Определение причин и устранение неисправностей, связанных с неудачным замыканием главного выключателя судового генератора и отключением из-за неисправности

I. Определение причин и устранение неисправностей при замыкании главного выключателя

1. Определение причин сбоя при замыкании главного выключателя

Условия ручного замыкания главного выключателя: не срабатывание отключателя, нормальное натяжение пружины накапливателя энергии. Условия электрического замыкания главного выключателя: выполнение условий ручного замыкания, а также нормальная работа катушки замыкания и цепи управления замыканием.

При замыкании автоматического выключателя отчётливо слышен звук срабатывания внутреннего механизма и замыкания контактов. На передней панели автоматического выключателя и на распределительном щите имеются индикаторы замыкания главного выключателя.

(1) При электрическом включении после нажатия кнопки главный выключатель не реагирует, тогда как в ручном режиме включение происходит нормально.

Неисправность находится в цепи управления включением. Для подтверждения этого можно одновременно нажать кнопку включения и с помощью мультиметра проверить, поступает ли сигнал включения на соответствующую клемму выключателя. Если сигнал включения поступает на клемму выключателя, значит, неисправность находится во внутренней цепи управления выключателя.

(2) При электрическом и ручном замыкании слышно, как работает внутренний механизм выключателя, но замыкание не происходит.

Место неисправности находится в механическом устройстве главного выключателя, требуется дополнительная проверка; сработали устройства защиты от отключения, электрические блокировки и т. д. Ложное срабатывание устройства защиты генератора или его невосстановление после срабатывания, а также блокировка с береговым питанием и т. п. могут привести к тому, что главный выключатель останется в состоянии отключения. Устройства защиты от сбрасывания и электрические блокировки, как правило, реализуются путем подачи напряжения на катушку сбрасывателя автоматического выключателя; для подтверждения можно с помощью мультиметра измерить наличие сигнала сбрасывания на внешних клеммах катушки сбрасывателя по пониженному напряжению и катушки сбрасывателя по размыканию, Возможные проблемы с сигналом включают: ток перегрузки, ток короткого замыкания, ток замыкания на землю, чрезмерный переходный ток при замыкании.

Простое изложение:

(1) Отключатель при потере давления не срабатывает: проверьте, не перегорел ли предохранитель; проверьте, нет ли замыкания контактов кнопки отключателя; проверьте катушку отключателя при потере давления; в случае обрыва цепи ее следует отремонтировать или заменить.

(2) Сбой в настройке устройства отключения по перегрузке по току (пороговое значение слишком низкое): провести калибровку и настроить до установленного значения.

(3) Сильный износ механизма срабатывания, который не удерживает крюк: отремонтировать механизм срабатывания или заменить его на новый.

(4) Не произошло сброса после срабатывания теплового выключателя: подождите несколько секунд, пока нагревательный элемент не вернётся в исходное положение.

2. Демонстрация неисправности, связанной с сбоем при замыкании главного выключателя

Возьмем в качестве примера модель DW95, в которой энергия накапливается с помощью электромагнита, и создадим неисправность.

(1) Установка места неисправности: размыкание контактов цепи управления катушкой замыкания.

Симптом: при замыкании с помощью переносной рукоятки нажатие кнопки замыкания не вызывает никакой реакции.

Анализ: возможность ручного включения свидетельствует о нормальной работе системы накопления энергии, контактного механизма и механизма повторного замыкания; отсутствие реакции при нажатии кнопки включения указывает на неисправность в цепи управления включением.

Метод проверки: сверяясь со схемой управления замыканием, одновременно нажимая кнопку замыкания и измеряя с помощью мультиметра, поступает ли сигнал замыкания на соответствующую клемму выключателя; особое внимание следует уделить проверке срабатывания контактора замыкания.

(2) Установка места неисправности: размыкание контактов цепи катушки по падению давления.

Симптом: при перемещении рукоятки и нажатии кнопки включения происходит включение, но сразу же происходит отключение.

Анализ: Пружина накопителя энергии исправна, но механизм отключения больше не защелкивается, что указывает на неисправность отключателя. Возможно, это механическая неисправность (например, сильный износ механизма отключения, в результате чего крючок не зацепляется), а может быть, и электрическая неисправность (например, отсутствие питания у отключателя по падению напряжения или ненормальное подание питания на отключатель с отдельным возбуждением).

Способ устранения неисправности: сначала проверьте электрическую цепь — вскоре станет очевидно, что катушка с пониженным напряжением не получает питание, после чего достаточно найти место обрыва.

Дополнительная информация: Неисправность устройства отключения, его сбой или отсутствие сброса после срабатывания, а также блокировка с береговым питанием и т. п. обычно реализуются путем отключения питания катушки размыкателя по падению напряжения главного выключателя. Это можно проверить с помощью мультиметра, измерив наличие сигнала срабатывания на внешних клеммах катушки размыкателя по падению напряжения.

(3) Установка точки сбоя: уменьшение параметров устройства отключения по перегрузке по току.

Симптомы: генератор иногда включается, а иногда — нет; после включения при увеличении нагрузки происходит немедленное отключение.

Анализ: Изменения нагрузки могут приводить к срабатыванию защитного выключателя, что, как правило, вызвано несоответствием настроек устройства защиты от перегрузки по току; случайные колебания пускового тока при замыкании приводят к тому, что замыкание иногда происходит, а иногда — нет.

Способ ремонта: откалибровать и настроить значение срабатывания по перегрузке по току на заданное значение.

(4) Установка точки неисправности: механическая неисправность.

После устранения электрической неисправности можно перейти к выявлению механической неисправности. Для устранения такой неисправности, как правило, требуется ремонт, выполняемый производителем.

К числу распространенных механических неисправностей относятся:

① Ослабление механической тяги: достаточно затянуть;

② Износ механизма срабатывания: требуется замена на новый;

③ Заедание электромагнита замыкания: ослабить и отрегулировать;

④ Рычаг отключателя вращается неплавно или реагирующая пружина изношена: произвести соответствующую регулировку.

2. Определение причин и устранение неисправностей, приводящих к срабатыванию главного выключателя

1. Определение причин срабатывания главного выключателя

Если в системе отсутствуют короткое замыкание или прямое заземление, релейная защита не сработала, а выключатель автоматически отключился, такое отключение называется “ложным срабатыванием” выключателя. Анализ, оценка и устранение “ложного срабатывания” обычно осуществляются в три этапа.

(1) На основании следующих признаков аварии можно сделать вывод о “ложном срабатывании”.

Перед срабатыванием защитного выключателя показания приборов на панели управления генератора, на котором установлен главный выключатель, а также индикация изоляции на распределительном щите были в норме, что свидетельствовало об отсутствии короткого замыкания в системе; после срабатывания защитного выключателя показания вольтметра, амперметра и ваттметра на панели управления данного генератора были равны нулю.

(2) Выявить причины и принять соответствующие меры.

Если произошло “ложное срабатывание” защитного устройства в результате случайного соприкосновения, неправильных действий персонала или вибрации, вызванной внешними воздействиями, необходимо устранить причину неисправности выключателя и немедленно восстановить подачу электроэнергии. В случае других неисправностей электрических или механических узлов, не позволяющих немедленно восстановить подачу электроэнергии, необходимо связаться со старшим механиком, объяснить ситуацию, вывести “ложносработавший” автоматический выключатель из эксплуатации и передать его на ремонт.

(3) Провести проверку и анализ неисправностей, вызвавших “ложное срабатывание” автоматического выключателя, как с электрической, так и с механической точки зрения.

Причины неисправностей в электрооборудовании: ложное срабатывание защиты или неправильная настройка ее параметров, либо неисправность цепей трансформаторов тока и напряжения; неудовлетворительная изоляционная способность вторичных цепей, возникновение двухточечного заземления в системе постоянного тока (двухточечное заземление в цепи отключения).

Причины механических неисправностей: фиксаторы в положении «замыкание» и «размыкание» не удерживают реле в нужном положении, что приводит к срабатыванию реле.

2. Демонстрация неисправности, приводящей к ложному срабатыванию главного выключателя

(1) Установка точки неисправности: имитация вибрации судна.

Симптом: срабатывает только сигнализация об отключении питания, но отсутствуют конкретные сигналы о неисправностях.

Анализ: Если это не связано с релейной защитой, то причиной, возможно, стало случайное прикосновение или неправильное действие оператора, либо воздействие механических вибраций, в результате чего механизм срабатывания не смог удержаться, что привело к “ложному срабатыванию”.

Порядок действий: можно немедленно включить выключатель и подать питание.

(2) Установка точки неисправности: уменьшение значений параметров устройства отключения по перегрузке по току.

Явление: при значительной нагрузке на генератор очень часто происходит отключение питания.

Анализ: Увеличение нагрузки может привести к срабатыванию защиты, что, как правило, вызвано несоответствием параметров устройства защиты от перегрузки по току; кроме того, ложное срабатывание может быть вызвано неисправностью цепей трансформаторов тока и напряжения или плохими изоляционными характеристиками вторичной цепи.

Способ ремонта: откалибровать и настроить значение срабатывания по перегрузке по току на заданное значение.

(3) Определение места неисправности: слишком большое усилие противодействующей пружины реле отключения при падении напряжения.

Явление: при пуске асинхронного электродвигателя большой мощности происходит отключение генератора.

Анализ: При пуске асинхронного двигателя большой мощности происходит резкое кратковременное падение напряжения; если усилие возвратной пружины реле по потере напряжения слишком велико, это может привести к его ложному срабатыванию.

Способ устранения: уменьшить усилие противодействующей пружины.

3. Определение причин и устранение неисправностей, приводящих к невозможности размыкания главного выключателя

Если главный выключатель не размыкается в автоматическом режиме, сначала следует попытаться размыкать его вручную, нажав кнопку размыкания на панели выключателя. Если размыкание вручную прошло успешно, можно извлечь главный выключатель и провести дальнейшую проверку цепи управления автоматическим размыканием главного выключателя; если ручное отключение не удалось, необходимо рассмотреть возможность ручного отключения соединительного выключателя между двумя участками шинной системы или отключения главного выключателя, разъединяющего участок шинной системы, к которому подключен неисправный главный выключатель. После полного отключения питания главного выключателя, к которому подключен неисправный участок шинной системы, можно извлечь главный выключатель, чтобы провести дальнейшую проверку механического устройства отключения главного выключателя и цепи управления его электродвигателем.

1. Определение причин, по которым главный выключатель не отключается

Отключение автоматического воздушного выключателя в каркасном исполнении также может осуществляться как электрическим, так и ручным способом. Обычно используется электрический способ, то есть выключатель отключается с помощью кнопки отключения на распределительном щите или сигнала от системы автоматического управления через цепь управления отключением. В качестве резервного варианта на главном выключателе обычно предусмотрен ручной режим отключения, при котором нажатие кнопки на панели автоматического выключателя приводит к непосредственному срабатыванию механического устройства главного выключателя.

(1) Если отключить выключатель не удается ни в автоматическом, ни в ручном режиме, необходимо провести дополнительную проверку механизма главного выключателя.

(2) Если выключение вручную возможно, а с помощью электропривода — нет, то место неисправности находится в цепи управления выключением. Управление выключением с помощью электропривода также осуществляется путем отключения питания катушки реле пониженного напряжения выключателя или включения питания катушки реле размыкания, что можно проверить, удерживая нажатой кнопку отключения на распределительном щите и измерив мультиметром внешние клеммы катушки отключателя по пониженному напряжению и катушки отключателя по отдельному возбуждению.

Распространенные причины и способы устранения неисправности, связанной с невозможностью сброса тормоза:

(1) Катушка срабатывания не срабатывает: проверьте, в норме ли рабочее напряжение катушки срабатывания и не перегорел ли предохранитель; проверьте, исправен ли контакт кнопки срабатывания; проверьте катушку срабатывания; в случае обрыва цепи ее следует отремонтировать или заменить.

(2) Перегорание и заклинивание главных контактов: проверьте, отремонтируйте или замените главные контакты.

(3) Заклинивание приводного механизма: проверьте и отремонтируйте приводной механизм.

2. Демонстрация неисправности (на примере DW95, накопление энергии электромагнитом)

(1) Установка места неисправности: размыкание контактов цепи обмотки отвода тока.

Симптом: Выключение в ручном режиме возможно, но при нажатии кнопки выключения реакции нет.

Анализ: Как правило, дистанционное отключение осуществляется с помощью размыкателя с отдельной обмоткой. Для дистанционного отключения также предусмотрена специальная цепь отключения. Неисправность может возникнуть в цепи управления отключением или в цепи обмотки с отдельной обмоткой.

Метод проверки: с помощью мультиметра измерить место обрыва цепи при отключенном питании.

(2) Установка точки неисправности: уменьшение усилия противодействующей пружины.

Симптомы: в генераторе возникают неисправности, связанные с пониженным напряжением и обратной мощностью, но автоматическое отключение не происходит.

Анализ: Защита от пониженного напряжения и обратной мощности срабатывают путем включения отключателя по потере напряжения. Если отключение не произошло, это означает, что реле пониженного напряжения не сработало. Возможно, катушка реле не отключилась от питания (например, нормально замкнутые контакты не сработали), либо произошло механическое заклинивание рычага, либо усилие возвратной пружины слишком мало.

Способ устранения неисправности: после устранения неисправности в электрической цепи можно вручную нажать на якорь отключателя, чтобы проверить плавность механического вращения отключателя и силу противодействующей пружины. Неисправность устраняется путем увеличения силы противодействующей пружины.

(3) Установка точки неисправности: прочая неисправность.

Анализ: Заклинивание приводного механизма главного выключателя также может привести к невозможности отключения. Для начала следует проверить, нет ли неисправностей в механизме фиксации. Если главные контакты перегорели и слиплись, это также может привести к невозможности отключения.