船舶大功率发电机的差动保护装置在安装调试过程中的故障及排除

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船舶大功率发电机的差动保护装置在安装调试过程中的故障及排除


船舶无论大小,不管何种类型,在建造过程中,就电气系统而言,总会遇到一些妨碍设备正常工作运行的故障。

随着现代科学技术的发展,船舶电气化、自动化程度也在不断的提高,船舶吨位的增大对船舶电力负荷的需求愈高,因此由于船体结构,管系安装等等因数,大功率发电机在现代船舶上使用日趋普遍,如何更好地加强对大功率发电机的保护尤为重要。在船级社的规范要求中,提出了负荷超过1400KVA的大功率发电机必须使用差动保护装置。

但在实际船舶电气设备的安装、调试过程中,接线错误的现象十分普遍,究其原因是多方面的,也是难以避免的。这一现象的产生除了极易损伤设备外,对船舶的建造周期以及在人力、物力上的损耗是无法估量的,笔者现以金陵船厂8050RO-RO系列船为例,谈谈大功率发电机的差动保护装置在安装和调试过程中的故障及排除方法。

图一即为差动保护装置电路,不难可以看出,差动保护装置是检测发电机与主配开关之间线路是否短路或有接地现象的一种保护装置。该差动保护装置在发电机侧和配电板侧每相各装有两个电流互感器,且各相的电流是设计成迭减的,用通过在同相发电机侧所检测的二次电流和在配电板侧所检测的二次电流的矢量差进入差动保护装置。差动保护装置内部检测电路根据发电机所能承受的差动电流(一般不超过5%)来确定是否发出命令对发电机进行灭磁,并且脱扣配电板上的连接主汇流排上的主开关,使发电机处于待机状态,以保护发电机的绕组线圈损坏,起到保护发电机的目的,减少不必要的损失。

在实际施工过程中往往会出现以下错误,



1、在发电机侧或配电板侧互感器的极性接反,即RS1和RS2,SS1和SS2,TS1和TS2中的任意一个接反(如图二所示,以R相为例),就会改变发电机侧和配电板侧的电流矢量关系,由二次电流的矢量差变为二次电流的矢量和关系,致使两侧的电流迭加,就会造成相间的电流不平衡,而超过差动保护装置的设定值,致使差动保护装置误动作,难以保证发电机向电网正常供电;

2、在发电机或配电板侧,相间的互感器线搞错,即RS1,RS2与SS1,SS2或TS1,TS2之间搞错,如图三所示,这样就会造成发电机侧和配电板侧不是同相的二次电流的矢量差进入差动保护装置,而是R相与S相,S相与T相或T相与R相之间的二次电流矢量差进入差动保护装置,极易造成相间的电流不平衡,致使差动保护装置动作,难以保证发电机向电网正常供电。

出现上述问题后,我们通常的排除方法是:

1检查发电机侧和配电板侧互感器之间的连线;

2检查发电机侧互感器的接线;

3检查配电板侧的互感器的接线。

按图纸确认,即可得到问题的解决,但在实际的过程中,由于生产厂商的疏忽,设备内部的结构等因数,凭肉眼往往难以确认互感器的极性,走许多弯路都无法找出问题的所在。笔者根据自己在现场调试时所积累的经验,在此介绍一种方法:即准备一只安培表按图三所示电路进行连接,然后逐相测出各相二次电流的矢量差,根据电流的大小来判断问题的所在。一般有以下几种情况存在:

1有两相的二次电流矢量差相等几乎为零,而另一相的二次电流矢量差比这相等的两相的二次电流矢量差大,我们就可以判断这一相的互感器的极性接反,如图二所示,只要改变这相互感器的极性即可;

2有一相的二次电流矢量差接近为零,而另两相的二次电流矢量差较大,这时我们判断有三种情况,

a这两相互感器的极性接反;

b这两相互感器接反;

c这两相互感器接反,同时极性也接反;

3三相之间的二次电流矢量差都不一样,我们应采取排除法来确认,以同样的方法,以其中任一相为标准,改变另两相互感器的接线,检测各相之间的矢量差电流,来比较,根据电流的大小,参照1和2的步骤即可找出问题的所在。


以上为笔者现场所积累的经验之谈,望能得到大家的批评指正,并提出宝贵意见,得到更深一步的探讨。






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