اختبار الطاقة العكسية لمولدات السفن: تحليل شامل وتشخيص الأعطال والممارسات التشغيلية
أولاً - نظرة عامة على الطاقة العكسية للمولدات
عندما يعمل مولد ووحدات أخرى تعمل بالتوازي، نظرًا لبعض الأسباب الخاصة، قد يدخل المولد في حالة تشغيل المحرك، إلى الشبكة لسحب الطاقة النشطة (تسمى الطاقة العكسية). عندما يكون المولد في حالة الطاقة العكسية ، فإنه لا يمكن فقط مشاركة حمل الشبكة ، ولكن سيزيد من العبء على الشبكة ، يجب اتخاذ تدابير وقائية لتشغيل المولد في الطاقة العكسية من الشبكة. حماية الطاقة العكسية للمولد هي حماية المولدات التي تعمل بالتوازي.
المولد في مجرد وضع المولد بالتوازي، نظرًا لوجود فرق التردد وفرق زاوية الطور، في عملية السحب في المزامنة سيؤدي أيضًا إلى أن يكون المولد قوة عكسية متوازية، ولكن طالما أن فرق التردد وفرق زاوية الطور في النطاق المسموح به، يُسمح بالقدرة العكسية قصيرة المدى. يجب أن يكون لحماية القدرة العكسية حد زمني معين لتجنب صدمة القدرة العكسية قصيرة المدى التي تحدث أثناء عملية المزامنة.
? الأحكام الإلزامية لمدونة تصنيف السفن البحرية الفولاذية
المواصفات واضحة: يجب أن تكون المولدات التي تعمل بالتوازي مزودة بمولدات متقطعة مؤجلة زمنيًا 3~10 s حماية الطاقة العكسية للعمل. يمكن ضبط قيمة الطاقة العكسية وفقًا لنوع المحرك الرئيسي:
8% ～ 15% الطاقة المقدرة للمولد
2% ～ 8% الطاقة المقدرة للمولد
ثانياً - تحليل أسباب أعطال الطاقة العكسية لمولدات السفن
تنجم أعطال الطاقة العكسية لمولدات السفن عن الحالات الأساسية الأربعة التالية:
(ط) عدم كفاية الطاقة أو توقف محركات الديزل
السيناريوهات الرئيسية:انقطاع إمداد الوقود أو عدم استقراره (تعطل مضخة الوقود، انسداد فلتر الوقود)؛ عطل ميكانيكي في محرك الديزل (مثل تعطل الشاحن الفائق، عدم كفاية كمية الهواء في الأسطوانات)؛ خلل في المحرك، مما يؤدي إلى عدم كفاية إمداد الوقود وعدم قدرة المولد على الحفاظ على خرج الطاقة.
التدابير الوقائية:قم بفحص نظام الوقود بانتظام وتنظيف فلتر الوقود لضمان استقرار إمدادات الوقود؛ ومراقبة معايير تشغيل محرك الديزل لاكتشاف أي خلل في الوقت المناسب؛ ومعايرة المحافظ بانتظام لضمان التحكم في إمدادات الوقود بشكل طبيعي.
(ب) أعطال توصيل شبكة المولدات
السبب المحتملالفشل في المزامنة بشكل صحيح قبل توصيل الشبكة (مثل عدم تطابق الجهد والتردد والطور)؛ التوزيع غير المتكافئ للحمل، مما يؤدي إلى تحميل المولد بأقل من طاقته أو حتى إرسال الطاقة إلى الخلف؛ الإعداد المفرط لمرحل الطاقة العكسي، وعدم التعثر في الوقت المناسب.
التدابير الوقائية:اتبع بدقة متطلبات الجهد والتردد ومزامنة تسلسل الطور للتشغيل المتصل بالشبكة؛ ضبط قيمة حماية الطاقة العكسية المناسبة (عادةً 2% ~ 5% من الطاقة المقدرة)؛ مراقبة حالة توزيع الحمل لضمان تحمل المولدات المتعددة للحمل بشكل معقول.
(ج) تعطل الحاكم أو المردد الصوتي المضغوط
السبب المحتملتعطل الحاكم، لا يمكن لمحرك الديزل الحفاظ على السرعة العادية، وانخفاض الطاقة؛ خلل في جهاز التحكم في الترددات الراديوية المضادة للمركبات (AVR)، وانخفاض جهد المولد، ولا يمكن توفير طاقة نشطة كافية؛ تغير الحمل بسرعة كبيرة، واستجابة الحاكم وجهاز التحكم في الترددات الراديوية المضادة للمركبات (AVR) ليست في الوقت المناسب، مما يؤدي إلى دخول المولد في حالة الطاقة العكسية.
التدابير الوقائية:تحقق بانتظام من حالة تشغيل جهاز التحكم والمولد المضاد للصوت والصوت المضاد للمعايرة؛ راقب طاقة خرج المولد وقم بإجراء التعديلات في الوقت المناسب عند اكتشاف طاقة غير طبيعية.
('4' الإعداد غير الصحيح أو تعطل مرحل الطاقة العكسي أو تعطله
السبب المحتملنقطة ضبط المرحل عالية جدًا، مما يؤدي إلى حالة طاقة عكسية تستمر لفترة طويلة جدًا وتفشل في الرحلة في الوقت المناسب، أو مرحل تالف أو به عطل في الأسلاك يفشل في إزالة المولد بشكل صحيح عند حدوث عطل في الطاقة العكسية.
التدابير الوقائية:قم بتعيين قيمة معقولة لحماية الطاقة العكسية؛ افحص بشكل دوري ملامسات المرحل والملفات وأوقات استجابة العمل لضمان الموثوقية؛ قم بإجراء اختبارات حماية الطاقة العكسية للتحقق من أن المرحل يمكن أن يعمل بشكل صحيح.
ثالثاً - الحكم على انقطاع التيار الكهربائي العكسي لمولد السفينة
(ط) الأحكام الأولية
يحدث تعثر حماية الطاقة العكسية للمولدات بشكل أساسي في التشغيل المتوازي، بالإضافة إلى ذلك، فإن لحظة الإغلاق لفهم التشغيل غير السليم، أو التشغيل المتوازي لتنظيم اتجاه تنظيم عملية توزيع الحمل المعكوس، أو الموازي لتلف حاكم الديزل أو انقطاع الوقود ومناسبات أخرى ستحدث تعثر حماية الطاقة العكسية.
(ب) عملية إصدار الأحكام التفصيلية
يتم إجراء تحديد موقع الخطأ العميق من خلال الأبعاد الخمسة الأساسية التالية:
الحالة العادية: يجب أن تكون الطاقة النشطة P للمولد موجبة دائمًا، أي أن المولد يزود الحمل بالطاقة. حالة الطاقة العكسية: إذا أصبحت P سالبة، فإن المولد لا ينتج طاقة بعد ذلك، بل يمتص الطاقة من الشبكة.
أثناء التشغيل العادي، تكون السرعة مستقرة والصوت متساويًا. بعد الدخول في حالة الطاقة العكسية، يصبح المولد محركًا كهربائيًا، ويتم تشغيل محرك الديزل بواسطة قضيب التوصيل، مما يؤدي إلى ارتفاع أو تذبذب في السرعة. إذا سمعت صوت هدير غير طبيعي أو صوت تسارع غير طبيعي، فقد يكون ذلك بسبب تسارع محرك الديزل عند دخوله في حالة الطاقة العكسية.
أثناء التشغيل العادي المتصل بالشبكة، يوفر المولد طاقة تفاعلية للحفاظ على استقرار الجهد. عند حدوث عطل في الطاقة العكسية قد تنخفض الطاقة التفاعلية بشكل حاد أو حتى تنعكس.
تحقق من مؤشر المرحل. بمجرد اكتشاف تغذية عكسية نشطة للطاقة من عمود التوصيل وتتجاوز مدتها القيمة المحددة (عادةً 3 إلى 10 ثوانٍ)، يعمل المرحل ويقطع التيار عن الماكينة المعطلة.
عادةً يجب توزيع الحمل بطريقة متوازنة. إذا انخفض حمل المولد تدريجيًا أو حتى تم إرساله إلى الخلف، فإن توزيع الحمل يكون غير طبيعي. قد يكون هذا ناتجًا عن عطل في جهاز التحكم في المولد أو الحاكم أو التحكم في الشبكة.
رابعًا: معايرة صحة تشغيل مرحل الطاقة المعكوس
(ط) الاختبار المستقل (طريقة معايرة الطاقة الأمامية)
يتم تحقيق حماية الطاقة العكسية للمولد بواسطة مرحل الطاقة العكسي، الذي تبلغ قيمة إعداده بشكل عام 8% ～ 15% (محرك ديزل) من الطاقة المقدرة، ووقت التأخير هو 3 ～ 10 ثوانٍ للعمل.
(ب) الاختبار الموازي (طريقة الاختزال اليدوي للزيت - موصى بها)
تعتبر طريقة تقليل إمدادات وقود محرك الديزل يدويًا لإنتاج طاقة عكسية عند تشغيل مجموعات المولدات بالتوازي هي الأقرب إلى السيناريو الواقعي.
- الخطوة 1:بدء توصيل الشبكة، والتأكد من التشغيل السليم ومراقبة الطاقة النشطة P (كيلوواط).
- الخطوة 2:قم بتقليل إمدادات وقود الديزل ببطء (ضبط ذراع منظم الوقود أو تقليل إعدادات الحاكم).
- الخطوة 3:لاحظ أن P تتناقص تدريجياً وتصبح سالبة.
- الخطوة 4:تحقق من تعطل مرحل الطاقة العكسي في غضون 3 إلى 10 ثوانٍ.
- الخطوة 5:أعد ضبط المرحل وتحقق من استعادة التشغيل العادي.
