【船机帮】船舶发电机组并联时运行负载自动转移故障分析

船舶电站是船舶的主要动力源, 是船舶电力系统的核心。 

它承担着发电与配电的重要任务, 船舶电站对确保船舶安全, 经济航行具有重要意义。 

船舶交流电站安全运行直接关系到船舶生命力。 

船舶电站是一个独立的有限电力系统, 它容量较小, 一般设有2-4台同容量, 同型号的发电机组, 通常仅有一台或二台并联运行向电网供电, 发电机的转速和电压的变化直接影响电网的频率和电压, 负载的投入和切除会影响电网的频率和电压, 尤其是突加和突减大容量的电动机时会引起电网的频率和电压较大的波动。 

因此要求船舶发电机配置具有较高品质的调速器和动态和静态特性较好的自动电压 调节装置, 快速准确的维持电源的频率和电压稳定在一定的范围内, 并且保证并联运行机组的有功功率和无功功率能按各自的容量比例合理分配。

某船在正常航行中,两台发电机组并联运行给全船提供电力。 

某日值班人员发现, 当外界负载发生增加或减少时,两台发电机组的有功功率分配不均,并且会自动转移,最终两机出现较大的有功功率之差,这是非常危险的, 如不及时排除,会出现逆功率,引起过载,造成全船失电。

该轮有三台发电机组 ,其柴油机型号为M&W4T23HH, 装有UG-8型表盘式液压调速器,为了及时查找故障原因, 立即进行了试验。 

将运行着的1#机和2#机分别和备用的3#机并联运行, 发现2#机和3#运行正常, 外界负载发生增加或减少时,两台发电机组的有功功率分配均匀,并且稳定不会自动转移。

因此问题出在1#机上。

按常规应检查高压油泵的油量调节机构和调速器的工作情况。 

对此逐一进行查找、 排除。 

1.检查高压油泵的油量调节机构。

高压油泵的供油量是通过齿条和油量调节机构来控制的, 如果调节杆卡紧, 动作迟缓, 反应慢, 不灵敏, 则会造成加减油量不及时, 导致负载分配不均。

同时燃油调节传动杆之间间隙过大出现空动现象, 也会造成负载分配不均, 对此检查, 未发现有异常情况。

UG-8表盘式调速器

 2.全面检查调速器。 

表盘式液压调速器UG-8型将各种调节机构的旋纽集中在调速器的表盘上, 可以在外部对调速器进行方便的调节。 

具体对调速器的滑油、 静速差旋纽、反馈指针和补偿针阀等进行重点检查。 

明显发现滑油已脏污变质, 反馈指针在最大位置, 初部断定是引起负荷自动转移的主要原因。 

为此, 对调速器进行了维护保养和调整。

(1)更换调速器的滑油。 

滑油污染是调速器发生故障的常见原因。

因此应定期检查滑油, 一般半年换油一次。

长期不换油必然造成滑油脏污变质, 滑油性能下降, 调节失灵。 

因此必须更换滑油。 

先趁热把脏污滑油从放油塞放掉, 并充入清洁的轻柴油, 把补偿针阀打开两转以上, 起动柴油机, 使调速器波动30秒, 自动清洗, 然后停车, 放掉调速器内的轻柴油, 换上新的滑油, 再起动柴油机短时间运转后, 把调 速器内的滑油再放掉, 重新注入新滑油至规定油位, 调整好补偿针阀。

（2）放尽调速器油道内的气体。 

调速器拆装或换油后, 油道内会掺混空气, 会影响油流的连续性和补偿作用的敏感性, 从而引起柴油机转速不稳定。 

放气时使柴油机怠速运转, 打开补偿针阀数转, 使柴油机产生严重的转速波动约两分钟 , 迫使油道内的空气排出, 然后调节好补偿针阀。 

UG表盘式调速器示意图

（3）调节反馈指针。

调速过程的稳定性主要取决于反馈系统的工作质量, 反馈系统调节主要有两个环节, 即反馈指针和补偿针阀。 

反馈指针是通过改变反馈支点的位置来调节反馈行程的大小。 

反馈指针在最大位置, 反馈行程过大, 滑阀过早复位, 使供油量不足而不能及时加减油；

而反馈指针在最小位置, 则因反馈行程过小 , 供油量调节过度, 调节时间较长 , 两者均导致调速器稳定性差。 

补偿针阀开度可以调节反馈速度的快慢程度。 

1#机的反馈指针在最大位置, 造成供油不足, 从而当外负荷增加时, 1#机一下承担不上负荷, 则增加的负荷大部分加到另一台并联运行的机组上。 

经检查调整, 把1#机的反馈指针置于2# 机、3#机相同的位置上。 

经过调整，1#机的承载能力大大提高, 但负荷分配仍有些不均匀现象。 

（4）调节静速差旋纽。 

调节静速差旋纽能提高调节过程的稳定性和决定并联运行发电机组负荷分配比例, 并联运行发电机组负荷分配不均匀, 主要是两发电机组调速器的稳定调差率不等所致。 

三台机组调速器的静速差旋纽的位置相同, 但可能因调速器长时间使用, 内部出现磨损和间隙不等, 出现了误差。 

因此 , 适当增1#机调速器的静速差, 经负荷变化试验 , 承载试验和负荷分配正常了。

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