船舶动力系统中包含柴油发电机组，该设备利用配电装置为全部电气装置输送电力，确保船舶可以正常运作。
柴油发电机组出厂时虽已通过例行测试，且获得船检机构认证，然而在运输途中难免遭遇颠簸与装卸干扰，因此必须评估机组整体状况是否完好，并确认其与附属设备的匹配程度，同时需向船东提交详尽运行数据，故装船完成后必须再次进行测试。
船舶的电站，在系泊试验期间，必须依据《钢质海船入级与建造规范》以及相关主管部门的指示，实施检测、试验和调整等调试流程，确保发电机组与电站所有设备参数能够相互匹配。
确保船舶电站品质，关乎船只安全行驶，这项任务至关重要，务必细致完成。
船舶电站调试的要求
船舶电站调试的具体要求为：
确保发电机组性能优良，每套设备既能独立运作，也可同步操作。
对发电机组各种保护装置的动作值进行复核整定；
保证主开关及各种开关继电器工作正常；
使配电板仪表及各种信号装置指示正确；
对电站管理系统（PMS 系统）进行测试。
调试内容
1.调试前的准备工作
为确保调试环节顺利开展，船舶电站需事先完成以下各项准备事项:
1）试验文件准备。
主要有设备说明书、试验大纲、试验程序、试验记录表格；
依照制造商所附的电路设计图样，核实系统装置布线是否齐全且准确无误。
主要有：
柴油发电机的连接线缆,发电机的控制面板的连接线,主配电盘里发电机部分和同步部分的连接线,船舶电源与发电机之间的电气互锁功能恢复正常,发电机控制所用的直流电源（24伏）能够正常供电。
3）清洁检查。
需要对发电机的内部构造、控制单元以及警示装置等部位进行清扫和查验，目的是防止部分电气部件，尤其是电子设备，容易因短路而损坏。
4）检查发电机、调压器的冷态绝缘电阻。
绝缘电阻在冷态时需要达到1兆欧姆或更高，有时甚至能达到20兆欧姆以上，如果未能达到这个标准，就必须实施相应的处理措施。
所有电气装置在送电之前，必须检测其绝缘性能，这是确保操作者及设备安全的基础，同时也是检查环节中不可或缺的一环。
操作前需关闭配电板上全部外部线路的闸刀，还得切断发电机以及配电板上所有电子装置的连接线，以免电压过高导致电子装置受损。
发电机组和配电板绝缘电阻测量的内容包括：
配电板汇流排与大地之间的绝缘程度，发电机电枢绕组同大地之间的绝缘状况，发电机励磁绕组同大地之间的绝缘状态，发电机空间加热器与大地之间的绝缘水平，调速电动机同大地之间的绝缘性能等。
5）准备负载设备。
发电机的试验设备一般采用水电阻充当纯阻性负荷，同时使用空芯电抗器产生感性负荷，通过活动电缆将测试设备与发电机柜内的主线路接通，
调试过程当中，为了确保配电盘上所有用电设备能够维持供电，需要把发电机柜里的主馈线同配电盘里的主馈线分开，同时也要把干扰主闸操作的安全联锁装置暂时解除。
2. 电站安全系统的调试（安全保护装置动作值的整定）
电站装置安装完成之后，调试工作开始之前，必须先对安全系统进行检测，目的是保障调试环节的安全，具体标准需参照系泊试验大纲或者柴油机使用手册中关于安全装置警报指标的规定。
一般借助仿真手段来复现设备内的热力指标，倘若其中某个指标突破了预设的警戒数值，比如机油入口的压强、预备供油的入口压强、燃料入口的压强、海水入口的压强、启动用气的入口压强、机油的入口热度、燃料的粘稠度、海水出口的热度、各个气缸的排气热度、发电机增压器排气口和入口的热度、燃料泄漏管液面高、机油储罐液面低、机油过滤器压差大、发电机线圈的热度等，安全警示系统须即刻触发声响和光亮报警。
倘若系统里的参数再次出现偏离，一旦抵达预设的停机界限，相关的防护设备须要立刻响应，终止动力源的油气供应，以便柴油机能够迅速自主地终止工作。
通常涵盖超速行驶时自动制动,机油压力过低时自动制动,冷却水出口温度达到或超过95度时自动制动,惯性轮装置触发联动,主电源控制台或其它位置的紧急制动启动等情况。
当安全有了保证之后，可着手进行电气调试。
3.空载调试
空载调试期间，针对电压为440V、频率为60Hz的电力系统，需要先启动发电机，使其转速达到额定值的90%到95%，此时发电机电压频率介于54Hz和57Hz之间。
由于电压建立需要一个过程，须等一段时间，观察电压是否上升。
若电压无上升，则原因可能是：
发电设备没有残存磁性，这种情况必须进行磁化处理，一般通过按下磁化开关来完成，或者可能是稳压器内部存在故障，比如稳压器连接线是否接反了，又或者相关信号采集线是否松动脱落了。
应根据实际情况排除故障，当故障排除后，空载电压建立。
4.负载试验和调试步骤
1）负载调试前的准备。
电压稳定后，能够开始进行带载调整，不过，在带载调整开始之前，务必完成必要的检查和确认环节。
要再次测量并记录配电板及发电机绝缘电阻；
用相序表或相序指示灯检查各台发电机相序是否一致；
借助总配电板上的公用电压计，并经由转换装置，可以检测待测发电机的电压数值，或者采用电压测试仪，对每台待测发电机的电压指示进行校验，确认其是否准确无误。
检查、核对频率表及油门伺服电动机的转向是否一致；
确认主控设备运作的稳定性，执行主控设备操作，使其多次连通分离，连通分离动作需精准无误。
2）负载试验和调试。
a）纯电阻负载试验。
启动动力装置并入电网，连接已备好的水阻设备，逐步加大负荷时，分阶段开展测试并实施修正。
第一，核对电流表、电压表。
借助精确读数的交流钳形电流表检测发电机的三相电流，同时参照配电板上的交流电流表进行对照，倘若发现异常，就必须对电流表实施校准。
借助精确度高的电压计检测发电机的相电压，同时参照配电盘内的电压计，倘若数值偏差，就必须校准电压计。
第二，检查三相电流的平衡情况。
试验时，调整三相负载，尽量使其平衡。
发电机是根据三相电流对称的情况下长期运行而设计的。
当三相电流均衡时，由其组合生成的定子旋转磁场与转子同向同速转动，所以定子旋转磁场和转子旋转磁场彼此固定，它的磁力线不会扫过转子从而引发负面效应。
三相电流分布不均时，会引发一个负序分量，该分量生成的磁场会在转子外层激发出工频两倍的交变电流，即每秒120次，这种电流会在转子铁芯中造成涡流，导致额外铁芯损耗，同时也会在励磁线圈和阻尼线圈中感应出同频率的附加电流，造成额外的铜损，进而使电机整体或部分温度升高，并且会在定子内部形成磁路不对称，进而产生一系列高次谐波，最终影响发电机的功率输出。
在不均匀负载状况下，负序气隙磁场同正序气隙旋转磁场相互影响，会形成120赫兹的交变电磁力矩，该力矩同时施加于转子与定子铁芯，导致它们出现120赫兹的颤动；此外还会触发以负序分量为启动条件的多种保护装置错误启动，直接危及电力系统安全。
引起的不平衡电压亦使硅整流设备出现非特征性谐波。
另外，一旦三相负载不均衡，倘若把最大一相的电流控制在标准水平，那么另外两相就不能达到满载状态，因此设备的利用效能会降低，相反如果要保持额定功率，就会导致负载较大的那一相出现超负荷现象。
想到三相电流务必均衡，不禁回想起有个船只发电装置实例，那是因为三相输出电流极不均等，致使发电装置剧烈摇摆。
日常对机舱进行巡视时，察觉到发电机组存在明显晃动，同时局部区域出现温度升高的状况。
电力系统负荷变化剧烈时，次要用电设备会自动脱离电网，极端情况下会干扰发电机组的稳定运行，进而引发全船停电的重大事件。
于是探究导致这个故障的缘由，排除了设备故障的可能性之后，最终发现三相电流存在显著的不均匀现象，因为带有较大功率的单相厨房电炉以及生活与动力用的加热设备等，过于集中在S相，导致各相的负载分配极不均衡，其中S相的电流值大约是R相的两倍，而T相的电流也出现了明显的偏差。
超出标准限值8%的负序电流，在大型用电设备启动时，例如锚机绞缆机，经常会造成S相电流超标，从而引发发电机主开关跳闸。
所以，在设计和布置用电设备的时候，要多注意其平衡性。
第三，核对功率因数。
电阻性负荷的功率因数应当非常接近于1，如果这个数值不够理想，就需要去核对功率因数表的连接方式是否准确无误。
第四， 检查功率表。
功率表测得的读数应与下式计算结果相符：
功率等于电压乘以电流，其中功率指三相有功功率，单位是瓦特；电压指线电压，单位是伏特；电流指线电流，单位是安培，如果计算结果与预期不符，需要查明具体缘由。
缘由大致涵盖感应设备线路设置不当，或是计数单元连接存在偏差，亦或是计量器具本身存在瑕疵等情形。
第五，静态电压调整率测试在空载状态下开始，随后逐步增加负载直至满载，在多个不同负载点测量电压、电流、功率和频率的读数，接着绘制发电机的外特性曲线U=F（I），并据此进行评估。
普通电阻类设备电压的变动幅度一般不超过额定电压的百分之五到百分之十，按照标准，所有位置的电压波动都不该超出额定电压的百分之二点五正负范围，一旦超出这个限度，就需要适当降低空载状态下的输出，同时提升负载状态下的分量，例如发电机在施加负载后电压出现快速下滑，即便经过调整依然持续下降，那么这可能是调压装置存在故障，也可能是其它因素导致，必须进行检查并解决。
此时应冷静思考，结合理论分析，找出故障原因，予以解决。
“熔盛重工”的编号为H1033油轮的其中一台发电机组进行负荷测试，结果显示NO.1发电机组在空载状态下电压正常，但一旦连接负载，电压就开始下降，负载越大，电压下降越明显，从450V降到410V，甚至更低。
确认自动电压调节器所有连接线完好无损，且已与其他正常发电机组的自动电压调节器互换位置，但问题仍未解决，由此现象推断，可能存在复励部分功能不全或完全失效的情况。
依据发电机励磁特性，负载导致磁阻增加，输出电压会随之降低，为稳定端电压，需调整励磁电流，依据负载轻重即去磁程度，适当加大励磁，确保主磁场强度恒定。
发电机转速稳定意味着频率稳定，要保证输出电压稳定，必须让主磁通保持稳定。
通常的做法是依据电压的偏离程度和电流的负荷量来调整励磁回路的电量，目的是让发电机的总磁场保持稳定。
本例所述的异常状况，源于负责采集电流信号的那个电流互感设备无法正常工作，经过细致排查，确定电流互感设备的初级线路存在一处接触不良，在将线路重新连接之后，设备便恢复正常运行。
最后，调整原动机调速器。
发电机组在从零负荷切换至最大负荷时，驱动端旋转速度的波动幅度，不可以导致输出电波的振动幅度超出2.5赫兹这个界限。
速率波动剧烈时，务必联络轮机部门人员，一同修正调节器的性能参数。
要确保发电机稳定运行，并联工作时需使功率均衡分配，各机组调节特性必须相同，且呈现下降趋势，通常规定从零负荷到满负荷间频率降低1.5至2赫兹最为适宜。
b）电阻-电感负载试验。
首先，检查电流绕组极性。
先连接纯电感式设备，接着确认用于测量负载电流的电流互感器线圈极性是否准确无误。
负载加大时，端电压明显降低，表明电流绕组接错了，减小的励磁电流加上电枢反应的去磁效应，导致端电压大幅下降。
其次，核对功率因数。
发电机带纯电阻负载，功率因数表应为1；
若带纯电感负载，功率因数应为0。
若指示不符，则应校验。
使发电设备为阻抗功率因数等于0.8的电感性负荷供电，从不带负荷到完全带负荷，检测功率计的指示值是否与电压乘以电流再乘以功率因数相符。
若不符合，则应检查原因。
再次，调试发电机静态电压调整率。
调试期间，维持功率因数cosФ为0.8，发电机负荷由零负荷调节至最大负荷，原动机转速维持在额定转速，接着从最大负荷降至零负荷，记录发电机的功率P、电压U、电流I以及频率f等数据，计算静态电压变动率，该数值需控制在2.5%以下。
若对于应急发电机，则应限制在3.5%以内。
若不符合，则应进行调整。
最后，进行动态特性试验。
实验期间，依照标准要求发电机突然增加或减少60%的cosФ0.4额定负荷，监测并记录下电压的最大波动幅度与最终稳定读数。
电压降低时，瞬间数值不低于85%额定电压；电压增高时，瞬间值不能超过120%额定电压，同时电压在最终稳定值的正负3%范围内波动的时间，要小于1.5秒，接着进行功率因数为0.8的100%电流负载的快速加卸试验，以此检测原动机和调压器的性能，确保它们符合标准规范。
调压器调整完毕之后，仍需再次核对静态电压的调整程度，倘若超出标准数值，就必须再次进行调节，直到达到标准为止。
c）单机提交。
调试工作全部结束后，必须实施升温测试，以此检验发电设备能否稳定持续运转。
在发电机的进风口和出风口位置，以及机舱内部，分别放置一个温度计，目的是为了检测温度的变化情况。
然后再测量发电机的冷态绝缘。
然后启动发电设备，让它空转一段时间，接着施加二分之一额定功率，带负荷运行半小时，再提高到全额定功率运行四小时，每过半小时记下三个位置的温度，如果运转没有问题，就能够做110%额定功率的超负荷测试，持续一小时。
停机完成之后，需要检测发电机的热态绝缘电阻，并且要记下定子、转子等部件的温度，测试全部结束后，必须提交相关文件，还要依据标准规范，核对发电机的冷、热态绝缘电阻数据。
在功率因数为0.8的条件下进行静态电压调整测试，确认所有测点的电压波动幅度须控制在正负2.5%以内。
动态特性方面，在突然卸载从满载降至零，以及从零升至额定负载的百分之三十、百分之六十和百分之百这些情况下，需要测量各级发电机的稳定电压与频率，同时也要记录瞬时的电压和频率值。
测量柴油机的瞬时转速，稳定转速和稳定时。
瞬态频率的波动幅度需大于正负10%，也就是正负6赫兹，稳态频率的变动范围则不能超过正负5%，即正负3赫兹，而系统稳定所需时间最多五秒，这个稳定时间是指转速波动率回到正负1%范围之内所需要的时间。
温升曲线（进出口处风温）。
5.保护装置的调整
保护装置一般由互感器控制电路、运算电路和延时继电器组成。
异常信号一旦显现，便借助互感器生成电压或电流信号，该信号通过运算电路解析，继而传送给多个延时继电器，进而调控保护装置的启动。
主要保护装置参数如下：
1）过载保护动作值的整定。
保护装置设定为发电机额定电流的一百二十五至百分之一百三十五，延时继电器调整为十五至三十秒，一旦电流超出设定值，保护装置便启动运作。
2）失压保护动作值的整定。
可利用空气断路器的低压脱扣线圈。
发电机停转状态下，若断路器处于闭合位置，会立刻跳闸；当电压跌落至额定值的七成到三成区间，需遵循系统选择性防护规定，经过延时处理才可启动，通常设定在八成到七成这个范围之内。
3）逆功率保护动作值的整定。
发电机是否出现逆功率由逆功率继电器检测。
整定值通常依据发电机额定功率的8%到15%来设定，延时时间介于3秒和10秒之间，一旦逆功率超过预设值且持续一段较长的时间，保护装置便会启动运作。
4）短路保护动作值的整定。
利用过电流脱扣特性的顺时动作实现对发电机的短路保护。
始动值为发电机额定电流的200-250%。
时间仓促时，多借助仿制手段，持续时间通常在0.12秒到0.43秒之间。
5）优先自动卸载。
保证发电机组稳定运行，当负荷持续增加时，或者接近发电机额定功率的供电负荷，又或者在规定时间过后，会关闭对船舶航行安全影响不大的设备电源，以此降低负荷，让发电机组得以持续运转，增强电力系统的安全性和经济性。
具体利用空气断路器的长延时继电器的动作特性来完成。
设定值等于发电机额定功率的一百到一百分之一时，通常将延时时间调整为十秒，一旦发电机出现超负荷状况，线圈便会启动，通过自动减载或分阶段减载的方式，确保发电机的稳定运行。
6.并联运行调试
航行过程中，某些情况下船舶会启用大量辅助机器，单台设备无法满足需求或发电机组需要交替工作时，为确保电力供应稳定，不能中断运行切换，此时采用联合工作模式，实现负荷分配。
所以，当船上装有两台以上的发电机时就需要做并联运行试验。
根据并联要求，并联运行要做好如下工作：
检查同步引导设备，开展并车测试，实施负载转换测试，评估并联运作的稳定性与功率均衡分配，其中功率均衡分配包含无功功率与有功功率两个细分项目。
力求功率因数均衡，旨在最大程度发挥各并联发电机输出的电流效能，确保电流得到充分运用。
功率分配要按比例进行，目的是为了充分运用并联发电机原动机的能力，这样做有助于提升并联工作的平稳度和经济效果。
在调试中，笔者曾经遇到电站并联负荷分配不均的问题。
一艘由山东荣城某海运企业所属的船只，其动力系统运用了电控调节装置，单独运转时各项指标都符合标准，但组合运行时，会出现动力分配反复变动，功率匹配度和电流也发生强烈波动，联合不到十秒就会自动断开。
这个现象值得探究，发电机的有效功率表现可能存在差异，就是说Kc的数值可能相差悬殊，导致它们并网运行时，有效功率无法均衡分配，或者不能依照预设比例分享，进而造成并网过程失败。
于是在调试时，先单机空载运行，将频率调到51Hz，
逐步将负荷从零提升至全满，分阶段设置为百分之零，百分之二十五，百分之五十，百分之七十五，以及百分之百，记录每个阶段对应的频率数值，绘制出频率与负荷的关系曲线，通过该曲线计算出Kc值，调整各发电机的“span”电位器，确保所有发电机的Kc参数实现均衡统一。
接着再让发电机组并联运行，进一步修正Kc，直至满意为止。
最终，发电机组同步工作时，自动模式下运行状态十分稳固，承担的功率相当平均，即便在人工模式下进行调控，另外一台发电机组连接到电网时也相当稳固。
总之，调试期间若碰到故障，需针对具体情况剖析，找出症结并处理，确保并联运行稳固，且容量相同的机组负荷均衡，容量不同的机组按比例分担。
7.自动电站试验
在下列情况下，各台发电机自动起动。
在单一发电机运作时，其中一台担当首要替补，另一台作为次要替补，当首要替补启动未成功，次要替补随即启动。
汇流排电压偏高，一旦超出477V，也就是达到了106%，系统将等待五秒钟后发出警报，同时备用发电机会立刻启动。待电压和频率稳定之后，需要确认汇流排的状态是否正常。如果发现异常，主开关会跳闸，随后备用发电机将被接通。
汇流排电压偏低，一旦低于405V，也就是90%的水平，系统会等待5秒钟后发出警报，同时备用发电机会立刻启动。待电压和频率稳定之后，需要确认汇流排的状态是否正常。如果发现异常，主开关会跳闸，随后备用发电机将接通电源。
频率不高，一旦低于58.5赫兹，也就是97.5%的水平，就要等五秒钟后发出警报，同时备用发电机马上开始工作，等电压和频率稳定下来，需要确认汇流排的状态是否良好，如果发现有问题，主开关会跳闸，然后备用发电机接通电源。
发生频率偏高的情况，一旦频率数值小于61.5赫兹，也就是达到102.5赫兹的百分比水平，系统将延迟五秒钟后发出警报信号，同时备用发电机立刻开始运行，待电压和频率稳定之后，需要对汇流排的状态进行检测，确认其是否正常运作，如果发现异常，主开关将会自动断开，随后备用发电机将被接通电源。
e） 汇流排失电（全船失电），失电后备用发电机起动并合闸。
高功率状态下，比如功率达到或超过额定功率的百分之九十，系统会延迟十秒钟，然后自动启动备用发电机并完成并车操作。
三台发电机组在自动模式下运行时，其中两台会同步工作，剩下一台则处于待命状态。一旦运行中的任何一台机组发生故障，待命的机组会立即自动启动，完成并网操作，同时故障的机组会自动断开连接。
3）自动并联运行和自动切换运行试验。
本实验需按照配电板制造商提供的“示意图”中规定的操作步骤执行，同时检查系统中的以下功能控制环节：
发电机能自行启动，自动完成并网，在联合运行时能自动调节负载，发电设备切换时能自动转换负载。
8.其它环节的试验
船舶电站的调试还包括其它一些环节的试验，如：
联动核查，涵盖主供电柜同应急供电柜、码头电源、微型应急充放电装置的联动，以及发电主闸与空间供暖设备的联动；码头电源相位防护；供电柜内各闸刀容量与接线准确性确认；供电柜上的信号灯指示；部分闸刀（例如风油闸刀等）的紧急停用测试；重载咨询测试；按序启动测试等环节。
结束语
调试船舶电站期间投入诸多努力，务必保证各项参数达标，航行试验前和航行中，仍需启动船上最大容量的电机，监测实际电网的运行状态，以及其它装置的运行情况，并记录最大启动电流、电网电压降低、频率波动等数据，以保障整个电站系统的稳定运作。