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本文，来自海洋领域全球领先的电力负载测试制造商客莱奇（Crestchic）公司的Paul Brickman为大家分享了海洋市场及需求是如何变化的。
满足′超级船舶′的电力需求
近年来，我们亲眼目睹了用于产品运输，休闲，以及石油和天然气开采的船舶的尺寸是如何变得越来越大的。随着船舶规模的不断扩大，它们对电力的需求也日益增长，船载系统也变得更为复杂。现代船舶往往含有复杂的推进动力系统，及生产和环境支持体系，以确保在海上长时间的可靠运行，通常是数百英里，更为甚者是数千英里。确保这些系统的电力可用性是一大关键，从而确保不间断地运行重要任务，并在试生产时可靠地测试至关重要的电力供应。船舶制造商和海洋分类机构而言越来越关注这一领域，因为他们在不断寻求优化的安全性，以确保电力供应，推动人们更多地使用专业设备，并对船上电力系统进行鲁棒性测试。
在20世纪40年代，世界继续从殖民主义向全球化演变。这一变革也刺激了贸易的快速发展及人们对高效运输工具的需求，这是海上船舶发展的第一推动力。直到70年后的今天，各种驱动力均推动着船舶行业的发展。例如，近年来集装箱船舶的尺寸变得越来越大，这得益于经济规模的增长。现在，集装箱船上能装更多的产品，缩短旅程还能节省成本。大部分人都知道，MSC Zoe是世界上最大的集装箱船，长1297英寸（396米），可携带19000多个20英尺的标箱。简而言之，如果一次运输大量货物，这种方式更为实惠。
随着船舶的规模扩大和复杂性的不断增加，电力系统也将不断发展，对其测试的需求仍十分必要。
海上发电机组是一个复杂的系统或系统组，需要同时执行多种功能，该系统的核心是发电机或发电机组，包括多个燃气轮机和/或柴油发电机。此外，各种离散系统和组件完善了整个机组，如发电机、稳压器、变压器和开关设备。
这些附加组件通常来自不同的制造商，通常根据发电机的品质、型号和大小来匹配设计。和其他机械或电气部件一样，它们存在故障隐患，因此有着不同的维护需求，至少需要定期测试和维修。 （图片） 船舶类别及功率要求
船舶根据不同的用途和功率要求可分为若干类别。例如，游轮需要大量的电力设施，为船载购物中心、娱乐中心、酒吧和餐馆供电。皇家加勒比海邮轮集团（Royal Caribbean）的海洋魅力号（Allureoftheseas）是世界上最大的游轮，长1187英寸（362米）。它还以容纳最多乘客打破了世界记录，该游轮可容纳6360名乘客，2200名船员，并拥有25家餐厅和24座客梯。
相比之下，军舰也需要高功率电力，以运行复杂的推进系统及生命支持和武器系统。这些系统一旦在运行过程中失效可能会产生毁灭性的影响，所以严格的测试至关重要。
其他船舶，包括客轮、油轮、核能船舶和渔船都有着特定的电力需求。这些系统需在全功率的情况下操作，即使是在最恶劣的条件下，因为所有组件需要同时完成各自的任务。
扩大船舶规模产生的问题
操作这些巨型船舶需要复杂的电气系统，也需要对它们进行正确而完整的测试。然而，这一操作级别产生的应力无法通过分别测试系统的各个组件模拟出来：包括自动转换开关、开关设备、负载共享中心、电压调节器、发电机、电气布线和连接器、通风、冷却系统和燃油系统。
尽管工厂已对发电机进行了测试，然而它与其他并联的发电机组、负载配置文件、环境温度、湿度、燃料、排气和冷却系统之间相互作用产生的变量可能会受到安装的显著影响。
因此，对整个系统进行测试是确保发电系统各组件协调工作的唯一方式，无论是面对连续性的生产要求，还是应急电源中断的情况。
船载的主发动机和发电机需要固定可靠的电力供应来保持运转。电动泵将冷水从海洋泵送到冷却发动机中，并将燃油从燃油箱传递到发动机。电力对许多操作功能而言至关重要，没有它，船舶将无法运行。
大型设备，如推进电动机和船首推进器等都需要高电压电力。小型机械（船舱灯光、厨房设备等）的电力则通过变压器转换为低电压。大型电缆通过整个船舶来分配电能。它们的电力从发电机通往配电盘，再到走廊、公共区域，船员和乘客舱。
在调试阶段，对这些系统进行正确而全面的测试是无故障驱动、生产和高效发电及人员安全的重要保证。（图片） R+R –电阻和电抗测试的作用
对安装的电力系统进行电阻-电抗负载测试可以准确地模拟系统对不断变化的负载模式和功率因数（pf）需求的响应，例如在现实中遇到不同的运行条件或操作备用发电机组停机的情况。
电阻-电抗负载组可用于测试发动机/涡轮发电机组的额定功率，大多数情况下是0.8。负载的电抗组件含有降压的电流。由此产生的功率为两方面，要么是千瓦，即有用功率；要么是千伏安，即视在功率。负载中电阻和电抗电流的结合使得测试的发电机组达到满千伏安的评级。尽管机组会产生更多的视在功率，但实际上不会产生更多的有用功率。发动机/涡轮要求的有用功率（千瓦）基本上是相同的。
电抗测试中产生的感性负载说明了给定系统是如何处理调节器电压降的，尤其是在并联发电机时。该测试还将验证调节器是否正常工作。如果没有，其磁场可能会崩溃，导致发电机失效，并阻碍系统中其他发电机有效地并行运行。电阻-电抗测试可显示系统开关设备、发电机和其他电阻测试无法实现的系统的附加应力（并帮助预测故障隐患）。
很显然，电抗及电阻测试比单纯的电阻测试更全面彻底，同时能更准确地模拟现实中可能会面临的情况，所以它能更容易地识别所有潜在的问题来源。因此，周全地管理电抗-电阻测试是保证不间断或紧急情况下操作电力系统的唯一方法。
且不论陆上进行的常规调试，负载组在大型船舶方面还有其他用途。永久性安装的负载组能进行综合测试，值得一提的是它还能集成到紧急系统的维修程序中。超大型发电机的积碳可以通过常规的完整的负载应用清除，旨在特殊的生产周期或紧急情况下确保可靠的性能。
未来会怎样？
随着行业的不断发展，所有大型船舶公司比以往任何时候都密切关注性能测试。
针对船主制造的所有级别的船舶，船舶制造商和船舶保险商应确保船舶的功率得到了充分的测试，以保证操作的有效性和安全性，以及投资的可靠性。
欲知详情，请访问www.crestchic.co.uk
4/15/2016
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