某轮应急发电机无法自动启动故障分

应急发电机是船舶重要的应急设备，在主电网失电后，应急发电机应该延时后自动启动、合闸，以保证船舶舵机、驾驶台导航设备、应急空压机、主发电柴油机应急油泵等重要设备的供电。SOLASII-1／44.2规定应急发电机组应配备主管机关认可的启动装置和至少能连续启动三次的动力源，应急发电机自动合闸后满足规范要求的设备供电负荷要求。目前港口国检查(PSC)以及船旗国检查(FSC)将应急发电机作为重点检查项目，如果自动启动出现故障的话，船舶将面临滞留的风险，因此每一艘船舶都把应急发电机及配电板的维护作为一项重要工作。笔者在某轮工作期间应急发电机出现无法自动启动故障，现将该故障处理的过程进行介绍，希望能对船舶电气的管理工作有一定的参考意义。一、故障概况某轮的应急发电机的型号为:GA617-06E,原动机型号为:634DSBIG,功率为165kW转速为1800rpm。该原动机有两种启动方式:(1)电启动,由两只12V的免维护蓄电池提供电源;(2)液压启动,由一套CPS.A.05A.B型液压驱动设备完成。海事主管机关检查要求应急发电机必须在6个月内进行带负荷运转至少半小时以上,因此该轮利用船舶抛锚期间进行应急发电机带负荷试验,电机员将主配电板上的主汇流排与应急汇流排连接的空气开关断开,模拟主电网失电。在正常情况下,模拟主电网失电,应急发电机如果处于自动状态应该自动启动、合闸。该轮电机员将此空气开关断开时,发现应急发电机电启动马达动作,但在很短的时间内电启动马达就停止运转,应急发电机原动机达不到发火转速,启动失败。船舶电机员将应急发电机的控制模式转至手动控制模式,电启动以及液压启动均正常,手动合闸也均正常。二、故障分析与排除由于应急发电机手动启动正常,首先将原动机可能引起的故障排除掉。根据应急发电机自动启动/停止原理图以及外部接线图,分别如图1、2所示,该轮主要按照以下过程进行故障原因查找:(1)启动蓄电池检查。由于启动蓄电池是免维护的,所以船上人员无法做进一步维护保养工作来保持蓄电池的使用性能。主要是进行了电压检查,测量电压为26V,在正常范围内。(2)应急配电板控制箱检查。当主配电板与应急配电板之间的联络开关BT合闸与分闸时,控制箱内的各元器件动作正常。通过反复合闸、分闸,电机员发现以下现象:当模拟主电网失电后,时间继电器KT88.7得电,延时30秒后,时间继电器KT88.7的常开触点闭合,延时时间可以调整。观察发现时间继电器KT88.7常开触头闭合的瞬间,中间继电器K88.31失电。中间继电器K88.31失电,使得接在时间继电器KT88.7回路上的K88.31的常开触头8-12断开。K88.31常开触头8-12断开,时间继电器KT88.7则失电,从而导致时间继电器KT88.7的常开触头28-25停止动作,触头25-28接触时间太短,启动电机在短时间内无法使原动机达到发火转速,导致启动失败。分析得出是中间继电器K88.31的原因后,船舶电机员强制使中间继电器动作,试验应急发电机自动启动正常。应急发电机的控制模式有两种:手动与自动。从应急发电机控制原理上分析得出自动模式下时间继电器KT88.7触点25-28必须在柴油机运行后触点才能断开,在运行信号未来之前触点应该一直处于闭合状态。综合以上分析,应急发电机不能自动启动是由于应急发电机控制系统给了一个已经启动的错误信号导致的。（3）应急发电机操作控制箱检查。再一次试验应急发电机的自动启动,仔细观察应急发电机操作控制箱内的继电器动作情况,如图3所示。在应急配电板与主配电板联络开关断开时,发现控制启动的继电器05K8没有动作,而控制应急发电机停止的继电器05K9却在动作。正常情况是,继电器05K8在经过30秒延时后动作,启动应急发电机,在启动的过程中继电器05K9应该处于一直失电状态。检查继电器O5K8和05K9的接线,两个继电器的一相是共用的,另外一相分别来自PLC-CPU的5#和6#输出端。因此,应急发电机不能启动,原因就是由于PLC-CPU的5#输出端没有信号输出。将应急发电机控制模式转至自动状态,使用一个模拟信号给应急发电机,应急发电机能够正常启动,同时相关的运行、自动模式停车等信号均正常。从以上分析得出故障的原因应该在PLC-CPU工作异常方面。(4)测量应急发电机控制系统的PLC电压源。通过测量发现蓄电池电压是26V,查阅说明书得知PLC工作电压最低要求为18V,应该满足要求。船舶人员再次让应急发电机自动启动,在启动的瞬间,测量加在PLC上的电压,经测量电压为16V,低于说明书18V的要求。（5）申请新蓄电池组(2x12V,60AH),更换原来的蓄电池组(2x12V,58AH)。再次将主汇流排与应急配电板汇流排之间的联络开关断开,应急发电机启动合闸均正常。通过以上分析发现:在此次故障中,由于蓄电池容量不足,导致PIC-CPU的某一通道没有信号输出,使控制回路中的继电器K88.31的常开触点动作时间太短,发电柴油机达不到发火转速,触发启动失败报警。三、应急配电板及应急发电机的管理(1)日常检查。每日检查应急发电机油水液位,寒冷地区开启冷却水加热、曲拐箱滑油加热,冷却水箱加防冻液,应急配电板每日检查对地绝缘状况。(2)定期测试。每周检查蓄电池容量,利用两种启动方式启动,要求启动迅速,转速稳定,电压符合标准。每六个月进行一次带负荷测试,要求记录柴油机转速、滑油压力、燃油压力、淡水压力、淡水温度、频率、功率、功率因素、电压、电流等参数。(3)定期维护。每六个月紧固应急配电板内部接线端子螺丝,检查配电板上的开关、继电器、接触器的通断状态。每三个月检查应急发电机自启动装置的转速、温度、压力传感器,紧固螺丝,测量原动机淡水加热器、滑油加热器绝缘,模拟测试各电气控制功能,检查与主配电板的联络开关动作是否正常。四、结束语应急发电机是船舶中重要的设备,使用频率较低,时间较短。从本次故障发生到故障的解决,只是更换了两块蓄电池,但是整个过程的重点是查找和分析故障原因,根据查找故障的过程来看,事故深层次的原因：一是船舶电管人员对该机的PLC