浅谈船舶发电机组并网失败原因与处置
时间：2020-12-18 16:03:37 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：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。
关键词：船舶发电机；并网失败；解决措施
1 绪论
某船是由五台型号为HFC6508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，最后到达不同的負载。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。
2 发电机组并网失败原因与分析
2.1 发电机并网基本情况
电站发电机基本参数如下：型号：HFC6508；额定功率：770KW；额定电压：400V；额定电流：1389A；功率因数：0.70.9。
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。
2.2 待并发电机机开关参数
型号HFC6508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1530s；（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。
2.3 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。
2.4 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。
3 应对与处理方法
（1）该船电站为自动化电站，智能化高，自动模式下完全可自主运行，无需人为操作。所以工作人员要对电站进行深入学习了解，熟悉各元器件与各参数。出现并网失败时，能够快速找出故障点，做出及时应对。
（2）为了防止突发情况的发生，电站应具有完备的应急方案。出航期间应组织工作人员，进行多次的应急方案演练。应对真实情况发生时，使其工作人员不换不乱，及时应对事故状况，从而减少紧急时刻工作人员的操作失误。
（3）做好发电机的维护保养，首先做好发电机的日常保养，严格按照日常保养相关规定进行，其次在每年度都要请专业厂商对发电机组进行专业测试与深层保养，对发电机稳定性能进行评估，确保发电机安全运行。
（4）该船正在进行10年一次的中修，首先老化的设备必须彻底更换，经常出现问题的环节要充分查明，还有就是专业人员要以此次中修为契机，抓住机遇把以前不清楚的没弄通的，通过此次中修充分搞清楚弄明白，只有专业技术提高，才能有效提升发电机并网失败几率，如果失败，拥有高素质的专业人才也能对出现故障时能快速定位，迅速解决问题，为船舶安全打下坚定基础。
4 结语
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。
参考文献：
[1]韩国现代HFC6—508无刷自励磁主发电机系统手册[R].2004.
[2]林华峰.李华.赵克威.船舶电站及电力拖动[M].北京：哈尔滨工程大学出版社，2005.
[3]姜锦范.船舶电气及自动化[M].大连：大连海事大学出版社，2004.
