劉 磊

（天津海運(yùn)職業(yè)學(xué)院，天津300350）

0 引言

應(yīng)急發(fā)電機(jī)是船舶航行中最重要的電氣設(shè)備之一。中國船級(jí)社《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》規(guī)定:“客船及 500總噸以上的貨船應(yīng)設(shè)有獨(dú)立的應(yīng)急電源”。一般采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)或應(yīng)急蓄電池作為應(yīng)急電源。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組應(yīng)該具有獨(dú)立的冷卻裝置和燃油供給單元，并設(shè)有滿足規(guī)范要求的啟動(dòng)裝置。

當(dāng)發(fā)生故障導(dǎo)致船舶主電網(wǎng)失電時(shí)，為了保證船舶正常航行，必須向船舶重要負(fù)載如舵機(jī)、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、應(yīng)急照明系統(tǒng)等，以及一些必不可少的控制設(shè)備如主機(jī)遙控系統(tǒng)等自動(dòng)供電。在設(shè)計(jì)和建造船舶應(yīng)急電網(wǎng)時(shí)應(yīng)保證其相具有較高的可靠性和安全性，同時(shí)采用聯(lián)絡(luò)開關(guān)或其他設(shè)備與主電網(wǎng)分開，使其對(duì)于主電網(wǎng)具有一定的獨(dú)立性。由于柴油機(jī)熱效率比較高、啟動(dòng)快、機(jī)動(dòng)性好，因此在目前運(yùn)輸船舶上應(yīng)急發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)一般采用柴油機(jī)。

1 應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)啟動(dòng)控制

CCS規(guī)范要求，當(dāng)船舶發(fā)生火災(zāi)或其它災(zāi)害引起主電源供電失效時(shí)，應(yīng)急發(fā)電機(jī)應(yīng)能自動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)連接于應(yīng)急配電板，盡快地承擔(dān)額定負(fù)載，最長(zhǎng)時(shí)間不得超過45 s，即當(dāng)船舶主電網(wǎng)失電后，經(jīng)不超過45 s延時(shí)，該裝置立即投入工作，進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)控制。若一次啟動(dòng)成功，從啟動(dòng)開始，經(jīng)過10 s左右，檢測(cè)發(fā)電機(jī)端電壓及頻率是否合格，如在正常范圍內(nèi)，則主開關(guān)合閘向應(yīng)急配電板供電。若一次啟動(dòng)不成功，可以在30 s內(nèi)自動(dòng)控制啟動(dòng)三次，以保證啟動(dòng)成功的最大可能性。三次啟動(dòng)只要有一次成功，就按照預(yù)先設(shè)定的程序往下運(yùn)行；若三次啟動(dòng)均失敗，裝置停止工作，發(fā)出聲、光報(bào)警，如圖1所示。正常運(yùn)行中，油壓、水溫等參數(shù)不符合要求時(shí)，給出報(bào)警信號(hào)。即時(shí)監(jiān)視頻率，使之自動(dòng)穩(wěn)定在規(guī)定范圍以內(nèi)。

該機(jī)可連續(xù)啟動(dòng)三次,故三次啟動(dòng)失敗后應(yīng)發(fā)出“啟動(dòng)失敗”報(bào)警,其操作方法如下:

1)將停機(jī)電磁閥人為鎖定；

2)將自控箱“自動(dòng)-手動(dòng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“自動(dòng)”位置；

3)將應(yīng)急配電板“自動(dòng)-手動(dòng)-運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)”轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)”位置；

4)在自控箱上按下啟動(dòng)按鈕,自動(dòng)啟動(dòng)三次后即可發(fā)出“啟動(dòng)失敗”報(bào)警。

當(dāng)船舶主電網(wǎng)恢復(fù)供電以后，自動(dòng)裝置使應(yīng)急發(fā)電機(jī)停車，一切恢復(fù)原始狀態(tài)，以備下次工作。

2 應(yīng)急發(fā)電機(jī)與主發(fā)電機(jī)邏輯關(guān)系

應(yīng)急發(fā)電機(jī)與主發(fā)電機(jī)的邏輯關(guān)系可用圖2表示。聯(lián)絡(luò)開關(guān)位于主配電板與應(yīng)急配電板之間，帶有失壓脫扣器，用于主發(fā)電機(jī)組、應(yīng)急發(fā)電機(jī)和岸電開關(guān)之間的電氣連鎖，以防止發(fā)生非同步合閘。

當(dāng)主電網(wǎng)正常供電時(shí)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合，主配電板向應(yīng)急配電板供電；當(dāng)主電網(wǎng)失電時(shí)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)因失壓脫扣線圈斷電而脫口跳閘，應(yīng)急發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，應(yīng)急主開關(guān)自動(dòng)閉合對(duì)應(yīng)急配電板供電。由于聯(lián)絡(luò)開關(guān)已經(jīng)斷開，應(yīng)急發(fā)電機(jī)不能向主配電板供電。當(dāng)主電網(wǎng)恢復(fù)供電后，控制系統(tǒng)檢測(cè)到主電網(wǎng)有電，應(yīng)急主開關(guān)先跳閘，接著聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合，應(yīng)急配電板恢復(fù)到由主配電板供電狀態(tài)。應(yīng)急發(fā)電機(jī)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)和應(yīng)急主開關(guān)互為連鎖，不能同時(shí)合閘。

3 應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制中的常見故障分析與排除

應(yīng)急發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后電壓過低，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能正常建立電壓?？赡茉?yàn)閯?lì)磁系統(tǒng)或原動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，具體分析過程和處理方法如下：

1)旋轉(zhuǎn)整流裝置故障

2)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)元件的損壞;

3)原動(dòng)機(jī)故障。

4 結(jié)束語

應(yīng)急發(fā)電機(jī)是船舶重要的電氣設(shè)備之一，只要能夠及時(shí)判斷處理產(chǎn)生的故障，就能避免造成損失。本文針對(duì)自動(dòng)控制中的常見故障進(jìn)行了分析與討論，并提出了解決的辦法，對(duì)于船舶安全航行具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)意義。

[1]中國船級(jí)社.鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范.北京: 人民交通出版社,2006.

[2]高樹柏.船舶應(yīng)急發(fā)電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.大連海事大學(xué)，2012.

[3]張春來，林葉春.船舶電氣與自動(dòng)化（船舶電氣）.大連海事大學(xué)出版社，人民交通出版社，2012.

[4]戚永剛.示教型船舶應(yīng)急發(fā)電機(jī)組自動(dòng)控制裝置的設(shè)計(jì).大連海事大學(xué)，2005.

[5]王云華.船舶應(yīng)急發(fā)電機(jī)基于PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).航海技術(shù)，2010.