试论船舶电气系统的组成及故障判断

试论船舶电气系统的组成及故障判断

张敏

武汉船舶设计研究院有限公司湖北省武汉市430064

摘要:随着制造业的快速发展,船舶制造技术也与日俱升,现代自动化技术在船舶电气系统的广泛运用,但是先进的技术也有故障的时候,因此需要船员们对简单的系统故障作出正确的分析,对船舶机电设备进行合理的管理。

关键词:船舶电气系统组成故障判断

引言

在船舶的航行过程中电气系统有着非常重要的作用,其是非常重要的一个组成部分,是否熟悉电气系统对于航行有着重要的影响,而检测设备的故障则需要掌握电气系统知识和基础知识,对于航行的安全来说,越快速的解决故障,也就越有保障。

1.船舶电气系统的组成

1.1船舶电力系统

介绍船舶电力系统的组成,首先要分析船舶电力系统,船舶电力系统是船舶电气系统中的特别重要的部分。它是整个传播的动力系统,负责将各种不同形式的能量转换为电能,来输送给船舶的各种耗电设施。电力系统还可以再次进行详细的分类,具体分类情况如下:

第一是船舶的发电组,它是船舶的发电装置组合,是由原动机和发电机组成的。第二是配电板,它是船舶的配电设备,它能够控制和保护船舶中的各种电器。第三是由总线和线缆组成的船舶电网。船舶电力系统的许多方面都拥有许多不同的参数,这些不同的参数能够对船舶上的一些电气设备的品种和规格进行影响,每个参数对应的电制、电压和频率都有相应规格和品种的电气设备,他们之间的联系极为紧密。

1.2船舶电站

船舶上的电站是船舶的供电装置,它和普通的电站构造有很多地方比较类似。都包括原电机、发电机组和配电板。化学能将由发电机组转化成为为电能,配电板主要负责电力的输送和控制。原电机能够带动发电机运转。电站又因为其具有的不同用途,还可以继续细分,每个部分都有具体详细的分工,这样可以保证船舶遇到不同的工作任务或者在紧急事件的情况下也能够正常的进行供电。主电站是供电的主要设施。应急电站主要是针对在紧急情况下进行的供电应急处理。停泊电站是在船舶在没有供电设施的地方靠岸的情况下,对船舶主要电气设备做出供电处理。特殊电站是对船舶上的一些特殊的,在电压、稳定性、频率等方面都具有特殊要求的设备进行供电,其中包括:雷达导航设备、无线电通讯设备、各种信号报警系统等设备。

1.3船舶电力网

船舶电力网包括很多方面最主要一方面是指发电机输出的电能,电能流经主配电板,经过各种电缆的传输,然后电能经过专业的分配电装置的分配到船舶电气设备中有关用户一起形成的强大的电力网络中去。如今对电力网的要求很多但是最普遍的要求是:把电力网的故障的影响降到最低范围之内,就是要求在电力网局部发生故障或者是出现小小的设备损坏时同时又不影响对船舶的电气设备持续和正常的供电工作。

2.船舶电气系统的常见故障

2.1主配电板故障

主配电板是船舶电能集中和分配的控制中心,上面安装有各种开关、保护电器、测量仪表、调节电路和信号指示等主开关是配电板的重要设备,发电机与配电板主汇流排间的接通和断开的协调工作就是由主开关来完成的如果主开关合不上闸首先要检查脱扣锁钩是否接好过载、失压、分励脱扣器是否复位然后再检查主开关的半导体脱扣器的控制电路板是否有故障;如果主开关合闸后电网无电压应检查下开关动触头是否有松脱或者断线主触头是否烧坏等如果主开关突然跳闸主要原因可能是负载太大或者电网发生短路,因过载或者短路保护动作引起跳闸,也可能是主开关本身误操作引起的,例如主开关失压脱扣钩松动加上船舶振动使失压脱扣器动作引起主开关跳闸,也可能是逆功率继电器线圈烧坏而不起作用造成交流发电机产生逆功率而跳闸。

2.2电网故障

电网是船舶电力系统中最复杂也是最常见的组成,它的问题也是最常见最多的,主要包括:电网接地故障,接地故障可能导致船内漏电的危险,电网绝缘故障,电网发生绝缘故障时容易造成电气设备的短路,从而无法正常工作,船舶电气设备中续电器故障也属于电网故障,会导致电网无法正常闭合,使得整个电气系统无法正常工作。

2.3发电机故障

常见的发电机故障有,发电机无法建立电压,发电机建立的电压过大或者过小即发电机电压不稳,发电机产生逆功率多发于并联发电机组,由于船舶长期在水上工作,发电机还可能受到水的浸湿,导致发电机受潮而无法正常工作。

3.船舶电气系统的故障、原因及其解决方法

在详细探究了船舶电气系统的主要组成部分的基础上,就会发现船舶电气系统的每个主要部分的故障表现会有所不同,同时,其每个主要部分故障发生背后的原因也有很大区别,因此,只有深入地进行研究,才能针对不同部分的电气设备故障原因作出不同的判断,进而采取不同的处理方法。

3.1发电机故障

发电机故障一般会有如下表现:发电机电压不能建立、发电机绝缘不良以及发电机逆功率。发电机电压不能建立属于一般的故障,发电机系统会以声光的方式进行报警。发电机电压不能建立一般发生在发电机启动的那一刻,此时发电机的转速已经达到了发电机的额定转速,但是在5s之内,其电压还是没办法有效地建立起来。像发电机不能建立电压这种一般故障,其发生的原因多数是由于发电机的磁场失磁,此时,按压发电机上的充磁按钮,可以有效地使发电机电压建立起来。发电机绝缘不良也是发电机比较常见的故障之一。这种情况的发生,常常是由于发电机受到了机械性损伤或者发电机受潮而使线路的绝缘性能大为降低。对于这一故障的解决,只需经常性地对发电机线路进行检修与维护就能大大提高发电机的绝缘性能。大电机逆功率故障属于比较严重的发电机故障。处于并联机组的发电机,当其中一台发生故障时,就会在3~10s之内导致逆功率保护的发生,使整定值大大超过原发电机组的15%,这故障的发生往往是由于发电机组的参数不对而造成。对于这一故障的预防处理,只有提前调试好并车组的参数才能有效解决。

3.2主配电板故障

主配电板故障比较常见的有两类,一类是主配电板跳闸故障,一类是主配电板不闭合故障。当主配电板发生大电流负载过度或者发生短路以及逆功率时,都会引起主配电板跳闸。对于此种故障,可以采取对整定值进行调整,同时,根据电站额定负荷的实际情况,通过分级卸载或者保证励磁恒压系统的稳定性、可靠性,可以有效地解决。当主配电板闭合命令信号灯亮起并持续3s之久,此种情况多是由于主配电板发生了不闭合故障。采取手动同步操作改为自动同步操作,可以有效地解决此类故障。

3.3电动机故障

当电动机出现温升超限,或者电压不平衡,或者打压过高或者过低,都极容易引起电动机内部电路发生短路以及绕组碰壁等现象,此时很容易导致电动机发热,长时间震动,温升超限,电动机虽然运行不久但就会冒出青烟,这是一种比较严重的电动机故障。此种故障的出现,还极易导致电动机的轴承出现缺油而磨损,风扇丢失或出现短页而导致通风道堵塞等。对于此种故障只能通过平时认真的检修、排除来预防解决。

4.结束语

通过对船舶电气系统常见故障及解决措施的研究分析,我们可以发现,在当前各种条件下,船舶电气系统的常见故障是多方面的,有关人员应该从其应用的客观实际需求出发,研究制定最为符合实际的故障应对实施措施。

参考文献:

[1]夏秋芬.船舶电站供配电系统的研究[J].科技创新与应用.2014(25):167-168.

[2]王青柏.电气设备故障排除的方法[J].黑龙江科学.2014(06):152-153.

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