船舶高压电力系统的维护与管理

冯晔 杨双齐

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉430050）

合理地进行船舶高压设备的各种维护，才能使设备一直处于正常可用的状态；机械和电气部件的正常磨损和老化，需要维修或更换，以保持设备运行的可靠性；严格的维护管理、合理的安全措施是保证设备维护管理人员人身安全的必要条件。

1 保养要求

船舶高压设备保养计划周期的确定需要基于以下三个因素：

（1）短路故障次数；

（2）设备的开关次数；

（3）设备的实际运行时间。开关设备的操作频率、工作环境和所带负载方面，船上的实际情况变化很大，生产厂家无法向用户提供有关维护周期的详细指南；设备的固定部件和运动部件的维护要区别对待；对固定部件只需要定期检查和维护，以确保无污垢，不潮湿，无金属的腐蚀和绝缘的老化；对运动部件特别是开关单元要优先进行维护，例如真空断路器触头的磨损情况和断路器的开关动作时间要重点检查。

2 检查周期

在制定开关柜的保养计划时，必须考虑以下建议：

（1）应至少每年进行一次一般情况的目视检查，并将绝缘体擦拭干净；果断路器暴露在充满灰尘的环境中，则需要更频繁的检查。

（2）操作机构应在使用两年后或在完成2000次通断操作后进行润滑；到生产厂家的设计通断次数后，应彻底检修该操作机构。

（3）灭弧装置的结构因灭弧介质的不同而不同，如油，SF6，真空等，要基于厂家的维保手册定期检查绝缘介质的状态是否良好，例如真空度。

（4）真空灭弧装置达到设计通断次数或触头侵蚀严重时必须更换，有的真空灭弧装置是全封闭式的，无法查看触头的情况，按设计寿命更换；采用气体绝缘设计的开关柜也是全封闭式的，不需要设备管理人员进行维护；如需对灭弧装置进行修理，需要返厂维修。

3 准备工作

船舶高压电设备的维护保养的人员必须经过认可的机构的专业培训，并获得培训证明。

船舶高压电设备的维护保养人员要配备合适的个人安全防护装备：耐高压安全帽，防电弧服，耐高压绝缘鞋，耐高压绝缘手套，防强光面罩，耳罩等。

配备维护保养所需的安全工具：高压验电器，高压放电棒，高压接地线，绝缘救援钩，带电操作杆，工作区域安全遮拦，断路器挂锁，禁止合闸标签，绝缘梯等。

准备好高压开关柜操作所需的专用工具：断路器摇杆，接地开关操作手柄，断路器手车。

要对协助人员进行触电急救培训，确保高压电作业人员发出触电事故时，协助人员能采取正确的措施进行触电急救。

为了确保高压电站的安全运行，必须有一套书面安全管理规则，应至少包括工作票制度，上锁挂牌制度，高压电设备的操作程序，隔离程序和恢复程序；设备的专业管理人员负责制定此类规则。此外，这些规则必须能被所有相关的工作人员理解，这就需要配合制定有效的培训计划，对相关人员进行培训。

开关设备的维护也必须遵守上述一般安全规则。船舶管理公司必须指定高压电设备的在船授权管理人员，以保证设备的任何维护人员和维护程序都在监督下安全进行；例如，接地开关的断开必须经过授权人员的授权才能由获得授权的维护人员断开，而不能由其他人员有意或意外断开。

表1为图1所示1号发电机屏真空断路器的保养准备程序实例（发电机处于在网状态）：

图1 开关柜锁闭系统

表1 工作计划表

表一的准备程序案例中，柜体的锁闭系统环环相扣，需要按钥匙编号的顺序一步一步解锁，从而保证工作程序的正确性和安全性，而1号安全钥匙由轮机长保管，保证了高压电的所有操作都必须经过轮机长授权后，维护人员才能对设备进行维护。

4 保养程序

船舶高压电力系统有几种不同的电压等级，对各种电压等级高压电设备的保养主要分为以下四个步骤：

（1）检查

在不拆除任何元件的情况下对高压电设备进行检查，例如运行参数分析，开关动作等，目的是找出潜在故障。

（2）保养

在不涉及任何拆卸的情况下进行保养，例如清洁、润滑、参数调整等，目的是保证设备处于可接受的运行条件下。

（3）测试

需要进行部分拆卸，并辅以测量和无损检测等手段，以得出特定开关设备部件状况的可靠结论。

（4）大修

对经测试发现低于标准的零件进行维修或更换，以便将特定部件或整个设备恢复到可接受的状态。

表2为1号发电机屏真空断路器的保养工作实例：

表2 真空断路器保养程序

5 备件

高压开关柜使用新技术可以避免大修，例如使用真空断路器，由于它是全封闭式结构，只能更换，所以船舶高压电力设备还需要准备适当数量的备件；当开关设备的部件寿命结束，或寿命未结束时部件已出现故障时，就需要备件进行更换，以减少开关设备的停机时间提高其可靠性。船舶高压电设备的备件越齐全越好，但需要考虑库存成本，备件数量应当在在库存成本和部件故障率之间保持平衡。

高压电开关设备现场所需的备件包括以下几大类：

（1）建议性备件

包括生产厂家建议应该随船的备件，其数量因部件的寿命而异。

（2）强制性备件

这些备件是船舶所必需的备件，不用考虑生产厂家的关于设备运行寿命的建议；例如，电流互感器，电压互感器，保护继电器等，表3以真空断路器开关柜为例，列出以下备件清单：

表3 开关柜备件清

6 运动部件的润滑

高压开关柜的机械运动部件要及时使用生产厂家推荐的润滑剂进行润滑，所有需要润滑的点都不能遗漏，以保证运动部件能顺畅地动作；润滑后的运动部件（如铰接接头）应轻轻来回移动，以使滑油均匀覆盖。不能拆卸的铰接接头和轴承应在上油前用清洗剂清洗。润滑后，断路器需要运行几次，以测试其是否平稳运行；表4以真空断路器为例列出了相关润滑点。

表4 润滑部位

7 结语

在采用高压供电系统船舶上,为保证设备管理工作更加安全高效,船舶管理公司必须建立健全的管理体制,制定管理细则,明确授权人员，操作人员，维护人员和协助人员资质要求，权限以及责任，从而提高维护人员安全意识和专业素养。作为设备管理和维护人员,需要经过培训以满足管理公司的资质要求，还需要对船舶高压电力系统的相关工作内容，工作程序，安全要求，系统运行状态,工具的使用，设备的操作，设备内部元件组成，有清晰的认知。一旦发生高压电设备故障,管理人员应能及时切除故障设备，恢复供电，最大限度降低全船失电风险的同时，为判断出故障点,并采取安全有效措施解决设备故障创造了足够的时间。最后要做好设备检测数据记录,将来能够对比设备运行的参数和指标,预判故障风险,并及时采取预防措施。