船舶發(fā)電機(jī)調(diào)試及試驗(yàn)工藝流程

摘要:發(fā)電機(jī)是船舶電力系統(tǒng)的核心,其調(diào)試工作是整個(gè)造船系泊試驗(yàn)的首要任務(wù)。調(diào)試在系泊試驗(yàn)期間進(jìn)行,整個(gè)調(diào)試工作由船舶制造商與船東和驗(yàn)船師一起進(jìn)行。本文將結(jié)合我公司為中交二航局建造的一條10000噸舉力半潛駁船的電站的調(diào)試方法與工藝流程作進(jìn)一步介紹。一系統(tǒng)介紹10000噸半潛駁使用康明斯的三臺(tái)800千瓦發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)/分鐘，6缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，三相電壓AC400V，電流1443A，頻率50Hz，功率因素0.8。

二調(diào)試前的準(zhǔn)備工作(1)柴油發(fā)電機(jī)組安裝報(bào)驗(yàn)合格，為其服務(wù)的油水氣系統(tǒng)安裝報(bào)驗(yàn)合格;

(2)油箱中裝滿足夠的輕柴油，油底殼注入足夠的潤滑油，注入足夠的冷卻液;

(3)電氣電纜接線正確;

(4)三臺(tái)發(fā)電機(jī)屏與組合起動(dòng)屏分離，拆除連接排，兩邊400V組合起動(dòng)屏臨時(shí)接2根3×95mm2的電纜，這樣調(diào)試發(fā)電機(jī)時(shí)使用設(shè)備互不干擾;(5)主配電板岸電供電拆除發(fā)電機(jī)連鎖，主配電板初次送岸電，首先檢查主配電板接線可靠性、正確性，接入岸電，檢查相序;(6)測量柴油機(jī)的冷態(tài)曲軸甩檔;

(7)用直流500V兆歐表測量發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子繞組及空間加熱器冷態(tài)絕緣電阻;

(8)準(zhǔn)備三臺(tái)電阻箱，三只隔離開關(guān)，負(fù)載期間使用。三發(fā)電機(jī)調(diào)試(1)發(fā)電機(jī)溫度傳感器試驗(yàn)，當(dāng)溫度模擬器設(shè)置在0℃時(shí)，查看集控室遠(yuǎn)程監(jiān)測顯示器是否也為0℃，線路長短會(huì)影響監(jiān)測報(bào)警顯示器的值，適當(dāng)調(diào)整偏差電阻修正值。校準(zhǔn)并測試每個(gè)溫度傳感器報(bào)警點(diǎn);

(2)發(fā)電機(jī)壓力傳感器試驗(yàn)，關(guān)閉壓力傳感器入口閥并將手動(dòng)壓力泵調(diào)節(jié)到0位置，查看集控室遠(yuǎn)程監(jiān)測顯示器是否也為0位，校正并測試每一個(gè)壓力傳感器報(bào)警點(diǎn);(3)柴油機(jī)盤車裝置安全連鎖試驗(yàn);

(4)當(dāng)單臺(tái)發(fā)電機(jī)的所有報(bào)警點(diǎn)都處于正常狀態(tài)后，本地起動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)第一次起動(dòng)正常后，用相序表測量發(fā)電機(jī)相序必須為正序，并檢查主配電板發(fā)電機(jī)加熱器開關(guān)是否自動(dòng)切斷，檢查各參數(shù)值是否正確;

(5)在主配電板上調(diào)速開關(guān)控制加速、減速與發(fā)電機(jī)頻率變化是否一致。

當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速校正到900r/min時(shí)，頻率應(yīng)為50Hz，調(diào)節(jié)調(diào)壓電位器并將電壓值校正至400V;

(6)在主配電板上遙控起動(dòng)、停止發(fā)電機(jī)一次;

(7)發(fā)電機(jī)高溫淡水溫度過高停車試驗(yàn)，將溫度傳感器放入試驗(yàn)爐中加熱至95℃，起動(dòng)發(fā)電機(jī)并將溫度傳感器加熱至106℃，發(fā)電機(jī)先報(bào)警后停車;

(8)發(fā)電機(jī)滑油壓力過低停車試驗(yàn)，將滑油壓力傳感器進(jìn)口閥關(guān)閉，手動(dòng)壓力泵接頭連接至壓力傳感器測試接頭處，手動(dòng)壓力泵加壓至正常值后，起動(dòng)發(fā)電機(jī)，手動(dòng)壓力泵壓力緩慢釋放至0.08Mpa，發(fā)電機(jī)先報(bào)警后停車;(9)發(fā)電機(jī)超速停車試驗(yàn)，開啟發(fā)電機(jī)，用配電板上的調(diào)速開關(guān)調(diào)整1725r/min，發(fā)電機(jī)先報(bào)警后停車;

(10)發(fā)電機(jī)就地緊急停車試驗(yàn)，直接按下發(fā)電機(jī)就地控制板上的emergencystop按鈕，發(fā)電機(jī)停車;

(11)發(fā)電機(jī)冷起動(dòng)試驗(yàn)，將空氣充氣至3.0Mpa，三臺(tái)發(fā)電機(jī)連續(xù)冷態(tài)起動(dòng)、停車，直到空氣瓶空氣用完為止。記錄起動(dòng)次數(shù)和最低起動(dòng)壓力。四主開關(guān)保護(hù)試驗(yàn)根據(jù)規(guī)范要求，主要檢查以下保護(hù)項(xiàng)目:

(1)選擇性卸載試驗(yàn)，當(dāng)主配電板母排電流達(dá)到1443×1.2×0.92=1593.5A，互感器為1600/5A，模擬測試電流為4.97A時(shí)，主開關(guān)延時(shí)10±2秒卸載負(fù)荷并報(bào)警，卸載負(fù)荷有艙室加熱器、廚房設(shè)備、空調(diào)、制淡裝置、艙室風(fēng)機(jī)、機(jī)修設(shè)備;

(2)主開關(guān)長延時(shí)脫扣試驗(yàn)，當(dāng)主配電板匯流排電流達(dá)到1443×1.1×1.2=1905.3A，互感器為1600/5A，模擬測試電流為5.95A時(shí)，主開關(guān)延時(shí)20±2秒主開關(guān)脫扣并報(bào)警;

(3)主開關(guān)短延時(shí)脫扣試驗(yàn)，當(dāng)主配電板匯流排電流達(dá)到1443×3×1.5=6495.3A，互感器為1600/5A，模擬測試電流為20.29A時(shí)，主開關(guān)延時(shí)400毫秒主開關(guān)脫扣并報(bào)警;(4)主開關(guān)欠壓保護(hù)試驗(yàn)，當(dāng)發(fā)電機(jī)開起正常后手動(dòng)合閘，然后將發(fā)電機(jī)手動(dòng)控制油門桿緩緩拉到停車，發(fā)電機(jī)電壓由400V下降至315～157V時(shí)，主開關(guān)自動(dòng)脫扣并報(bào)警;(5)主開關(guān)逆功率保護(hù)試驗(yàn)，發(fā)電機(jī)雙臺(tái)并車運(yùn)行后，加負(fù)荷至100kw，將其中一臺(tái)手動(dòng)調(diào)速器減速，正在減速的發(fā)電機(jī)將負(fù)載轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)發(fā)電機(jī)。當(dāng)發(fā)電機(jī)減速到逆功率至額定功率的10%為-90kw時(shí)，主開關(guān)延時(shí)在10秒內(nèi)脫扣并報(bào)警。五發(fā)電機(jī)負(fù)載試驗(yàn)1.發(fā)電機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)記錄電流、電壓、頻率、繞組溫度、功率，記錄柴油機(jī)各種參數(shù)，在做100%負(fù)荷試驗(yàn)測爆壓兩次。

2.穩(wěn)態(tài)調(diào)壓特性試驗(yàn)在負(fù)荷試驗(yàn)后，首先負(fù)荷調(diào)整到900kw，頻率為50Hz，主配電板發(fā)電機(jī)控制手自動(dòng)模式選擇開關(guān)放到手動(dòng)位置，試驗(yàn)負(fù)荷按下列程序變化:負(fù)荷100%→75%→50%→25%→0%→25%→50%→75%→100%，記錄各種負(fù)荷狀態(tài)下，電壓、電流、頻率。在上述測量中，電壓變化率不應(yīng)超過±2.5%，功率因素應(yīng)穩(wěn)定在0.8。3.調(diào)速特性試驗(yàn)

(1)突卸:在試驗(yàn)之前，第一個(gè)負(fù)載的功率調(diào)到900kw的40%，第二個(gè)負(fù)載的功率調(diào)到900kw的30%，第三個(gè)負(fù)載的功率調(diào)到900kw的30%負(fù)荷，負(fù)荷100%→0，三個(gè)負(fù)載筒同時(shí)分閘。(2)突加:負(fù)荷0%→40%第一個(gè)負(fù)載合閘，40%→70%第二個(gè)負(fù)載筒合閘，

70%→100%第三個(gè)負(fù)載合閘。記錄瞬時(shí)和穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)電壓、頻率值、轉(zhuǎn)速以及它們穩(wěn)定所需時(shí)間。穩(wěn)態(tài)負(fù)載頻率變化不超過±5%，建立時(shí)間不大于5秒。瞬態(tài)負(fù)載頻率變化不超過±10%穩(wěn)態(tài)負(fù)載電壓變化±2.5%，瞬態(tài)負(fù)載電壓變化-15%至+20%，穩(wěn)定時(shí)間不超過2秒。(3)1號(hào)～3號(hào)主發(fā)電機(jī)組任何一臺(tái)單運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)本船任何一臺(tái)首尾錨絞車進(jìn)行啟動(dòng)效用試驗(yàn)，此時(shí)檢查運(yùn)行中交流電動(dòng)機(jī)是否失步、停轉(zhuǎn)和電器自行脫扣現(xiàn)象，用儀表測量發(fā)電機(jī)電壓、電流變化情況?？蓪?duì)組裝式中央空調(diào)作效用試驗(yàn)，檢查運(yùn)行中交流電動(dòng)機(jī)是否失步、停轉(zhuǎn)和電器自行脫扣現(xiàn)象，用儀表測量發(fā)電機(jī)電壓、電流變化情況。六發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行試驗(yàn)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)先將功率設(shè)置為75%，主配電板發(fā)電機(jī)控制模式設(shè)為手動(dòng)模式，負(fù)載按75%→100%→75%→50%→25%→50%→75%→100%順序進(jìn)行試驗(yàn)，在各種負(fù)載條件下記錄電壓、電流和功率。每個(gè)負(fù)載點(diǎn)并行時(shí)間為3分鐘。有功功率分配差值不應(yīng)超過額定功率的±15%。在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行試驗(yàn)時(shí)，加、減載負(fù)荷時(shí)必須緩緩的增加、減少，當(dāng)二臺(tái)發(fā)電機(jī)有一臺(tái)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，立即停止加載、減載，穩(wěn)定后即可記錄。運(yùn)行順序依次為1和2、2和3、3和1。手動(dòng)并聯(lián)發(fā)電機(jī)，起動(dòng)1號(hào)發(fā)電機(jī)并合閘，將2號(hào)發(fā)電機(jī)運(yùn)行模型選擇開關(guān)設(shè)為手動(dòng)模式，將發(fā)電機(jī)同步選擇開關(guān)設(shè)為2號(hào)發(fā)電機(jī)，如果同步表顯示正向旋轉(zhuǎn)，則表示線下發(fā)電機(jī)頻率高于電網(wǎng)上的發(fā)電機(jī)頻率，需要調(diào)整2號(hào)發(fā)電機(jī)的速度控制開關(guān)，使線下發(fā)電機(jī)減速，同步表指針旋轉(zhuǎn)變慢，指針轉(zhuǎn)速以3～5秒轉(zhuǎn)一周，當(dāng)指針將到達(dá)12點(diǎn)時(shí)合閘待并發(fā)電機(jī)主開關(guān)。同時(shí)關(guān)閉同步選擇開關(guān)。此時(shí)再將兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的負(fù)載調(diào)均勻，完成二臺(tái)發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車。手動(dòng)退出1號(hào)發(fā)電機(jī)，首先降低1號(hào)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，將負(fù)載轉(zhuǎn)移到2號(hào)發(fā)電機(jī)，將2號(hào)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高到50赫茲，1號(hào)發(fā)電機(jī)負(fù)荷降至50kw以下時(shí)，按動(dòng)分閘按扭，1號(hào)發(fā)電機(jī)退出電網(wǎng)。

七機(jī)組的自動(dòng)起動(dòng)、停止試驗(yàn)1.備用發(fā)電機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng)并聯(lián)入電網(wǎng)設(shè)置自動(dòng)啟動(dòng)程序后，備用發(fā)電機(jī)應(yīng)在以下條件自動(dòng)啟動(dòng)并聯(lián)入電網(wǎng)。(1)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組發(fā)生以下故障之一:

滑油進(jìn)機(jī)壓力過低、缸套水出機(jī)溫度過高、發(fā)電機(jī)超速、發(fā)電機(jī)組停止，則備用發(fā)電機(jī)應(yīng)自動(dòng)啟動(dòng)并聯(lián)入電網(wǎng)。(2)母排出現(xiàn)以下故障之一:母排頻率低至47.5Hz、高至52.5Hz，電壓低至360V、高至440V，在網(wǎng)發(fā)電機(jī)將報(bào)警，延時(shí)5秒后備用發(fā)電機(jī)組應(yīng)啟動(dòng)，運(yùn)行發(fā)電機(jī)退出電網(wǎng)，備用發(fā)電機(jī)聯(lián)入電網(wǎng)。設(shè)置第一備用機(jī)組起動(dòng)故障(也可以設(shè)置A、B中任何故障之一)，使第二備用機(jī)組起動(dòng)并自動(dòng)接入?yún)R流排。

2.自動(dòng)功率控制

(1)當(dāng)單臺(tái)發(fā)電機(jī)功率大于90%額定功率時(shí)，備用發(fā)電機(jī)10秒后自動(dòng)啟動(dòng)，自動(dòng)同步并入電網(wǎng)，并平均分配負(fù)載，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行功率大于額定功率的90%時(shí)，第3臺(tái)發(fā)電機(jī)延時(shí)10秒后自動(dòng)啟動(dòng)，自動(dòng)同步并入電網(wǎng)，并平均分配負(fù)載，三臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。

(2)當(dāng)三臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行功率小于單臺(tái)發(fā)電機(jī)額定功率的30%額定功率時(shí)，第二備用發(fā)電機(jī)在1分鐘延時(shí)后自動(dòng)將載卸至5%時(shí)，發(fā)電機(jī)主開關(guān)分閘退出電網(wǎng)并在1分鐘后停車。當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)單臺(tái)發(fā)電機(jī)負(fù)載小于額定功率的30%，第一備用發(fā)電機(jī)在1分鐘延時(shí)后自動(dòng)將負(fù)載卸至5%，發(fā)電機(jī)主開關(guān)分閘退出電網(wǎng)并在1分鐘后停車。

在完成發(fā)電機(jī)各項(xiàng)試驗(yàn)后，用直流5