【船机帮】浅谈船舶发电机组并网失败原因与处置

导读

本文介绍了某船电站发电机并网过程中出现的一例故障问题，从发电机并网的条件入手对发生故障的原因进行了分析，总结了设备使用人员经常出现的操作、设备老化等故障原因，并从努力学习掌握要领、及时保养确保可靠、参与检修了解机理等方面对如何提高并网可靠性提出了针对性意见，对于保障船舶电力系统与航行安全，具有一定的借鉴意义。

某船是由五台型号为HFC6-508无刷自励磁发电机供电，然后电力经汇流排分配到不同的配电屏，再由每个配电屏将电力送往全船不同位置的分电箱，最后到达不同的负载。

船舶电网的稳定可靠可以说是船舶航行安全、船员生命财产安全的基本保证，所以船舶海上航行期间必须确保电力优质、稳定、可靠、不间断。

发电机在并网时，只要按照操作流程专心操作，正常情况都可以顺利并网。

但是在船岸电转换以及发电机之间并网等实际操作过程中，在网发电机与待并网发电机曾经发生无法正常并网的异常问题情况，导致船舶暂时失电，一定程度影响了船舶与人员安全。

1.发电机并网基本情况

电站发电机基本参数如下: 

型号: HFC6-508; 额定功率: 770KW; 额定电压: 400V; 额定电流: 1389A; 功率因数: 0．7-0．9。 

发电机并网时需要满足以下四个条件:

★待并发电机电压略高于电网电压; 

★待并发电机频率略高于电网频率; 

★待并发电机初相位与电网初相位保持一致;

★待并发电机初相序与电网初相序保持一致。

当符合以上四个条件时，则待并发电机的电压矢量与电网的电压矢量几乎完全重合，并且同步运行。

这种情况下并网，电网受到的冲击电流最小，此时是同步的理想状态。 

上述条件称之为发电机理想的并网条件。

但是如果待并发电机参数不满足以上条件，盲目进行并网操作，必然会导致发电机组无法顺利并网。 

2.待并发电机机开关参数

型号HFC6-508无刷自励磁电机配备的是MT16H1型开 关。

此开关为德国施耐德公司制造，本身就带有过电流保护、逆功率保护、欠压保护等。 

开关保护出厂设置参数为: 

(1) 过载长延时保护: 

当瞬时电流超过1.25Ie( Ie: 额定电流) ，反应时间15-30s; 

(2) 过载短延时保护:

当瞬时电流超过2Ie( Ie: 额定电流)，反应时间 0.4s; 

(3) 瞬时保护: 

当瞬时电流超过16KA，反应时间0.06s。

当进行并网操作过程中，如果瞬时冲击电流过大，超出了开关保护范围，开关就会自动断开，从而保证电网系统运行的稳定可靠。

由于该船长年海上航行，也有可能会出现由于系统运行时间过长，导致程序参数发生错误的情况。

如果当程序发生错误，系统自行运算结果就会出现偏差，当电流运算误差超过安全值， 最终导致发电机主开关自动断开，造成发电机无法正常并网。 

3.操作

该船自动化电站有三种工作模式: 自动、半自动与手动。 

三种模式下进行发电机并网时的要求也各不相同。 

(1) 电站操作模式处于自动状态下，当在网发电机单机负荷超过 85%，满足此条件时延时20秒，第一待并机组自动启动，康世博系统自动调节各参数并并网; 

(2) 电站操作模式处于半自动状态下，发电机不会自动并网，需要人为按下待并机组的并网按钮，康世博系统开始自动调节各参数并并网;

(3) 电站操作模式处于手动状态下，发电机的并网相对比较复杂，其待并发电机的电压、频率、需要手动调节，并网时机也需要人为把握，并网时一旦出现操作失误，会对电网产生过大的冲击电流，可能导致并网失败或者使系统电压下降，甚至出现电网失电、损坏机组等情况。 

4.设备老化

该船从2007年下水至今，已经经历10年时间。

长时间的海上航行中，工作人员只对发电机组进行基本的保养维护，而对发电机各单体设备，并未做过深层保养。

曾经在2014年设 备公司专业人员对发电机组的参数进行过测试与参数校对。 

检测结果显示有物理磨损情况，开关的触头磨损比较严重，三相严重不平衡。

在这种磨损情况下，发电机并网可能会导致产生的瞬时电流过大，超过发电机开关保护参数，从而导致发电机并网时会产生失败情况。

可以看出船舶电站并网需要多项参数满足条件，如有任一参数不符合要求都会导致并网失败。

其次对发电机及主开关 的维护必须到位，维护不周、老化也会造成并网失败。

所以在解决并网失败过程中，应综合考虑多方面的因素，精准定位故障原因，用合理有效的方法解决问题。

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