某型發電柴油機控制系統典型故障兩例

李江 傅振宇 趙天翔 王洪發

摘要：本文對MAN公司6L23/30H型柴油機在使用過程中出現的機械超速停機和機組并網失敗等兩例控制系統典型故障進行介紹，結合故障現象作出了故障分析和故障處置，并舉一反三，針對性地提出了解決此類故障的排查方法和日常維護保養措施注意事項。

關鍵詞：柴油機;機械超速;并網失敗;故障處置

某輪采用MAN公司6L23/30H型柴油機作為五臺發電機組的原動機，韓國現代HFC650884K作為發電機組。單臺原動機最大持續功率810千瓦，轉速750轉/分，發電機組額定功率為770千瓦，額定電壓400伏，頻率50赫茲，功率因數0.8。電站模式分為自動、半自動、手動模式，為保障船舶正常航行和工作需要，航行期間保持三臺機在網，所用負荷約1200千瓦，工作期間四臺機組在網，所用負荷約1600千瓦。本文結合多年工作經驗，對該類型設備兩起典型故障案例進行分析處置，希望能給同行起到借鑒指導作用。

1 故障案例一

1.1 故障現象

某日遠洋航行期間，5#柴油機突然機械超速報警并停機。報警停機后，值班人員第一時間調出該機速度線圖，發現該時段5#柴油機運行穩定，轉速也并未超速，然后到現場檢查機械超速裝置也并未動作保護。

1.2 故障分析

柴油機電子超速報警值是850轉/分，機械超速報警值是860轉/分。柴油機用機械超速裝置來防止如調速器故障所產生的超速，機械超速裝置安裝在柴油機滑油機帶泵罩蓋端，由滑油泵驅動。若柴油機超過預定速度，機械超速中的氣動閥被打開，使壓縮空氣進入Lambda氣缸上部，氣缸活塞下移，轉動調速桿到停機位置。同時，超速裝置上的微動開關接通，產生超速報警信號，并使調速器上的停車電磁閥動作。

1.3 故障處置

從故障現象中，我們知道機械超速裝置并未動作，該機并未超速。監控臺上出現超速報警信息，說明超速裝置微動開關接通，致使調速器停車電磁閥接通，導致機組報警停機。檢修人員對超速裝置進行拆檢，發現微動開關接線頭松動并有毛刺，所以故障原因定位為接線頭在機體的振動下相互短接，致使電氣系統發出報警停車信號，造成5#柴油機停機，處理接頭毛刺并緊固后，再次起機，該機運行正常。

2 故障案例二

2.1 故障現象

某日遠洋航行期間，1#、2#、4#三臺機組在網運行，為保障工作需要，崗位人員起動5#機組并網，解列2#機組，然后再并3#機組，保持1#、3#、4#、5#四臺機組在網運行，當時電站為半自動模式，當崗位人員按下5#機組并列上網后，5#機組無反應，康士博報警監控系統顯示屏上顯示5#機組信號阻塞，但轉為手動模式進行操作，5#機組合閘并網成功，電站模式轉為半自動，全電網能自動調配負荷正常，然后半自動模式下解列5#機組正常。但機旁起機人員發現5#柴油機起動運行時，該機組滑油預供油泵自動模式下不停止運行，需手動模式對它進行停止運行操作，同時電站人員發現該機組在運行狀態下，電站監控臺遙控起停機組面板顯示為5#柴油機無運行指示。

2.2 故障分析

發電機組并網需要滿足四個條件，分別為待并機組初相位與電網初相位需保持一致，待并機組初相序與電網初相序需保持一致，待并機組電壓需略高于電網電壓，待并機組頻率需略高于電網頻率。當滿足以上四個條件時，則待并網機組的電壓矢量與電網的電壓矢量幾乎完全重合，并且滿足同步運行條件。這種情況下并網，電網受到的沖擊電流最小，此時狀態為理想的同步狀態。上述條件稱之為發電機理想的并網條件。

正常情況下，柴油機起動成功后，滑油預供油泵應自動停止運行。柴油機滑油預供油泵停止信號是通過安裝在柴油機上的轉速傳感器感應出與柴油機轉速成正比的脈沖信號，送入機旁接線箱的轉速變換器模塊MAS3221UP1中，如下圖所示，當轉速達到711轉時，通過傳感器采取的轉速信號輸入到轉速模塊，給出輸出信號到4K4繼電器線圈得電，觸點動作，滑油預供油泵自動停止。

發電柴油機轉速信號原理圖

2.3 故障處置

崗位人員首先對并網屏的5#機組合閘按鈕檢查，檢查合閘按鈕是否故障造成無合閘指令輸出，經查5#機組合閘按鈕功能正常，排除合閘按鈕故障的可能。然后結合滑油預供油泵不停止，電站監控臺5#柴油機運行無顯示（指示燈不亮），經查圖紙，5#機組的滑油預供油泵停止信號的接線在本地接線箱，滑油預供油泵停止信號是由柴油機轉速信號發出，到繼電器4K4，4K4另外兩組觸點分別是柴油機起停信號，經崗位人員現場排查發現，5#機組正常運行時，4K4并未得電動作，于是停止該機組運行，檢查4K4繼電器，對其觸點進行復位，再次起機，4K4恢復得電工作正常，滑油預供油泵正常自動停止，電站監控臺顯示5#機組運行顯示正常，再把電站轉為半自動模式，并列5#機上網正常，故障予以解決。

3 結論

通過以上兩例柴油機控制系統典型故障可以看出，雖然船舶電力自動化、智能化系統越來越高，但是一些突發情況造成的故障也會時有發生，這就要求我們管理人員需要具備專業的應急處置能力，除了要加深熟悉設備的操作和故障的排查處理外，設備管理人員還應該具有發現問題的敏銳性，能及時地排除設備隱患，確保電力的穩定和船舶的安全。