Apabila kapal beroperasi di laut, kebolehpercayaan bekalan kuasa di seluruh kapal secara langsung berkaitan dengan keselamatan operasi dan kualiti penyiapan tugas. Sebagai sumber kuasa teras untuk semua peralatan kapal, operasi stabil stesen janakuasa kapal memainkan peranan yang menentukan. Sebuah kapal tertentu dilengkapi dengan 5 set penjana diesel HFC moden 770kW. Ia mengguna pakai sistem pengurusan stesen janakuasa automatik (PMS) Kongsberg DC-20, yang bertanggungjawab untuk memantau status grid kuasa dan mengawal stesen janakuasa secara automatik. Ia boleh mencapai peraturan automatik permulaan, berhenti, sambungan grid dan pemotongan set penjana.
Kapal itu mempunyai keperluan yang tinggi untuk kebolehpercayaan bekalan kuasa dalam operasi luar pesisirnya. Semasa operasi biasa, ia menggunakan mod operasi-bersambung grid dengan tiga unit dan operasi stesen janakuasa ditetapkan kepada separa-automatik. Muatan keseluruhan kapal kekal stabil pada sekitar 1,400 kW. Stesen janakuasa mempunyai tiga mod operasi: Dalam mod manual, kakitangan bertugas-melengkapkan sambungan grid secara manual dan memutuskan sambungan unit berdasarkan beban grid dan status unit. Dalam mod separa-automatik, PMS memantau jumlah kuasa grid kuasa dalam masa nyata. Apabila beban tidak normal, ia mengeluarkan penggera. Selepas kakitangan bertugas-membuat pertimbangan, mereka mengeluarkan arahan dan PMS melengkapkan operasi berikutnya secara automatik. Dalam mod automatik, semua operasi stesen janakuasa dikawal sepenuhnya oleh PMS. Hubungan bekalan kuasa kapal ditunjukkan dalam Rajah 1.
Rajah 1 menunjukkan hubungan bekalan kuasa kapal
I. Fenomena Kesalahan
Semasa pelayaran kapal, set penjana No. 2, No. 4 dan No. 5 telah disambungkan ke grid untuk operasi, manakala set penjana No. 1 dan No. 3 berada dalam keadaan siap sedia sejuk yang dikawal jauh-. Stesen janakuasa berada dalam mod separa-automatik. Jumlah beban keseluruhan kapal ialah kira-kira 1,400 kW, dengan satu-beban unit kira-kira 57%. Tanpa sebarang arahan pengendalian yang dikeluarkan oleh-kakitangan bertugas, fenomena kerosakan berlaku satu demi satu: Pada 17:11:03, set penjana No. 1 dimulakan secara automatik dan disambungkan serta-merta ke grid untuk operasi. Pada 17:11:14, PMS mengeluarkan penggera tekanan bahan api rendah untuk set penjana No.1 (tekanan pada masa penggera ialah 0.1MPa). Pada 17:12:10, penggera telah ditetapkan semula (tekanan pada masa penetapan semula ialah 0.16MPa). Selepas itu, kakitangan-bertugas telah membuka set penjana Tanpa. 1 dalam mod separa-automatik dan segera melaporkan situasi yang berkaitan kepada-jurutera bertugas. Kepincangan fungsi ini tidak menyebabkan seluruh kapal kehilangan kuasa, tetapi permulaan automatik-dan sambungan grid set penjana No. 1 tanpa arahan adalah keadaan yang tidak normal. Penyiasatan menyeluruh tentang punca adalah perlu untuk memastikan keselamatan bekalan kuasa.
II. Analisis Mekanisme Kerosakan
Berdasarkan prinsip kerja sistem pemantauan stesen janakuasa automatik kapal ini, sebab yang berpotensi untuk sambungan grid automatik kecemasan set penjana sandaran No{0}} terutamanya termasuk dalam tiga kategori berikut, yang semuanya berkaitan dengan prinsip kawalan teras PMS: "Memastikan kapasiti sambungan grid set penjana lebih besar daripada beban grid dan menghalang keseluruhan kapal daripada kehilangan kuasa."
1. Operasi abnormal set penjana
Jika set penjana tunggal pada grid mengalami kelajuan putaran yang tidak normal (jatuh, kelajuan berlebihan), tekanan minyak pelincir rendah, tekanan minyak bahan api yang rendah, suhu salur keluar air yang terlalu tinggi, atau jika voltan dan frekuensi menyimpang daripada julat standard dan mencetuskan penggera, ia boleh menyebabkan set penjana dimatikan, sekali gus mengakibatkan pengurangan mendadak dalam bekalan kuasa ke grid dan menimbulkan risiko kehilangan kuasa keseluruhan kapal. Pada ketika ini, PMS akan memulakan unit siap sedia secara automatik dan menyambung dengan cepat ke grid untuk memastikan bekalan kuasa stabil ke grid.
2. Operasi suis utama yang tidak normal
Jika suis utama set penjana tunggal pada grid mengalami tersandung yang tidak normal semasa selari, pemotongan atau operasi biasa, untuk mengelakkan keseluruhan kapal daripada kehilangan kuasa, PMS akan memulakan unit siap sedia secara automatik dan melengkapkan sambungan grid. Terdapat kes anomali sedemikian: Semasa operasi luar pesisir tertentu, apabila unit No. 1 ditanggalkan dalam mod separa-automatik, unit kawalan suis utama tidak berfungsi. Walaupun ia tidak menyebabkan gangguan bekalan elektrik untuk keseluruhan kapal, unit No. 5 siap sedia masih dimulakan secara automatik dan disambungkan ke grid.
3. Pengurangan mendadak dalam bekalan kuasa daripada grid kuasa atau peningkatan mendadak dalam beban
Apabila beban grid kuasa seluruh kapal tiba-tiba meningkat atau bekalan kuasa dari-unit penjana grid tiba-tiba berkurangan, PMS akan memulakan unit siap sedia secara automatik untuk memastikan bahawa jumlah kapasiti grid-unit yang disambungkan memenuhi permintaan beban. Bar bas pemilik kapal dibahagikan kepada dua bahagian, A dan B, yang boleh mencapai bekalan kuasa tersegmen. Kedua-dua bahagian bar bas dikawal secara bebas, dan logik kawalannya konsisten dengan bekalan kuasa keseluruhan bahagian. Jika terdapat pengurangan mendadak dalam bekalan kuasa atau peningkatan mendadak dalam beban di mana-mana bahagian, ia akan mencetuskan unit siap sedia bahagian itu untuk dimulakan dan disambungkan ke grid.
III. Diagnosis dan Pengendalian Kesalahan
1. Penyelesaian masalah yang komprehensif
Juruteknik memeriksa kemungkinan punca kerosakan-yang disebutkan di atas satu demi satu, daripada mudah kepada kompleks dan secara beransur-ansur menghapuskan faktor yang tidak berkaitan. Proses pemeriksaan khusus adalah seperti berikut:
• Menyiasat faktor operasi kakitangan: Berkomunikasi sepenuhnya dengan-kakitangan bertugas untuk mengesahkan bahawa tiada ralat kakitangan dalam operasi; Mengenai penggera tekanan bahan api rendah Unit 1, ia dianalisis bahawa ia disebabkan oleh pengagihan beban yang cepat selepas unit disambungkan dengan cepat ke grid, mengakibatkan kekurangan sementara bekalan bahan api dalam pam bekalan bahan api unit. Selepas itu, apabila Unit 1 dimulakan semula mengikut prosedur biasa, penggera ini tidak berlaku lagi, mengesahkan rasional analisis ini.
• Semak status unit dalam-rangkaian: Jalankan pengesahan terperinci bagi parameter operasi teras (voltan kerja, arus, kekerapan, tekanan bahan api, tekanan minyak pelincir,-suhu tinggi suhu salur keluar air, dsb.) 2#, 4# dan 5# dalam-unit rangkaian. Semua parameter memenuhi piawaian dan kemungkinan PMS tersilap memulakan unit siap sedia disebabkan keabnormalan dalam-unit rangkaian diketepikan.
• Pemeriksaan litar kawalan Unit 1: Pemeriksaan menyeluruh terhadap komponen, modul dan litar permulaan litar kawalan elektrik Unit 1 telah dijalankan, dengan tumpuan untuk memeriksa geganti perantaraan dan modul kawalan dalam litar permulaan. Tiada kerosakan atau pincang fungsi ditemui, dan pengaruh litar kawalan yang tidak normal pada unit itu sendiri telah diketepikan.
• Periksa komponen sistem pemantauan: Periksa pengubah semasa sistem pemantauan dan penggera Kongsberg, dapatkan semula rekod sejarah sistem, sahkan bahawa tiada turun naik yang ketara dalam jumlah arus bar bas utama, dan tolak kemungkinan maloprasi sistem yang disebabkan oleh sisihan pengesanan pengubah semasa.
• Siasat impak beban grid: Hubungi setiap kedudukan untuk mengesahkan permulaan dan hentian peralatan kuasa tinggi-semasa tempoh kerosakan, sahkan bahawa tiada-alatan kuasa tinggi bermula atau berhenti dalam tempoh ini dan menolak kemungkinan permulaan sistem kecemasan disebabkan oleh kesan beban.
2. Lokasi Kerosakan dan Pengendalian
Selepas menghapuskan faktor biasa di atas, juruteknik seterusnya menganalisis dalam kombinasi dengan susun atur bekalan kuasa pada masa itu: Apabila kerosakan berlaku, satu unit bar bahagian A disambungkan ke grid, dan dua unit bar bas bahagian B disambungkan ke grid. Terdapat kira-kira 700A arus yang mengalir dari bahagian B ke bahagian A melalui suis pengikat. Jika suis pengikat beroperasi secara tidak normal atau diputuskan sambungan, bar bas bahagian A-akan mengalami situasi di mana "beban kuasa melebihi kapasiti bekalan kuasa unit". Pada ketika ini, PMS memulakan unit siap sedia bahagian A- 1 untuk disambungkan ke grid, yang selaras dengan prinsip kawalannya.
Pemeriksaan telah dijalankan pada suis pengikat dan didapati bahawa unit kawalan logiknya (Schneider MIC 5.0) mempunyai keabnormalan yang jelas: kuasa bateri dalaman tidak mencukupi dan paparan arus tiga-fasa tidak stabil dan terputus-putus. Fungsi teras unit kawalan ini adalah untuk menerima input isyarat semasa oleh sensor pemutus litar, membuat pertimbangan dan kemudian mengeluarkan arahan kepada penggerak (gegelung penutup, gegelung pembukaan, dll.) untuk mencapai kawalan tindakan suis. Keabnormalannya menyebabkan PMS tersalah anggap bahawa papan pengedaran utama memerlukan bekalan kuasa tersegmen, dan kemudian memulakan Unit 1.
Kakitangan teknikal telah menentukan bahawa rancangan pelupusan adalah untuk menggantikan unit kawalan suis pengikat. Langkah-langkah khusus adalah seperti berikut: Sepanjang proses, keutamaan akan diberikan untuk memastikan bekalan kuasa yang stabil untuk keseluruhan kapal dan melindungi keselamatan peralatan.
(1) Kawal selia muatan dan unit: Putuskan sambungan beban bukan{1}}kritikal, putuskan sambungan set penjana No. 4, selaras dan kawal pengagihan beban seluruh kapal dan kapasiti bekalan kuasa unit, kurangkan arus yang mengalir melalui suis pengikat kepada kurang daripada 10% daripada nilai terkadar (3200A), dan apabila 150 putuskan sambungan suis pengikat arus di bawah.
(2) Penggantian unit kawalan: Tarik suis pengikat keluar dari papan agihan, tanggalkan penutup hadapan pemutus litar, cabut palam reben sambungan antara unit kawalan dan pemutus litar, gantikan unit kawalan yang rosak, dan laraskan nilai tetapan perlindungan geganti dan masa tetapan unit kawalan baharu melalui dail.
(3) Pemulihan sistem: Pasang semula suis pengikat dan goncangkannya ke dalam papan pengedaran. Tutup suis pengikat dan seluruh kapal akan menyambung semula bekalan kuasa biasa.
Selepas seminggu operasi-susulan, tiada penutupan atau pembukaan abnormal set penjana berlaku lagi, mengesahkan bahawa kerosakan telah dihapuskan sepenuhnya. Selepas kapal berlabuh di dermaga, pengeluar telah dihubungi untuk menggunakan instrumen khusus Schneider untuk menguji dan menentukur unit kawalan kerosakan. Didapati bahawa bateri dalaman telah gagal (dengan hayat perkhidmatan berkadar 5 tahun tetapi sebenarnya digunakan selama 8 tahun), dan terdapat sisihan 20A dalam nilai tetapan. Ini mengesahkan lagi punca kerosakan.
iv. Kesimpulan dan Cadangan
Berdasarkan penyelesaian masalah, proses pengendalian kerosakan ini dan keputusan pengesahan seterusnya, kesimpulan dan cadangan praktikal berikut dibuat untuk memberikan rujukan untuk operasi selamat stesen janakuasa kapal:
1. Pengendalian kerosakan mestilah saintifik dan teliti: Selepas kesalahan ini berlaku, juruteknik dengan tenang menguruskan keseluruhan muatan kapal dan status unit. Melalui pendekatan penyelesaian masalah "daripada mudah kepada kompleks", mereka mengenal pasti punca kerosakan secara beransur-ansur, dengan berkesan menghalang pengembangan bekalan kuasa yang tidak normal dan memastikan keselamatan navigasi kapal.
2. Langkah berjaga-jaga perlu diambil semasa mengendalikan suis pengikat: Sebelum menggantikan unit kawalan suis pengikat, suis pengikat perlu dicabut terlebih dahulu. Untuk melindungi suis, adalah perlu untuk menyelaraskan pengagihan beban dan kuasa unit untuk membuat suis pengikat terputus di bawah keadaan semasa yang rendah, sambil memastikan bekalan kuasa yang berterusan dan boleh dipercayai di seluruh kapal.
3. Penyelenggaraan unit kawalan memerlukan perhatian kepada butiran: Unit kawalan suis penghubung ialah peranti modular bersepadu dengan kebolehpercayaan yang tinggi tetapi kebolehselenggaraan yang lemah. Selepas kegagalan, ia biasanya perlu diganti secara keseluruhan, dan proses penggantian agak mudah. Perlu diingatkan bahawa cip "H1" di bawah unit kawalan ini perlu dibekalkan secara berasingan oleh Schneider. Alat ganti perlu disediakan lebih awal.
4. Terdapat pelan alternatif untuk tindak balas kecemasan maritim: Semasa operasi maritim, jika unit kawalan tidak boleh diganti atau dibaiki tepat pada masanya, dua langkah kecemasan boleh diguna pakai: Satu ialah menggunakan mod bekalan kuasa bersegmen. Kakitangan-bertugas perlu memantau dengan teliti perubahan beban bar bas A dan B dan-bersedia dengan baik untuk operasi kecemasan. Yang kedua ialah mengunci suis ikatan secara manual selepas menutupnya (pemutus litar mempunyai-fungsi penguncian terbina dalam) untuk mengelakkan suis seri daripada tersandung tanpa diduga.
5. Optimumkan mod bekalan kuasa untuk mengurangkan bahaya tersembunyi: Terdapat lebih banyak peranti elektrik di bahagian A dan lebih sedikit di bahagian B. Adalah disyorkan untuk menggunakan mod bekalan kuasa bersambung-grid bagi "2 unit dalam Bahagian A dan 1 unit dalam bahagian B" semasa tempoh kritikal seperti operasi laut, navigasi di laluan air yang sempit dan berlabuh dan berlabuh di dermaga. Dalam mod ini, walaupun suis pengikat dalam keadaan tertutup, arus yang mengalir melaluinya agak kecil. Walaupun suis pengikat tidak berfungsi, ia masih boleh memastikan bekalan kuasa berterusan untuk keseluruhan kapal, meminimumkan risiko bekalan kuasa dan kebarangkalian kegagalan kuasa untuk keseluruhan kapal sepenuhnya.