1. 前言

25 000吨自航半潜船是广州打捞局在造的一艘钢质、电力推进、具有DP-2级动力定位的自航半潜船。该船采用三岛式船型，艉部两个浮箱为螺栓固定可移动式，以利于载运大型船舶及海洋结构物。无限航区航行，并可在规定海况下的无限航区作业。

本船主要用于大型船舶、舰艇的应急抢险打捞、破损船舶的装载与运输；同时兼顾海上大型钢结构件、海上石油开采平台等超大件的运输任务。

2. 船舶电力系统配置

本船电力系统设计以满足船级社规范、挂旗国的法律法规、相关国际公约和行业标准为前提，并遵循可靠、安全、经济、节能环保的原则。主要电力设备配置如下：

本船为采用公共电站的电力推进船舶，电站容量达到11 MW。包含6.6k V高压和400 V、230 V低压的三级电网、多段母排的配电板、大功率推进负载、含高次谐波的大功率变频设备。

3. 电力系统设计特点

（1）满足DP2要求的冗余电站设计

DP2对船舶电站和推进系统的要求是发生单个设备故障时保持动力定位能力。单个设备故障包括：发电机、推进变压器、推进变频器、推进电机、配电板母排以及相应的控制系统和电源。常规DP2船舶的主配电板设置两段母排，其中一台发电机和一台可伸缩式艏侧推通过两个断路器跨接在两段母排上，当发生单段母排故障时，通过断路器的跨接来保证跨接的发电机和推进器不会失去，这种设计方案可以节省发电机和推进器配置，见图1。但是，船级社规范和故障模式影响分析(FMEA)对跨接方案的考核非常严格，特别是跨接的发电机和推进器在切换时需要在一定时间内投入工作，并且要求控制系统、辅助电源等能够满足跨接的要求，所以跨接方式在实际实施过程中比较困难。

本船主配电板采用三段母排设计，中间一段母排由一台辅发电机向可伸缩推进器供电，见图2。当发生最大单段母排故障时，会失去一台主推和一台侧推，这样的设计方案省去了常规DP2设计方案的跨接时间，对系统更加安全可靠，满足船级社规范和故障模式影响分析(FMEA)。

图1 常规DP2电力推进船舶电力系统方案

图2 本船DP2电力系统方案

（2）采用Azipod推进方案

图3 Azipod的推进方式

Azipod主要有三种形式（图3所示）：

（A）Large Azipod

Large Azipod的推进功率较大，主要用于客轮、邮轮、破冰船等需要推进功率较大的船舶。

（B）CRP Azipod

CRP Azipod主要用于远洋货轮、高速运行船等。

（C）CompactAzipod

Compact Azipod功率较小，主要用于海洋工程船、低推进功率船、低速工作船及配备动力定位的船舶等。

本船采用Compact Azipod，系统的起动、停车和从正车到倒车过程大大快于柴油机直接推进，特别是吊舱单元可以绕竖直轴作360°的转动，吊舱单元的方向决定了螺旋桨的推进方向，船舶倒航只需让吊舱旋转180°即可，安装Azipod相比常规推进方案回转半径大大减小，见图4。

图4 Azipod与常规推进方式全速下回转对比

4. 功率管理系统

本船设置一套功率管理系统（PMS），具有断电恢复、重载问询、发电机管理、自动限/降负荷、顺序起动等基本电站功能，同时可以对全船发电机、配电板、推进器、主要用电设备进行集中监控和管理，系统配置见图5。

图5 电力系统单线图

本船为DP2级动力定位船舶，为了保证设备的正常运行，设置了以下主要连锁开关：

（1）当6 600 V配电板汇流排联络开关A01、C01分开时，1号、2号电力变压器次级开关1ACB、3ACB和400V配电板联络开关2ACB不可以三者同时合闸；

（2）当6 600 V配电板汇流排联络开关A01、C01合闸时，1号、2号电力变压器次级开关1ACB、3ACB和400V配电板联络开关2ACB可以同时短时合闸，用于转移负载，并联超时20秒后自动断开400 V母联开关2ACB；

（3）当400 V配电板汇流排联络开关1ACB、3ACB分开时，1号、2号照明变压器次级开关MT3QF、MT4QF与220 V配电板联络开关4ACB不可以三者同时合闸；

（4）当400 V配电板汇流排联络开关1ACB、3ACB合闸时，1号、2号照明变压器次级开关MT3QF、MT4QF与220V配电板联络开关4ACB可以同时短时合闸，用于转移负载，并联超时5秒后自动断开220V母联开关4ACB；

（5）电力变压器原边与副边开关之间联锁，原边开关未合闸，副边开关不能合闸。

文章来源：《电站系统工程》 网址: http://www.dzxtgczz.cn/qikandaodu/2021/0727/561.html