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          船舶大功率發電機的差動保護裝置的選用、安裝、調試

              船舶無論大小,不管何種類型,在建造過程中,就電氣系統而言,總會遇到一些妨礙設備正常工作運行的故障。

             隨著現代科學技術的發展,船舶電氣化、自動化程度也在不斷的提高,船舶噸位的增大對船舶電力負荷的需求愈高,因此由于船體結構,管系安裝等等因數,大功率發電機在現代船舶上使用日趨普遍,如何更好地加強對大功率發電機的保護尤為重要。在船級社的規范要求中,提出了負荷超過1400KVA的大功率發電機必須使用差動保護裝置。
           
             但在實際船舶電氣設備的安裝、調試過程中,接線錯誤的現象十分普遍,究其原因是多方面的,也是難以避免的。這一現象的產生除了極易損傷設備外,對船舶的建造周期以及在人力、物力上的損耗是無法估量的,筆者現以金陵船廠8050RO-RO系列船為例,談談大功率發電機的差動保護裝置在安裝和調試過程中的故障及排除方法。
           
             發電機差動保護裝置是檢測發電機與主配開關之間線路是否短路或有接地現象的一種保護裝置。差動保護裝置在發電機側和配電板側每相各裝有兩個電流互感器,且各相的電流是設計成迭減的,用通過在同相發電機側所檢測的二次電流和在配電板側所檢測的二次電流的矢量差進入差動保護裝置。差動保護裝置內部檢測電路根據發電機所能承受的差動電流(一般不超過5%)來確定是否發出命令對發電機進行滅磁,并且脫扣配電板上的連接主匯流排上的主開關,使發電機處于待機狀態,以保護發電機的繞組線圈損壞,起到保護發電機的目的,減少不必要的損失。
           
          在實際施工過程中往往會出現以下錯誤,
             1、在發電機側或配電板側互感器的極性接反,即RS1和RS2,SS1和SS2,TS1和TS2中的任意一個接反(如圖二所示,以R相為例),就會改變發電機側和配電板側的電流矢量關系,由二次電流的矢量差變為二次電流的矢量和關系,致使兩側的電流迭加,就會造成相間的電流不平衡,而超過差動保護裝置的設定值,致使差動保護裝置誤動作,難以保證發電機向電網正常供電;
           
             2、在發電機或配電板側,相間的互感器線搞錯,即RS1,RS2與SS1,SS2或TS1,TS2之間搞錯,如圖三所示,這樣就會造成發電機側和配電板側不是同相的二次電流的矢量差進入差動保護裝置,而是R相與S相,S相與T相或T相與R相之間的二次電流矢量差進入差動保護裝置,極易造成相間的電流不平衡,致使差動保護裝置動作,難以保證發電機向電網正常供電。
           
          出現上述問題后,我們通常的排除方法是:
             1檢查發電機側和配電板側互感器之間的連線;
             2檢查發電機側互感器的接線;
             3檢查配電板側的互感器的接線。
           
             按圖紙確認,即可得到問題的解決,但在實際的過程中,由于生產廠商的疏忽,設備內部的結構等因數,憑肉眼往往難以確認互感器的極性,走許多彎路都無法找出問題的所在。筆者根據自己在現場調試時所積累的經驗,在此介紹一種方法:即準備一只安培表按圖三所示電路進行連接,然后逐相測出各相二次電流的矢量差,根據電流的大小來判斷問題的所在。一般有以下幾種情況存在:
           
             1有兩相的二次電流矢量差相等幾乎為零,而另一相的二次電流矢量差比這相等的兩相的二次電流矢量差大,我們就可以判斷這一相的互感器的極性接反,如圖二所示,只要改變這相互感器的極性即可;
             2有一相的二次電流矢量差接近為零,而另兩相的二次電流矢量差較大,這時我們判斷有三種情況,
               a這兩相互感器的極性接反;
               b這兩相互感器接反;
               c這兩相互感器接反,同時極性也接反;
           
             3三相之間的二次電流矢量差都不一樣,我們應采取排除法來確認,以同樣的方法,以其中任一相為標準,改變另兩相互感器的接線,檢測各相之間的矢量差電流,來比較,根據電流的大小,參照1和2的步驟即可找出問題的所在。
           
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