船舶应急发电机自动控制中的常见故障分析与排除方法的研究

刘 磊

（天津海运职业学院，天津300350）

0 引言

应急发电机是船舶航行中最重要的电气设备之一。中国船级社《钢质海船入级规范》规定:“客船及 500总吨以上的货船应设有独立的应急电源”。一般采用应急发电机或应急蓄电池作为应急电源。应急发电机组应该具有独立的冷却装置和燃油供给单元，并设有满足规范要求的启动装置。

当发生故障导致船舶主电网失电时，为了保证船舶正常航行，必须向船舶重要负载如舵机、导航设备、通信设备、应急照明系统等，以及一些必不可少的控制设备如主机遥控系统等自动供电。在设计和建造船舶应急电网时应保证其相具有较高的可靠性和安全性，同时采用联络开关或其他设备与主电网分开，使其对于主电网具有一定的独立性。由于柴油机热效率比较高、启动快、机动性好，因此在目前运输船舶上应急发电机的原动机一般采用柴油机。

1 应急发电机组的自动启动控制

CCS规范要求，当船舶发生火灾或其它灾害引起主电源供电失效时，应急发电机应能自动启动和自动连接于应急配电板，尽快地承担额定负载，最长时间不得超过45 s，即当船舶主电网失电后，经不超过45 s延时，该装置立即投入工作，进行自动启动控制。若一次启动成功，从启动开始，经过10 s左右，检测发电机端电压及频率是否合格，如在正常范围内，则主开关合闸向应急配电板供电。若一次启动不成功，可以在30 s内自动控制启动三次，以保证启动成功的最大可能性。三次启动只要有一次成功，就按照预先设定的程序往下运行；若三次启动均失败，装置停止工作，发出声、光报警，如图1所示。正常运行中，油压、水温等参数不符合要求时，给出报警信号。即时监视频率，使之自动稳定在规定范围以内。

该机可连续启动三次,故三次启动失败后应发出“启动失败”报警,其操作方法如下:

1)将停机电磁阀人为锁定；

2)将自控箱“自动-手动”转换开关置于“自动”位置；

3)将应急配电板“自动-手动-运转试验”转换开关转至“运转试验”位置；

4)在自控箱上按下启动按钮,自动启动三次后即可发出“启动失败”报警。

当船舶主电网恢复供电以后，自动装置使应急发电机停车，一切恢复原始状态，以备下次工作。

2 应急发电机与主发电机逻辑关系

应急发电机与主发电机的逻辑关系可用图2表示。联络开关位于主配电板与应急配电板之间，带有失压脱扣器，用于主发电机组、应急发电机和岸电开关之间的电气连锁，以防止发生非同步合闸。

当主电网正常供电时，联络开关闭合，主配电板向应急配电板供电；当主电网失电时，联络开关因失压脱扣线圈断电而脱口跳闸，应急发电机自动启动，应急主开关自动闭合对应急配电板供电。由于联络开关已经断开，应急发电机不能向主配电板供电。当主电网恢复供电后，控制系统检测到主电网有电，应急主开关先跳闸，接着联络开关闭合，应急配电板恢复到由主配电板供电状态。应急发电机的联络开关和应急主开关互为连锁，不能同时合闸。

3 应急发电机控制中的常见故障分析与排除

应急发电机启动后电压过低，在规定时间内不能正常建立电压。可能原因为励磁系统或原动机出现故障，具体分析过程和处理方法如下：

1)旋转整流装置故障

2)静止励磁系统元件的损坏;

3)原动机故障。

4 结束语

应急发电机是船舶重要的电气设备之一，只要能够及时判断处理产生的故障，就能避免造成损失。本文针对自动控制中的常见故障进行了分析与讨论，并提出了解决的办法，对于船舶安全航行具有一定的现实意义和指导意义。

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