船舶電站和電氣設(shè)備的節(jié)能方法總述

李建宇

【摘 要】堅(jiān)持節(jié)約能源已經(jīng)成為了現(xiàn)階段我國(guó)的基本國(guó)策，且節(jié)能技術(shù)已應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)已向船舶電站和電氣設(shè)備方面推廣，通過運(yùn)用有效的節(jié)能方法，能夠大大減少對(duì)資源的消耗。現(xiàn)通過對(duì)船舶電氣設(shè)備節(jié)能進(jìn)行詳細(xì)論述，希望為以后船舶業(yè)發(fā)展提供借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】船舶電站；電氣設(shè)備；節(jié)能

現(xiàn)階段，我國(guó)的船舶業(yè)迅速發(fā)展，且船舶的供電技術(shù)已經(jīng)取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。但是，在用電設(shè)備的節(jié)能環(huán)節(jié)仍處于起步階段，需要重點(diǎn)關(guān)注。

1.電氣設(shè)備的節(jié)能應(yīng)首先滿足運(yùn)行技術(shù)條件

因船舶電氣設(shè)備的工作環(huán)境較陸地條件惡劣，所以船舶的電氣設(shè)備，在其設(shè)計(jì)、制作以及安裝時(shí)都需嚴(yán)格檢測(cè)，以適應(yīng)外界環(huán)境的變化，還需在規(guī)定的條件下運(yùn)行。比如，若想使發(fā)電機(jī)能夠發(fā)揮出其最大的功率，就需要在一定的端電壓和輸出足夠大的電流的情況下完成。因發(fā)電機(jī)的絕緣強(qiáng)度限制了端電壓的大小，發(fā)電機(jī)允許升溫的最大值同時(shí)也限制了電流的大小，不然，過大的電流或過高的電壓，都會(huì)使發(fā)電機(jī)損壞或減少其使用壽命。同樣，其他的電氣設(shè)備也必須在其限制的條件下運(yùn)行，其中規(guī)定的運(yùn)行條件包括：電壓、電流、功率、頻率以及升溫限制或者特定的接線方法等。其規(guī)定的運(yùn)行條件一般可以分為以下幾種：

1.1額定技術(shù)條件

也可稱之為額定值，其定義主要是指在規(guī)定的條件下，能夠使電氣設(shè)備正常運(yùn)行的額定電壓、電流、功率、頻率等。部分額定值的滿足需依靠外界條件，例如，用電設(shè)備的額定電壓就是依靠電網(wǎng)來滿足的。也就是說，達(dá)不到額定電壓，電氣設(shè)備就不能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，用電安全也無法得到保障。其次，部分額定值是在規(guī)定條件下設(shè)備的內(nèi)部產(chǎn)生的，以額定電流為例，其就是在規(guī)定的升溫條件下使用電設(shè)備的電流值達(dá)到最大值。所以為了保障船舶電站和電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作，對(duì)于電氣的管理，就需注意使電氣設(shè)備在額定值或技術(shù)條件下工作。

1.2電氣設(shè)備運(yùn)行的連續(xù)性

也可稱之為電氣設(shè)備的工作制，與電氣設(shè)備的工作升溫有著直接的關(guān)系。電氣設(shè)備包含：長(zhǎng)期連續(xù)工作制、短時(shí)工作制以及斷續(xù)周期（反復(fù)短時(shí)）工作制三種。

長(zhǎng)期連續(xù)工作制就是使設(shè)備長(zhǎng)期且連續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)負(fù)載比較穩(wěn)定的設(shè)備較實(shí)用；短時(shí)工作制就是指設(shè)備的工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間短，停歇休息時(shí)間較長(zhǎng)，此工作制適用于工作時(shí)間<停歇時(shí)間的機(jī)器設(shè)備；而斷續(xù)周期工作制就是工作與休息按周期循環(huán)，使設(shè)備升溫<額定溫升，在短時(shí)間工作于長(zhǎng)時(shí)間休息，按周期性循環(huán)的設(shè)備上應(yīng)用較多。電氣設(shè)備的工作制不同，其結(jié)構(gòu)、發(fā)熱和溫升就會(huì)隨之不同。比如，功率相同的電動(dòng)機(jī)，因其工作制各異，使其導(dǎo)線的截面積、鐵心結(jié)構(gòu)、散熱體、絕緣材料都會(huì)隨之變化，以導(dǎo)線為例，長(zhǎng)期工作制的導(dǎo)線就相對(duì)粗，相反短時(shí)工作制導(dǎo)線較細(xì)。

2.改變拖動(dòng)方案以實(shí)現(xiàn)節(jié)能

在現(xiàn)代的航運(yùn)界、造船廠以及電工產(chǎn)品的供應(yīng)者之間已經(jīng)開始重視如何改變拖動(dòng)方案問題，下面，列舉出比較成功的方法，以便得出其中的關(guān)系。

2.1使機(jī)械傳動(dòng)變?yōu)殡姎鈧鲃?dòng)

一般在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的船舶上，大都采用機(jī)械傳動(dòng)，將機(jī)械傳動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎鈧鲃?dòng)就會(huì)使運(yùn)行效率得到提高，達(dá)到節(jié)能的要求。例如，油船上的貨油泵，一般由輔汽輪機(jī)來傳動(dòng)汽輪機(jī)船，此時(shí)，若使用調(diào)頻異步電動(dòng)機(jī)介入傳動(dòng)代替輔汽輪機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)行效率就會(huì)有顯著的提高，從而到達(dá)節(jié)能的要求。

2.2將變恒轉(zhuǎn)速電器傳動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭烧{(diào)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)

在一般的船舶中，大多數(shù)的泵都是由恒定轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)來傳動(dòng)。例如，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥和旁通閥來改變冷卻水泵的流量。假使利用傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變泵的輸送量，就可以大大提高泵系統(tǒng)的總效率，使經(jīng)濟(jì)得到改善的同時(shí)，還有利于節(jié)省管道和閥件。此種傳動(dòng)可通過整流器供電的直流電動(dòng)機(jī)完成，已經(jīng)應(yīng)用于船舶技術(shù)多年，有很好的口碑。

3.制定完善的節(jié)能方案

3.1貫徹落實(shí)國(guó)家相關(guān)節(jié)能政策

在遵守國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的前提下，完成船舶電氣設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)與安裝。

3.2選擇節(jié)能效果較好的產(chǎn)品

在建設(shè)中，應(yīng)優(yōu)先選擇最新的節(jié)能設(shè)備，摒棄之前使用的技術(shù)不夠成熟、能源消耗較高的電氣設(shè)備，堅(jiān)持不采用已經(jīng)落后淘汰的設(shè)備。充分考慮電氣設(shè)備的節(jié)能性，以規(guī)劃設(shè)備的節(jié)能和補(bǔ)償措施，務(wù)必將節(jié)能與產(chǎn)品綜合起來，優(yōu)先選擇性能較佳、性價(jià)比較高的產(chǎn)品。

4.正確操作船舶電氣可實(shí)現(xiàn)節(jié)能

船舶電氣設(shè)備的操作要求首先是要按操作規(guī)程，正常啟動(dòng)、停止設(shè)備；其次，就是對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)督，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)節(jié)偏離的參數(shù)，在運(yùn)行中，一旦發(fā)現(xiàn)有發(fā)生故障的征兆應(yīng)第一時(shí)間采取有效措施防止故障的發(fā)展；第三，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的故障正確對(duì)待及時(shí)處理，使損傷減到最低。為正確使用操作船舶電氣，就需操作和管理人員必須有高度的責(zé)任心，且相應(yīng)的技術(shù)水平也應(yīng)該更加專業(yè)。具體需具備：

4.1對(duì)資料有效掌握，對(duì)設(shè)備需熟知

正確使用電氣設(shè)備的基本就是需要船員的電氣知識(shí)水平達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于參與實(shí)際操作的人員，需熟讀使用說明書及有關(guān)技術(shù)資料，從而在理論上做到了解設(shè)備各元件的結(jié)構(gòu)、工作原理以及線路的連接方法等等。對(duì)于管理人員，更要了解操作人員的技術(shù)水平，并及時(shí)針對(duì)不足做出培訓(xùn)。

4.2對(duì)操作規(guī)程需嚴(yán)格遵守

因船舶電氣設(shè)備在全船的各處都有分布，且其操作的主體不同，因此，對(duì)電氣設(shè)備的操作規(guī)程需嚴(yán)格遵守。在電氣設(shè)備上應(yīng)注明關(guān)鍵性的操作，制訂操作規(guī)程，在設(shè)備的使用前后或現(xiàn)場(chǎng)都應(yīng)做好檢查，防止錯(cuò)誤操作影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

在監(jiān)管中，不僅僅要檢測(cè)設(shè)備的啟動(dòng)和停止，還需注意其的運(yùn)行情況。將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與正常數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析，從而判斷是否處于正常工作階段；另外，對(duì)設(shè)備的外形、溫度和振動(dòng)、聲音的變化、散發(fā)的氣味等方面都要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，并將實(shí)際操作落實(shí)到每個(gè)責(zé)任者身上，可以有效的減少對(duì)電氣設(shè)備的錯(cuò)誤操作和責(zé)任事故的產(chǎn)生。

4.3運(yùn)用相關(guān)系統(tǒng)堅(jiān)強(qiáng)監(jiān)督

為確保計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需建立計(jì)量器具的信息管理系統(tǒng)。例如新型航道工作船艇都有安裝計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)傳監(jiān)控系統(tǒng)，采集并監(jiān)測(cè)各個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備的數(shù)據(jù)，以使更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

5.加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)

船舶安全運(yùn)行以及節(jié)能的基礎(chǔ)就是保證船舶電氣設(shè)備的完好，而保證電氣設(shè)備有效運(yùn)行的重要措施就是做好設(shè)備的維修保養(yǎng)。

5.1定期檢測(cè)

定期檢測(cè)主要是以預(yù)防為主，依據(jù)以往零件的磨損程度以及其使用的壽命，來制定電氣設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)周期、內(nèi)容和要求。使設(shè)備保持良好的狀態(tài)。

5.2以監(jiān)測(cè)狀態(tài)為基礎(chǔ)進(jìn)行維修

利用電氣儀表對(duì)電氣設(shè)備的電壓、電流、功率等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)維修，避免浪費(fèi)過多資源。新技術(shù)離線狀態(tài)監(jiān)測(cè)、在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及連續(xù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用于實(shí)際，方便了對(duì)電氣設(shè)備的監(jiān)督。

5.3大修或換新

其適用于可造成較大經(jīng)濟(jì)性后果的故障，或者其使用的費(fèi)用會(huì)較排除故障使用的費(fèi)用較少。

5.4預(yù)定報(bào)廢

預(yù)定報(bào)廢相比前三種預(yù)防工作而言，其的經(jīng)濟(jì)效益最低，比較適合用于價(jià)值較低且不是很重要的設(shè)備。 （下轉(zhuǎn)第200頁）

（上接第29頁）5.5結(jié)合前三種預(yù)防措施于一體

排除少數(shù)具有安全性和環(huán)境性后果的故障，在其他的故障中，若無法找到能夠?qū)L(fēng)險(xiǎn)降低的預(yù)防工作，并且在對(duì)設(shè)備做出一定的改進(jìn)后也不起作用時(shí)，就可以將多種預(yù)防工作相結(jié)合并使用。

6.結(jié)語

本文通過對(duì)船舶電站和電氣設(shè)備的節(jié)能方法做出詳細(xì)分析，以期通過此方法實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能并促進(jìn)船舶事業(yè)的發(fā)展，相信在后續(xù)的發(fā)展中，電氣設(shè)備的節(jié)能技術(shù)會(huì)越來越廣泛的應(yīng)用于船舶事業(yè)，使船舶事業(yè)蓬勃發(fā)展。 [科]

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