指導(dǎo)性文件

GUIDANCENOTES

GD007-2024

GD42-2023

中國船級社

基于閉合母排的動力定位

系統(tǒng)指南

2024

2024年4月1日生效

北京

第1章通則

第1節(jié)一般規(guī)定

1.1.1一般要求

1.1.1.1本指南旨在為動力定位系統(tǒng)閉合母排為直線型和環(huán)型的電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、配置

和驗(yàn)證提供指導(dǎo)，對于母排分段運(yùn)行的動力定位系統(tǒng)可以參照《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第8

篇第11章，本指南重點(diǎn)給出閉合母排相關(guān)的技術(shù)要求。

1.1.1.2本指南中的船舶是指安裝有動力定位系統(tǒng)的船舶或海上設(shè)施。

1.1.1.3本指南中列出的相關(guān)故障類型、技術(shù)手段等都是基于現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累和現(xiàn)有

技術(shù)認(rèn)識的基礎(chǔ)上給出的。中國船級社（已下簡稱“CCS”）接受本指南列出的相關(guān)技術(shù)手段

之外的新技術(shù)和新方法，這些新技術(shù)和新方法應(yīng)同樣能保證系統(tǒng)的完整性、可靠性、安全性，

并經(jīng)過CCS評估。

1.1.1.4本指南主要是針對直線型和環(huán)型運(yùn)行的動力定位系統(tǒng)船舶或者海上設(shè)施的電

力系統(tǒng)，包含功率管理系統(tǒng)（PMS/EMS）做出的要求，對于未做特殊要求的控制系統(tǒng)、外

圍測量系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、安全系統(tǒng)除滿足故障穿越要求外，其余方面參照開環(huán)動力定位系統(tǒng)

要求即可。

1.1.1.5本指南內(nèi)容僅是針對動力定位系統(tǒng)相關(guān)的配電與設(shè)備及系統(tǒng)要求，對于其他諸

如鉆井、升降等作業(yè)類設(shè)備的饋電電路如果在發(fā)生故障之后會影響到船舶的動力定位時(shí)，需

滿足短路、接地、相不平衡等協(xié)調(diào)保護(hù)要求，但對故障穿越等功能不做硬性要求。

1.1.2適用范圍

1.1.2.1本指南適用于交/直流供電主母排及配電板之間的開關(guān)閉合的DP-2和DP-3系

統(tǒng)，以及與DP-2、DP-3類似配置/功能的系統(tǒng)，例如具有類似配置/功能的DP系統(tǒng)、具有

類似閉合母排電站配置/功能的雙供電等系統(tǒng)。

1.1.2.2不同冗余組母排之間開關(guān)閉合包括直線型母排閉合和環(huán)型母排閉合，簡稱閉合

母排。本指南中的內(nèi)容，除有具體說明外，均適用于上述兩種母排閉合型式的電力系統(tǒng)。

1.1.3附加標(biāo)志

1.1.3.1滿足本指南要求的DP-2/DP-3系統(tǒng)，可以授予對應(yīng)附加標(biāo)志為：

DP-2（CBV）：初次檢驗(yàn)，需通過短路故障和接地故障（僅限高壓系統(tǒng)主母排）實(shí)船實(shí)

效測試；5年特檢時(shí)，需通過實(shí)船模擬試驗(yàn)測試，以及第4章相關(guān)測試要求；

DP-2（CBNV）：需通過實(shí)船模擬試驗(yàn)（含短路、接地、相不平衡）測試及第4章相關(guān)

測試要求；

DP-3（CBV）：初次檢驗(yàn)和5年特檢時(shí)，需通過短路故障和接地故障實(shí)船實(shí)效測試；以

及第4章相關(guān)測試要求；

DP-3（CBNV）：初次檢驗(yàn)，需通過短路故障和接地故障實(shí)船實(shí)效測試；5年特檢時(shí)，

需通過實(shí)船模擬試驗(yàn)測試（含短路、接地、相不平衡），以及第4章相關(guān)測試要求。

1

1.1.4縮寫與定義

1.1.4.1本指南中出現(xiàn)的英文字母的含義如下所示。

縮寫含義

AVR自動電壓調(diào)節(jié)器(AutomaticVoltageRegulator)

CBV閉合母排實(shí)船見證(ClosedBustieOnboardVerification)

閉合母排不需要實(shí)船見證(ClosedBustieNotOnboard

CBNV

Verification)

DP動力定位(DynamicPositioning)

EMS能量管理系統(tǒng)（EnergyManagementSystem）

FMEA故障模式及影響分析(FailureModeandEffectAnalysis)

高級發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)(AdvancedGeneratorProtection

AGPS

SystemiOnboard)Veirifcation)

PMS功率管理系統(tǒng)System)(PowerManagementSystem)

IMO國際海事組織(InternationalMarineOrganization)

WCFDI最嚴(yán)重故障設(shè)計(jì)意圖(WorstCaseFailureDesignIntent)

AMS報(bào)警與監(jiān)測系統(tǒng)（AlarmandMonitoringSystem）

BMS電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem）

IAS綜合自動化系統(tǒng)（Integratedautomationsystem）

1.1.4.2本指南中涉及到的定義如下：

（1）主保護(hù)：是指滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)

設(shè)備和線路故障的保護(hù)。

直線型的閉合母排電站可以接受只設(shè)置可靠的主保護(hù)。

（2）后備保護(hù)：是指由于最接近故障點(diǎn)的保護(hù)電器有故障或缺乏能力，或者其它保護(hù)

電器有故障，以致不能及時(shí)清除系統(tǒng)故障的情況下起作用的保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)。

（3）輔助保護(hù)：是指為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)或后備保護(hù)退出運(yùn)行

而增設(shè)的簡單保護(hù)。輔助保護(hù)不能替代主保護(hù)和后備保護(hù)。

（4）故障穿越能力：是指DP系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備（不包括因?yàn)楣收媳桓綦x的設(shè)備），在故

障被自動清除之后，能夠恢復(fù)到故障發(fā)生之前的運(yùn)行能力，且不會重啟，也不需要人工干預(yù)。

故障穿越階段一般是指從故障發(fā)生到電力系統(tǒng)電壓和頻率恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)值的階段。

Vpu

1.2設(shè)備上限

1.06穩(wěn)態(tài)上限

1

0.9穩(wěn)態(tài)下限

0.8設(shè)備下限

t0t1t2t3t4

t0:故障發(fā)生t1:一次保護(hù)動作t2:后備保護(hù)動作t3:恢復(fù)到90%t

t4:恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)t3-t0=穿越時(shí)間t4-t3=恢復(fù)時(shí)間

圖1.1.4.2典型短路穿越過程示意圖

2

（5）快速恢復(fù)：是指因?yàn)檫^載、短路、誤操作等導(dǎo)致的某個(gè)冗余組失電之后，包含發(fā)

電機(jī)組、配電板、推進(jìn)器系統(tǒng)等，能夠自動按照預(yù)設(shè)的邏輯，在指定的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到可用狀

態(tài)。

（6）雙供電：是指不同冗余組匯流排同時(shí)向一個(gè)或等同一個(gè)匯流排供電的形式。被供

電匯流排可能與DP系統(tǒng)無關(guān)。

（7）聯(lián)絡(luò)開關(guān)：是指連接同一冗余組內(nèi)兩段母排的開關(guān)（一般含斷路器、固態(tài)開關(guān)、

隔離開關(guān)等）。

（8）母聯(lián)開關(guān)：是指連接不同冗余組母排的開關(guān)（一般含斷路器、固態(tài)開關(guān)等）。

第2節(jié)技術(shù)原則

1.2.1一般要求

1.2.1.1閉合母排DP系統(tǒng)應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性、可靠性、安全性，這些性能應(yīng)能體現(xiàn)

在包括隱性故障在內(nèi)的故障發(fā)生之前及發(fā)生之后。常見的隱性故障包括傳感器凍結(jié)、漂移、

保護(hù)裝置故障、保護(hù)控制裝置、通信線路故障、接口故障等。

1.2.2電站基本要求

1.2.2.1電壓、頻率等要求應(yīng)滿足CCS規(guī)范要求。電氣設(shè)備應(yīng)能在表1.2.2.1規(guī)定的電

壓和頻率偏離額定值的波動情況下（在設(shè)備的輸入端測量）可靠工作：

電壓和頻率波動表1.2.2.1

瞬態(tài)

設(shè)備參數(shù)穩(wěn)態(tài)（％）

（％）恢復(fù)時(shí)間（s）

電壓+6～-10±201.5

一般交流設(shè)備

頻率±5±105

電壓±10----

由直流發(fā)電機(jī)供電或經(jīng)整流器

電壓周期性波動5----

供電的直流設(shè)備

紋波電壓10----

由蓄電池充電期間接于蓄電池①＋30～-25————

供電的設(shè)充電期間不接于蓄電池電壓

＋20～-25————

備：者

注：應(yīng)對由充/放電特性決定不同的電壓波動予以考慮，包括充電設(shè)備的波動電壓。

1.2.2.2諧波成分應(yīng)滿足CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第4篇第1章的要求。

1.2.2.3其它如環(huán)境條件及接地等要求應(yīng)滿足CCS規(guī)范要求。

1.2.2.4系統(tǒng)保護(hù)如短路保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、電動機(jī)保護(hù)等滿足CCS規(guī)范要求。

1.2.2.5高壓配電板系統(tǒng)應(yīng)滿足CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第4篇第2章第14節(jié)的要

求。

1.2.2.6直流配電系統(tǒng)應(yīng)滿足CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》及《船舶直流綜合電力系統(tǒng)檢

驗(yàn)指南》相關(guān)要求。

1.2.2.7動力鋰電池系統(tǒng)應(yīng)滿足CCS《船舶應(yīng)用電池動力規(guī)范》相關(guān)要求。

1.2.3可靠性要求

1.2.3.1閉合母排系統(tǒng)應(yīng)具有一定的可靠性，保證系統(tǒng)的連續(xù)和穩(wěn)定，這些具體措施包

3

括：

（1）單一故障對系統(tǒng)的影響，應(yīng)盡可能的小，最大影響結(jié)果不超過WCFDI；

（2）不同冗余組的控制回路、UPS、輔助系統(tǒng)等盡量不交叉；

（3）控制/通信網(wǎng)絡(luò)（含交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)分布單元）、AMS、IAS、PMS、AGPS、推進(jìn)器

控制系統(tǒng)等為實(shí)現(xiàn)整船控制所需要的系統(tǒng)，其接口應(yīng)該滿足一定的電氣/物理隔離，硬件設(shè)

備和通訊線路等應(yīng)滿足一定的冗余性，通過FMEA分析，不存在超過WCFDI的公共故障點(diǎn)；

（4）使用附加的物理分隔、高可靠設(shè)備/互感器及測量控制器件、適當(dāng)?shù)母叩燃壗^緣的

母排、芯數(shù)盡可能少的母聯(lián)電纜、額外的保護(hù)邏輯加以輔助判斷、主母排連接的斷路器脫扣

線圈監(jiān)測等；

（5）更多/額外的輔助通信、監(jiān)測和報(bào)警、指示，對設(shè)備/系統(tǒng)狀態(tài)、測量信號、動作

執(zhí)行及結(jié)果的監(jiān)測、反向閉鎖等輔助措施，輔助系統(tǒng)的保護(hù)、管理邏輯判斷；

（6）用于主保護(hù)和后備保護(hù)的輸入信號不應(yīng)來自同一互感器，用于保護(hù)、管理等的校

核信號不應(yīng)來自同一互感器，對于AGPS來說，當(dāng)互感器足夠可靠時(shí)，上述要求可以適當(dāng)

降低，單一故障對電站的影響應(yīng)最小；

（7）備用設(shè)備/系統(tǒng)，如備用泵、傳感器、控制回路、穿越電源等，應(yīng)設(shè)有狀態(tài)監(jiān)測或

報(bào)警指示功能；

（8）容易誤操作的設(shè)備應(yīng)有相應(yīng)的防止誤操作措施。

1.2.3.2控制命令、狀態(tài)信號、通信連接等應(yīng)盡可能有自診斷功能，當(dāng)出現(xiàn)不一致時(shí)，

應(yīng)能及時(shí)報(bào)警，防止誤動作。

1.2.3.3控制元器件（包括各種儀表、繼電器、互感器/傳感器、線圈、監(jiān)測電路）應(yīng)能

承受由于開關(guān)的分、合閘產(chǎn)生的振動以及故障穿越，而不會誤動作。

1.2.3.4與主母排連接的發(fā)電機(jī)主斷路器、饋電斷路器等應(yīng)盡可能采用雙脫扣線圈（不

含母聯(lián)斷路器），上述斷路器如果采用單一脫扣線圈時(shí)，應(yīng)設(shè)有監(jiān)測回路，或設(shè)置斷路器故

障保護(hù)（如50BF）等其它措施也可以接受。直流電站的母聯(lián)斷路器也應(yīng)考慮隱性故障。

1.2.4安全性要求

1.2.4.1任何閉合母排DP系統(tǒng)，都應(yīng)能夠在母聯(lián)斷開下正常運(yùn)行。

1.2.4.2發(fā)電機(jī)、推進(jìn)器、PMS等關(guān)鍵設(shè)備及系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有防止誤操作措施，包括設(shè)備啟

停、開關(guān)閉合/斷開、聯(lián)鎖操作、同步操作等。

1.2.4.3服務(wù)于不同冗余組以及同一冗余組內(nèi)與柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的動力鋰電池

應(yīng)布置在獨(dú)立艙室內(nèi)，其艙室內(nèi)的布置及監(jiān)測、通風(fēng)、消防等系統(tǒng)應(yīng)滿足DP冗余要求和《船

舶應(yīng)用電池動力規(guī)范》相關(guān)要求，并設(shè)有其最小電量報(bào)警和指示，以滿足閉合母排電站快速

恢復(fù)和備用電源要求。

1.2.4.4DP模式下，閉合母排電站失電的匯流排數(shù)最多不應(yīng)該超過WCFDI。

1.2.4.5閉合母排電站系統(tǒng)的所有保護(hù)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果，應(yīng)具有可重復(fù)性。

1.2.5其它要求

1.2.5.1閉合母排DP的保護(hù)原則如下圖1.2.5.1所示，同一冗余組內(nèi)，C區(qū)通常設(shè)置為

區(qū)域保護(hù)的節(jié)點(diǎn)，A、B、D為設(shè)備/饋電保護(hù)，它們之間保護(hù)應(yīng)具有選擇性。

4

發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組

AA

發(fā)電機(jī)主斷路器聯(lián)絡(luò)開關(guān)發(fā)電機(jī)主斷路器

B

饋電斷饋電斷饋電斷饋電斷

母聯(lián)開關(guān)路器路器路器路器母聯(lián)開關(guān)

CC

DDDD

圖1.2.5.1區(qū)域保護(hù)原則

第3節(jié)圖紙資料

1.3.1一般要求

1.3.1.1閉合母排DP相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)的圖紙資料應(yīng)該送審，其內(nèi)容應(yīng)滿足本指南第2

章相關(guān)要求。

1.3.1.2相關(guān)送審清單除包含《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第8篇第11章要求的圖紙資料外，

針對閉合母排DP系統(tǒng)，還需要單獨(dú)提交如下資料批準(zhǔn)：

（1）電力系統(tǒng)及控制，應(yīng)包括：

①電力系統(tǒng)的介紹；

包括電力系統(tǒng)的配置、DP工況的定義、供電范圍、相關(guān)連鎖、母聯(lián)開關(guān)的狀

態(tài)、WCFDI等。

②接地方式描述及電阻選取；

對于高壓系統(tǒng)，說明接地方式、接地故障電流的確定、接地電阻計(jì)算過程。

對低壓/直流系統(tǒng)，包含對絕緣監(jiān)測及其可靠性的描述。

③各保護(hù)設(shè)置及動作之后運(yùn)行模式；

對各類保護(hù)設(shè)置的原理說明，至少含發(fā)電機(jī)組（電源）進(jìn)線、饋電、母排、

母聯(lián)等故障后的運(yùn)行模式。

④發(fā)電機(jī)組及控制原理圖和說明；

含發(fā)電機(jī)保護(hù)、發(fā)電機(jī)組動態(tài)特性、功率管理功能等說明。

⑤推進(jìn)器、配電板、變壓器/變頻器的作業(yè)模式和保護(hù)原理圖和說明；

⑥快速恢復(fù)；

含發(fā)電機(jī)組、推進(jìn)器組、PMS等自動恢復(fù)過程描述和邏輯說明。

⑦功率限制及預(yù)防局部失電；

包含具體功率管理方案描述和邏輯說明。

（2）配電板（含輔助配電板）功能設(shè)計(jì)，應(yīng)包括：

①自身控制與保護(hù)原理圖及說明；

5

②閉合母排相關(guān)保護(hù)原理及說明；

③對發(fā)電機(jī)控制與保護(hù)原理圖及說明；

④電機(jī)啟動器（如有）；

⑤變頻器；

⑥同步裝置原理和說明；

⑦PMS、AGPS、DP等對外通信和供電原理及說明。

（3）發(fā)電機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)包括：

①保護(hù)原理；

②系統(tǒng)組成及供電；

③信號采集與通信；

④保護(hù)功能介紹；

⑤調(diào)壓器控制及監(jiān)測；

⑥調(diào)速器控制及監(jiān)測。

（4）選擇性保護(hù)分析報(bào)告，應(yīng)包括：

①保護(hù)功能說明；

②各保護(hù)功能詳細(xì)說明及整定。

（5）故障穿越能力分析，應(yīng)包括：

包含穿越場景和過程描述、參數(shù)整定、穿越時(shí)間說明等，推進(jìn)變頻器、舵機(jī)變頻器（如

有）的穿越能力描述，日用變壓器、推進(jìn)器變壓器、推進(jìn)器電機(jī)的輔助系統(tǒng)、循環(huán)油泵、舵

機(jī)及其它設(shè)備的穿越能力說明（見2.8.2.3）。

（6）FMEA報(bào)告（含最終版本）；

（7）FMEA試驗(yàn)驗(yàn)證程序/報(bào)告（含第4章試驗(yàn)內(nèi)容）；

（8）閉合母排電站通信/控制網(wǎng)絡(luò)；

（9）其它結(jié)合實(shí)際情況需要提交的圖紙資料。

1.3.1.3還需要提交如下資料備查：

（1）短路、接地（高壓系統(tǒng)）、相不平衡故障下的動態(tài)分析報(bào)告，應(yīng)包括：

①工況說明；

②參數(shù)設(shè)置匯總表和說明；

③分析結(jié)果及說明；

④與實(shí)船試驗(yàn)后結(jié)果對比說明（僅限與需要實(shí)船實(shí)效試驗(yàn)結(jié)果對比）。

（2）第4章的試驗(yàn)結(jié)果記錄表；

（3）對閉合母排電站相關(guān)試驗(yàn)前的潛在危險(xiǎn)識別分析報(bào)告/說明文件；

（4）容性電流計(jì)算書（適用于高壓接地系統(tǒng)）；

（5）其它結(jié)合實(shí)際情況需要提交的圖紙資料。

1.3.1.4對于直流電站，除了提供上述適用的圖紙資料之外，還需提交如下資料供批準(zhǔn)

或備查：

（1）變頻器（含用到的各類變流器）的整定及保護(hù)說明（含自身溫度、過流、過壓、

欠壓保護(hù)）；

（2）電站管理系統(tǒng)EMS說明（含BMS）；

（3）直流電站（含交流部分）協(xié)調(diào)保護(hù)分析及整定；

（4）短路電流分析報(bào)告；

（5）動態(tài)分析報(bào)告（含穿越能力分析）（如需）。

6

第2章設(shè)計(jì)要求

第1節(jié)一般規(guī)定

2.1.1一般要求

2.1.1.1閉合母排時(shí)，任何單一故障其后果都不得超過最嚴(yán)重故障設(shè)計(jì)意圖，應(yīng)包含在

FMEA分析中，且通過試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)要求參照第4章要求。

2.1.1.2常見的保護(hù)類型以及使用見附表A。隨著技術(shù)發(fā)展，該表可以進(jìn)行修改。

第2節(jié)短路電流計(jì)算及短路選擇性保護(hù)

2.2.1一般要求

2.2.1.1閉合母排配電系統(tǒng)需進(jìn)行精確的短路電流分析計(jì)算，短路點(diǎn)確定應(yīng)考慮所有可

能發(fā)生的情況，至少應(yīng)考慮包括發(fā)電機(jī)出線端、母排、負(fù)載變壓器低壓側(cè)、作業(yè)設(shè)備系統(tǒng)、

低壓配電板進(jìn)線端等，短路電流計(jì)算應(yīng)包括三相對稱短路、相相不對稱短路的最大及最小短

路電流計(jì)算。

2.2.1.2短路電流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型應(yīng)該足夠精確，能為配電板、保護(hù)斷路器選型等提供

參考。

2.2.1.3電力系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)具有選擇性，尤其發(fā)電機(jī)進(jìn)線開關(guān)、負(fù)載供電開關(guān)、母聯(lián)、

變壓器高/低壓側(cè)開關(guān)、低壓配電板進(jìn)線開關(guān)、作業(yè)設(shè)備供電開關(guān)等應(yīng)具有選擇性，同時(shí)也

應(yīng)該考慮到重負(fù)載啟動時(shí)沖擊電流對選擇性保護(hù)的影響。

2.2.1.4對于高壓高阻接地系統(tǒng)，應(yīng)提交正常運(yùn)行時(shí)的容性電流計(jì)算書。

2.2.1.5對于高阻接地或?qū)Φ亟^緣的高壓系統(tǒng)，因?yàn)殚g歇接地引起的過壓不得超過任一

控制設(shè)備和配電組件的工頻測試電壓值，如果超過工頻測試電壓，應(yīng)設(shè)有過壓抑制措施或等

效措施。

第3節(jié)發(fā)電機(jī)組

2.3.1一般要求

2.3.1.1發(fā)電機(jī)應(yīng)至少設(shè)有過載、短路、欠壓/過壓、欠頻/過頻、差動（發(fā)電機(jī)額定容

量為1500KVA或以上）、逆功率、相不平衡等保護(hù)，發(fā)電機(jī)定子繞組、轉(zhuǎn)子軸承、內(nèi)部循環(huán)

空氣宜進(jìn)行溫度監(jiān)測和保護(hù)。

2.3.2技術(shù)要求

2.3.2.1閉合母排DP時(shí)，發(fā)電機(jī)組最好運(yùn)行在下垂模式，如果發(fā)電機(jī)工作在恒頻模式

下，當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)諸如通信、單機(jī)等故障之后，應(yīng)能自動切換到下垂模式。發(fā)電機(jī)組的運(yùn)

行模式及切換，不應(yīng)影響AGPS的功能。

2.3.2.2發(fā)電機(jī)組管理系統(tǒng)、調(diào)速器的供電電源如依賴于外部電源，則其供電電源應(yīng)盡

7

可能可靠。對于DP-3系統(tǒng)，應(yīng)盡可能雙電源供電，至少其中一路為UPS，且避免不同冗余

組之間交叉供電。

2.3.2.3發(fā)電機(jī)自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）的操作電源和控制電源應(yīng)獨(dú)立于其他冗余組，

且電源應(yīng)設(shè)有短路保護(hù)和監(jiān)測。DP-3系統(tǒng)，自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）的控制電源應(yīng)雙電源

供電，電源應(yīng)設(shè)有短路保護(hù)和監(jiān)測。

2.3.2.4發(fā)電機(jī)調(diào)壓器和柴油機(jī)調(diào)速器以及自身輔助系統(tǒng)等應(yīng)有足夠快的反應(yīng)速度及

邏輯響應(yīng)，以滿足快速啟動、突加突卸等需求。

2.3.2.5調(diào)速器和調(diào)壓器均應(yīng)設(shè)有狀態(tài)監(jiān)測和反饋信號功能。

2.3.2.6當(dāng)發(fā)電機(jī)組因嚴(yán)重故障停機(jī)時(shí)，應(yīng)該能自動滅磁。

2.3.2.7應(yīng)設(shè)有合理的保護(hù)邏輯，確保由發(fā)電機(jī)組的故障導(dǎo)致的最嚴(yán)重后果不得超過最

WCFDI。

2.3.2.8閉合母排主匯流排上并聯(lián)接入額定功率不同主發(fā)電機(jī)組的配電形式時(shí)，機(jī)組選

型時(shí)，應(yīng)考慮到其轉(zhuǎn)動慣量的匹配問題，實(shí)現(xiàn)調(diào)速、調(diào)壓性能、負(fù)荷分配匹配，這些應(yīng)包含

在動態(tài)分析報(bào)告中并給予描述說明。

2.3.2.9如果采用動力鋰電池作為電源時(shí)，電源輸出交流側(cè)應(yīng)設(shè)置的保護(hù)參見《船舶直

流綜合電力系統(tǒng)檢驗(yàn)指南》。

2.3.2.10如果電站采用直流發(fā)電機(jī)作為電源時(shí)，電源側(cè)應(yīng)設(shè)置的保護(hù)參見《鋼質(zhì)海船

入級規(guī)范》第4篇第2章及《船舶直流綜合電力系統(tǒng)檢驗(yàn)指南》的要求。

第4節(jié)配電板和功率管理系統(tǒng)

2.4.1一般要求

2.4.1.1與發(fā)電機(jī)連接的母排應(yīng)設(shè)有短路、接地、負(fù)序、欠壓/過壓、欠頻/過頻等保護(hù)。

2.4.1.2配電板的故障模式至少包括短路、接地、相不平衡、欠頻/過頻、突加突卸引起

的電網(wǎng)波動，以及斷路器、互感器、保護(hù)繼電器、通信網(wǎng)絡(luò)的故障。

2.4.1.3功率管理系統(tǒng)的配置和組成應(yīng)與AGPS系統(tǒng)的配置和組成協(xié)調(diào)一致。

2.4.2技術(shù)要求

2.4.2.1對于DP-2/3，不同冗余組之間主母排的連接，應(yīng)由2個(gè)斷路器組成，斷路器之

間應(yīng)設(shè)有適當(dāng)?shù)穆?lián)鎖。每個(gè)斷路器應(yīng)受控于不同的保護(hù)繼電器。

2.4.2.2同一冗余組內(nèi)母排之間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)在其故障后不會超過WCFDI的前提下，可

以是一個(gè)斷路器，可以不做監(jiān)測電路，也可以不參與選擇性保護(hù)。

2.4.2.3由母排供電的推進(jìn)器、作業(yè)設(shè)備的變壓器，如帶有預(yù)充磁功能，合閘時(shí)應(yīng)保證

變壓器一次電壓和電網(wǎng)同源，以避免合閘過程對電網(wǎng)的沖擊及其它設(shè)備的影響。

2.4.2.4閉合母排DP時(shí)，發(fā)電機(jī)的自動并車，應(yīng)至少經(jīng)過兩種檢測功能，防止誤同步

動作。

2.4.2.5配電板應(yīng)具有盡量高的可靠性和完整性，比如高壓配電板采用絕緣母排，承受

最大短路電流時(shí)間盡可能長，空氣/清潔氣體絕緣柜體、斷路器采用清潔氣體或者真空斷路

器等做法。低壓配電板和直流配電板應(yīng)設(shè)有絕緣監(jiān)測，絕緣監(jiān)測滿足在開排和閉排下都能可

靠工作。

2.4.2.6閉合母排時(shí)，功率管理系統(tǒng)應(yīng)與AGPS通信，實(shí)現(xiàn)：

（1）故障發(fā)電機(jī)組的隔離和備用發(fā)電機(jī)的啟動；

8

（2）確認(rèn)局部失電狀態(tài)，啟動快速恢復(fù)操作；

（3）實(shí)現(xiàn)電站負(fù)荷分配模式的安全切換等功能。

2.4.2.7DP-2/3系統(tǒng)，重新啟動的發(fā)電機(jī)，已啟動但未并車的發(fā)電機(jī)組，未接入的電池

組都不當(dāng)作熱備份電源。

2.4.2.8在DP模式下，直線型閉合母排下，允許的在線發(fā)電機(jī)數(shù)量及分布應(yīng)結(jié)合

WCFDI、在線發(fā)電機(jī)負(fù)荷率原則、可能的短路/接地故障模式等一并考慮。閉合母排時(shí)，如

果電站允許最小發(fā)電機(jī)數(shù)量（含蓄電池組）是2時(shí)，該兩臺在線發(fā)電機(jī)應(yīng)運(yùn)行在不同冗余組

母排上。

2.4.2.9閉合母排下，單臺在線發(fā)電機(jī)的負(fù)荷率不應(yīng)超過（N-1）/N，這里N為在線發(fā)

電機(jī)總臺數(shù)。如果同一母排上發(fā)電機(jī)組共用如燃油供應(yīng)泵、淡水冷卻泵等時(shí)，且泵沒有自動

備用時(shí)，同一母排上的發(fā)電機(jī)組應(yīng)該計(jì)為單臺機(jī)組。電池包等其它提供電源的設(shè)備，也適用

于此原則。

2.4.2.10需要切換或重新啟動的推進(jìn)器都不應(yīng)參與DP結(jié)果分析計(jì)算。

2.4.2.11閉合母排主匯流排上并聯(lián)接入額定功率不同主發(fā)電機(jī)組的配電形式時(shí)，在選

型匹配時(shí)，應(yīng)考慮其不同的轉(zhuǎn)動慣量、不同的調(diào)速器/調(diào)壓器對電站的穩(wěn)定性的影響。應(yīng)提

交仿真計(jì)算結(jié)果證明調(diào)速器/調(diào)壓器的影響能滿足突加突卸時(shí)PMS負(fù)荷分配要求，不會觸發(fā)

AGPS對健康機(jī)的隔離，不會發(fā)生負(fù)荷交替轉(zhuǎn)移，瞬時(shí)逆功率不得影響發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行和電

站的安全。

第5節(jié)高級發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)（AGPS）

2.5.1一般要求

2.5.1.1對于交流系統(tǒng)，高級發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是指區(qū)別于常規(guī)的逆功率、欠壓、短路、

接地等保護(hù)，專門用于對發(fā)電機(jī)組的如電壓、頻率、勵磁、轉(zhuǎn)速、有/無功等動態(tài)性能參數(shù)

進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)。

2.5.1.2對于直流電站中的可調(diào)速柴油發(fā)電機(jī)組，除了相關(guān)規(guī)范中要求的保護(hù)外，可以

不額外設(shè)置AGPS，但電站應(yīng)設(shè)有切除故障發(fā)電機(jī)和母排的可靠保護(hù)功能。

2.5.2技術(shù)要求

2.5.2.1AGPS應(yīng)能實(shí)時(shí)檢測發(fā)動機(jī)及發(fā)電機(jī)內(nèi)部輸入動態(tài)參數(shù)、實(shí)時(shí)輸出測量值和設(shè)

定參數(shù)，并在他們之間進(jìn)行比較，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障發(fā)電機(jī)組并采取措施。AGPS工作模式舉例

如下圖2.5.2.1所示。

下圖中，方框表示AGPS保護(hù)的設(shè)置范圍，斜線表示PMS內(nèi)設(shè)置的負(fù)荷分配曲線。無

論是過油/欠油導(dǎo)致的過頻/欠頻，只要F-P點(diǎn)在AGPS方框內(nèi)，AGPS默認(rèn)為健康機(jī)，如果

偏離方框，AGPS認(rèn)為是故障機(jī)進(jìn)行隔離。AGPS也可以基于P-Q圖（有功/無功曲線圖）實(shí)

施保護(hù)。

9

圖2.5.2.1發(fā)電機(jī)保護(hù)模式

2.5.2.2在提交的AGPS報(bào)告中，需描述AGPS的功能、供電、邏輯控制、發(fā)電機(jī)組的

基本性能，如調(diào)壓和調(diào)速特性以及對發(fā)電機(jī)和區(qū)域保護(hù)的整定等內(nèi)容。整定內(nèi)容應(yīng)包括判斷

AGPS保護(hù)的發(fā)電機(jī)組的過壓/欠壓、過勵/欠勵、過油/欠油、過頻/欠頻、無功/有功分配、

逆功率等內(nèi)容。

2.5.2.3閉合母排時(shí)，不同冗余組之間的發(fā)電機(jī)AGPS系統(tǒng)應(yīng)相互獨(dú)立，這里的獨(dú)立是

指保護(hù)功能及通信、供電。DP-2時(shí)，每個(gè)冗余組應(yīng)至少配置一套AGPS，AGPS內(nèi)的控制器

應(yīng)設(shè)有熱備份。DP-3時(shí)，每個(gè)冗余組應(yīng)至少配置2套AGPS，2套AGPS的控制器、通信線

路、供電回路、勵磁信號、齒條位置信號應(yīng)相互獨(dú)立（電源和互感器除外）。

2.5.2.4對于閉合母排電站，AGPS系統(tǒng)能夠識別故障發(fā)電機(jī)的能力應(yīng)與系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的

最小在線發(fā)電機(jī)數(shù)量匹配，識別方法/原理應(yīng)在送審的文件資料中給予明確。

2.5.2.5AGPS是基于柴油機(jī)/調(diào)速器、發(fā)電機(jī)/調(diào)壓器的性能/功能做出的保護(hù)，協(xié)調(diào)保

護(hù)分析一般由電站承包商提供，船廠或者設(shè)計(jì)院宜協(xié)調(diào)各方，提供AGPS保護(hù)和電力系統(tǒng)

保護(hù)的協(xié)調(diào)性文檔供批準(zhǔn)。

2.5.2.6對于直流閉合母排電站，直流電站的保護(hù)分析和交流部分的保護(hù)分析應(yīng)放在同

一報(bào)告送審。

2.5.2.7AGPS應(yīng)獨(dú)立于船舶自動化、AVR、調(diào)速系統(tǒng)和參與有功功率、無功功率分配

的子單元。當(dāng)AGPS可以關(guān)閉時(shí)，應(yīng)該至少還有對發(fā)電機(jī)的主保護(hù)及其后備保護(hù)措施存在，

并需要實(shí)船驗(yàn)證。

2.5.2.8當(dāng)AGPS因?yàn)槭щ姟⒄`操作等原因失去之后，不應(yīng)影響所有在線健康發(fā)電機(jī)的

運(yùn)行，并應(yīng)在有人值班處所給予該AGPS失去/故障的報(bào)警和顯示。

2.5.2.9當(dāng)失去一段母排上的AGPS之后，當(dāng)該段母排上的發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障之后，電

站剩余的AGPS至少還應(yīng)具有把出現(xiàn)故障機(jī)的母排隔離的功能。

2.5.2.10AGPS應(yīng)能對自動電壓調(diào)節(jié)器的勵磁電流和輸出電壓信息進(jìn)行監(jiān)測，如果偏

差超過預(yù)設(shè)值，應(yīng)立即實(shí)施隔離動作。

2.5.2.11發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)能對發(fā)動機(jī)油門（如有）的實(shí)際開度位置與實(shí)際輸出功率

進(jìn)行比較，偏差超過預(yù)設(shè)值時(shí)，應(yīng)立即實(shí)施隔離動作。

第6節(jié)閉合母排電站保護(hù)設(shè)置

2.6.1交流電站要求

2.6.1.1電站的單個(gè)故障和母聯(lián)開關(guān)或保護(hù)繼電器的隱性故障的總后果不得超過

10

WCFDI。

2.6.1.2對母排內(nèi)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)的隱性故障，在不會超過最嚴(yán)重故障設(shè)計(jì)意圖的前提下，

可以不做考慮。

2.6.1.3保護(hù)應(yīng)是故障安全的。單一部件失效，不應(yīng)同時(shí)影響主保護(hù)和后備保護(hù)的功能

和執(zhí)行。

2.6.1.4對于同一系統(tǒng)/設(shè)備的主保護(hù)、后備保護(hù)應(yīng)基于不同繼電器。監(jiān)測和測量信號如

果來自同一互感器/傳感器，則應(yīng)來自同一互感器/傳感器的不同線圈。主保護(hù)和后備保護(hù)功

能的觸發(fā)應(yīng)來自不同的控制器或繼電器，脫扣信號應(yīng)發(fā)給不同的斷路器。

2.6.1.5不同冗余組母排相關(guān)的控制器和繼電器的供電應(yīng)相互獨(dú)立，不能交叉供電。

2.6.1.6輔助保護(hù)可以采用與主保護(hù)或者后備保護(hù)相同的信號源。輔助保護(hù)不應(yīng)影響主

保護(hù)和后備保護(hù)，例如反向閉鎖功能的故障不能影響后備保護(hù)功能。

2.6.1.7對于DP-3系統(tǒng)，互感器/傳感器應(yīng)設(shè)有必要的監(jiān)測或者測量手段。當(dāng)監(jiān)測或測

量其出現(xiàn)故障后，在滿足故障安全原則的前提下，應(yīng)能進(jìn)行相關(guān)功能屏蔽，阻止原有邏輯動

作的發(fā)生，并及時(shí)報(bào)警。

2.6.1.8閉合母排電站保護(hù)相關(guān)的繼電器、控制器、信號傳輸?shù)耐ㄐ呕芈窇?yīng)足夠可靠，

單一故障（如交換機(jī)/路由故障、斷線、短路、接地等），結(jié)果不能超過WCFDI。通信速率

應(yīng)與預(yù)期選擇性保護(hù)方案匹配。

2.6.1.9閉合母排電站選擇性保護(hù)系統(tǒng)動作順序合理，且在不超過DP最嚴(yán)重設(shè)計(jì)故障

意圖的前提下，故障隔離區(qū)域盡可能小且足夠快速。

2.6.1.10閉合母排電站選擇性保護(hù)，單一信號故障（含互感器、通信回路故障）不應(yīng)

超過WCFDI。

2.6.1.11選擇性保護(hù)中，應(yīng)能識別和區(qū)分因?yàn)樨?fù)荷分配瞬時(shí)流過母聯(lián)的大電流，以及

因?yàn)樨?fù)荷均衡導(dǎo)致流過母聯(lián)零電流的情形而不至于引起誤動作，可以借助輔助信號加以判斷。

2.6.1.12對于閉合母排電站，不同種類的選擇性保護(hù)之間應(yīng)滿足協(xié)調(diào)性。短路保護(hù)不

應(yīng)觸發(fā)接地保護(hù)，接地保護(hù)也不應(yīng)觸發(fā)相不平衡保護(hù)。這些保護(hù)及協(xié)調(diào)性應(yīng)在FMEA中分

析，并在試驗(yàn)中給予驗(yàn)證。

2.6.1.13AGPS、AVR、繼電器對電站的欠壓/過壓和欠頻/過頻保護(hù)應(yīng)具有協(xié)調(diào)性（AVR

如有）。這些保護(hù)及協(xié)調(diào)性應(yīng)在FMEA中分析，并在試驗(yàn)中給予驗(yàn)證。

2.6.1.14選擇性保護(hù)至少考慮如下故障的保護(hù)，各種故障至少設(shè)置一種可靠的保護(hù)。

對于欠壓/過壓和欠頻/過頻保護(hù)，在設(shè)置系統(tǒng)保護(hù)選擇性時(shí)，還要考慮與設(shè)備廠家自身設(shè)置

的保護(hù)/允許值相協(xié)調(diào)。對于直流系統(tǒng)，還要考慮變頻器的自身過流整定值及過壓保護(hù)的作

用。

（1）短路；

（2）接地；

（3）相不平衡；

（4）負(fù)載突加突卸。

2.6.2直流電站要求

2.6.2.1對于直流電站，應(yīng)考慮到主母排之間的母聯(lián)斷路器的隱性故障，例如固態(tài)開關(guān)

的控制器故障等。對于DP-3系統(tǒng)，主母排之間的母聯(lián)斷路器應(yīng)設(shè)2個(gè)。

2.6.2.2直流電站的保護(hù)設(shè)置應(yīng)參照CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》及《船舶直流綜合電力

系統(tǒng)檢驗(yàn)指南》相關(guān)要求。

11

第7節(jié)快速恢復(fù)

2.7.1一般要求

2.7.1.1應(yīng)設(shè)有不同的檢測信號確認(rèn)主母排失電情況的發(fā)生，由功率管理系統(tǒng)、配電板、

發(fā)電機(jī)組、推進(jìn)系統(tǒng)按照PMS預(yù)設(shè)的邏輯程序?qū)嵤┛焖賳印?/p>

2.7.1.2快速恢復(fù)能力主要取決于發(fā)電機(jī)組的配置和性能，推進(jìn)器的配置以及PMS邏

輯設(shè)置，在一開始設(shè)計(jì)階段，應(yīng)明確發(fā)電機(jī)組、推進(jìn)器、PMS的相應(yīng)快速恢復(fù)能力要求。

2.7.1.3發(fā)電機(jī)組、推進(jìn)器以及其輔助系統(tǒng)應(yīng)該具有一定的自主性，如采取機(jī)帶滑油泵、

冷卻泵、燃油氣動泵等，便于實(shí)施快速啟動并恢復(fù)供電。在快速恢復(fù)過程中，可以根據(jù)輔助

系統(tǒng)的重要性，設(shè)置不同的恢復(fù)時(shí)間和順序，但必須是有利于系統(tǒng)的快速恢復(fù)。

2.7.1.4快速恢復(fù)實(shí)施中，如果主母排故障未消除，應(yīng)能阻止故障段母排快速恢復(fù)程序

的啟動。

2.7.1.5發(fā)生單個(gè)主母排失電時(shí)，應(yīng)該根據(jù)故障性質(zhì)確定是否具有快速啟動并恢復(fù)供電

能力，從PMS快速恢復(fù)指令開始到推進(jìn)器準(zhǔn)備好并接入DP控制系統(tǒng)整個(gè)恢復(fù)時(shí)間應(yīng)在60s

之內(nèi)完成，設(shè)置有主發(fā)電機(jī)組/電源裝置的主母排上，應(yīng)至少有一臺電源裝置接入供電。

2.7.1.6當(dāng)發(fā)生如下故障導(dǎo)致部分系統(tǒng)失電時(shí)，故障自動清除之后，系統(tǒng)也應(yīng)具有快速

恢復(fù)供電能力：

（1）故障導(dǎo)致發(fā)電機(jī)停機(jī)；

（2）故障導(dǎo)致發(fā)電機(jī)離線；

（3）ESD的誤操作/誤動作后復(fù)位（如可行）。

2.7.1.7快速恢復(fù)過程中不應(yīng)使用應(yīng)急發(fā)電機(jī)作為輔助電源。快速恢復(fù)過程中，不能有

人為干預(yù)。

第8節(jié)故障穿越

2.8.1一般要求

2.8.1.1所有與DP相關(guān)的控制系統(tǒng)（含外圍設(shè)備）、各電壓等級的電力系統(tǒng)、推進(jìn)器系

統(tǒng)、UPS以及所有相關(guān)的輔助系統(tǒng)等應(yīng)具有故障穿越能力。這里的故障一般是指2.8.2.2所

列故障。故障穿越能力的定義見1.1.4.2。

2.8.1.2應(yīng)結(jié)合短路和接地動態(tài)分析報(bào)告，在報(bào)告中明確故障穿越的時(shí)間段，該時(shí)間段

與協(xié)調(diào)保護(hù)動作時(shí)間差匹配。

2.8.1.3故障穿越階段，不得人為干預(yù)，不得發(fā)生機(jī)械動作。故障穿越之后，設(shè)備/系統(tǒng)

應(yīng)能自動恢復(fù)到故障之前的狀態(tài)。

2.8.1.4對于直流電站，如果主母排之間的母聯(lián)斷路器是滿足2.6.1.2要求的固態(tài)開關(guān)，

可以不考慮非故障母排段上的設(shè)備的穿越能力。

2.8.2具體要求

2.8.2.1在故障穿越過程中，可以根據(jù)輔助系統(tǒng)的重要性，設(shè)置不同的穿越時(shí)間。DP

控制系統(tǒng)、推進(jìn)器系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、輔助設(shè)備的穿越時(shí)間應(yīng)滿足整體保護(hù)要求。

2.8.2.2需要考慮故障穿越的故障包括：

（1）負(fù)荷突變引起的不滿足規(guī)范要求的電壓/頻率波動范圍；

12

（2）母排短路；

（3）母排接地。

2.8.2.3推薦應(yīng)具備故障穿越能力的設(shè)備/系統(tǒng)包括：

（1）機(jī)艙風(fēng)機(jī)風(fēng)閘；

（2）主柴油機(jī)機(jī)帶控制箱；

（3）發(fā)電機(jī)組的燃油供應(yīng)泵、低溫淡水冷卻泵；

（4）調(diào)速器、調(diào)壓器；

（5）發(fā)電機(jī)組、推進(jìn)器用海水、淡水冷卻泵及其壓力開關(guān)；

（6）發(fā)電機(jī)組的驅(qū)動端、非驅(qū)動端的滑油泵；

（7）推進(jìn)器就地控制站、關(guān)鍵的接口板/箱/柜；

（8）推進(jìn)器的變頻器、變頻器冷卻泵/風(fēng)機(jī)、推進(jìn)變壓器的冷卻泵/風(fēng)機(jī)、推進(jìn)電機(jī)的

冷卻泵/風(fēng)機(jī)；

（9）推進(jìn)器的轉(zhuǎn)舵控變頻器、轉(zhuǎn)舵電機(jī)、滑油循環(huán)泵；

（10）日用變壓器冷卻泵/風(fēng)機(jī)；

（11）PMS、AMS（如需要）、IAS及其工作站電源；

（12）高低壓配電板/直流配電板控制回路；

（13）發(fā)電機(jī)組、推進(jìn)器、日用變壓器（原副邊）的斷路器；

（14）高低壓配電板之間斷路器；

（15）發(fā)電機(jī)組、推進(jìn)器冷卻相關(guān)的溫控閥；

（16）DP控制系統(tǒng)及外圍傳感器、位置參考系統(tǒng)等；

（17）AGPS系統(tǒng)；

（18）AGPS、PMS、DP、AMS、IAS等相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)、交換機(jī)等；

（19）機(jī)艙風(fēng)機(jī)、以及發(fā)電機(jī)和推進(jìn)器等輔助系統(tǒng)的變頻器（如有）；

（20）其它是否需要具備穿越能力，應(yīng)經(jīng)過FMEA分析，并實(shí)船試驗(yàn)驗(yàn)證。

2.8.2.4閉合母排主匯流排上并聯(lián)接入額定功率不同主發(fā)電機(jī)組時(shí)，穿越過程機(jī)組不得

發(fā)生解列。

2.8.2.5應(yīng)設(shè)有對故障穿越的輔助措施，如對UPS進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測功能，防止隱性故障

的存在。

2.8.2.6故障穿越能力應(yīng)在實(shí)船試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行實(shí)船驗(yàn)證。

2.8.2.7對于電池組，主母排發(fā)生短路時(shí)，BMS應(yīng)能快速切換到放電模式，提供支撐

短路電流，實(shí)現(xiàn)穿越。

第9節(jié)諧波

2.9.1一般要求

2.9.1.1電站在閉合母排以及分段運(yùn)行時(shí)，諧波都不應(yīng)超過CCS規(guī)范要求。

2.9.1.2可能影響電站諧波的設(shè)備發(fā)生故障之后，如果諧波超過CCS規(guī)范要求，應(yīng)有

應(yīng)對措施，確保諧波滿足CCS規(guī)范要求。

2.9.1.3電站的諧波要求也應(yīng)滿足CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第8篇第15章15.2.2要

求。

2.9.1.4對于直流電站，交流部分的諧波也應(yīng)滿足上述要求。

13

第10節(jié)動態(tài)分析

2.10.1一般要求

2.10.1.1對于閉合母排電站，依據(jù)船舶實(shí)際情況，需建立數(shù)學(xué)模型對系統(tǒng)在正常工況

和如下故障工況下的運(yùn)行進(jìn)行模擬，并能記錄全部計(jì)算過程。模擬分析中，應(yīng)包括主保護(hù)和

后備保護(hù)響應(yīng)過程。

（1）各短路點(diǎn)的短路及電流的模擬；

（2）不帶預(yù)充磁的變壓器合閘時(shí)的沖擊電流模擬；

（3）短路故障清除過程中正常母線發(fā)電機(jī)同步情況及保護(hù)動作，典型負(fù)載突加突卸之

后的母排電壓/頻率恢復(fù)過程

（4）相不平衡故障模擬；

（5）勵磁及調(diào)速器故障模擬；

（6）接地故障模擬；

（7）如果是閉合母排主匯流排上并聯(lián)接入額定功率不同主發(fā)電機(jī)組的配電形式時(shí)，還

需要包含有/無功變化曲線；

（8）存在雙供電時(shí)，對公共配電板的短路和接地故障的模擬。

2.10.1.2動態(tài)分析形成報(bào)告和響應(yīng)參數(shù)表，作為保護(hù)整定的依據(jù)，并與實(shí)船試驗(yàn)結(jié)果

一致。

2.10.1.3動態(tài)分析報(bào)告中的輸出參數(shù)，應(yīng)與實(shí)船的參數(shù)一致。

2.10.1.4數(shù)學(xué)模型中，發(fā)電機(jī)的參數(shù)曲線應(yīng)是實(shí)測的帶AVR一同進(jìn)行的全電壓短路衰

減曲線。

2.10.1.5如果附加標(biāo)志要求實(shí)船實(shí)效試驗(yàn)時(shí)，在實(shí)船試驗(yàn)中測到結(jié)果與動態(tài)模擬分析

報(bào)告不一致時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行分析，找出原因，給出說明，并對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行校正，待動態(tài)模擬

分析報(bào)告與實(shí)測結(jié)果接近或一致后，重新生成報(bào)告并提交備查。

2.10.1.6動態(tài)分析應(yīng)包含所有DP配電模式，以及典型故障模式，為試驗(yàn)驗(yàn)證奠定基礎(chǔ)。

2.10.1.7動態(tài)分析的曲線應(yīng)連續(xù)光滑，時(shí)間步長選取適當(dāng)，曲線圖應(yīng)能清晰顯示故障

開始、保護(hù)動作、最大最小值等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，以及恢復(fù)過程的波動情況。曲線的變化過程和波

動，應(yīng)能給出合理的解釋。系統(tǒng)穩(wěn)定階段，曲線不應(yīng)出現(xiàn)波動。

2.10.1.8動態(tài)分析曲線中，非故障排上的相同型號柴油發(fā)電機(jī)組的變化曲線應(yīng)一致。

2.10.1.9計(jì)算模型中的發(fā)電機(jī)組及保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)與實(shí)際設(shè)備物理特性保持一致，比如設(shè)

備的電磁特性，發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的邏輯及采樣環(huán)節(jié)等，用于仿真不同故障下系統(tǒng)的動態(tài)計(jì)算

機(jī)模型應(yīng)提交并用于驗(yàn)證波形，以確保足夠的準(zhǔn)確度和分辨率，并可用于展示具有足夠余量

的可預(yù)測性。

2.10.1.10為驗(yàn)證發(fā)電機(jī)組的保護(hù)功能時(shí)，在向發(fā)電機(jī)及附屬保護(hù)系統(tǒng)注入的電流/電壓

波形的來源可以是來自動力裝置的實(shí)際測試值，或者是足夠精度的計(jì)算機(jī)模型計(jì)算結(jié)果，或

其它公認(rèn)方法生成的合適的波形。

2.10.1.11對于直流電站，如果主母排之間的母聯(lián)斷路器是滿足2.6.1.2要求的固態(tài)開關(guān)，

可以不提供動態(tài)分析報(bào)告。

14

第11節(jié)互感器/傳感器

2.11.1一般要求

2.11.1.1閉合母排中用到的電流/電壓互感器、傳感器/變送器/應(yīng)足夠可靠。

2.11.1.2互感器副邊側(cè)應(yīng)可靠接地。

2.11.1.3互感器/傳感器應(yīng)該有足夠的精度和靈敏度，準(zhǔn)確測量信號值及狀態(tài)變化。

2.11.1.4在設(shè)計(jì)中，要考慮到包括副邊側(cè)線圈故障、磁飽和等故障模式，要有對應(yīng)措

施，防止保護(hù)失效或誤動作。互感器選型時(shí)，參照電站故障時(shí)最大電壓、電流值，互感器不

能發(fā)生飽和。

第12節(jié)控制系統(tǒng)

2.12.1一般要求

2.12.1.1本節(jié)控制系統(tǒng)是指AGPS、保護(hù)繼電器、PMS、推進(jìn)控制系統(tǒng)及故障穿越輔

助措施等相關(guān)監(jiān)測、自診斷、邏輯判斷、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等功能和網(wǎng)絡(luò)組成的系統(tǒng)。

2.12.1.2控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)冗余、可靠，單個(gè)故障，如斷線、短路、接地、數(shù)據(jù)風(fēng)暴、

交換機(jī)故障等，不能導(dǎo)致超過WCFDI的結(jié)果。配電板、PMS、AGPS、AVR等各集成商/

供貨商之間應(yīng)協(xié)調(diào)，確保控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的通信速度滿足相關(guān)保護(hù)、管理、監(jiān)測、報(bào)警要求。

2.12.1.3控制系統(tǒng)的基本性能應(yīng)至少滿足《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第7篇第2章相關(guān)要

求。

15

第3章故障模式及影響分析（FMEA）

第1節(jié)一般規(guī)定

3.1.1一般要求

3.1.1.1基于實(shí)際船舶的設(shè)計(jì)和配置、布置情況，閉合母排DP系統(tǒng)需要由獨(dú)立第三方

完成的FMEA，用于識別和定性評估單一故障的嚴(yán)重程度及其對設(shè)備、人員、環(huán)境和生產(chǎn)的

影響。

3.1.1.2FMEA報(bào)告應(yīng)在海上試驗(yàn)前提交CCS批準(zhǔn)，在海上試驗(yàn)之后，應(yīng)進(jìn)行更新升

版并重新提交批準(zhǔn)。

第2節(jié)范圍及流程

3.2.1一般要求

3.2.1.1交流電站，F(xiàn)MEA范圍應(yīng)包括：

（1）柴發(fā)機(jī)組系統(tǒng)及調(diào)速器/調(diào)壓器（含AGPS）；

（2）電站的控制、同步操作、絕緣監(jiān)測（低壓和直流電站）以及短路、接地、相不平

衡、突加突卸保護(hù)；

（3）日用變壓器及輔助系統(tǒng)；

（4）推進(jìn)系統(tǒng)及保護(hù)（推進(jìn)變頻器、變壓器、轉(zhuǎn)舵系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、控制系統(tǒng)）；

（5）DP相關(guān)的燃油、滑油、冷卻水、壓縮氣體、通風(fēng)、空調(diào)、溫控閥等在內(nèi)的輔助系

統(tǒng)及壓力開關(guān)、通信；

（6）應(yīng)急關(guān)斷、固定消防、液位遙測/閥門遙控等在內(nèi)的安全系統(tǒng)及其故障安全設(shè)計(jì)理

念；

（7）動力電池艙通風(fēng)、冷卻等輔助系統(tǒng)；

（8）DP/AGPS/PMS/AMS/BMS系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)（如有）；

（9）穿越及快速恢復(fù)能力；

（10）上述系統(tǒng)的防火/水密分隔（適用于DP-3）；

（11）上述設(shè)備/系統(tǒng)可能的隱性故障。

3.2.1.2對于直流系統(tǒng)，F(xiàn)MEA還應(yīng)包括：

（1）變頻器（含DC/AC、AC/DC、DC/DC）及其輔助系統(tǒng)、控制電源；

（2）固態(tài)開關(guān)、隔離開關(guān)及熔斷器；

（3）協(xié)調(diào)保護(hù)邏輯（含交流部分）；

（4）電站短路、過載、欠壓、逆功率（如有）等保護(hù)；

（5）DP/EMS/BMS/AMS/IAS系統(tǒng)及通信網(wǎng)絡(luò)；

（6）電抗器和濾波器。

3.2.1.3FMEA基本流程如下：

（1）建立系統(tǒng)邊界，列出所有需要分析的子系統(tǒng)和設(shè)備；

（2）識別每個(gè)組件/子系統(tǒng)的故障模式；

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（3）識別和記錄每個(gè)組件/子系統(tǒng)的關(guān)鍵故障模式；

（4）描述所有系統(tǒng)的主要組成部分；

（5）構(gòu)建功能方框圖，顯示它們之間的相互作用；

（6）所有活動部件上的重要單一故障；

（7）確定與每種故障模式相關(guān)的預(yù)測的最可能的原因；

（8）識別每一次故障對船舶位置的瞬態(tài)效應(yīng)，即后果；

（9）識別檢測故障發(fā)生的方法；

（10）故障對系統(tǒng)其余部分作業(yè)能力的影響；

（11）識別常見的公用設(shè)施，如電源、潤滑油、燃料油、液壓油、冷卻水/空氣系統(tǒng)，

并識別隱性/公共故障模式；

（12）如果系統(tǒng)的某些部分被確定為非冗余的，并且不可能存在冗余，則在可靠性和機(jī)

械保護(hù)方面確定緩解因素；

（13）確定在海上試驗(yàn)期間進(jìn)行的試驗(yàn)計(jì)劃，以證明在FMEA中建立的冗余性。

第3節(jié)故障模式

3.3.1一般要求

3.3.1.1基于交流閉合母排的DP系統(tǒng)所需要考慮的故障模式包括但不局限于：

（1）發(fā)電機(jī)組故障模式包括：

①AVR控制電源故障；

②勵磁電流監(jiān)測故障；

③AVR操作電源故障；

④其它AVR故障導(dǎo)致欠壓/過壓；

⑤AVR通信故障（如有）；

⑥調(diào)速器傳感器信號故障；

⑦油門調(diào)整機(jī)構(gòu)故障；

⑧調(diào)速器電源故障；

⑨調(diào)速器故障；

⑩其他原因?qū)е碌倪^油或欠油故障；

?調(diào)速器通信故障（如有）；

?同步故障。

（2）短路保護(hù)故障模式：

①發(fā)電機(jī)短路；

②母排短路；

③母聯(lián)電纜短路；

④饋線回路短路。

（3）接地保護(hù)故障模式：

①發(fā)電機(jī)接地；

②母排接地；

③母聯(lián)電纜接地；

④饋線回路接地。

（4）相不平衡保護(hù)故障模式：

①發(fā)電機(jī)相不平衡；

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②母排相不平衡；

③母聯(lián)電纜相不平衡；

④饋線回路相不平衡。

（5）欠頻/過頻、欠壓/過壓故障模式：

①短路；

②接地；

③突加突卸。

（6）網(wǎng)絡(luò)故障：

DP/AGPS/AMS/IAS/保護(hù)/BMS/PMS等相關(guān)的控制、通信網(wǎng)絡(luò)故障（含短路、斷

線、接地、數(shù)據(jù)風(fēng)暴）。

（7）故障穿越輔助設(shè)備（UPS/接觸器/繼電器）的故障。

3.3.1.2基于直流閉合母排的DP系統(tǒng)所需要考慮的故障模式包括但不局限于：

（1）電源端故障（含發(fā)電機(jī)組、蓄電池）；

（2）短路保護(hù)故障模式：

①母排短路；

②母聯(lián)電纜短路；

③饋線回路短路。

（3）對地絕緣；

（4）直流配電板（含變流器、隔離開關(guān)等）；

（5）DP/AGPS/AMS/IAS/BMS/PMS/保護(hù)等相關(guān)的控制、通信網(wǎng)絡(luò)故障（含短路、斷線、

接地、數(shù)據(jù)風(fēng)暴）；

（6）濾波器和電抗器。

第4節(jié)報(bào)告更新與提交

3.4.1一般要求

3.4.1.1船舶進(jìn)行海上試驗(yàn)之后，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，需要對報(bào)告進(jìn)行升版并重新提交CCS

批準(zhǔn)。

3.4.1.2如果在營運(yùn)期間，發(fā)生了相關(guān)系統(tǒng)改進(jìn)，則報(bào)告需要升版并提交批準(zhǔn)，同時(shí)需

要對改進(jìn)內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

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第4章試驗(yàn)與測試

第1節(jié)一般規(guī)定

4.1.1一般要求

4.1.1.1本指南中，試驗(yàn)包括碼頭試驗(yàn)、海上試驗(yàn)，統(tǒng)稱實(shí)船試驗(yàn)。試驗(yàn)方法包括實(shí)船

模擬試驗(yàn)和實(shí)船實(shí)效試驗(yàn)。

4.1.1.2除1.1.3.1定義中要求的試驗(yàn)測試之外，應(yīng)對絕緣監(jiān)測、突加突卸、AGPS、快

速恢復(fù)功能等進(jìn)行實(shí)船實(shí)效試驗(yàn)驗(yàn)證，并記錄結(jié)果。

4.1.1.3實(shí)船試驗(yàn)前，需要結(jié)合動態(tài)分析報(bào)告及設(shè)備廠家提供的參數(shù)，對包括發(fā)電機(jī)、

推進(jìn)器等在內(nèi)的各類設(shè)備和系統(tǒng)、控制器、傳感器、網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)試和參數(shù)設(shè)置，確

定能夠滿足試驗(yàn)要求和試驗(yàn)?zāi)康摹?shí)船試驗(yàn)時(shí)在線發(fā)電機(jī)和負(fù)載應(yīng)為DP工況配置模式，實(shí)

船實(shí)效試驗(yàn)可以選取典型DP工況配置模式，如設(shè)計(jì)的不同母排的最小在線發(fā)電機(jī)數(shù)量。對

于閉合母排主匯流排上并聯(lián)接入額定功率不同主發(fā)電機(jī)組的配電形式，實(shí)船實(shí)效試驗(yàn)應(yīng)該包

括功率最大機(jī)組和最小機(jī)組在線工況。

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