Неисправности судовых генераторов с пониженным напряжением: комплексное тестирование, анализ причин и методы устранения неисправностей
I. Обзор неисправностей судовых генераторов с пониженным напряжением
Когда генератор работает параллельно с другими агрегатами, неисправный генератор может частично или полностью потерять возбуждение из-за неисправности в системе возбуждения. В это время генератор будет потреблять избыточный реактивный ток в сеть или даже перейдет в асинхронный режим работы. Неисправность, связанная с частичной потерей возбуждения, называетсяимпотентНеисправность, при которой пропадает все возбуждение, называетсяразмагничивание. Иногда эти две неисправности в совокупности называют размагничиванием генератора. В автономном режиме работы явлением, вызванным недостаточным возбуждением, является пониженное напряжение; явлением, вызванным размагничиванием, является потеря напряжения.
Когда генераторы на судовой электростанции работают параллельно друг с другом в качестве источника энергии, и в одном из них возникает неисправность, связанная с недостаточным возбуждением или размагничиванием, между генераторами возникает реактивный циркулирующий ток. Величина реактивного контурного тока может превысить значение уставки защиты от сверхтоков, что приведет к одновременному отключению неисправных и неисправных машин, в результате чего произойдет потеря электроэнергии в сети. Защита от пониженного напряжения предназначена в основном для параллельно работающих генераторов, а также для таких нагрузок, как асинхронные двигатели.
📜 Классификационный кодекс CCS для классификации стальных морских судов предусматривает, что
Защита генератора судна от пониженного напряжения обеспечивается автоматическим воздушным выключателем вПотеря фиксатора давленияНиже приведены конкретные значения настроек и требования к времени выполнения действий:
| Тип защиты | Порог действия напряжения | время действия | цель защиты |
|---|---|---|---|
| Защита от пониженного напряжения с задержкой по времени | Напряжение ниже номинального 70% - 80% | задержка 1 - 3 с движение | Избегайте неправильной работы при переходных колебаниях, обеспечивайте стабильность параллельных блоков |
| Защита от пониженного напряжения без выдержки времени | Напряжение ниже номинального 35% - 70% | кратковременныйдвижение | Реагирует на сильные провалы напряжения и быстро отключает неисправности |
II. Анализ причин неисправностей судовых генераторов с пониженным напряжением
(i) Неисправности в системе возбуждения
- Недостаточный ток возбуждения:Неисправность регулятора возбуждения или неправильная настройка параметров приводит к снижению напряженности магнитного поля и уменьшению напряжения.
- Обмотка возбуждения замкнута накоротко или отключена:Это приводит к тому, что ток возбуждения не передается должным образом, что ослабляет напряженность магнитного поля и снижает напряжение.
- Отказ диода или щетки (в роторных системах возбуждения):Повреждение выпрямительного диода или плохой контакт угольных щеток, что приводит к обрыву цепи возбуждения.
Во время рейса океанского грузового судна система электропитания каюты внезапно подала сигнал тревоги, указывающий на то, что напряжение главного генератора упало до 320 В (номинальное напряжение 400 В), в результате чего часть оборудования перестала нормально работать. Проверка показала, что выход возбуждения AVR был ненормальным, а ток возбуждения был намного ниже нормального значения. Дальнейшая проверка показала, что внутренняя цепь AVR была повреждена, в результате чего ток возбуждения не мог быть отрегулирован. После замены регулятора напряжение генератора пришло в норму.
(ii) Ненормальные обороты дизельного двигателя
- Недостаточная подача топлива:Засорение топливной системы или неисправность форсунок, что приводит к недостаточной мощности дизельного двигателя, влияющей на частоту вращения генератора.
- Неисправность регулятора:Скорость вращения дизельного двигателя уменьшается, что снижает выходную частоту и напряжение генератора.
Во время преддокового осмотра танкер обнаружил, что напряжение генератора упало до 370 В, а частота снизилась до 47 Гц (номинальная частота 50 Гц). Осмотр дизельного двигателя выявил, что сигнал обратной связи регулятора не соответствует норме, что приводит к снижению оборотов дизельного двигателя. Скорость генератора снижается, что приводит к падению выходного напряжения. Решение: Отрегулируйте параметры регулятора и очистите систему подачи топлива, чтобы скорость работы дизельного двигателя вернулась к номинальной, напряжение также вернулось в норму.
(iii) Проблемы с электрическим подключением
- Ослабленная проводка:Ослабленные клеммы шин приводят к увеличению сопротивления, что вызывает падение напряжения.
- Плохой контакт:Контакты автоматических выключателей, реле или контакторов перегорели, что делает выходное напряжение нестабильным.
Во время плановой проверки контейнеровоза было обнаружено, что напряжение генератора в течение длительного времени было ниже 380 В. В ходе проверки было обнаружено, что соединительные клеммы от генератора к главному распределительному щиту ослабли, что привело к увеличению сопротивления и падению напряжения. После повторной затяжки клемм напряжение было восстановлено до 400 В.
(iv) Чрезмерная нагрузка или трехфазный дисбаланс
- Перегрузка:Нагрузка судовой сети превышает номинальную мощность генератора, что приводит к недостаточной грузоподъемности генератора и падению напряжения.
- Мощные устройства с внезапной нагрузкой:Например, большие холодильные компрессоры, двигатели силовых установок и другое мощное оборудование внезапно включаются, поглощая большое количество электрической энергии за короткий промежуток времени, что приводит к резкому падению напряжения.
- Трехфазный дисбаланс:Чрезмерная однофазная нагрузка, приводящая к перекосу напряжения между фазами, в результате чего напряжение некоторых фаз падает ниже безопасного диапазона.
Рыболовное судно выполняло морские рыболовные операции, когда вдруг заметило, что выходное напряжение главного генератора упало с 400 В до 360 В. Затем оно восстановилось, но время от времени падение напряжения повторялось. Проверка показала, что напряжение падало примерно на 10% при каждом запуске рефрижераторного компрессора. Из-за чрезмерного пускового тока компрессора холодильника мгновенный удар вызвал колебания напряжения генератора. Решение: Оптимизируйте распределение нагрузки, сократите работу другого мощного оборудования во время запуска компрессора и добавьте устройства компенсации реактивной мощности, чтобы уменьшить колебания напряжения.
III. Определение и устранение неисправностей судовых генераторов при пониженном напряжении
(i) Предварительное заключение и лечение
Срабатывание защиты от пониженного напряжения генератора в основном происходит при неисправности регулятора и топливной системы или регулятора. Предварительное суждение можно сделать, наблюдая за этим явлением:
- 🚩 Отказ регулятора и топливной системы, приводящий к пониженному давлению: Суждение основано наПадение оборотов происходит первым (Это слышно по звуку дизельного двигателя), после поездки.
- 🚩 Неисправность регулятора, приводящая к пониженному напряжению: Суждение основано наПадение напряжения происходит первым (Это видно по изменению яркости света), после чего происходит отключение.
Первоначальный поток обработки: Ответ (приглушенный звук, мигание), сбросьте главный выключатель отключенного блока. Запустите резервный агрегат и закройте ворота, когда напряжение и частота резервного агрегата достигнут нормальных значений. Остановите первичный двигатель неисправного блока и выполните техническое обслуживание для устранения неисправности. Отремонтированный агрегат используется в качестве резервного.
(ii) Конкретные суждения и шаги по устранению неполадок
Чтобы точно определить причину неисправности, вызванной пониженным напряжением, необходимо выполнить следующие шаги для проведения детального расследования:
1 Шаг 1: Убедитесь, что пониженное напряжение действительно
- Проверьте индикатор напряжения главного щита и убедитесь, что оно ниже номинального значения.
- Измерьте напряжение на клеммах генератора с помощью мультиметра или анализатора мощности, чтобы исключить неисправность прибора или ложные срабатывания.
- Обратите внимание на то, являются ли колебания напряжения переходными или постоянным пониженным напряжением.
- Проверьте систему сигнализации на наличие аварийных сигналов, таких как пониженное напряжение, отказ возбуждения, перегрузка нагрузки и т.д.
2 Шаг 2: Проверьте, в порядке ли система возбуждения
- Измерение тока возбуждения:Измерьте ток возбуждения, если он слишком мал, система возбуждения может быть неисправна.
- Обнаружение автоматического регулятора напряжения (AVR):Проверьте настройки параметров и проверьте стабильность тока на выходе.
- Проверка обмотки возбуждения и диодов выпрямителя:Проверка сопротивления изоляции и проверка выпрямительных трубок в роторных системах возбуждения.
Устранение неполадок:Замените регулятор или поврежденный диод.
3 Шаг 3: Проверка на наличие аномальных нагрузок
- Мощные устройства:Следите за тем, чтобы при пониженном напряжении не возникало больших пусков двигателя.
- Рейтинг нагрузки:Рассчитайте, не превышает ли нагрузка номинальное значение (например, мощность генератора 1000 кВт не должна превышать 900 кВт).
- Баланс:Измерьте трехфазные токи и устраните неполадки в однофазных нагрузках, которые слишком велики.
4 Шаг 4: Проверка рабочего состояния дизельного двигателя
- Обнаружение частоты:Если частота падает (например, 47 Гц), это указывает на то, что дизельный двигатель работает с недостаточной мощностью, что приводит к пониженному напряжению.
- Подача топлива:Убедитесь, что фильтр не засорен и что форсунки работают правильно.
- Губернатор:Проверьте, можно ли плавно регулировать скорость.
5 Шаг 5: Проверьте электрическую систему на наличие плохих контактов
- Проверка терминала:Измерьте падение напряжения и инфракрасную температуру, чтобы проверить перегрев и абляцию.
- Прерыватель:Проверьте контакты на наличие окисления или ожогов.
IV. Меры по предотвращению неисправностей при пониженном напряжении в судовых генераторах
V. Практические занятия по испытанию защиты от пониженного напряжения судовых генераторов
(i) Принцип проверки защиты от пониженного напряжения
Когда выполняется настройка параметров защиты от пониженного напряжения, схема проверки действия защиты от пониженного напряжения показана на рис. 6-4. Сначала установите регулятор в нулевое положение, закройте переключатель затвора, постепенно увеличивайте выходное напряжение до номинального напряжения генератора, катушка потери напряжения электрически отсасывается, затем закройте главный выключатель генератора, а затем постоянно регулируйте регулятор, чтобы выходное напряжение упало до значения действия защиты от пониженного напряжения, главный выключатель должен сработать. Значение действия пониженного напряжения и время задержки действия регулируются потенциометром в выпрямителе UVT.
Рисунок 6-4 Схема проверки действия защиты от пониженного напряжения
💡 Совет эксперта:Если вы просто проверяете работу, вы можете уменьшить ток возбуждения и вручную отрегулировать дроссель, чтобы уменьшить скорость, главный выключатель должен сработать при достижении порога.
(ii) Настройка и устранение неисправностей при пониженном напряжении на симуляторе турбины
Два основных сценария для повышения практических навыков с помощью симулятора турбины:
Точка неисправности 1: отказ регулятора
Феномен:Главный выключатель генератора сработал, генератор не остановлен, низкое напряжение и частота.
Анализ:Снижение числа оборотов приводит к пониженному напряжению (это можно определить по звуку и частотомеру).
Обработка:Запустите резервную машину, чтобы объединить питание и постепенно восстановить нагрузку. Остановите неисправную машину для ремонта регулятора.
Точка неисправности 2: отказ регулятора
Феномен:Главный выключатель генератора сработал, генератор не остановлен, частота в норме, напряжение низкое.
Анализ:Падение напряжения из-за неисправности регулятора (можно определить по яркости освещения).
Обработка:Подайте питание на резервный блок и выключите неисправный блок, чтобы обслужить AVR.
Chinese
English
Korean
Japanese
Thai
Arabic
Spanish
Russian
Vietnamese
Indonesian