阻箱阻值，使对应温度升到故障值以上，推 进控制系统报相应故障并闭锁启动信号；分别对电动机绕组温度、轴承温度、冷却水 温度进行检查。合格判据：满足以上要求即为合格。主推进系统空载试验推进电动机应急停机试验试验方法：一台机组半自动运行供电或由场地供电，推进电机空载，在主推进驱 动屏（调试模式）上启动推进电动机到额定转速运行。按下推进屏上的急停按钮。合格判据：推进电机立刻紧急停机，推进系统反应相应信息；分别对两台主推

17、电 机进行急停试验。推进电动机超速保护试验试验方法：改变推进超速报警与保护阈值低于额定转速；启动推进电机，空载运 行到额定转速。合格判据：推进电机转速超过保护阈值后推进控制系统能报出相应信息，超速故 障时推进控制系统应闭锁启动信号。推进电机控制试验试验方法：推进电机空载，在主推进驱动屏（调试模式）上进行推进电动机的控 制；在主推进驱动屏（调试模式）上进行推进电动机的启动、升速、降速、停机等控 制，记录相关动作状态；分别对两台主推电机进行控制试验。合格判据：推进电机能按照控制指令动作。推进系统带载试验试验由电池系统供电或由岸电充电桩供电。 GB/T20234.3-20XX电动汽车传导充电用连接装

18、置第3局部:直流充电接口GB/T4388-20XX船用变压器GB/T7060-2008船用旋转电机基本技术要求IEC60439低压开关设备和控制设备组件IEC61641封闭式低压成套开关设备和控制设备其他有关造船行业涉及GB、CB等相关标准2环境条件本船系统适于在以下条件下连续运行：环境温度：0W 55 c绝对大气压：MPa相对湿度：35C。时，这90%船舶姿态：横倾15。，横摇22.5。纵倾5。，纵摇7.5。船舶正常营运中所产生的振动和冲击;潮湿空气、盐雾、油雾和霉菌。推进电动机按规定的速度一一功率曲线加载，在主推进驱动屏（调试模式）上进 行推进电动机的控制。分别对两台主推进电机做带载试验。

19、图10推进系统带载试验接线示意图转速控制功能试验试验方法：按图10接线，驱动系统工作于转速控制模式，电动机启动后，依次按 车位转速给定，并加载至速度功率曲线对应负荷；记录驱动变频器输出电压、电 流、功率，推进电机实际转速；记录机组电流、电压、转速、功率、冷却水温度等运 行参数。合格判据：推进电机按转速给定进行调速，机组、驱动变频器、推进电机运行参 数处于正常范围内。功率控制功能试验试验方法：按图10接线，驱动系统工作于转速控制模式，电动机启动后，调节转 速至额定转速，加载至额定负载。然后将控制模式切换为功率控制，切换后，调节功 率给定值，驱动系统按照功率给定值带动电动机在转速范围内工作，给定功

20、率范围。 状态稳定后即记录数据，数据记录完毕后转入下一工况；记录驱动变频器输出电压、 电流、功率，推进电机实际转速等运行参数；记录机组电流、电压、转速、功率、冷 却水温度等运行参数。合格判据：推进变频器输出功率随功率给定值变化；机组、驱动变频器、推进电 机运行参数处于正常范围内。9综合电力推进系统试验EMS功能试验电池系统半自动并联试验试验方法：EMS控制方式选择为半自动。单簇电池先启动，稳定后投入第二簇电 池并网；观察并联运行的稳定性。加载时可使用直流负载和推进负载共同加载。状态 稳定后记录数据，数据记录后转入下一工况；记录电池系统电流、电压、转速、功率、 冷却水温度等运行参数。合格判据：机

21、组运行参数处于正常范围内。电池系统自动并联试验试验方法：EMS控制方式选择为自动。在EMS控制面板上设置任意一种EMS启动 优先级。按照下表加减载，加载时可使用直流负载和推进负载共同加载。观察系统自 动启动、解列的功能。合格判据：系统运行参数处于正常范围内。推进操控系统操作试验检查推进控制系统对推进系统的操作功能，包括启动、停止、调速、控制模式功 能检查等。外观检查试验方法：检查推进控制系统各设备外观和接线。合格判据：推进控制系统内所有设备外表清洁干净、无油污、无划痕；油漆色泽 和颜色应满足要求，说明功能的文字符号清晰，各紧固件齐全，镀层均匀，无损伤； 接线稳固，无脱落；导线走线捆扎合理整齐，

22、标识清晰。操作按钮与指示灯检查试验方法：系统上控制电。合格判据：系统上电后，驾控台（含左、右桥翼）、机旁控制箱等推进控制系统 设备上的“主电源”和“应急电源”指示灯亮，在各个控制站按下“试灯”按钮，柜 体所有指示灯亮，蜂鸣器鸣响。紧急停机试验试验方法：在驾控台启动机组空载运行，车位处于零位，分别按下驾控台推进操 控面板、就地推进操控面板的紧停按钮，推进系统均应断电停机。观察并记录推进系 统停机情况，在试验记录表格中记录。合格判据：符合以上要求视为合格。驾控台操作试验试验方法：启动电池系统。推进操作位选择为驾控台；在相应操作位推进控制面 板上操作启动两台主推进电机，给定转速，系统稳定后记录推进电

23、机转速等运行参数。合格判据：实际转速与给定转速误差应不大于lr/min0就地操作试验试验方法：启动电池系统。推进操作位选择为就地；在相应操作位推进控制面板 上操作启动两台主推进电机，给定转速，系统稳定后在试验表格中记录推进电机转速 等运行参数。合格判据：实际转速与给定转速误差应不大于lr/min。自动减速与越控试验试验方法：启动电池系统。在任意操作位启动一台主推进电机，运行于额定转速, 轻载运行；模拟系统出现减速或停机需求（如推进电机轴承高温），推进控制系统自 动发出减速请求，并发出声光报警，在规定时间内未越控，系统自动减速或停机，在 规定时间内越控，系统保持原状态运行。合格判据：符合以上要求

24、视为合格。随动与应急控制切换试验试验方法：在当前控制站有效时，按下驾控台推进控制面板上的后备操车（非随 动转速控制）按钮，可应急启动推进电机，并通过应急升速、降速按钮进行推进电机 调速。合格判据：符合以上要求视为合格。推进电机最低转速限制试验试验方法：一台机组半自动运行供电，推进电机空载，在主推进驱动屏（调试模 式）上进行推进电动机的控制。电机启动且设定转速低于25rpm（暂定）时，记录相关动 作状态；分别对两台主推进电机进行最低转速限制试验。合格判据：当主推进电机设定转速低于25rpm（暂定）时，推进电机停机或按照25rpm运 行。功率限制功能试验试验方法：启动电池系统。推进操作位选择驾控台

25、/操作驾控台推进控制面板启 动一台推进电机，转速给定到额定转速，转速稳定后缓慢加载，当电池系统负荷率过 大时，继续加载会触发功率限制，使推进电机转速下降；在试验记录表格中记录试验I己录。合格判据：满足以上要求即为合格。快速功率限制功能试验试验方法：启动电池系统工作；推进操作位选择驾控台，操作驾控台推进控制面 板启动一台推进电机，转速给定到额定转速，转速稳定后缓慢加载到额定功率；手动 切除多簇电池，模拟电池簇故障停机，使电池系统总功率小于当前负荷功率。此时推 进变频器立即调节推进电机轴功率至可用功率以下，保证电池系统不过载停机；在试 验记录表格中记录试验记录。合格判据：满足以上要求即为合格。工况

26、试验试验方法：依照电力负荷估算书(CSSRC937-601-002JS)中的全速航行工况、经 济航行工况进行电池系统和负荷分配。每个工况运行1小时；每10分钟记录一次数据, 记录驱动变频器输出电压、电流、功率，推进电机实际转速等运行参数；记录电池系 统电流、电压、转速、功率、冷却水温度等运行参数。合格判据：推进变频器输出功率随功率给定值变化；机组、驱动变频器、推进电机运 行参数处于正常范围内。二、安装调试实施方案本实施方案详细说明了 350客位纯电池动力珠江游船（以下简称本船）动力系统工程 的组织人员结构、实施流程、质量控制、平安保障、技术服务与培训、售后服务和进 度安排等，确保在规定的工期内

27、完成动力系统的交付。1人员组成与职责人员组成根据Q/712G 104-20XX设计和开发控制程序。设备验收合格发运至现场前，成立现 场工作组。现场工作组由现场经理、现场调试人员组成，设计人员作为技术支持。设 备到厂后现场工作组开始行使职责，现场工作组实行现场经理负责制。职责221现场经理现场经理负责设备在船厂的全部工作，包括现场的平安管理、纪律管理、质量管理、 技术状态确认、技术接口协调、进度协调、人员调度等工作，确保现场调试按计划优 质完成。现场经理由具有丰富现场经验的技术管理人员担任，对工程的执行过程和技术状态了 解，熟悉现场工作程序，能够对现场工作中遇到的状况迅速做出响应和处理。本工程设

28、置现场经理I人（技术职称：高级工程师，工作年限：10年），全程负责整 个现场安装调试过程。.2现场调试人员现场调试人员负责交付设备从交付船厂至交船期间的技术服务及调试工作，确保交付 设备的技术状态满足技术规格书的要求。现场调试人员根据工程需求从调试组中挑选。调试组为隶属于技术部的专业现场服务 团队，负责所有工程的现场调试及技术服务工作。调试组成员均从技术部设计人员中 选出，要求经验丰富，技术全面，处理问题能力突出，动手能力强。所有调试人员每 半年均进行技术测试和能力考核，考核合格后方能继续调试工作，确保调试人员的水 平。工程设计人员完成设计后，调试人员开始接手全套设计图纸，充分了解工程技术状态

29、, 分析调试重点难点，制定调试细那么。设备交付船厂后，根据现场经理的调度到现场进 行调试工作。本工程配备现场调试人员3人（技术职称：工程师及以上，工作年限：3年以上），根 据现场经理的调配负责整个现场安装调试过程。技术支持人员设计人员为现场调试人员提供技术支持。现场遇到问题，假设现场调试人员不能解决， 或者设备需要根据现场情况进行修改时，设计人员根据现场反应的情况，组织讨论， 或根据相关程序进行更改确认后，指导现场调试人员进行处理。2现场安装调试实施方案工作内容现场安装调试工作包括设备的开箱验收、安装接线指导、安装接线检查、系泊试验调 试、配合船厂进行系泊试验报验、航行试验、培训以及交付。开箱

30、验收合同标的设备运抵船厂，接船厂通知后，现场经理陪同工程经理赶赴现场，配合船厂 进行开箱验收入库工作。开箱验收包括设备清点、随机资料清点、备附件清点等，清 点完毕后签字确认入库。设备入库后，现场经理和工程经理了解船厂的建造及调试进度计划，根据船厂计划制 定现场服务及调试计划。设备入库后需做好防尘、防水、防碰措施。设备入库时请勿撕去外部防护膜，仓库需制作柜体的防护罩。防护罩应防水、防尘。防护罩尺寸应略大于柜体尺寸。设备存放时需要将防护罩罩于设备之上，且用绳索在设备底座部位将防护罩紧固。注意仓储间内温差变化不要太大，以免设备内部产生凝露。安装接线指导船厂根据随机文件中的安装、接线要求和相关图纸文件

31、行安装接线。出现疑问时，现 场调试人员根据情况到现场或通过其他途径进行安装接线指导工作。设备安装时，相关舱室禁止进行打磨、喷漆等污染设备的工程操作。设备安装或焊接 底座时，严格遵守焊接要求，焊机接地点和焊接点之间的距离必须要在规范要求范围 以内。严禁将设备作为接地点。安装完成后将防护罩罩于设备之上，且需要用绳索在设备底座部位将防护罩紧固，防 止舱内施工时对设备造成损伤。对于防护罩和设备贴合局部如有缝隙，需用胶带粘贴 或其他措施进行密封保护。船厂在进行电缆敷设时，主干电缆不经过电池舱敷设，尤其通往驾控台电缆。左右推 进相关电缆在电池舱不交叉，原那么是单边电池舱火灾不至引起另一电池舱为全船供电 失

32、效。设备在接线时相关舱内不能进行打磨、喷漆等污染性强的工作。设备所在舱室需要进行甲板绝缘处理和其他工程工作，但要在施工时做好设备的防尘、 防水、防撞等保护工作，防止因设备人为损伤造成的工期延误。接线完成时将防护罩罩于设备之上，且需要用绳索在设备底座部位将防护罩紧固。安装接线检查安装接线完毕后，现场调试人员到现场进行安装接线和主电缆绝缘检查。对检查中发现的问题提交船厂进行整改。整改完毕后需再次检查确认。根据船厂进度安排，也可以在局部接线完成后先进行阶段性的接线检查。安装接线检查时间需根据现场接线情况和整改情况确定，一般为3天左右。系泊试验调试查线完毕后即可开始系泊试验调试，调试过程按照制定好的调试细那么和调试计划进行,可根据现场情况进行微调，但必须满足船厂节点要求。调试前船厂需保证所有设备已安装完毕，现场清理干净且照明充足，舱室通风设 备工作正常。调试现场无交叉作业和施工，无污染性较强的工作，设备前后有足够空 间调试及操作。本工程调试包括动力电池系统调试、直流配电系统调试、推进系统调试、自动