การทดสอบความทนทาน

1. ภาพรวมของภาวะโอเวอร์โหลดและไฟฟ้าลัดวงจรในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเล

ในระบบไฟฟ้าทางทะเล กระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยมักเรียกว่าการโอเวอร์โหลด; กระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรุนแรงเท่านั้น (เช่น การลัดวงจร) จะเรียกว่าโอเวอร์คิวเรนต์1.1 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเรียกว่าการโอเวอร์โหลดเล็กน้อย；กระแสไฟฟ้าเกินที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1.5 เท่า จะถูกเรียกว่าการโหลดเกินที่สำคัญ；วงจรลัดวงจรหมายถึงการโหลดเกินอย่างรุนแรง。

สาเหตุหลักของความเสียหายต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือความร้อนและแรงอิเล็กโทรไดนามิกที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจร; ความร้อนที่เกิดจากการทำงานเป็นเวลานานภายใต้สภาวะกระแสเกินทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพ ช่วงกระแสไฟฟ้าที่อนุญาตให้ทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกกำหนดโดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดของสเตเตอร์เป็นหลัก

ความร้อนที่เกิดขึ้นจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นเกี่ยวข้องกับขนาดและระยะเวลาของกระแสไฟฟ้า กล่าวคือ ถูกกำหนดโดยความจุความร้อนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณลักษณะของกระแสเกินของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นดังนี้: การทำงานที่กระแสไฟฟ้า 1.1 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทำได้ไม่เกิน 2 ชั่วโมง; การทำงานที่กระแสไฟฟ้า 1.5 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทำได้ไม่เกิน 5 นาที โดยทั่วไป เพื่อความปลอดภัย ได้กำหนดขีดจำกัดดังต่อไปนี้:การดำเนินการที่กระแสไฟฟ้า 1.1 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอนุญาตให้ทำได้ไม่เกิน 15 นาที; การดำเนินการที่กระแสไฟฟ้า 1.5 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอนุญาตให้ทำได้ไม่เกิน 2 นาที.

การป้องกันหลักสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานในโหมดหน่วยเดียวคือการป้องกันกระแสเกิน สำหรับการโอเวอร์โหลดกระแสที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทนได้ เวลาการทำงานที่อนุญาตคือ 2 ชั่วโมงที่ 1.1 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, 30 นาทีที่ 1.25 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนด, และ 5 นาทีที่ 1.5 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดการโอเวอร์โหลดกำลังไฟฟ้าหลักจะถูกกำหนดโดยประเภทของเครื่องจักรขับเคลื่อน สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล เวลาการทำงานที่อนุญาตคือ 2 ชั่วโมงที่ 1.1 เท่าของกำลังไฟฟ้าที่กำหนด; 30 นาทีที่ 1.2 เท่าของกำลังไฟฟ้าที่กำหนด; และ 5 นาทีที่ 1.35 เท่าของกำลังไฟฟ้าที่กำหนด ดังนั้น จากมุมมองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเอง การโอเวอร์โหลดเป็นระยะเวลาหนึ่งจึงสามารถทำได้โดยไม่จำเป็นต้องปิดสวิตช์หลักทันที

II. การวินิจฉัยและแก้ไขปัญหาการลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเล

(1) ภาพรวมของการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรภายนอกสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเล

ความผิดพลาดทางไฟฟ้าลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อทั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้า ดังนั้น อุปกรณ์ป้องกันจึงต้องทำงานอย่างรวดเร็วเมื่อเกิดความผิดพลาดดังกล่าว อย่างไรก็ตาม เพื่อให้มั่นใจในความเลือกสรรของการป้องกัน จึงมีการรวมความล่าช้าบางอย่างไว้ด้วย สำหรับการป้องกันลัดวงจรภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สมาคมการจำแนกประเภทของจีน 'กฎสำหรับการจำแนกประเภทของเรือเหล็กที่เดินเรือในทะเล' กำหนดไว้ดังนี้: สำหรับการป้องกันลัดวงจรภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนเรือ ควรมีการป้องกันลัดวงจรที่มีความล่าช้าในระยะสั้นและการทำงานทันทีเมื่อกระแสลัดวงจรถึง 2 ถึง 2.5 เท่าของกระแสที่กำหนด อุปกรณ์ป้องกันจะต้องทำงานพร้อมกับความล่าช้า 0.2 ถึง 0.6 วินาที ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัดการทำงานโดยอัตโนมัติ; เมื่อกระแสลัดวงจรถึง 5 ถึง 10 เท่าของกระแสที่กำหนด อุปกรณ์ป้องกันจะต้องทำงานทันที ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัดการทำงานโดยอัตโนมัติ

แง่มุมที่สำคัญที่สุดของการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรสำหรับระบบไฟฟ้าบนเรือ—ซึ่งจะแยกส่วนที่มีปัญหาโดยอัตโนมัติเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร—คือความสามารถในการเลือกแยกของอุปกรณ์ป้องกัน ซึ่งหมายความว่า ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด อุปกรณ์ป้องกันจะแยกเฉพาะส่วนที่มีปัญหาโดยไม่กระตุ้นอุปกรณ์ป้องกันที่อยู่ต้นทาง ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์อื่นที่ไม่ได้รับผลกระทบจากข้อผิดพลาดสามารถทำงานได้ตามปกติ

เพื่อให้ได้มาซึ่งการป้องกันแบบเลือกได้ในระบบไฟฟ้า สามารถดำเนินการได้ตามขั้นตอนต่อไปนี้:หลักการของเวลา和หลักการปัจจุบันดำเนินการสอบเทียบ:

• หลักการของเวลา:นี่หมายถึงการป้องกันแบบเลือกได้ซึ่งทำได้โดยการปรับเปลี่ยนการตั้งค่าเวลาของอุปกรณ์ป้องกันในระดับต่าง ๆ เวลาการทำงานควรมีการเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากโหลดไปยังแหล่งจ่ายไฟฟ้า เพื่อให้ระยะเวลาของข้อผิดพลาดสั้นที่สุด เวลาการทำงานของสวิตช์ที่อยู่ใกล้โหลดมากที่สุดควรสั้นที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์สองประการคือการแยกข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็วในขณะที่ยังคงให้การป้องกันแบบเลือกได้ของอุปกรณ์ป้องกันก่อนหน้าและภายหลัง การเลือกความต่างของเวลาการทำงานระหว่างสองระดับการป้องกันอย่างถูกต้องคือกุญแจสำคัญในระบบไฟฟ้าทางทะเล ความแตกต่างของเวลาดังกล่าวนี้โดยทั่วไปจะถูกตั้งค่าไว้ที่ 0.15 ถึง 0.58 วินาที
• หลักการปัจจุบัน:นี่หมายถึงการป้องกันแบบเลือกได้ซึ่งทำได้โดยการตั้งค่ากระแสตัดต่างกันสำหรับอุปกรณ์ป้องกันในแต่ละระดับ กระแสตัดควรมีการเพิ่มขึ้นเป็นขั้นตอนจากโหลดไปยังแหล่งจ่ายไฟยิ่งใกล้แหล่งจ่ายไฟ กระแสไฟฟ้าขณะทำงานก็จะยิ่งสูงขึ้น ข้อดีของการป้องกันแบบเลือกได้บนพื้นฐานของหลักการกระแสไฟฟ้าคือสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร เวลาในการทำงานขึ้นอยู่กับเวลาในการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันเท่านั้น ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 0.1 วินาที ข้อเสียคือมักถูกจำกัดโดยความสามารถในการตัดกระแสไฟฟ้าของสวิตช์เกียร์ ไวต่อการรบกวนจากภายนอก และการประสานงานระหว่างระดับต่างๆ ค่อนข้างยาก ดังนั้นจึงมักใช้ในระบบไฟฟ้าของเรือที่มีความจุไม่มากนัก

การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรสำหรับระบบไฟฟ้าบนเรือโดยทั่วไปจะใช้วิธีการผสมผสานระหว่างหลักการอิงเวลาและหลักการอิงกระแสไฟฟ้า สวิตช์จ่ายไฟหลักและสวิตช์บอร์ดฉุกเฉินมักจะไม่ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรแบบหน่วงเวลา แต่จะติดตั้งเบรกเกอร์วงจรอัตโนมัติที่ตั้งค่าตามหลักการอิงกระแสไฟฟ้าแทน โดยมีเวลาตัดวงจรทันทีด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วง 0.02 ถึง 0.05 วินาทีในระดับสุดท้ายของเครือข่ายการจ่ายพลังงาน (ระดับที่อยู่ใกล้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สุด) อาจใช้ฟิวส์เพื่อป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรสำหรับเครือข่ายการจ่ายพลังงานที่ปลายทางและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

(2) การวิเคราะห์สาเหตุของข้อผิดพลาดการลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนเรือ

สาเหตุหลักของการลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเลมักเกิดจากสิ่งต่อไปนี้:

1. ความเสียหายต่อฉนวนสายเคเบิล
การเสื่อมสภาพจากการใช้งานเป็นเวลานาน: การใช้งานสายไฟเป็นเวลานานทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพ ซึ่งอาจก่อให้เกิดการลัดวงจรระหว่างเฟสหรือระหว่างเฟสกับดิน
การสัมผัสกับความชื้นหรือละอองเกลือ: เนื่องจากสภาพความชื้นบนเรือ สายเคเบิลจึงดูดซับความชื้นหรือถูกกัดกร่อนโดยละอองเกลือ ส่งผลให้เกิดการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าและไฟฟ้าลัดวงจร
ความเสียหายทางกล: สายเคเบิลถูกกดทับจากแรงภายนอก การสั่นสะเทือน หรือการเสียดสี ทำให้ฉนวนเกิดการเสียหายและเกิดการลัดวงจร

2. การลัดวงจรในอุปกรณ์โหลด
ลัดวงจรในขดลวดมอเตอร์: ความเสียหายต่อฉนวนของขดลวดสเตเตอร์หรือโรเตอร์ของมอเตอร์ ส่งผลให้เกิดลัดวงจรระหว่างเฟสหรือระหว่างขดลวด
ข้อบกพร่องในอุปกรณ์ทำความร้อน: การลัดวงจรในอุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้า (เช่น หม้อต้มทำความร้อนและองค์ประกอบทำความร้อน) ที่เกิดจากการฉนวนที่เสียหายหรือเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน
การลัดวงจรในอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้า: การเดินสายไฟไม่ถูกต้องหรือการฉนวนล้มเหลวภายในแผงจ่ายไฟหรือตู้ควบคุมสามารถทำให้เกิดการลัดวงจรได้

3. ข้อบกพร่องในชิ้นส่วนไฟฟ้า
เบรกเกอร์และคอนแทคเตอร์ไหม้: สาเหตุเกิดจากกระแสไฟฟ้าเกินหรืออุปกรณ์เสื่อมสภาพ ทำให้เกิดการสึกกร่อนของหน้าสัมผัสและเกิดไฟฟ้าลัดวงจร
สวิตช์และขั้วต่อหลวม: การสั่นสะเทือนหรือการใช้งานเป็นเวลานานอาจทำให้การเชื่อมต่อที่ขั้วต่อหลวม ส่งผลให้เกิดการลัดวงจรระหว่างเฟสหรือระหว่างเฟสกับกราวด์
ข้อผิดพลาดของตัวเก็บประจุและหม้อแปลงไฟฟ้า: การลัดวงจรในตัวเก็บประจุกรองหรือขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้าจะทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหยุดทำงาน

4. การสัมผัสกับความชื้นหรือการปนเปื้อน
สภาพแวดล้อมที่มีความชื้น: เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าบนเรือต้องสัมผัสกับความชื้นสูงอย่างต่อเนื่อง คุณสมบัติของฉนวนจึงเสื่อมลง ทำให้เกิดการลัดวงจรได้ง่าย
การสะสมของน้ำมันและฝุ่น: สิ่งสกปรกที่นำไฟฟ้าได้จะสะสมอยู่ภายในตู้สวิตช์และกล่องต่อสายไฟ ทำให้เกิดการลัดวงจร

(3) การวินิจฉัยความผิดพลาดลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเล

1. การประเมินเบื้องต้น
ในสถานีไฟฟ้าที่มีระบบบริหารจัดการสถานีไฟฟ้าอัตโนมัติ หากสวิตช์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกตัดหรือโครงข่ายไฟฟ้าหลักสูญเสียพลังงาน และไม่มีการตอบสนองใด ๆ ในห้องเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นอกจากสัญญาณเตือน—ซึ่งบ่งชี้ถึงข้อผิดพลาดลัดวงจร—นี่แสดงว่าเกิดข้อผิดพลาดลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ในโรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิม เมื่อสวิตช์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกตัดการทำงาน—โดยต้องไม่เกิดการตัดการทำงานนี้ในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายเครื่องกำลังเริ่มทำงานพร้อมกัน ในขณะที่กำลังขนถ่ายสินค้าโดยใช้เครนบรรทุกสินค้าของเรือ ในขณะที่สวิตช์หลักถูกตัดการทำงานเนื่องจากความเร็วลดลง หรือในขณะที่สวิตช์ถูกตัดการทำงานเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าลดลง(ตามที่สามารถตรวจสอบได้จากแสงสว่าง) สามารถสรุปได้โดยทั่วไปว่าเกิดข้อผิดพลาดจากการลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถตัดความเป็นไปได้ของข้อผิดพลาดในการปฏิบัติงานของบุคลากรได้ เช่น การทำงานแบบขนานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้กระแสไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถึงค่าที่ตั้งไว้สำหรับการป้องกันลัดวงจร หรือการตัดการทำงานอาจเกิดจากข้อผิดพลาดในสวิตช์หลักเอง

2. การประเมินเฉพาะเจาะจง
เมื่อเกิดการลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของเรือ อาการที่มักเกิดขึ้นได้แก่ กระแสไฟฟ้าพุ่งสูงผิดปกติและเบรกเกอร์วงจรตัดการทำงาน เพื่อระบุตำแหน่งและสาเหตุของข้อผิดพลาดอย่างแม่นยำ อาจใช้วิธีการดังต่อไปนี้:
(1) สังเกตอาการผิดปกติ: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหยุดทำงาน, การแจ้งเตือน (สัญญาณเตือนการลัดวงจรที่เกิดจาก PMS), ควันหรือกลิ่นไหม้จากสายเคเบิลหรืออุปกรณ์
(2) การแก้ไขปัญหาเบรกเกอร์วงจรแบบทีละขั้นตอน: เมื่อสังเกตเห็นว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานปกติภายใต้สภาวะไม่มีโหลด ให้ปิดเบรกเกอร์วงจรสาขาทีละตัวเพื่อระบุตัวที่ตัดวงจรเมื่อปิด
(3) การทดสอบความต้านทานฉนวน: ใช้เครื่องทดสอบความต้านทานฉนวนเพื่อวัดความต้านทานระหว่างเฟสและต่อสายดิน; ค่าที่ต่ำกว่า 1 MΩ แสดงถึงความเสี่ยง
(4) การตรวจสอบอุปกรณ์: ตรวจสอบสภาพของสายไฟ, อุปกรณ์รับน้ำหนัก, และว่าตัวตัดวงจรไฟฟ้าได้ขาดหรือมีการสัมผัสหรือไม่

(4) การแก้ไขปัญหาความผิดพลาดจากการลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเล

เมื่อพบจุดลัดวงจรโดยใช้วิธีการตามที่อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว ให้ทำการซ่อมแซมโดยปฏิบัติตามขั้นตอนต่อไปนี้:
1. การซ่อมสายเคเบิล: เปลี่ยนสายเคเบิลที่เสียหาย; สายเคเบิลที่ชื้นสามารถทำให้แห้งได้โดยใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าหรือไดร์เป่าผม
2. การบำรุงรักษาอุปกรณ์: ซ่อมหรือเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ชำรุดและทำความสะอาดกล่องจ่ายที่ปนเปื้อน
3. แน่นการเชื่อมต่อที่หลวม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่ออย่างแน่นหนา; ใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนเพื่อตรวจสอบการสะสมความร้อนที่ผิดปกติ
4. เปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหาย: เปลี่ยนเบรกเกอร์หรือฟิวส์ที่ชำรุดด้วยชิ้นใหม่ และปรับตั้งค่าการป้องกันให้เหมาะสม

(5) การป้องกันความผิดพลาดจากการลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนเรือ

ตรวจสอบฉนวนกันความร้อนเป็นประจำ ใช้เครื่องมือป้องกันอย่างถูกต้อง รักษาอุปกรณ์ให้สะอาด และหลีกเลี่ยงการใช้งานอุปกรณ์ภายใต้ภาระที่มากเกินไป

(6) การฝึกอบรมภาคปฏิบัติเกี่ยวกับความผิดพลาดลัดวงจรภายนอกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนเรือ

(1) โดยใช้เครื่องจำลองเครื่องยนต์ทางทะเล ได้ตั้งค่าข้อผิดพลาดตามที่แสดงในรูปที่ 6-3: เกิดการลัดวงจรในวงจรปั๊มน้ำทะเลหลัก โดยจุดลัดวงจรอยู่ที่จุดจ่ายของเซอร์กิตเบรกเกอร์วงจรปั๊มน้ำทะเลหลัก; สวิตช์จ่ายไฟปั๊มน้ำทะเลหลักไม่สามารถตัดวงจรได้

รูปที่ 6-3: อินเทอร์เฟซการตั้งค่าพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ป้องกันสวิตช์หลัก

(2) อาการที่สังเกตได้: สวิตช์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ตัดการทำงาน และมีสัญญาณเตือนผิดปกติดังขึ้น
(3) การวิเคราะห์: เมื่อปัจจัยต่างๆ เช่น ความผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน การใช้งานเกินกำลัง และการจ่ายแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป ถูกตัดออกไปแล้ว สามารถสรุปได้ว่าเกิดการลัดวงจรขึ้น
(4) การหาตำแหน่งจุดลัดวงจร: หลังจากตัดโหลดทั้งหมดแล้ว ให้ปิดเบรกเกอร์สำหรับโหลดทีละตัว หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัดการทำงานเมื่อปิดวงจรปั๊มน้ำทะเลหลัก แสดงว่ามีจุดลัดวงจรภายนอกเกิดขึ้น ในขณะเดียวกัน ให้ประเมินว่าสวิตช์จ่ายน้ำทะเลหลักมีข้อบกพร่องหรือไม่ หรือพารามิเตอร์เวลาได้ตั้งค่าไม่ถูกต้อง
(5) การแก้ไขปัญหา: แยกอุปกรณ์ออกจากระบบและคืนพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟหลัก ซ่อมแซมเบรกเกอร์วงจรปั๊มน้ำทะเลหลักและจุดลัดวงจร

3. การวินิจฉัยและแก้ไขปัญหาความผิดพลาดจากการโอเวอร์โหลดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเล

(1) ภาพรวมของการป้องกันการทำงานเกินกำลังสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเล

หลักการเบื้องหลังการป้องกันโอเวอร์โหลดสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเลมีสองประการ: ประการแรก เพื่อป้องกันความเสียหายต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า; ประการที่สอง เพื่อให้แน่ใจว่าการจ่ายไฟยังคงไม่หยุดชะงักมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ดังนั้น การป้องกันโอเวอร์โหลดสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงใช้อย่างแพร่หลายการป้องกันแบบอัตโนมัติในการถ่ายโอนข้อมูลไปยังระดับชั้นต่าง ๆนั่นคือ เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเกิดการโอเวอร์โหลด อุปกรณ์ตัดโหลดอัตโนมัติแบบลำดับขั้นจะตัดโหลดรองบางส่วนออกก่อนเพื่อขจัดสภาวะโอเวอร์โหลดและส่งสัญญาณเตือน หากไม่สามารถแก้ไขการโอเวอร์โหลดได้ภายในระยะเวลาที่กำหนด อุปกรณ์ป้องกันโอเวอร์โหลดควรส่งสัญญาณตัดการทำงานอัตโนมัติเพื่อป้องกันความเสียหายต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ส่งผลให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกตัดการเชื่อมต่อจากบัสบาร์

ในกรณีที่มีการโหลดเกินชั่วคราวในระยะสั้นบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (เช่น ที่เกิดจากการสตาร์ทมอเตอร์ขนาดใหญ่ การสตาร์ทมอเตอร์หลายตัวพร้อมกัน หรือการลัดวงจรที่เกิดขึ้นที่ปลายสุดของโครงข่ายไฟฟ้า) อุปกรณ์ป้องกันควรอนุญาตให้เกิดการโหลดเกินชั่วคราวเช่นนี้ได้ กล่าวคือ การป้องกันโหลดเกินควรมีลักษณะความล่าช้าทางเวลาที่เหมาะสมเกี่ยวกับการป้องกันการทำงานเกินกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กฎการจำแนกประเภทสำหรับเรือเดินทะเลที่ทำจากเหล็ก กำหนดว่า สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ไม่มีอุปกรณ์ลดโหลดแบบอัตโนมัติเป็นลำดับขั้น เมื่อการทำงานเกินกำลังถึง 125% ถึง 135% ของกระแสไฟฟ้าที่กำหนด อุปกรณ์ป้องกันจะต้องทำงานหลังจากหน่วงเวลา 15 ถึง 30 วินาที ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัดการทำงานโดยอัตโนมัติ;สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดตั้งอุปกรณ์ลดโหลดอัตโนมัติแบบเป็นขั้นตอน เมื่อเกิดการโอเวอร์โหลดถึง 150% ของกระแสไฟฟ้าที่กำหนด อุปกรณ์ป้องกันจะต้องทำงานโดยมีความล่าช้า 10–20 วินาที ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัดการทำงานโดยอัตโนมัติ

การป้องกันการทำงานเกินกำลังสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนเรือโดยทั่วไปจะได้รับการจัดหาโดยหน่วยตัดวงจรเกินกระแสภายในเบรกเกอร์วงจรอากาศอัตโนมัติ การตั้งค่ากระแสการทำงานสำหรับรีเลย์กระแสเกินสำหรับการตัดวงจรลำดับความสำคัญจะขึ้นอยู่กับกระแสตั้งค่าการทำงานระยะยาวสำหรับการป้องกันการทำงานเกินกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัวอย่างเช่น หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของเรือมีกระแสไฟฟ้าที่กำหนดไว้ที่ 770 A และรีเลย์กระแสเกินลำดับความสำคัญสำหรับการตัดการทำงานแบบทันทีถูกตั้งค่าไว้ที่ 90% ของกระแสตั้งค่าตัดการทำงานแบบระยะยาว จะได้: กระแสตั้งค่าตัดการทำงานแบบระยะยาว = 770 × 1.1 = 847 A และกระแสตั้งค่าตัดการทำงานแบบลำดับความสำคัญ = 847 × 0.9 = 762.3 A ดังนั้นกระแสตั้งค่าการเดินทางลำดับความสำคัญคือ 99% ของกระแสที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าการตั้งค่าเวลาหน่วงการตัดการทำงานลำดับความสำคัญไม่เพียงแต่ต้องให้ค่ากระแสตั้งค่าการทำงานของรีเลย์กระแสเกินนี้สอดคล้องกับกระแสตั้งค่าหน่วงเวลานานของการป้องกันกระแสเกินของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังต้องให้ค่าการตั้งค่าเวลาหน่วงสอดคล้องกันเป็นอย่างดีด้วย ในการออกแบบจริง หน่วงเวลาของหน่วยตัดการทำงานหน่วงเวลานานมักจะตั้งค่าไว้ที่ 15–30 วินาที ดังนั้นการตั้งค่าหน่วงของรีเลย์กระแสเกินตัดการทำงานลำดับความสำคัญควรน้อยกว่า 15 วินาที

โหลดที่ไม่จำเป็นซึ่งจะต้องถูกตัดการเชื่อมต่อก่อนนั้น โดยทั่วไปจะถูกกำหนดตามลักษณะของโหลดและค่ากำลังไฟฟ้าของมัน ตัวอย่างเช่น เรือบรรทุกสินค้าคอนเทนเนอร์อาจใช้ขั้นตอนการตัดการเชื่อมต่อสองขั้นตอน: ในขั้นตอนแรก จะตัดไฟไปยังเครื่องมือบำรุงรักษา อุปกรณ์ในครัว เครื่องทำน้ำจืด และอุปกรณ์ที่คล้ายกัน; ในขั้นตอนที่สอง จะตัดไฟไปยังตู้คอนเทนเนอร์ที่มีระบบทำความเย็น ขอบเขตของโหลดที่ต้องตัดการเชื่อมต่อก่อนนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานพร้อมกันและปัจจัยโหลด

(2) การวิเคราะห์สาเหตุของข้อผิดพลาดจากการโอเวอร์โหลดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนเรือ

ความผิดพลาดจากการโอเวอร์โหลดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเลเกิดขึ้นเมื่อกำลังไฟฟ้าที่ผลิตจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเกินกว่ากำลังที่กำหนดไว้ ส่งผลให้เกิดกระแสไฟฟ้าเกิน การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และอาจทำให้อุปกรณ์ป้องกันทำงานตัดวงจรได้ ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์สาเหตุที่พบบ่อย:

1. การเพิ่มภาระที่นำไปสู่การรับภาระเกิน
(1) กำลังไฟฟ้าโหลดรวมเกินกำลังไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า: อาจเกิดขึ้นเมื่อมีการเพิ่มอุปกรณ์ที่มีกำลังสูงหรือเมื่อมีการเริ่มทำงานของอุปกรณ์หลายชิ้นพร้อมกัน ตัวอย่างเช่น การเพิ่มขึ้นของโหลดอย่างฉับพลันในระหว่างการขนถ่ายสินค้าบนเรือบรรทุกสินค้าเทกองอาจทำให้เกิดการลดแรงดันไฟฟ้าและส่งผลให้เกิดการตัดการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
(2) การทำงานผิดปกติของอุปกรณ์รับน้ำหนัก: มอเตอร์หยุดทำงาน, การลัดวงจร หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าเสื่อมสภาพ ตัวอย่างเช่น ในเรือบรรทุกสารเคมี การเสียหายของตลับลูกปืนในปั๊มน้ำถ่วงน้ำหนักทำให้กระแสไฟฟ้าเกิน 35%
(3) การชดเชยกำลังไฟฟ้าเชิงซ้อนไม่เพียงพอ: การทำงานที่ตัวประกอบกำลังต่ำจะส่งผลให้กระแสไฟฟ้าทั้งหมดเพิ่มขึ้น

2. กำลังการผลิตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลง
ข้อบกพร่องในระบบกระตุ้น, การเสื่อมสภาพหรือความเสียหายของขดลวด, ข้อบกพร่องในตลับลูกปืนหรือระบบระบายความร้อน, และข้อบกพร่องของ AVR (ส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าต่ำและกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น)

3. ปัจจัยสภาพแวดล้อมในการดำเนินงาน
อุณหภูมิแวดล้อมที่สูงเกินไป ความชื้นสูง การกัดกร่อนจากละอองเกลือ หรือการสั่นสะเทือนทางกลสามารถทำให้การเชื่อมต่อหลวมได้

4. ปัญหาระบบควบคุม
(1) การกระจายน้ำหนักไม่สม่ำเสมอ: เมื่อมีการเชื่อมต่อหน่วยหลายหน่วยเข้าด้วยกันแบบขนาน หน่วยหนึ่งจะรับน้ำหนักมากเกินไป ตัวอย่างเช่น รถบรรทุกน้ำมันอาจเกิดการบรรทุกน้ำหนักเกินในหน่วยใดหน่วยหนึ่งเนื่องจากตัวควบคุมทำงานผิดปกติ
(2) การทำงานผิดพลาดของอุปกรณ์ป้องกัน: จุดตั้งค่าต่ำเกินไป
(3) การตั้งค่าพารามิเตอร์ไม่ถูกต้อง: ตัวอย่างเช่น หากระบบ PMS ไม่สามารถเริ่มการทำงานของหน่วยสแตนด์บายได้โดยอัตโนมัติ ทำให้หน่วยที่กำลังทำงานอยู่เกิดการตัดการทำงานเนื่องจากภาระเกิน

(3) การวินิจฉัยข้อผิดพลาดจากการโอเวอร์โหลดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนเรือ

การโหลดเกินของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำให้เบรกเกอร์วงจรหลักตัดวงจร; ซึ่งมักเกิดขึ้นเมื่อเครื่องเดียวทำงานภายใต้โหลดสูงในระหว่างการเริ่มต้น, เมื่อเครื่องหลายเครื่องที่มีโหลดหนักถูกเริ่มทำงานพร้อมกัน, หรือเมื่อการลดโหลดแบบลำดับล้มเหลวในระหว่างการดำเนินการแบบขนาน วิธีการวินิจฉัยมีดังนี้:

• (1) การตรวจสอบด้วยสายตา: ตรวจสอบความร้อนผิดปกติ กลิ่นไหม้ และสัญญาณเตือนใด ๆ บนแผงควบคุม
• (2) การอ่านค่าจากเครื่องมือ: ตรวจสอบการลดลงของแรงดันไฟฟ้าที่ผิดปกติและตรวจสอบว่ากำลังไฟฟ้าใช้งานเกินหรือไม่
• (3) การวิเคราะห์โหลด: มีอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่มีกำลังไฟฟ้าสูงใหม่ใดบ้างที่เริ่มทำงานพร้อมกันหรือไม่?
• (4) วิธีการทดสอบ: ลดภาระลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป และสังเกตการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า หรือทดสอบโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบขนาน
• (5) บันทึกการวินิจฉัย: ดูประวัติ PMS

(4) วิธีการแก้ไขปัญหาความผิดพลาดจากการโอเวอร์โหลดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนเรือ

ปรับการกระจายโหลด, ปรับปรุงโหมดการดำเนินงาน (การเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า), ตรวจสอบสภาพแวดล้อมการระบายความร้อน และตรวจสอบการตั้งค่าการควบคุมระบบไฟฟ้า

(5) มาตรการป้องกันความผิดพลาดจากการโอเวอร์โหลดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนเรือ

วัดพารามิเตอร์อย่างสม่ำเสมอ ปรับโหลดให้เหมาะสม ติดตั้งระบบ PMS และดำเนินการบำรุงรักษาอุปกรณ์เป็นประจำ

(6) การฝึกอบรมภาคปฏิบัติเกี่ยวกับการป้องกันการทำงานเกินกำลังสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเล

การป้องกันการโอเวอร์โหลด (ทริปนาน) มักทดสอบโดยใช้เครื่องทดสอบเบรกเกอร์วงจรหลัก โดยตั้งเบรกเกอร์วงจรไว้ที่ตำแหน่ง “ทดสอบ” ขั้นตอนการดำเนินการกับเครื่องจำลองมอเตอร์มีดังนี้:
(1) การทำให้เกิดข้อผิดพลาด: เมื่อโหลดบนหน่วยเดียวสูง ให้เปิดใช้งานหน่วยที่มีโหลดสูงอีกหน่วยหนึ่ง
(2) ปรากฏการณ์ที่สังเกตได้: สวิตช์หลักตัดการทำงานและสัญญาณเตือนภัยดังขึ้น
(3) การวิเคราะห์: สัญญาณการเดินทางที่มีความสำคัญได้รับการระบุแล้ว และข้อผิดพลาดถูกกำหนดว่าเป็นภาระเกิน
(4) การแก้ไขปัญหา: ปิดวงจรโดยตรงเพื่อคืนพลังงานให้กับโหลดที่สำคัญ เมื่อหน่วยสแตนด์บายได้ถูกนำมาใช้งานและโหลดได้รับการกระจายแล้ว ให้เปิดโหลดที่มีความต้องการสูง