船舶主配電板主開關(guān)合閘故障實(shí)例

船舶主配電板是船舶配電系統(tǒng)的核心部分，發(fā)電機(jī)的供電、并車、解列、負(fù)載分配等都在船舶主配電板上完成。船舶主配電板上的主開關(guān)在其中扮演著非常重要的角色，其將母排與發(fā)電機(jī)有效連接，將發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電能分配到船舶的各個(gè)負(fù)載。本文介紹某例船舶主配電板上1號(hào)發(fā)電機(jī)主開關(guān)的合閘線圈故障及處理過(guò)程，供同人參考。一、主配電板及主開關(guān)簡(jiǎn)介圖1主配電板架構(gòu)某主配電板采用如圖1所示架構(gòu),其中DG1、DG2分別是1"、2"發(fā)電機(jī),SG1.SG2分別是1"、2"軸帶發(fā)電機(jī),STP1、STP2分別是1#、2#艦側(cè)推器,BT1、BT2分別是1”、2"箱側(cè)推器,T1、T2分別是1"、2"照明變壓器。該配電板有手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)、DP等4種模式,分別為船舶不同工況提供配電。該主配電板的主開關(guān)及聯(lián)絡(luò)開關(guān)均為施耐德萬(wàn)能式斷路器MT系列。二、故障現(xiàn)象某次船舶靠泊石油鉆井平臺(tái)拋錨帶纜,船舶2#發(fā)電機(jī)在網(wǎng)工作。出于安全考慮，需要2臺(tái)發(fā)電機(jī)并車供電。二管輪在機(jī)艙值班,1"發(fā)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后,使用主配電板半自動(dòng)模式正常并車，按下“同步”按鈕,等待發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)頻率,觀察各電壓表,頻率表一切正常,等待10s后發(fā)電機(jī)并車失敗報(bào)警,發(fā)電機(jī)主開關(guān)合閘失敗報(bào)警。三、故障分析及處理根據(jù)上述現(xiàn)象，首先判斷1"發(fā)電機(jī)主開關(guān)外部控制電路故障,或者1"發(fā)電機(jī)主開關(guān)故障。筆者與二管輪溝通后得知,最近也發(fā)生過(guò)1次這樣的情況，但再次試車時(shí)發(fā)電機(jī)成功并網(wǎng)。1"發(fā)電機(jī)的部分控制原理圖見圖2~4。圖2發(fā)電機(jī)主開關(guān)控制電路圖3發(fā)電機(jī)輔助繼電器控制電路圖4發(fā)電機(jī)電站管理電路圖2中,A2區(qū)域中的DG1為發(fā)電機(jī)主開關(guān)的主觸點(diǎn)部分,B3區(qū)域中的Mic5.0為主開關(guān)的控制單元部分，A4區(qū)域的XF為主開關(guān)內(nèi)部的合閘線圈,A5區(qū)域的M為主開關(guān)內(nèi)部的電動(dòng)蓄能機(jī)構(gòu),A8區(qū)域的MN為主開關(guān)內(nèi)部的分閘線圈,其他部分為外部控制線路。圖3中,B2到B5區(qū)域的QF1~QF4、SDE為主開關(guān)內(nèi)部的輔助觸點(diǎn)模塊,分別用于控制表示開關(guān)狀態(tài)的指示燈(紅燈、綠燈和故障燈)及輸出到同步屏的PLC控制模塊,以反饋1"發(fā)電機(jī)的分、合閘狀態(tài),從而達(dá)到負(fù)反饋的控制效果。B9區(qū)域?yàn)殚_關(guān)的分閘控制線路,手動(dòng)分閘、PLC控制分閘、PPU控制分閘都通過(guò)該控制線路完成,C9區(qū)域的K165.9中間繼電器為中間使者,通過(guò)該中間繼電器的觸點(diǎn)控制圖1中MN線圈的失電,使1"發(fā)電機(jī)的主開關(guān)分閘。圖4中M173.2Muti-line2PPU是1"發(fā)電機(jī)的并車保護(hù)單元,發(fā)電機(jī)的升速由M173.2的66輸出端口控制,發(fā)電機(jī)的降速由M173.2的68輸出端口控制,分別通過(guò)2個(gè)中間繼電器K173.6、K173.7的觸點(diǎn)控制電動(dòng)電位器K169.4(原理見圖5)的正反轉(zhuǎn)﹐從而改變電位器的輸出電阻,以控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,達(dá)到調(diào)頻的要求。圖5發(fā)電機(jī)調(diào)速控制電路發(fā)電機(jī)在半自動(dòng)、自動(dòng)、DP等3種模式時(shí),發(fā)電機(jī)的并車必須用到PPU模塊(M173.2),通過(guò)17、18端口輸出信號(hào)控制發(fā)電機(jī)并車。根據(jù)以上電氣原理圖分析,首先判斷PPU是否故障。啟動(dòng)1"發(fā)電機(jī),待發(fā)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)后檢查發(fā)電機(jī)的電壓,頻率正常;配電板選擇到半自動(dòng)模式，按下“同步”按鈕,觀察繼電器K173.6得電(證明PPU升速端口輸出正常),K169.4電動(dòng)電位器動(dòng)作(證明電動(dòng)電位器正常),觀察1*發(fā)電機(jī)頻率上升到52Hz(證明發(fā)電機(jī)調(diào)速正常)，此時(shí)觀察發(fā)電機(jī)已經(jīng)滿足并車條件;緊接著拆下PPU(M173.2)上17、18輸出端口的控制線,用萬(wàn)用表的歐姆擋測(cè)量17、18這2個(gè)端口的電阻為0(證明在符合并車條件下PPU能夠輸出同步信號(hào),進(jìn)一步證明非PPU原因造成的并車失敗)，接回17、18控制電纜。通過(guò)以上判斷，此次并車失敗非PPU原因。判斷XF合閘線圈的控制電源是否故障。使用萬(wàn)用表的電壓擋,測(cè)量16117與16118之間的電壓為220V(AC)，正常。用萬(wàn)用表的歐姆擋檢查圖1中B4區(qū)域K165.2觸點(diǎn)之間的電阻為0(證明此觸點(diǎn)正常),檢查此區(qū)域的各處接線無(wú)松動(dòng),無(wú)斷線情況,斷定不是XF合閘線圈控制電源的故障。根據(jù)以上2個(gè)判斷，大致鎖定故障范圍,應(yīng)是XF合閘線圈故障或開關(guān)內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)故障。根據(jù)從易到難的故障判斷方法，先判斷XF合閘線圈是否故障。XF合閘線圈實(shí)質(zhì)上是個(gè)類似于電磁閥結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)。在保證安全的情況下,將開關(guān)從配電板搖出,拆下開關(guān)前面板，拆下開關(guān)的合閘線圈XF,用萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量合閘線圈XF的定子阻值，測(cè)量結(jié)果為無(wú)窮大(見圖6),斷定此合閘線圈XF故障。圖6測(cè)量合閘線圈XF的定子阻值由于船舶在海上且無(wú)配件，正好1"*軸帶發(fā)電機(jī)的主開關(guān)暫時(shí)不用,故拆下軸帶發(fā)電機(jī)主開關(guān)合閘線圈，更換到1"發(fā)電機(jī)主開關(guān)上裝復(fù)。再次啟動(dòng)1"發(fā)電機(jī),并車成功,故障排除。四、結(jié)束語(yǔ)發(fā)電機(jī)主開關(guān)是配電板的重要組成部分，由于發(fā)電機(jī)主開關(guān)比較昂貴,考慮船舶運(yùn)營(yíng)成本,船公司一般不會(huì)配置整臺(tái)主開關(guān)作為配件,這就需要船舶電氣主管人員對(duì)船舶主開關(guān)的結(jié)構(gòu)、電氣原理非常了解,遇到主開關(guān)故障能進(jìn)行修理。此類開關(guān)在合閘、分閘時(shí)振動(dòng)較大,容易出現(xiàn)蓄能機(jī)構(gòu)齒輪打滑、合閘線圈燒壞、分閘/