某型发电柴油机控制系统典型故障两例
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摘要：本文对MAN公司6L23/30H型柴油机在使用过程中出现的机械超速停机和机组并网失败等两例控制系统典型故障进行介绍，结合故障现象作出了故障分析和故障处置，并举一反三，针对性地提出了解决此类故障的排查方法和日常维护保养措施注意事项。
关键词：柴油机;机械超速;并网失败;故障处置
某轮采用MAN公司6L23/30H型柴油机作为五台发电机组的原动机，韩国现代HFC650884K作为发电机组。单台原动机最大持续功率810千瓦，转速750转/分，发电机组额定功率为770千瓦，额定电压400伏，频率50赫兹，功率因数0.8。电站模式分为自动、半自动、手动模式，为保障船舶正常航行和工作需要，航行期间保持三台机在网，所用负荷约1200千瓦，工作期间四台机组在网，所用负荷约1600千瓦。本文结合多年工作经验，对该类型设备两起典型故障案例进行分析处置，希望能给同行起到借鉴指导作用。
1 故障案例一
1.1 故障现象
某日远洋航行期间，5#柴油机突然机械超速报警并停机。报警停机后，值班人员第一时间调出該机速度线图，发现该时段5#柴油机运行稳定，转速也并未超速，然后到现场检查机械超速装置也并未动作保护。
1.2 故障分析
柴油机电子超速报警值是850转/分，机械超速报警值是860转/分。柴油机用机械超速装置来防止如调速器故障所产生的超速，机械超速装置安装在柴油机滑油机带泵罩盖端，由滑油泵驱动。若柴油机超过预定速度，机械超速中的气动阀被打开，使压缩空气进入Lambda气缸上部，气缸活塞下移，转动调速杆到停机位置。同时，超速装置上的微动开关接通，产生超速报警信号，并使调速器上的停车电磁阀动作。
1.3 故障处置
从故障现象中，我们知道机械超速装置并未动作，该机并未超速。监控台上出现超速报警信息，说明超速装置微动开关接通，致使调速器停车电磁阀接通，导致机组报警停机。检修人员对超速装置进行拆检，发现微动开关接线头松动并有毛刺，所以故障原因定位为接线头在机体的振动下相互短接，致使电气系统发出报警停车信号，造成5#柴油机停机，处理接头毛刺并紧固后，再次起机，该机运行正常。
2 故障案例二
2.1 故障现象
某日远洋航行期间，1#、2#、4#三台机组在网运行，为保障工作需要，岗位人员起动5#机组并网，解列2#机组，然后再并3#机组，保持1#、3#、4#、5#四台机组在网运行，当时电站为半自动模式，当岗位人员按下5#机组并列上网后，5#机组无反应，康士博报警监控系统显示屏上显示5#机组信号阻塞，但转为手动模式进行操作，5#机组合闸并网成功，电站模式转为半自动，全电网能自动调配负荷正常，然后半自动模式下解列5#机组正常。但机旁起机人员发现5#柴油机起动运行时，该机组滑油预供油泵自动模式下不停止运行，需手动模式对它进行停止运行操作，同时电站人员发现该机组在运行状态下，电站监控台遥控起停机组面板显示为5#柴油机无运行指示。
2.2 故障分析
发电机组并网需要满足四个条件，分别为待并机组初相位与电网初相位需保持一致，待并机组初相序与电网初相序需保持一致，待并机组电压需略高于电网电压，待并机组频率需略高于电网频率。当满足以上四个条件时，则待并网机组的电压矢量与电网的电压矢量几乎完全重合，并且满足同步运行条件。这种情况下并网，电网受到的冲击电流最小，此时状态为理想的同步状态。上述条件称之为发电机理想的并网条件。
正常情况下，柴油机起动成功后，滑油预供油泵应自动停止运行。柴油机滑油预供油泵停止信号是通过安装在柴油机上的转速传感器感应出与柴油机转速成正比的脉冲信号，送入机旁接线箱的转速变换器模块MAS3221UP1中，如下图所示，当转速达到711转时，通过传感器采取的转速信号输入到转速模块，给出输出信号到4K4继电器线圈得电，触点动作，滑油预供油泵自动停止。
发电柴油机转速信号原理图
2.3 故障处置
岗位人员首先对并网屏的5#机组合闸按钮检查，检查合闸按钮是否故障造成无合闸指令输出，经查5#机组合闸按钮功能正常，排除合闸按钮故障的可能。然后结合滑油预供油泵不停止，电站监控台5#柴油机运行无显示（指示灯不亮），经查图纸，5#机组的滑油预供油泵停止信号的接线在本地接线箱，滑油预供油泵停止信号是由柴油机转速信号发出，到继电器4K4，4K4另外两组触点分别是柴油机起停信号，经岗位人员现场排查发现，5#机组正常运行时，4K4并未得电动作，于是停止该机组运行，检查4K4继电器，对其触点进行复位，再次起机，4K4恢复得电工作正常，滑油预供油泵正常自动停止，电站监控台显示5#机组运行显示正常，再把电站转为半自动模式，并列5#机上网正常，故障予以解决。
3 结论
通过以上两例柴油机控制系统典型故障可以看出，虽然船舶电力自动化、智能化系统越来越高，但是一些突发情况造成的故障也会时有发生，这就要求我们管理人员需要具备专业的应急处置能力，除了要加深熟悉设备的操作和故障的排查处理外，设备管理人员还应该具有发现问题的敏锐性，能及时地排除设备隐患，确保电力的稳定和船舶的安全。
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