Xác định nguyên nhân và khắc phục sự cố không đóng được công tắc chính của máy phát điện trên tàu và hiện tượng ngắt mạch do sự cố

I. Xác định nguyên nhân và khắc phục sự cố đóng công tắc chính không thành công

1. Xác định nguyên nhân khiến công tắc chính không đóng được

Điều kiện đóng công tắc chính bằng tay: Bộ ngắt mạch không hoạt động, lò xo tích năng hoạt động bình thường. Điều kiện đóng công tắc chính bằng điện: Phải đáp ứng các điều kiện đóng bằng tay, đồng thời cuộn dây đóng và mạch điều khiển đóng phải hoạt động bình thường.

Khi đóng công tắc ngắt mạch, có thể nghe rõ tiếng cơ cấu bên trong hoạt động và tiếng các tiếp điểm đóng lại. Trên bảng điều khiển phía trước của công tắc ngắt mạch và trên bảng phân phối điện có đèn báo công tắc chính đã được đóng.

(1) Khi đóng công tắc bằng điện, công tắc chính không có phản ứng nào sau khi nhấn nút, nhưng khi đóng bằng tay thì hoạt động bình thường.

Lỗi nằm ở mạch điều khiển đóng mạch. Bạn có thể vừa nhấn nút đóng mạch, vừa dùng đồng hồ vạn năng để đo xem tín hiệu đóng mạch có đến các đầu nối tương ứng của cầu dao hay không nhằm xác nhận. Nếu tín hiệu đóng mạch đến các đầu nối của cầu dao, thì đó là lỗi ở mạch điều khiển bên trong cầu dao.

(2) Khi đóng công tắc bằng điện hoặc bằng tay, đều có thể nghe thấy tiếng cơ cấu bên trong công tắc hoạt động, nhưng công tắc không đóng được.

Lỗi nằm ở cơ cấu cơ khí của công tắc chính, cần kiểm tra thêm; các thiết bị ngắt mạch bảo vệ, khóa liên động điện, v.v. đang hoạt động bình thường. Các trường hợp như thiết bị ngắt mạch bảo vệ của máy phát điện hoạt động sai hoặc không được đặt lại sau khi kích hoạt, hoặc do khóa liên động với nguồn điện bờ, đều có thể khiến công tắc chính ở trạng thái ngắt. Thiết bị ngắt mạch bảo vệ, khóa liên động điện, v.v., thường được thực hiện bằng cách cấp điện cho cuộn dây ngắt mạch của bộ ngắt mạch; có thể sử dụng đồng hồ vạn năng để đo các đầu nối bên ngoài của cuộn dây ngắt mạch do thiếu áp và cuộn dây ngắt mạch do phân cực để xác nhận có tín hiệu ngắt mạch hay không; các vấn đề có thể xảy ra với tín hiệu bao gồm: dòng điện quá tải, dòng điện ngắn mạch, dòng điện sự cố nối đất, dòng điện quá độ quá lớn khi đóng mạch.

Tóm tắt:

(1) Thiết bị ngắt mạch khi mất áp suất không hoạt động: Kiểm tra xem cầu chì có bị cháy không; kiểm tra xem các tiếp điểm của nút bấm trên thiết bị ngắt mạch có tiếp xúc tốt không; kiểm tra cuộn dây của thiết bị ngắt mạch khi mất áp suất, nếu bị đứt mạch thì cần sửa chữa hoặc thay mới.

(2) Thiết bị ngắt quá dòng bị lệch (giá trị kích hoạt quá nhỏ): Hiệu chỉnh và điều chỉnh về giá trị quy định.

(3) Cơ cấu ngắt mạch bị mòn nghiêm trọng, không thể móc được: Sửa chữa cơ cấu ngắt mạch hoặc thay mới.

(4) Không tự động khôi phục sau khi ngắt do quá nhiệt: Tắt thiết bị trong vài giây để chờ bộ phận gia nhiệt tự khôi phục.

2. Mô phỏng sự cố không đóng được công tắc chính

Lấy DW95 làm ví dụ, thiết bị này sử dụng phương pháp tích trữ năng lượng bằng nam châm điện; hãy giả định rằng thiết bị này gặp sự cố.

(1) Xác định điểm sự cố: Tiếp điểm trong mạch điều khiển cuộn dây đóng mạch bị ngắt.

Hiện tượng: Khi xoay tay cầm di động để đóng mạch, nhấn nút đóng mạch không có phản ứng.

Phân tích: Nếu có thể đóng công tắc bằng tay, điều này cho thấy các bộ phận lưu trữ năng lượng, tiếp điểm và cơ cấu khóa lại đều hoạt động bình thường; nếu nhấn nút đóng công tắc mà không có phản ứng, điều này cho thấy sự cố nằm ở mạch điều khiển đóng công tắc.

Phương pháp kiểm tra: So sánh với mạch điều khiển đóng mạch, vừa nhấn nút đóng mạch, vừa dùng đồng hồ vạn năng để đo xem tín hiệu đóng mạch có đến các đầu nối tương ứng của bộ ngắt mạch hay không; điểm mấu chốt là xác nhận rơle đóng mạch có hoạt động hay không.

(2) Xác định điểm sự cố: Điểm tiếp xúc trong mạch cuộn dây mất áp bị ngắt.

Hiện tượng: Khi xoay tay cầm và nhấn nút đóng, thiết bị thực hiện động tác đóng nhưng ngay lập tức ngắt kết nối.

Phân tích: Lò xo tích trữ năng lượng hoạt động bình thường, nhưng cơ cấu ngắt không thể khóa lại được, cho thấy bộ ngắt đã bị hỏng. Nguyên nhân có thể là do sự cố cơ khí (chẳng hạn như cơ cấu ngắt bị mòn nghiêm trọng, không thể móc vào) hoặc sự cố điện (chẳng hạn như bộ ngắt ngắt khi mất áp suất bị mất điện hoặc bộ ngắt phân cực nhận điện bất thường).

Cách khắc phục: Trước tiên, kiểm tra mạch điện; bạn sẽ nhanh chóng phát hiện ra cuộn dây mất áp không có điện, chỉ cần tìm ra điểm đứt là được.

Mở rộng: Các trường hợp như thiết bị ngắt mạch hoạt động sai hoặc không tự động khôi phục sau khi hoạt động, hoặc liên động với nguồn điện bờ, thường được thực hiện bằng cách ngắt nguồn điện của cuộn dây bộ ngắt áp của công tắc chính. Có thể xác nhận điều này bằng cách sử dụng đồng hồ vạn năng để đo xem các đầu nối bên ngoài của cuộn dây bộ ngắt áp có tín hiệu ngắt mạch hay không.

(3) Xác định điểm sự cố: Giảm thông số của bộ ngắt quá dòng.

Hiện tượng: Đôi khi máy phát điện có thể đóng được, đôi khi lại không; sau khi đóng, khi tải tăng lên thì máy phát điện lập tức bị ngắt.

Phân tích: Sự thay đổi tải có thể dẫn đến hiện tượng ngắt mạch, thường do các thông số của bộ ngắt quá dòng bị lệch. Những biến động ngẫu nhiên của dòng điện xung khi đóng mạch khiến cho việc đóng mạch đôi khi thành công, đôi khi lại không.

Phương pháp bảo trì: Hiệu chỉnh và điều chỉnh giá trị ngắt quá dòng về mức quy định.

(4) Xác định điểm hỏng hóc: Hỏng hóc cơ khí.

Sau khi loại trừ các sự cố về điện, có thể xác định được sự cố về cơ khí. Sự cố này thường cần phải được nhà sản xuất kiểm tra và sửa chữa.

Các sự cố cơ khí thường gặp bao gồm:

① Thanh truyền cơ khí bị lỏng: Chỉ cần siết chặt lại là được;

② Cơ cấu ngắt mạch bị mòn: Cần thay mới;

③ Nam châm điện đóng công tắc bị kẹt: Nới lỏng để điều chỉnh;

④ Cần gạt của bộ ngắt không quay trơn tru hoặc lò xo phản lực đã bị lão hóa: Cần điều chỉnh cho phù hợp.

2. Xác định nguyên nhân và khắc phục sự cố ngắt mạch do hỏng công tắc chính

1. Xác định nguyên nhân gây ra sự cố ngắt mạch của công tắc chính

Nếu hệ thống không có hiện tượng ngắn mạch hoặc nối đất trực tiếp, hệ thống bảo vệ rơle không hoạt động, và cầu dao tự động ngắt thì hiện tượng này được gọi là “cầu dao ngắt nhầm”. Việc phân tích, đánh giá và xử lý hiện tượng “cầu dao ngắt nhầm” thường được thực hiện theo ba bước sau đây.

(1) Dựa trên các đặc điểm sau đây của hiện tượng sự cố, có thể kết luận rằng đây là trường hợp “bật nhầm”.

Trước khi ngắt mạch, các chỉ số trên bảng điều khiển máy phát điện nơi đặt công tắc chính và chỉ báo cách điện trên bảng phân phối điện đều bình thường, cho thấy hệ thống không có sự cố chập mạch; sau khi ngắt mạch, đồng hồ điện áp, đồng hồ dòng điện và đồng hồ công suất trên bảng điều khiển máy phát điện này đều hiển thị giá trị bằng không.

(2) Xác định nguyên nhân và xử lý từng trường hợp cụ thể.

Nếu do nhân viên vô tình chạm vào hoặc thao tác sai, khiến tấm bảo vệ bị rung động bởi lực bên ngoài và gây ra hiện tượng “ngắt nhầm”, cần phải khắc phục nguyên nhân sự cố của công tắc và cấp điện trở lại ngay lập tức. Đối với các sự cố khác liên quan đến phần điện hoặc cơ khí mà không thể khôi phục cấp điện ngay lập tức, cần liên hệ với Trưởng phòng Máy để báo cáo tình hình, tạm ngừng sử dụng công tắc ngắt “ngắt nhầm” và chuyển sang xử lý bảo dưỡng.

(3) Tiến hành kiểm tra và phân tích sự cố về mặt điện và cơ khí đối với các bộ ngắt mạch bị “bật nhầm”.

Nguyên nhân sự cố về điện: Thiết bị bảo vệ hoạt động sai hoặc cài đặt không chính xác, hoặc sự cố trong mạch của biến dòng và biến áp; tính cách điện của mạch thứ cấp kém, hệ thống một chiều bị chạm đất hai điểm (mạch ngắt mạch bị chạm đất hai điểm).

Nguyên nhân sự cố về mặt cơ khí: Giá đỡ giữ trạng thái đóng và chốt giữ trạng thái ngắt không thể duy trì được, dẫn đến hiện tượng ngắt mạch.

2. Mô phỏng sự cố ngắt mạch nhầm của công tắc chính

(1) Thiết lập điểm hỏng hóc: Mô phỏng rung động của tàu.

Hiện tượng: Chỉ có cảnh báo mất điện mà không có cảnh báo sự cố cụ thể.

Phân tích: Nếu không phải do hệ thống bảo vệ rơle, thì có thể là do nhân viên vận hành vô tình chạm vào, thao tác sai, hoặc do rung động từ tác động cơ học bên ngoài, khiến cơ cấu ngắt mạch không thể duy trì hoạt động, dẫn đến hiện tượng “ngắt mạch nhầm”.

Cách xử lý: Có thể đóng công tắc và cấp điện ngay lập tức.

(2) Xác định điểm sự cố: Giảm thông số của bộ ngắt quá dòng.

Hiện tượng: Khi công suất tải của máy phát điện lớn, rất dễ bị ngắt điện.

Phân tích: Tải tăng có thể dẫn đến hiện tượng ngắt mạch, thường do các thông số của bộ ngắt quá dòng bị lệch, hoặc có thể do sự cố trong mạch của biến dòng điện, biến áp điện áp hoặc do tính cách điện kém của mạch thứ cấp gây ra tín hiệu ngắt mạch sai.

Phương pháp bảo trì: Hiệu chỉnh và điều chỉnh giá trị ngắt quá dòng về mức quy định.

(3) Xác định điểm sự cố: Lực kéo của lò xo phản lực trong bộ ngắt áp suất quá lớn.

Hiện tượng: Khi động cơ điện không đồng bộ công suất lớn khởi động, máy phát điện bị ngắt mạch.

Phân tích: Khi động cơ điện không đồng bộ công suất lớn khởi động, sẽ gây ra sự sụt giảm điện áp tức thời đáng kể; nếu lực kéo của lò xo phản lực trong bộ ngắt mạch do mất điện áp quá lớn, sẽ dẫn đến việc bộ ngắt mạch này hoạt động sai.

Cách xử lý: Giảm lực kéo của lò xo phản lực.

3. Xác định nguyên nhân và khắc phục sự cố công tắc chính không ngắt được

Trong trường hợp không thể ngắt mạch bằng động cơ của công tắc chính, trước tiên hãy thử ngắt mạch bằng tay bằng cách nhấn nút ngắt trên bảng điều khiển của công tắc; nếu ngắt mạch bằng tay thành công, có thể tháo công tắc chính ra để kiểm tra thêm mạch điều khiển ngắt mạch bằng động cơ của công tắc chính; Nếu không thể ngắt bằng tay, cần xem xét ngắt bằng tay công tắc liên kết giữa hai đoạn thanh cái hoặc ngắt công tắc chính cách ly sự cố trên thanh cái mà công tắc chính được kết nối. Sau khi cách ly đoạn thanh cái mà công tắc chính bị sự cố được kết nối và công tắc chính hoàn toàn mất điện, có thể rút công tắc chính ra để kiểm tra thêm thiết bị ngắt cơ khí và mạch điều khiển ngắt điện của công tắc chính.

1. Xác định nguyên nhân khiến công tắc chính không thể ngắt

Việc ngắt mạch của cầu dao tự động kiểu khung cũng có hai hình thức là điện và thủ công. Thông thường, người ta sử dụng hình thức điện, tức là sử dụng nút ngắt trên bảng phân phối điện hoặc tín hiệu từ hệ thống điều khiển tự động, thông qua mạch điều khiển ngắt để ngắt cầu dao. Để dự phòng, công tắc chính thường vẫn giữ lại hình thức ngắt thủ công, thông qua nút trên bảng điều khiển của cầu dao để trực tiếp kích hoạt cơ cấu cơ khí của công tắc chính thực hiện việc ngắt mạch.

(1) Nếu không thể ngắt mạch bằng cả chế độ điện và thủ công, cần kiểm tra thêm cơ cấu cơ khí của công tắc chính.

(2) Nếu có thể ngắt mạch bằng tay nhưng không thể ngắt bằng động cơ, thì điểm sự cố nằm ở mạch điều khiển ngắt mạch. Điều khiển ngắt mạch bằng điện cũng được thực hiện bằng cách ngắt nguồn điện của cuộn dây ngắt mạch do thiếu áp hoặc cấp điện cho cuộn dây ngắt mạch do phân cực. Có thể nhấn giữ nút ngắt mạch trên bảng phân phối điện, sau đó sử dụng đồng hồ vạn năng để đo các đầu nối bên ngoài của cuộn dây ngắt mạch do thiếu áp và cuộn dây ngắt mạch do phân cực để xác nhận.

Các nguyên nhân thường gặp khiến phanh không nhả được và cách xử lý:

(1) Cuộn dây ngắt mạch không hoạt động: Kiểm tra xem điện áp hoạt động của cuộn dây ngắt mạch có bình thường không, cầu chì có bị cháy không; kiểm tra xem các tiếp điểm của nút ngắt mạch có tiếp xúc tốt không; kiểm tra cuộn dây ngắt mạch, nếu bị đứt mạch thì cần sửa chữa hoặc thay mới.

(2) Tiếp điểm chính bị cháy và dính vào nhau: Kiểm tra, sửa chữa hoặc thay thế tiếp điểm chính.

(3) Cơ cấu truyền động bị kẹt: Kiểm tra và sửa chữa cơ cấu truyền động.

2. Mô phỏng sự cố (lấy DW95 làm ví dụ, tích trữ năng lượng bằng nam châm điện)

(1) Xác định điểm sự cố: Tiếp điểm của mạch cuộn dây phân cực bị ngắt.

Hiện tượng: Có thể ngắt mạch bằng tay, nhưng khi nhấn nút ngắt mạch thì không có phản ứng.

Phân tích: Thông thường, việc ngắt mạch từ xa được thực hiện thông qua bộ ngắt mạch phân cực. Hệ thống ngắt mạch từ xa còn được trang bị mạch ngắt riêng biệt. Sự cố có thể xảy ra ở mạch điều khiển ngắt hoặc mạch cuộn dây phân cực.

Phương pháp kiểm tra: Sử dụng đồng hồ vạn năng để đo và xác định điểm đứt mạch khi ngắt nguồn.

(2) Xác định vị trí sự cố: Lực tác động của lò xo phản lực giảm xuống.

Hiện tượng: Máy phát điện gặp sự cố sụt áp hoặc công suất ngược nhưng không ngắt mạch.

Phân tích: Cả bảo vệ thiếu áp và bảo vệ công suất ngược đều hoạt động bằng cách kích hoạt bộ ngắt mạch do mất áp. Nếu không có hiện tượng ngắt mạch, điều đó có nghĩa là bộ ngắt mạch do mất áp không hoạt động; nguyên nhân có thể là cuộn dây mất áp không bị ngắt điện (ví dụ: tiếp điểm thường đóng không hoạt động), hoặc do cơ cấu đòn bẩy bị kẹt, hoặc lực của lò xo phản lực quá yếu.

Phương pháp kiểm tra: Sau khi khắc phục sự cố mạch điện, có thể nhấn tay vào lưỡi dao của bộ ngắt mạch để kiểm tra xem cơ chế chuyển động của bộ ngắt mạch có linh hoạt hay không, cũng như mức độ lực tác động của lò xo phản lực. Khắc phục sự cố bằng cách tăng lực tác động của lò xo phản lực.

(3) Xác định vị trí sự cố: Các sự cố khác.

Phân tích: Cơ cấu truyền động của công tắc chính bị kẹt cũng có thể khiến công tắc không thể ngắt. Trước tiên, cần kiểm tra xem cơ cấu khóa có vấn đề gì không. Nếu tiếp điểm chính bị cháy và dính vào nhau, cũng có thể khiến công tắc không thể ngắt.