เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานร่วมกับเครื่องอื่น ๆ ในระบบขนานกัน ความผิดปกติในระบบกระตุ้นอาจทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ได้รับผลกระทบสูญเสียการกระตุ้นบางส่วนหรือทั้งหมด ในสถานการณ์เช่นนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะดึงกระแสไฟฟ้าเชิงรีแอกทีฟที่นำหน้าจากกริดและอาจเข้าสู่การทำงานแบบไม่ประสานกันได้ การสูญเสียการกระตุ้นบางส่วนเรียกว่าขาดแรงจูงใจความผิดพลาดที่สูญเสียการกระตุ้นทั้งหมดเรียกว่าการลดความแม่เหล็กบางครั้งข้อบกพร่องทั้งสองนี้ถูกเรียกรวมกันว่า การสูญเสียสนามแม่เหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในระหว่างการเดินเครื่องแบบหน่วยเดียว ปรากฏการณ์ที่เกิดจากการกระตุ้นไฟฟ้าน้อยเกินไปคือแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป ส่วนปรากฏการณ์ที่เกิดจากการสูญเสียสนามแม่เหล็กคือแรงดันไฟฟ้าตก

เมื่อทำงานแบบขนาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายในสถานีไฟฟ้าของเรือจะทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายไฟซึ่งกันและกัน หากหน่วยใดหน่วยหนึ่งเกิดการกระตุ้นไฟฟ้าน้อยเกินไปหรือสูญเสียความเป็นแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าวนเวียนแบบรีแอคทีฟจะเกิดขึ้นระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าวนเวียนแบบรีแอคทีฟเหล่านี้อาจมีขนาดเกินการตั้งค่าการป้องกันกระแสเกิน ทำให้ทั้งหน่วยที่มีปัญหาและหน่วยที่ไม่ได้รับผลกระทบหยุดทำงานพร้อมกัน ส่งผลให้สูญเสียพลังงานไปยังกริด การป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไปจะปกป้องเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานแบบขนานเป็นหลัก ในขณะที่ยังปกป้องโหลดต่างๆ เช่น มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

? กรณีศึกษา: การตกแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากความผิดปกติของ AVR
ระหว่างการเดินทาง เรือบรรทุกสินค้าที่แล่นในมหาสมุทรประสบกับสัญญาณเตือนฉับพลันในระบบไฟฟ้าของห้องเครื่อง ซึ่งบ่งชี้ว่าแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลักลดลงเหลือ 320 โวลต์ (แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด 400 โวลต์) ทำให้อุปกรณ์บางส่วนทำงานผิดปกติ การตรวจสอบพบว่ามีเอาต์พุตการกระตุ้นที่ผิดปกติจากตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (AVR) โดยมีกระแสการกระตุ้นต่ำกว่าปกติอย่างมีนัยสำคัญ การตรวจสอบเพิ่มเติมพบความเสียหายของวงจรภายใน AVR ซึ่งทำให้ไม่สามารถควบคุมกระแสการกระตุ้นได้อย่างเหมาะสม หลังจากเปลี่ยน AVR แล้ว แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงกลับสู่ภาวะปกติ

กรณีศึกษา: ความผิดปกติของตัวควบคุมที่ส่งผลต่อความถี่และแรงดันไฟฟ้า
ระหว่างการตรวจสอบก่อนเทียบท่า เรือบรรทุกน้ำมันได้ตรวจพบว่าแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลงเหลือ 370 โวลต์ โดยความถี่ลดลงเหลือ 47 เฮิรตซ์ (ความถี่ที่กำหนดคือ 50 เฮิรตซ์) การตรวจสอบเครื่องยนต์ดีเซลพบสัญญาณป้อนกลับจากตัวควบคุมความเร็วผิดปกติ ทำให้ความเร็วของเครื่องยนต์ลดลง ส่งผลให้ความเร็วรอบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลง และทำให้แรงดันไฟฟ้าขาออกลดลงตามไปด้วยวิธีแก้ไข: ปรับค่าพารามิเตอร์ของตัวควบคุมและทำความสะอาดระบบจ่ายเชื้อเพลิงอย่างละเอียด ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลกลับมาทำงานที่ความเร็วปกติในระดับที่กำหนด และแรงดันไฟฟ้าจะกลับสู่ค่าปกติในภายหลัง

? กรณีศึกษา: แรงดันไฟฟ้าต่ำเนื่องจากขั้วต่อหลวม
ระหว่างการตรวจสอบตามปกติของเรือบรรทุกตู้คอนเทนเนอร์ ได้พบว่าแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคงอยู่ต่ำกว่า 380V อย่างต่อเนื่อง การตรวจสอบพบว่ามีขั้วต่อที่หลวมระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับแผงสวิตช์หลัก ทำให้เกิดความต้านทานเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าลดลง หลังจากขันขั้วต่อให้แน่นแล้ว แรงดันไฟฟ้าได้กลับคืนสู่ระดับ 400V

กรณีศึกษา: ผลกระทบจากการเริ่มต้นและความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในคอมเพรสเซอร์ระบบทำความเย็น
ระหว่างการปฏิบัติการตกปลาในทะเลลึก เรือประมงได้ตรวจพบแรงดันไฟฟ้าขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลักลดลงอย่างกะทันหันจาก 400V เป็น 360V ก่อนที่จะกลับมาเป็นปกติ อย่างไรก็ตาม ยังคงมีการลดลงของแรงดันไฟฟ้าเป็นครั้งคราว การตรวจสอบพบว่าทุกครั้งที่คอมเพรสเซอร์ทำความเย็นเริ่มทำงาน แรงดันไฟฟ้าจะลดลงประมาณ 10% สาเหตุนี้เกิดจากกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นของคอมเพรสเซอร์ที่สูงเกินไป ทำให้เกิดการกระชากไฟฟ้าชั่วขณะซึ่งส่งผลให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าวิธีแก้ไข: ปรับการกระจายโหลดให้เหมาะสมโดยลดการใช้งานอุปกรณ์ที่มีกำลังสูงอื่น ๆ ระหว่างการเริ่มต้นของคอมเพรสเซอร์ นอกจากนี้ ติดตั้งอุปกรณ์ชดเชยกำลังไฟฟ้าเพื่อลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า

1 ขั้นตอนที่หนึ่ง: ตรวจสอบว่าปรากฏการณ์แรงดันไฟฟ้าต่ำนั้นเป็นของจริงหรือไม่

• ตรวจสอบตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าบนแผงจ่ายไฟหลักเพื่อดูว่าต่ำกว่าค่าที่กำหนดหรือไม่
• วัดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้มัลติมิเตอร์หรือเครื่องวิเคราะห์พลังงาน เพื่อตรวจสอบว่าไม่มีปัญหาจากการทำงานผิดปกติของเครื่องมือหรือสัญญาณเตือนผิดพลาด
• สังเกตว่าความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าเป็นเพียงชั่วคราวหรือเป็นแรงดันไฟฟ้าต่ำอย่างต่อเนื่อง
• ตรวจสอบระบบสัญญาณเตือนภัยเพื่อดูคำเตือน เช่น แรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป, ข้อผิดพลาดในการกระตุ้น, หรือโหลดเกิน

2 ขั้นตอนที่สอง: ตรวจสอบว่าระบบกระตุ้นทำงานอย่างถูกต้อง

• การวัดกระแสกระตุ้น:วัดกระแสกระตุ้น; หากกระแสต่ำเกินไป อาจบ่งชี้ถึงข้อผิดพลาดในระบบกระตุ้น
• การตรวจจับ AVR (Automatic Voltage Regulator):ตรวจสอบการตั้งค่าพารามิเตอร์และทดสอบว่าขั้วเอาต์พุตให้กระแสไฟฟ้าที่เสถียรหรือไม่
• การตรวจสอบขดลวดกระตุ้นและไดโอดเรียงกระแส:ทดสอบความต้านทานฉนวน; ตรวจสอบหลอดไดโอดในระบบกระตุ้นแบบหมุน

การแก้ไขปัญหา:เปลี่ยน AVR หรือไดโอดที่เสียหาย

3 ขั้นตอนที่สาม: ตรวจสอบว่าโหลดมีความผิดปกติหรือไม่

• อุปกรณ์กำลังสูง:สังเกตว่ามีมอเตอร์ขนาดใหญ่ใดกำลังเริ่มทำงานในสภาวะแรงดันไฟฟ้าต่ำหรือไม่
• ค่าการรับน้ำหนัก:คำนวณว่าโหลดเกินค่าที่กำหนดไว้หรือไม่ (เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1000kW ไม่ควรเกิน 900kW)
• สมดุล:วัดกระแสไฟฟ้าสามเฟสเพื่อตรวจสอบกรณีการโหลดเฟสเดียวที่มากเกินไป

4 ขั้นตอนที่สี่: ตรวจสอบสถานะการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล

• การตรวจจับความถี่:หากความถี่ลดลง (เช่น เหลือ 47 เฮิรตซ์) แสดงว่ามีกำลังเครื่องยนต์ดีเซลไม่เพียงพอ ส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าต่ำ
• การจัดหาเชื้อเพลิง:ตรวจสอบว่าตัวกรองถูกอุดตันหรือไม่ และว่าหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่
• ผู้ว่าการ:สังเกตว่าความเร็วในการหมุนสามารถปรับได้อย่างราบรื่นหรือไม่

5 ขั้นตอนที่ห้า: ตรวจสอบระบบไฟฟ้าว่ามีการเชื่อมต่อหลวมหรือไม่

• การตรวจสอบที่ท่าเรือปลายทาง:วัดการลดแรงดันไฟฟ้าและทำการตรวจสอบอุณหภูมิด้วยอินฟราเรดเพื่อตรวจหาความร้อนสูงเกินไปหรือความเสียหายจากความร้อน
• เซอร์กิตเบรกเกอร์:ตรวจสอบหน้าสัมผัสเพื่อหาการเกิดออกซิเดชันหรือความเสียหายจากการเผาไหม้

✅ การบำรุงรักษาระบบกระตุ้นอย่างสม่ำเสมอ:ตรวจสอบ AVR, ขดลวด และไดโอด

✅ การจัดการโหลดที่เหมาะสมหลีกเลี่ยงการโหลดเกิน, ปรับปรุงลำดับการเริ่มต้นให้เหมาะสม, และบาลานซ์โหลดสามเฟส

✅ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์ดีเซลทำงานอย่างราบรื่น:บำรุงรักษาระบบเชื้อเพลิงและตัวควบคุมความเร็ว

✅ การรักษาการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า:ขันขั้วต่อให้แน่นเป็นระยะและตรวจสอบหน้าสัมผัสของเบรกเกอร์วงจร

✅ การติดตั้งระบบตรวจสอบ:การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์และการแจ้งเตือนแนวโน้ม

จุดบกพร่องที่ 1: การทำงานผิดปกติของตัวควบคุม

ปรากฏการณ์:สวิตช์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ตัดการทำงาน แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากลับยังคงทำงานอยู่ โดยมีระดับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ต่ำกว่าข้อกำหนด
การวิเคราะห์:การลดลงของความเร็วในการหมุนทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าต่ำ (สามารถระบุได้จากเสียงและเครื่องวัดความถี่)
การประมวลผล:เปิดสวิตช์ชุดเครื่องยนต์สแตนด์บายเพื่อจ่ายไฟ และค่อยๆ คืนโหลดกลับสู่ระดับปกติ ปิดเครื่องที่มีปัญหาเพื่อซ่อมแซมระบบควบคุมความเร็ว

จุดบกพร่องที่ 2: ความล้มเหลวของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ปรากฏการณ์:สวิตช์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกตัดการทำงาน แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังคงทำงานอยู่ ความถี่ยังคงปกติ แต่แรงดันไฟฟ้าต่ำ
การวิเคราะห์:แรงดันไฟฟ้าตกเนื่องจากความล้มเหลวของตัวควบคุม (สามารถระบุได้จากแสงสว่างที่ลดลง)
การประมวลผล:เริ่มการทำงานของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองเพื่อจ่ายพลังงาน และปลดการใช้งานหน่วยที่ชำรุดเพื่อการบำรุงรักษา AVR