某輪應急發(fā)電機無法自動啟動故障分

應急發(fā)電機是船舶重要的應急設備，在主電網失電后，應急發(fā)電機應該延時后自動啟動、合閘，以保證船舶舵機、駕駛臺導航設備、應急空壓機、主發(fā)電柴油機應急油泵等重要設備的供電。SOLASII-1／44.2規(guī)定應急發(fā)電機組應配備主管機關認可的啟動裝置和至少能連續(xù)啟動三次的動力源，應急發(fā)電機自動合閘后滿足規(guī)范要求的設備供電負荷要求。目前港口國檢查(PSC)以及船旗國檢查(FSC)將應急發(fā)電機作為重點檢查項目，如果自動啟動出現(xiàn)故障的話，船舶將面臨滯留的風險，因此每一艘船舶都把應急發(fā)電機及配電板的維護作為一項重要工作。筆者在某輪工作期間應急發(fā)電機出現(xiàn)無法自動啟動故障，現(xiàn)將該故障處理的過程進行介紹，希望能對船舶電氣的管理工作有一定的參考意義。一、故障概況某輪的應急發(fā)電機的型號為:GA617-06E,原動機型號為:634DSBIG,功率為165kW轉速為1800rpm。該原動機有兩種啟動方式:(1)電啟動,由兩只12V的免維護蓄電池提供電源;(2)液壓啟動,由一套CPS.A.05A.B型液壓驅動設備完成。海事主管機關檢查要求應急發(fā)電機必須在6個月內進行帶負荷運轉至少半小時以上,因此該輪利用船舶拋錨期間進行應急發(fā)電機帶負荷試驗,電機員將主配電板上的主匯流排與應急匯流排連接的空氣開關斷開,模擬主電網失電。在正常情況下,模擬主電網失電,應急發(fā)電機如果處于自動狀態(tài)應該自動啟動、合閘。該輪電機員將此空氣開關斷開時,發(fā)現(xiàn)應急發(fā)電機電啟動馬達動作,但在很短的時間內電啟動馬達就停止運轉,應急發(fā)電機原動機達不到發(fā)火轉速,啟動失敗。船舶電機員將應急發(fā)電機的控制模式轉至手動控制模式,電啟動以及液壓啟動均正常,手動合閘也均正常。二、故障分析與排除由于應急發(fā)電機手動啟動正常,首先將原動機可能引起的故障排除掉。根據應急發(fā)電機自動啟動/停止原理圖以及外部接線圖,分別如圖1、2所示,該輪主要按照以下過程進行故障原因查找:(1)啟動蓄電池檢查。由于啟動蓄電池是免維護的,所以船上人員無法做進一步維護保養(yǎng)工作來保持蓄電池的使用性能。主要是進行了電壓檢查,測量電壓為26V,在正常范圍內。(2)應急配電板控制箱檢查。當主配電板與應急配電板之間的聯(lián)絡開關BT合閘與分閘時,控制箱內的各元器件動作正常。通過反復合閘、分閘,電機員發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象:當模擬主電網失電后,時間繼電器KT88.7得電,延時30秒后,時間繼電器KT88.7的常開觸點閉合,延時時間可以調整。觀察發(fā)現(xiàn)時間繼電器KT88.7常開觸頭閉合的瞬間,中間繼電器K88.31失電。中間繼電器K88.31失電,使得接在時間繼電器KT88.7回路上的K88.31的常開觸頭8-12斷開。K88.31常開觸頭8-12斷開,時間繼電器KT88.7則失電,從而導致時間繼電器KT88.7的常開觸頭28-25停止動作,觸頭25-28接觸時間太短,啟動電機在短時間內無法使原動機達到發(fā)火轉速,導致啟動失敗。分析得出是中間繼電器K88.31的原因后,船舶電機員強制使中間繼電器動作,試驗應急發(fā)電機自動啟動正常。應急發(fā)電機的控制模式有兩種:手動與自動。從應急發(fā)電機控制原理上分析得出自動模式下時間繼電器KT88.7觸點25-28必須在柴油機運行后觸點才能斷開,在運行信號未來之前觸點應該一直處于閉合狀態(tài)。綜合以上分析,應急發(fā)電機不能自動啟動是由于應急發(fā)電機控制系統(tǒng)給了一個已經啟動的錯誤信號導致的。（3）應急發(fā)電機操作控制箱檢查。再一次試驗應急發(fā)電機的自動啟動,仔細觀察應急發(fā)電機操作控制箱內的繼電器動作情況,如圖3所示。在應急配電板與主配電板聯(lián)絡開關斷開時,發(fā)現(xiàn)控制啟動的繼電器05K8沒有動作,而控制應急發(fā)電機停止的繼電器05K9卻在動作。正常情況是,繼電器05K8在經過30秒延時后動作,啟動應急發(fā)電機,在啟動的過程中繼電器05K9應該處于一直失電狀態(tài)。檢查繼電器O5K8和05K9的接線,兩個繼電器的一相是共用的,另外一相分別來自PLC-CPU的5#和6#輸出端。因此,應急發(fā)電機不能啟動,原因就是由于PLC-CPU的5#輸出端沒有信號輸出。將應急發(fā)電機控制模式轉至自動狀態(tài),使用一個模擬信號給應急發(fā)電機,應急發(fā)電機能夠正常啟動,同時相關的運行、自動模式停車等信號均正常。從以上分析得出故障的原因應該在PLC-CPU工作異常方面。(4)測量應急發(fā)電機控制系統(tǒng)的PLC電壓源。通過測量發(fā)現(xiàn)蓄電池電壓是26V,查閱說明書得知PLC工作電壓最低要求為18V,應該滿足要求。船舶人員再次讓應急發(fā)電機自動啟動,在啟動的瞬間,測量加在PLC上的電壓,經測量電壓為16V,低于說明書18V的要求。（5）申請新蓄電池組(2x12V,60AH),更換原來的蓄電池組(2x12V,58AH)。再次將主匯流排與應急配電板匯流排之間的聯(lián)絡開關斷開,應急發(fā)電機啟動合閘均正常。通過以上分析發(fā)現(xiàn):在此次故障中,由于蓄電池容量不足,導致PIC-CPU的某一通道沒有信號輸出,使控制回路中的繼電器K88.31的常開觸點動作時間太短,發(fā)電柴油機達不到發(fā)火轉速,觸發(fā)啟動失敗報警。三、應急配電板及應急發(fā)電機的管理(1)日常檢查。每日檢查應急發(fā)電機油水液位,寒冷地區(qū)開啟冷卻水加熱、曲拐箱滑油加熱,冷卻水箱加防凍液,應急配電板每日檢查對地絕緣狀況。(2)定期測試。每周檢查蓄電池容量,利用兩種啟動方式啟動,要求啟動迅速,轉速穩(wěn)定,電壓符合標準。每六個月進行一次帶負荷測試,要求記錄柴油機轉速、滑油壓力、燃油壓力、淡水壓力、淡水溫度、頻率、功率、功率因素、電壓、電流等參數。(3)定期維護。每六個月緊固應急配電板內部接線端子螺絲,檢查配電板上的開關、繼電器、接觸器的通斷狀態(tài)。每三個月檢查應急發(fā)電機自啟動裝置的轉速、溫度、壓力傳感器,緊固螺絲,測量原動機淡水加熱器、滑油加熱器絕緣,模擬測試各電氣控制功能,檢查與主配電板的聯(lián)絡開關動作是否正常。四、結束語應急發(fā)電機是船舶中重要的設備,使用頻率較低,時間較短。從本次故障發(fā)生到故障的解決,只是更換了兩塊蓄電池,但是整個過程的重點是查找和分析故障原因,根據查找故障的過程來看,事故深層次的原因：一是船舶電管人員對該機的PLC