船舶絕緣故障查找及總結(jié)

船舶絕緣故障查找及總結(jié)孫立新【摘要】文章從船舶的絕緣故障分析查找出發(fā)，探討船舶電網(wǎng)絕緣監(jiān)視和故障查找的方法，結(jié)合自身在船經(jīng)歷進行分析總結(jié)，以期能夠為今后船舶絕緣故障查找方面提供一定的參考與幫助.【期刊名稱】《船電技術(shù)》【年(卷)，期】2015(035)002【總頁數(shù)】3頁(P34-36)【關鍵詞】船舶電網(wǎng);絕緣監(jiān)測;故障查找【作者】孫立新【作者單位】江蘇海事職業(yè)技術(shù)學院輪機工程系,南京211170【正文語種】中文【中圖分類】U6610引言隨著現(xiàn)代船舶電氣設備及系統(tǒng)不斷增大，供電網(wǎng)絡也越來越復雜，同時船舶電氣設備工作的實際環(huán)境，如溫度、濕度、鹽霧、霉菌等條件比較惡劣，使得船舶電力系統(tǒng)絕緣不斷經(jīng)受考驗。當前船舶電力系統(tǒng)普遍采用交流三相三線制的絕緣系統(tǒng)，這種供電系統(tǒng)的優(yōu)點是當一相對地絕緣損壞時不會出現(xiàn)短路跳閘而導致供電中斷，從而保證了船舶設備供電的連續(xù)性和可靠性。但是如不及時處理解決，會在另一相發(fā)生絕緣損壞時形成短路，輕者引起配電開關跳閘，中斷供電，重者損壞設備、引發(fā)火災，影響船舶和人身的安全。那么當船舶電力系統(tǒng)絕緣損壞時，如何快速有效地排除故障，對船舶供電的安全性和可靠性具有十分重要的意義。1故障實例分析處理1.1實例1我輪在航行途中多次出現(xiàn)了主配電板440V絕緣低報警，報警只持續(xù)1s,然后自動回到無窮，對全船巡回檢查沒有發(fā)現(xiàn)異常，警報發(fā)生基本沒有時間規(guī)律。某天海況較差，0000到1200已報警3次，決定更換下運行的2號發(fā)電機組，換上3號機組試試。先來確定發(fā)電機組是否有問題，這樣一直到第二天上午，沒有發(fā)生絕緣報警，0830再換回2號發(fā)電機組，0928再次發(fā)出絕緣報警，1016又來一次，換回3號發(fā)電機組，基本確認是2號發(fā)電機組絕緣故障。從故障現(xiàn)象來看，故障范圍應該在發(fā)電機本身到其主開關部分。具體檢查內(nèi)容：1）打開2號發(fā)電機頂部端蓋，檢查發(fā)電機定子繞組的三相引線（每相6根線）是否正常；2）檢查勵磁系統(tǒng)的所有導線是否正常；3）檢查進出發(fā)電機接線箱的所有電纜與填料函是否正常；4）檢查接線箱內(nèi)相復勵繞組、AVR及其它元器件是否正常；5）打開發(fā)電機兩側(cè)的通風濾網(wǎng)，觀察檢查發(fā)電機內(nèi)部情況，盤車檢查定子與轉(zhuǎn)子間的間隙是否正常；6）打開2號發(fā)電機控制屏后蓋，檢查從發(fā)電機接線箱到主配電板的所有電纜/電線是否正常；7）檢查電壓互感器、電流互感器等是否正常。這一圈檢查下來沒有發(fā)現(xiàn)異常，因為絕緣故障存在時間太短，屬于偶然故障。這些常規(guī)檢查找不到故障點也很正常，現(xiàn)在針對船舶實際情況進行進一步的分析研究。這個接地點可能在接頭、拐角及震動厲害的部位，最可能的地方就是發(fā)電機的接線箱附近（見圖1）。用萬用表電阻檔（X10K）測量各電纜芯線對地電阻值，用手一根根搖動電纜線，模擬發(fā)電機振動，當萬用表指示的對地電阻值有較大幅度變化時，說明正在搖動的這根主電纜可能有問題，其它的五根搖動時電阻值均沒有變化。把它從發(fā)電機接線排上拆下，再次搖動這根線，電阻值時高時低，可以確定是這根線的問題。把這根線從接線箱上拆下，外觀上仔細檢查后沒發(fā)現(xiàn)異常，然后先剝掉外面的防護層，再剝里面的鎧套層，當剝到離填料函10cm左右時，發(fā)現(xiàn)內(nèi)層絕緣層有一處不明顯的細微裂痕（見圖2）。再仔細檢查發(fā)現(xiàn)有一根細鋼絲插在里面，扒開用尖嘴鉗將其取出，先用絕緣膠帶包扎，再用絕緣膠皮包裹，最后用黑色膠布纏緊，把電纜裝好復位。再次搖動這根電纜線來檢查絕緣，電阻值沒有變化。1700將2號機組投入運行，同樣海況下運行二天，440V絕緣低沒有再報過警，故障基本排除。1.2實例2某次航行途中，巡回檢查到主配電板時，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測440V絕緣的兆歐表指針由無窮大慢慢下降，立即對全船分頭查找，沒有異常，最后下到1.1MQ停了下來，當時是下午四點多鐘，天氣晴朗、海況良好，機艙外部沒有使用設備，空調(diào)沒開，空壓機、冰機正好停機，最可能的就是廚房設備（正好是燒飯時間）。但切斷廚房電，兆歐表沒有反應，考慮到當時是航行狀態(tài)，實際絕緣也不是太低，沒有立刻采用分區(qū)拉電法。過了一會發(fā)現(xiàn)絕緣值在慢慢回升，最后趨于正常。但是故障根源沒有找到，初步分析故障設備應該是短時工作的設備。果然第二天相同時間點故障再次發(fā)生，排除了短時工作的日用水泵、鍋爐補水泵等。進一步分析研究，最后鎖定冰庫化霜，切斷其配電開關，絕緣表立即恢復正常，原來是每天1600定時化霜（此時壓縮機停機），化下的水流到了加熱棒的接線柱上引起絕緣下降，霜化完了又恢復正常，經(jīng)過絕緣處理后恢復正常。2船舶電網(wǎng)絕緣故障的監(jiān)測船舶供電系統(tǒng)分兩部分：440V動力供電系統(tǒng)和220V照明供電系統(tǒng)，它們之間采用變壓器連接，沒有電的直接聯(lián)系，船舶電網(wǎng)絕緣監(jiān)測與之對應。由于照明系統(tǒng)分布較廣，燈點數(shù)就多，照明系統(tǒng)絕緣故障占船舶電網(wǎng)絕緣故障的80%以上，因為只有磁的聯(lián)系。這樣當照明系統(tǒng)發(fā)生絕緣故障時，就不會影響到動力系統(tǒng)供電，提高了船舶航行的安全性。2.1電網(wǎng)絕緣的監(jiān)視方法目前監(jiān)視船舶電網(wǎng)絕緣常用的方法有兩種:1） 絕緣指示燈（地氣燈）當電力系統(tǒng)一相絕緣下降或接地時，相應絕緣指示燈變暗或熄滅，而另兩相絕緣指示燈比平時亮。其缺點是當三相絕緣同時下降，它就測不出來。2） 配電板式兆歐表可以在線監(jiān)測船舶電網(wǎng)對地絕緣值，有的還可以當絕緣低于報警設定值發(fā)出報警。2.2電網(wǎng)絕緣故障的查找方法1）分區(qū)拉電法（支路斷電法）船上所有負載都是由主配電板直接或經(jīng)分配電板間接供電，這樣整個供電網(wǎng)絡就由很多供電支路來構(gòu)成，而每一支路通斷就由配電開關來控制。當配電板式兆歐表指向零或者一地氣燈熄滅（另兩個比平時亮），說明電網(wǎng)中正在運行的某一設備的某一點接地。常規(guī)的方法就用分區(qū)拉電法，其實質(zhì)是把大系統(tǒng)分成小系統(tǒng)，再從小系統(tǒng)中把故障源分離出來。一般是先拉掉次要負載（如起貨機、空調(diào)、廚房電等），再去拉重要負載，當斷開某一配電開關時，指示燈或兆歐表恢復正常，就說明是這個區(qū)域或子路絕緣故障，再去找更小的區(qū)域，最后分段查找，直到找到接地點。2）經(jīng)驗法能否快速、準確地查找到故障點，與電氣管理者的經(jīng)驗、對該輪供電系統(tǒng)的熟悉程度、故障分析判斷的能力等有重大關系。一般經(jīng)驗來自兩方面：間接經(jīng)驗和直接經(jīng)驗。間接經(jīng)驗來自書本上或他人傳授的；直接經(jīng)驗是自身在解決絕緣故障時所獲得的實踐經(jīng)驗。把各方面資料匯總可以得到，容易發(fā)生絕緣故障的設備主要是：①室外的電氣設備，如起貨機、錨機、絞纜機、吊艇機、舷梯、電笛、航行燈、信號燈、甲板照明、接線盒、水密開關、水密插座等；②室內(nèi)的電氣設備，如廚房間（電灶、茶水爐等）、洗衣間（洗衣機、烘干機）、衛(wèi)生間（頂燈、鏡前燈）等。3總結(jié)船舶電氣絕緣故障查找是船舶電氣管理工作的重要組成部分。故障原因可能是絕緣層老化、磨損、水密損壞及操作管理不當?shù)?。故障表現(xiàn)的形態(tài)往往是多樣性的，不同類型的船舶，又各有其特點。對于電氣管理者來說，不能生搬硬套，必須從本船的實際出發(fā)，具體問題具體分析，靈活運用基本理論和相關經(jīng)驗，去分析處理各種實際的絕緣問題。分區(qū)拉電法是絕緣故障查找中最基本的方法，但真正查找起來還是比較繁雜的，前面的故障實例1僅用這種方法就不可能查找出來，而且它必須要先斷電，再恢復。這樣對日光燈、水銀燈頻繁起停直接影響啟動、影響壽命；對白熾燈就可能直接燒斷燈絲；如果在航行期間要檢查重要泵組是否有絕緣問題，必須先啟動備用機組，再停止運行的機組，以此來逐個判別，泵多起停一次就多一次沖擊。所以要盡量縮小范圍，減少通斷次數(shù)。結(jié)合本人經(jīng)歷總結(jié)如下：遇到絕緣故障報警，不需要立刻采用分區(qū)拉電法，因為一般船舶都采用三相三線制的絕緣系統(tǒng)，單相接地不會影響設備運行，可以先確認是220V還是440V報警，結(jié)合當時船舶動態(tài)、海況、天氣還有故障發(fā)生的時間等，進行綜合分析研究后，再去采取相應措施。如傍晚發(fā)生照明系統(tǒng)絕緣報警，此時在錨地、碼頭，我首先懷疑甲板照明，調(diào)查確認當天是否下過雨？或者是否沖洗過甲板、生活區(qū)？初步判斷故障范圍，再去進行具體操作，可以先切斷外走廊照明、前后錨燈，最后才是主甲板大燈（一般用的水銀燈啟動困難，而且頻繁起停影響其壽命）。如果是在航行途中，我會懷疑是航行燈、雷達（電羅經(jīng)、雷達等通導設備大多數(shù)也是220V系統(tǒng)供電的，在排除絕緣故障時不要疏忽。特別提醒在斷電之前，與駕駛臺聯(lián)系一下，以免損壞設備。），或者海況較差，甲板上浪導致水密插座絕緣下降等（一般開航前必須對甲板水密門窗、插座等進行檢查）。如果是動力電網(wǎng)絕緣報警，會更復雜一些，一般我會先巡回檢查電氣設備是否有異常，詢問是否有什么設備剛剛投入使用，特別是發(fā)生短時故障，一時找不到故障點，此時需要記下當時的詳細信息（象船舶狀態(tài)、天氣、海況、幾號發(fā)電機組、發(fā)生時間等），以備下次綜合考慮。4結(jié)束語在復雜的船舶電力系統(tǒng)中，要快速、準確地查尋到絕緣故障點的位置，需要管理者不斷學習、總結(jié)經(jīng)驗，培養(yǎng)提高自己分析問題解決問題的能力。平時加強設備維護保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)隱患、排除故障。本文針對船舶電氣絕緣故障案例進行分析處理，結(jié)合自身經(jīng)歷進行的總結(jié)體會