1.6 船舶电力系统容量和发电机组台数的选择

1.6.1 确定船舶电力系统容量和发电机组台数的基本原则

船舶电站容量计算的方法主要有昼夜航行图表法和负荷系数法。昼夜航行图表法一般用于小船或电动辅机不多的船舶；用得最多的是负荷系数法，负荷系数法又分为需要系数法和三类负荷法，海上运输船舶一般均采用三类负荷法来确定电站的容量。此外，还有采用线性回归方法得到回归方程来确定船舶电站容量的估算方法。通常船舶在每一工况下其负荷的变化相对是不太大的，因此不论用什么方法来计算电站的容量，均应先按照船舶不同的工况分别计算各自的用电量，然后依此来确定发电机的容量及台数。

船舶运行工况一般可分为：航行工况（货轮的全速满载航行时间约占船舶运行周期的41%，油轮占64%）；进出港工况（船舶进出港低速航行、靠离码头等机动时间约占运行周期的1%）；装卸货工况（货轮装卸所载货物时间约占运行周期的18%，油轮占7%）；停泊工况（货轮的无装卸作业停泊时间约占运行周期的40%，油轮占28%）；应急工况（发生进水、火灾等海损引起主发电机失效而启用应急发电机的工况）。研究船舶各种运行工况的目的是要找出船舶的最大用电量、最小用电量和经常用电量，从中找出用电规律。

1.6.2 电站容量的确定与发电机组台数的选择

电站容量应能满足船舶在各种运行况下的用电量，并有适当的裕量，以确保连续可靠的供电。但从经济性考虑，其冗余功率又不能太大。

发电机组的总容量决定于电站的总容量，确定发电机组的单机容量和机组数量的基本原则是：单机组容量以最高负荷率为80%来确定为宜；船舶电站必须有备用机组，其容量要能满足船舶各运行工况的用电需求；确定单机组容量和机组数量时，要考虑各机组的使用寿命应与主机寿命相当，维修应管理方便。

若以高效率、经济运行为原则，针对电站容量和各工况的用电量及其相对运行周期等具体情况，可选择小功率多机组，或大功率少机组，或不同功率的机组。一般船舶电站设置2至3台（包括备用机组）同型号、同容量的机组，最多为4台。有些船舶在无作业停泊期间用电量少，常设一台小容量的系泊发电机。船舶电站的实际容量综合考虑了船舶电动机的利用系数、负荷系数、同时使用系数等因素。

1.6.3 应急发电机容量的确定

一般规范都规定客船和500总吨以上的货船应设有独立的应急电源。它可以是发电机，也可以是蓄电池组。作为应急电源使用的发电机称为应急发电机。

应急发电机应该具有独立的冷却装置和燃油供给单元，并设有满足规则要求的启动装置。当船舶发生火灾或其他灾害引起主电源供电失效时，应急发电机应能自动启动和自动连接应急配电板，尽快地承载额定负载，最长延时时间不得超过45s。应急发电机的容量应确保满足海上人命安全公约（SOLAS）和主管机关有关规定的供电范围和供电时间要求，并应考虑到这些用电设备可能同时工作。

不同种类、吨位的船舶，其应急发电机供电的电气设备范围也略有不同。确定应急发电机的容量通常基于下述设备所需的电功率，即航行灯、信号灯、应急照明设备、应急报警和信号装置、火灾探测和报警装置及防火门的固定和释放系统，在紧急状态下所需要的船内通信设备、应急消防泵、自动喷水泵、应急舱底泵及其电动遥控设备、应急时使用的舵机、动力操作水密门及其指示器、报警器，以及其他需要应急发电机供电的用电设备，如船员或船员提升至甲板上以便逃脱的电梯应急装置、应急用无线电设备和导航设备等。

一般应急发电机需对舵机之类较大的电动机负载供电，因此在确定其容量时，还应考虑到最大电动机启动时瞬态电压降的影响。