Gangguan undervoltage generator kapal: pengujian komprehensif, analisis penyebab, dan praktik pemecahan masalah
I. Gambaran umum gangguan undervoltage generator kapal
Ketika sebuah generator berjalan secara paralel dengan unit lain, generator yang rusak dapat kehilangan sebagian atau seluruh eksitasi karena kesalahan dalam sistem eksitasi. Pada saat ini, generator akan menarik arus reaktif berlebih ke jaringan, atau bahkan memasuki operasi asinkron. Kesalahan hilangnya sebagian eksitasi disebutimpotenGangguan yang menyebabkan hilangnya eksitasi secara total dikenal sebagaidegaussing. Kadang-kadang kedua gangguan ini secara kolektif disebut sebagai demagnetisasi generator. Dalam operasi yang berdiri sendiri, fenomena yang disebabkan oleh eksitasi yang kurang adalah tegangan rendah; fenomena yang disebabkan oleh demagnetisasi adalah hilangnya tegangan.
Ketika generator di pembangkit listrik kapal dioperasikan secara paralel satu sama lain sebagai sumber daya, dan terjadi gangguan eksitasi atau demagnetisasi di satu unit, arus sirkulasi reaktif akan dihasilkan di antara generator. Nilai arus loop reaktif dapat melebihi nilai pengaturan proteksi arus lebih, menyebabkan mesin yang rusak dan tidak rusak trip pada saat yang sama, yang mengakibatkan hilangnya daya ke jaringan. Proteksi undervoltage terutama untuk generator yang berjalan secara paralel, tetapi juga untuk beban seperti motor asinkron.
📜 Kode Klasifikasi CCS untuk Klasifikasi Kapal Laut Baja menetapkan bahwa
Perlindungan undervoltage generator kapal disediakan oleh pemutus sirkuit udara otomatis diperangkat pelepas tekananNilai pengaturan spesifik dan persyaratan waktu tindakan adalah sebagai berikut:
| Jenis perlindungan | Ambang batas aksi tegangan | waktu tindakan | tujuan perlindungan |
|---|---|---|---|
| Perlindungan undervoltage dengan penundaan waktu | Di bawah tegangan pengenal 70% hingga 80% | latensi 1 hingga 3 detik gerakan | Hindari kesalahan operasi fluktuasi sementara, pastikan stabilitas unit paralel |
| Perlindungan undervoltage tanpa penundaan waktu | Di bawah tegangan pengenal 35% hingga 70% | sesaatgerakan | Menanggapi penurunan tegangan yang parah dan dengan cepat memutus gangguan |
II. Analisis penyebab gangguan undervoltage generator kapal
(i) Kesalahan dalam sistem eksitasi
- Arus eksitasi tidak mencukupi:Kegagalan regulator eksitasi atau pengaturan parameter yang tidak tepat mengakibatkan penurunan kekuatan medan magnet dan penurunan tegangan.
- Gulungan eksitasi mengalami hubungan pendek atau terputus:Hal ini mengakibatkan arus eksitasi tidak dapat ditransmisikan dengan baik, yang melemahkan kekuatan medan magnet dan menurunkan tegangan.
- Kegagalan dioda atau sikat (dalam sistem eksitasi putar):Kerusakan pada dioda penyearah atau kontak yang buruk pada sikat karbon, yang mengakibatkan gangguan pada sirkuit eksitasi.
Selama pelayaran kapal kargo laut, sistem daya kabin tiba-tiba berbunyi, menunjukkan bahwa tegangan generator utama turun menjadi 320 V (tegangan pengenal 400 V), yang menyebabkan beberapa peralatan gagal bekerja secara normal. Pemeriksaan menemukan bahwa output eksitasi AVR tidak normal, dan arus eksitasi jauh lebih rendah dari nilai normal. Pemeriksaan lebih lanjut menemukan bahwa sirkuit internal AVR rusak, sehingga arus eksitasi tidak dapat disesuaikan. Setelah mengganti AVR, tegangan generator kembali normal.
(ii) Kecepatan mesin diesel yang tidak normal
- Pasokan bahan bakar tidak mencukupi:Penyumbatan sistem bahan bakar atau kegagalan nosel injektor, yang mengakibatkan daya mesin diesel tidak mencukupi, sehingga mempengaruhi kecepatan generator.
- Gubernur tidak berfungsi:Kecepatan mesin diesel menurun, yang mengurangi frekuensi dan tegangan output generator.
Selama pemeriksaan pra-docking, kapal tanker menemukan bahwa tegangan generator turun menjadi 370 V dan frekuensi turun menjadi 47 Hz (dinilai pada 50 Hz). Pemeriksaan mesin diesel menemukan bahwa sinyal umpan balik governor tidak normal, yang mengakibatkan penurunan kecepatan mesin diesel. Kecepatan generator berkurang, mengakibatkan penurunan tegangan output. Solusi: Sesuaikan parameter governor, dan bersihkan sistem suplai bahan bakar, sehingga kecepatan operasi normal mesin diesel kembali ke kecepatan pengenal, tegangan juga kembali normal.
(iii) Masalah sambungan listrik
- Kabel longgar:Terminal busbar yang longgar mengakibatkan peningkatan resistensi, menyebabkan penurunan tegangan.
- Kontak yang buruk:Kontak pemutus sirkuit, relai, atau kontaktor terbakar, sehingga output tegangan tidak stabil.
Selama pemeriksaan rutin sebuah kapal kontainer, ditemukan bahwa tegangan generator telah berada di bawah 380 V untuk waktu yang lama. Selama pemeriksaan, ditemukan bahwa terminal koneksi dari generator ke switchboard utama longgar, sehingga mengakibatkan peningkatan resistensi dan penurunan tegangan. Setelah mengencangkan kembali terminal, tegangan dikembalikan ke 400V.
(iv) Beban yang berlebihan atau ketidakseimbangan tiga fase
- Beban Berlebih:Beban jaringan kapal melebihi daya pengenal generator, yang mengakibatkan daya dukung beban generator tidak mencukupi dan penurunan tegangan.
- Perangkat berdaya tinggi tiba-tiba memuat:Misalnya, kompresor berpendingin besar, motor penggerak, dan peralatan berdaya tinggi lainnya tiba-tiba menyala, menyerap sejumlah besar energi listrik dalam waktu singkat, sehingga menyebabkan voltase turun tajam.
- Ketidakseimbangan tiga fase:Pembebanan fase tunggal yang berlebihan, mengakibatkan ketidakseimbangan tegangan fase-ke-fase, yang menyebabkan beberapa tegangan fase jatuh di bawah kisaran aman.
Sebuah kapal penangkap ikan sedang melakukan operasi penangkapan ikan di lepas pantai ketika tiba-tiba menyadari bahwa tegangan output generator utama turun dari 400 V ke 360 V. Kemudian pulih, tetapi kadang-kadang penurunan tegangan terjadi lagi. Inspeksi mengungkapkan bahwa tegangan turun sekitar 10% setiap kali kompresor berpendingin dinyalakan. Karena arus start yang berlebihan dari kompresor pendingin, guncangan seketika menyebabkan fluktuasi tegangan generator. Solusi: Optimalkan distribusi beban, kurangi pengoperasian peralatan berdaya tinggi lainnya selama kompresor dinyalakan, dan tambahkan perangkat kompensasi daya reaktif untuk mengurangi fluktuasi tegangan.
III. Penilaian dan eliminasi gangguan undervoltage generator kapal
(i) Penilaian dan perlakuan awal
Tripping proteksi undervoltage generator terutama terjadi pada governor dan sistem bahan bakar atau kegagalan regulator. Penilaian awal dapat dilakukan dengan mengamati fenomena tersebut:
- 🚩 Kegagalan governor dan sistem bahan bakar yang mengakibatkan tekanan kurang: Penilaian didasarkan padaPenurunan RPM terjadi lebih dulu (Hal ini dapat didengar dari suara mesin diesel), setelah perjalanan.
- 🚩 Kegagalan regulator yang mengakibatkan tegangan rendah: Penilaian didasarkan padaPenurunan tegangan terjadi terlebih dahulu (Hal ini dapat dilihat dari perubahan kecerahan cahaya), setelah itu terjadi trip.
Alur pemrosesan awal: Jawab (meredam, berkedip), setel ulang sakelar utama unit yang tersandung. Hidupkan unit siaga dan tutup gerbang ketika tegangan dan frekuensi unit siaga mencapai nilai normal. Hentikan penggerak utama unit yang rusak dan lakukan perawatan untuk menghilangkan kesalahan. Unit yang telah diperbaiki digunakan sebagai unit siaga.
(ii) Penilaian khusus dan langkah-langkah pemecahan masalah
Untuk mengidentifikasi penyebab gangguan undervoltage secara akurat, langkah-langkah berikut ini dapat diikuti untuk melakukan investigasi terperinci:
1 Langkah 1: Konfirmasikan bahwa undervoltage adalah nyata
- Periksa pengukur indikator tegangan switchboard utama dan amati apakah berada di bawah nilai pengenal.
- Gunakan multimeter atau penganalisis daya untuk mengukur tegangan terminal generator untuk mengesampingkan kesalahan meteran atau alarm palsu.
- Amati apakah fluktuasi tegangan bersifat transien atau undervoltage terus menerus.
- Periksa sistem alarm untuk mengetahui adanya alarm seperti tegangan kurang, kegagalan eksitasi, beban berlebih, dll.
2 Langkah 2: Periksa apakah sistem eksitasi normal
- Pengukuran arus eksitasi:Ukur arus eksitasi, jika terlalu rendah, sistem eksitasi mungkin rusak.
- Deteksi AVR (Pengatur Tegangan Otomatis):Periksa pengaturan parameter dan uji arus yang stabil pada output.
- Pemeriksaan belitan eksitasi dan dioda penyearah:Uji ketahanan isolasi dan periksa tabung penyearah dalam sistem eksitasi putar.
Pemecahan masalah:Ganti AVR atau dioda yang rusak.
3 Langkah 3: Periksa beban yang tidak normal
- Perangkat berdaya tinggi:Amati motor yang dihidupkan dalam jumlah besar saat terjadi kekurangan tegangan.
- Peringkat Beban:Hitung apakah beban melebihi nilai pengenal (misalnya generator 1000kW tidak boleh melebihi 900kW).
- Keseimbangan:Mengukur arus tiga fase dan memecahkan masalah beban fase tunggal yang terlalu tinggi.
4 Langkah 4: Periksa kondisi pengoperasian mesin diesel
- Deteksi Frekuensi:Jika frekuensi turun (misalnya 47 Hz), itu berarti mesin diesel kekurangan daya sehingga menghasilkan tegangan rendah.
- Pasokan bahan bakar:Periksa apakah filter tidak tersumbat dan injektor bekerja dengan baik.
- Gubernur:Amati, apakah kecepatannya dapat disesuaikan secara mulus.
5 Langkah 5: Periksa sistem kelistrikan apakah ada kontak yang buruk
- Pemeriksaan terminal:Ukur penurunan tegangan dan pengukuran suhu inframerah untuk memeriksa panas berlebih dan ablasi.
- Breaker:Periksa kontak apakah ada oksidasi atau luka bakar.
IV. Tindakan pencegahan terhadap gangguan undervoltage generator kapal
V. Operasi pelatihan praktis uji proteksi di bawah tegangan generator kapal
(i) Prinsip uji proteksi undervoltage
Ketika penyesuaian parameter perlindungan di bawah tegangan dilakukan, sirkuit uji aksi perlindungan di bawah tegangan ditunjukkan pada Gbr. 6-4. Pertama, sesuaikan regulator kembali ke posisi nol, tutup sakelar gerbang, secara bertahap tingkatkan tegangan output ke tegangan pengenal generator, kehilangan kumparan tegangan adalah hisap listrik, dan kemudian tutup sakelar utama generator, dan kemudian terus sesuaikan regulator untuk membuat tegangan output turun ke nilai aksi di bawah tegangan, sakelar utama harus tersandung. Nilai aksi undervoltage dan waktu tunda aksi disesuaikan dengan potensiometer di penyearah UVT.
Gambar 6-4 Rangkaian Uji Aksi Proteksi Tegangan Rendah
💡 Kiat Ahli:Jika Anda hanya memverifikasi fungsi, Anda dapat meminimalkan arus eksitasi dan secara manual menyesuaikan throttle untuk mengurangi kecepatan, sakelar utama akan trip ketika ambang batas tercapai.
(ii) Pengaturan dan penanganan gangguan undervoltage simulator turbin
Dua skenario inti untuk peningkatan keterampilan langsung menggunakan simulator turbin:
Titik Kesalahan 1: Kegagalan Gubernur
Fenomena:Sakelar utama generator tersandung, generator tidak berhenti, tegangan dan frekuensi rendah.
Analisis:Penurunan RPM menyebabkan undervoltage (dapat dikenali dari pengukur suara dan frekuensi).
Pemrosesan:Nyalakan mesin siaga untuk menggabungkan catu daya dan memulihkan beban selangkah demi selangkah. Hentikan mesin yang rusak untuk memperbaiki governor.
Titik Kesalahan 2: Kegagalan Regulator
Fenomena:Sakelar utama generator trip, generator tidak berhenti, frekuensi normal, tegangan rendah.
Analisis:Penurunan tegangan akibat kegagalan regulator (dapat dikenali dari kecerahan pencahayaan).
Pemrosesan:Nyalakan daya ke unit siaga dan matikan unit yang rusak untuk menyervis AVR.
Chinese
English
Korean
Japanese
Thai
Arabic
Spanish
Russian
Vietnamese
Indonesian
