Приветствую читателей! В данной статье будет рассмотрена одна из проблем с дизель-генераторами, которая возможно и редко, но случается на судах. Вообще, любая проблема с генераторами для электромеханика - это больная и самая обсуждаемая тема.
Также здесь мы вкратце разберем условия синхронизации судовых синхронных генераторов переменного тока. Много теории по этому поводу можно почитать на блоге электромеханика (следуйте за ссылками в статье), здесь будет только практика, в теорию углубляться не будем.
Итак, поехали! При попытке «посадить» на шины первый дизель-генератор, выходит ошибка ACB Trouble (ACB NONC - ACB no close), он не садится на шины, дизель продолжает вращаться на холостых.
При этом на шинах сидит третий ДГ и обеспечивает судовую энергетическую станцию электроэнергией. После ресета аларма попытка повторяется и снова сбой.
Начинаем разбираться что происходит. На полных автоматах механики уже давно стали ленивыми (в хорошем смысле этого слова), забыли об условиях синхронизации и уже не помнят, какие приборы должны быть в поле зрения когда генератор берется на шины. Автоматика делает все за оператора и поэтому со временем происходит естественное расслабление.
Именно поэтому попытки повторяются, хотя первопричина лежит на поверхности. Сейчас такое время - нажал кнопку и ушёл делать другую работу, автоматика отработает за тебя.
Разберем условия синхронизации судовых синхронных генераторов переменного тока, без точных цифр, погрешностей и формул.
Условия синхронизации генераторов:
- Частота на шинах и подключаемого генератора должны совпадать.
- Напряжение на шинах и ЭДС подключаемого генератора должны совпадать.
- Углы сдвига между напряжением на шинах и ЭДС подключаемого генератора должны совпадать.
Есть ещё одно условие - это совпадение порядка чередования фаз. Данное условие обеспечивается при изначальном монтаже генераторов и судовой электростанции, поэтому оно заведомо выполняется.
Оператора интересуют первые три условия. Обычно на холостой работе дизеля проверяются первые два условия, т.е. совпадение частот и напряжений.
.JPG "Частота на шинах и частота генератора")
Фото выше просто для примера. Обычно есть два частотомера, которые показывают частоту на шинах и частоту подключаемого генератора. Также бывают сдвоенные частотомеры.
ЭДС подключаемого генератора и напряжение на шинах смотрим по отдельным вольтметрам. Также бывают сдвоенные вольтметры.
.JPG "Пример сдвоенного частотомера и вольтметра")
Выполнение третьего условия обеспечивается по синхроноскопу, т.е. генератор необходимо посадить на шины с учетом равенства углов сдвига между его ЭДС и напряжением на шинах.
Практически посадить его нужно по стрелке синхроноскопа в положении 12 часов, с учетом задержки срабатывания автоматического выключателя 5 секунд, необходимо дать команду без 5 секунд 12. Очень важно чтобы стрелка вращалась медленно по часовой, иначе можно посадить генератор на шины в двигательном режиме, хотя защита попросту не даст этого сделать.
На сегодняшний день большинство современных судов имеет автоматические системы синхронизации, которые выполняют все вышеперечисленные действия за механика.
На каждом судне всегда предусмотрен ручной режим, о котором потихоньку многие начинают забывать.
В поле зрения оператора при взятии генератора в параллель должны быть приборы: синхроноскоп, сдвоенные вольтметр и частотомер.
Вернемся к нашей проблеме. Если обратить внимание на частотомер, который показывает частоту генератора больше 61 Гц, при этом на шинах частота около 60 Гц, то ситуация начинает проясняться. Не соблюдается одно из условий синхронизации, а именно частота подключаемого генератора не равна частоте на шинах.
.JPG "Частота генератора")
К сожалению, не сделал фото расхождения частот.
При этом обычно автоматика PMS (Power Management System) должна подстраивать эти параметры воздействуя на регулятор оборотов (Governor), но в данной ситуации автоматика этого не делает, выдает ошибку и прекращает процесс взятия на шины.
.JPG "PMS BEMAC UGS-21")
.JPG "PMS BEMAC UGS-21")
.JPG "PMS BEMAC UGS-21")
.JPG "PMS BEMAC UGS-21")
В этот раз мне посчастливилось поработать на японском бимаке, хотя последнее время все чаще попадалась датская система DEIF.
На бимаке очень наглядно реализовано выполнение третьего условия синхронизации по светодиодному синхроноскопу.
Работа синхроноскопа при взятии генератора на шины (видео будет доступно позже)
Следующим этапом было выяснить в чем проблема, с PMS или регулятором оборотов. Для этого систему перевели в ручной режим, чтобы вручную воздействовать с помощью рукояток Lower - Raise (по-простому, Меньше / Больше) на регулятор оборотов дизеля.
.JPG "Переключатель режима работы (Ручной / Автоматический)")
.JPG "Рукоятка (Меньше / Больше)")
В результате попытки воздействовать на обороты (топливную рейку) и соответственно частоту с помощью рукоятки выяснилось, что регулятор оборотов не отрабатывает в ручном режиме. Т. е. регулятор не может подогнать частоту генератора к частоте на шинах ни в автоматическом ни в ручном режимах.
Следующее действие - выяснить идёт ли команда с рукоятки, а соответственно и с PMS на электродвигатель регулятора. Для этого необходимо замерить входящее напряжение на моторе сервопривода при подаче соответствующей команды.
В моём случае регулятор оборотов на японском двигателе YANMAR 6EY18AL установлен соответственно гидравлический YANMAR NZ61 с однофазным реверсивным моторчиком переменного тока 220В.
Чтобы сделать это максимально точно, то желательно произвести замер непосредственно на клеммной коробке мотора (минуя весь кабель и соединения в распределительных коробках). В данном случае повезло, что можно открыть верхнюю крышку регулятора и сразу получить доступ к клеммнику мотора.
.JPG "Клеммник мотора")
При первичном осмотре было обнаружено, что для проверки свободного вращения мотора его необходимо отсоединить от фрикционной муфты, отдать от корпуса регулятора.
Согласно схемы работы мотора были проверены все соединения, а также конденсатор. Выяснилось, что соединения на конденсаторе в плохом состоянии и их следует заменить. Потянув за кабель он попросту оторвался от клеммника.
.JPG "Плохое соединение на конденсаторе")
.JPG "Проверка кондесатора (в норме)")
Конденсатор проверен, соединения обновлены. Дальше было проверено приходящее напряжение на клеммник, согласно схемы. Выяснилось, что напряжение 220 В приходит, но вращение мотора отсутствует (в обоих направлениях).
.JPG "Проверка мотора")
Следующим шагом было проверить свободное вращение мотора. От руки электродвигатель вращается, но в результате подачи на него питания клинит в одном положении. Оказалось, что у мотора межвитковое замыкание.
Интересно что Troubleshooting от мэйкера вообще не описывает проблему с электродвигателем.
.JPG "Разборка мотора")
.JPG "Разборка мотора")
При разборке мотора выяснилось, что рассыпалась силиконовая втулка подшипника, и видимо произошло смещение ротора, который терся о статор, что и привело к межвитковому замыканию.
.JPG "Установка рабочего мотора")
В результате был установлен рабочий мотор. Из-за длительных манипуляций пришлось сначала вручную подгонять частоту, т.к. она ушла ниже 55 Гц.
.JPG "Частота ниже 55 Гц")
После подгонки частоты систему перевели в автоматический режим и успешно взяли генератор в параллель.
Ошибка ACB Trouble (ACB NONC - ACB no close), о которой было написано в начале статьи, в данной ситуации может привести к замешательству при поиске проблемы. Т.к. переводится как Air circuit breaker no close , т.е. неисправность с автоматическим выключателем генератора (не садится на шины). Получается, что это общий аларм, и в данном случае он не относится к автомату, сигнализирует о невозможности посадить генератор на шины, а это может быть все что угодно. Больше информации никакой нет и приходится возвращаться к условиям синхронизации и проверять каждый параметр отдельно.
.JPG)
.JPG)
Комментариев нет:
Отправить комментарий