淺析某型岸電穩(wěn)壓裝置的使用與維護(hù)保養(yǎng)

陳升武+左紅穩(wěn)+黃進(jìn)明

摘 要：船舶岸電穩(wěn)壓裝置是船舶電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，是連接岸電、船電與用電設(shè)備的樞紐。岸電穩(wěn)壓裝置的維護(hù)與保養(yǎng)，保障裝置的正常使用顯得尤為重要。該文簡要介紹了某型岸電穩(wěn)壓裝置的基本參數(shù)、主要功能及工作原理，分析了其在船舶停靠碼頭期間使用時應(yīng)該注意的問題，并結(jié)合岸電穩(wěn)壓裝置使用過程中遇到的常見問題，闡述了該裝置的日常維護(hù)保養(yǎng)工作，為使用該型岸電穩(wěn)壓裝置的技術(shù)人員提供了參考，同時對提升技術(shù)人員的設(shè)備綜合保障能力具有重要意義。

關(guān)鍵詞：船舶 岸電穩(wěn)壓 工作原理 維護(hù)保養(yǎng)

中圖分類號：TM44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（c）-0046-03

船舶在靠港停航期間，一般要接用碼頭的岸電對船舶電網(wǎng)供電。工作設(shè)備這樣有利于船舶設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，還可以減輕船舶噪聲污染的程度，減少值班人員及其勞動強(qiáng)度。但是，由于岸電的供電品質(zhì)與船舶電站差距較大，不能完全滿足船舶電網(wǎng)對電壓質(zhì)量的要求，這在一定程度上影響了船舶設(shè)備的可靠工作。

為了解決岸電品質(zhì)不能滿足船舶電網(wǎng)要求的問題，某輪加裝了某型岸電穩(wěn)壓裝置，該裝置具有自動/手動穩(wěn)壓供電、直接供電、故障報警及保護(hù)、延伸報警等功能，可以滿足岸的要求。

1 某型岸電穩(wěn)壓裝置的工作原理分析

某型岸電穩(wěn)壓裝置采用了補(bǔ)償調(diào)整技術(shù)，并由可編程控制器PLC進(jìn)行控制，具有穩(wěn)壓范圍寬、負(fù)載調(diào)整率大、動態(tài)響應(yīng)快、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)。

1.1 工作基本參數(shù)

（1）輸入電壓：三相320～480 VAC 50 Hz。

（2）輸出電壓：400 V±3%（三相、三線制）。

（3）輸出電流：375 A（輸入電壓為380 V）。

（4）額定容量：250 kVA（輸入電壓為380 VAC時）。

（5）工作方式：連續(xù)工作，適用于阻性、感性及容性負(fù)載。

1.2 主要功能

裝置具有自動/手動穩(wěn)壓供電、直接供電、故障報警保護(hù)、延伸報警等功能。按供電方式來分，穩(wěn)壓裝置有直接供電和穩(wěn)壓供電兩種工況。下面分別介紹主要功能及操作方法。

（1）直接供電。

當(dāng)岸電電壓較穩(wěn)，電壓波動在艦上用電設(shè)備允許范圍內(nèi)，或穩(wěn)壓供電由于某種原因不能正常工作時，可采用直接供電（如圖1）。按直接供電按鈕S2，KA1吸合，直接供電指示燈亮，KM1吸合岸電不通過補(bǔ)償環(huán)節(jié)而直接向主配電板供電。通過轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)換來監(jiān)測輸入、輸出電壓、輸入電流、輸出電流。

（2）穩(wěn)壓供電功能。

穩(wěn)壓供電方式有自動和手動兩種。其中當(dāng)選擇自動穩(wěn)壓方式S6時，按下穩(wěn)壓供電按鈕S2，KA2交流接觸器得電閉合，控制電源交流接觸器KA3得電吸合，PLC控制模塊得電，同時交流接觸器KM3得電，調(diào)壓器及伺服控制電路得電，KM2吸合；裝置能迅速自動地進(jìn)行調(diào)壓，使輸出電壓穩(wěn)定在額定電壓的±3%范圍內(nèi)；當(dāng)選擇手動穩(wěn)壓方式S6時，可以通過操作“手動升壓”或“手動降壓”按鈕來操縱執(zhí)行電機(jī)M，達(dá)到輸出所需要的電壓。為了防止電壓的過高或過低，當(dāng)電刷滑動到調(diào)壓器的上、下端部時，限位開關(guān)SL1、SL3被觸動，分別切斷KM4。KM5的電源，起到上、下限位的保護(hù)作用。另外穩(wěn)壓供電與直接供電能可靠聯(lián)鎖，兩者不能同時合閘，確保系統(tǒng)安全。（如圖1）

（3）報警功能。

為滿足裝置供電的安全可靠，裝置具有以下報警及保護(hù)功能：

①輸入低壓報警：輸入電壓低于320 V。

②輸入過壓報警：輸入電壓高于480 V。

③輸出欠壓報警：輸出電壓低于360 V。

④輸出過壓報警：輸入電壓高于424 V。

⑤傳動故障報警：裝置發(fā)生傳動故障時。

⑥過流報警：輸入或輸出電流大于412 A。

發(fā)生上述任意報警時，裝置都會發(fā)出聲光報警，同時對外輸出延伸報警信號（一常開，一長閉）。若2 min內(nèi)無人應(yīng)答，裝置會自動切斷供電并轉(zhuǎn)入直接供電狀態(tài)。

1.3 某型岸電穩(wěn)壓裝置的工作原理

船舶電網(wǎng)配備岸電穩(wěn)壓裝置后，其岸電系統(tǒng)原理方框如圖3所示；圖3中的CZW型岸電穩(wěn)壓裝置可根據(jù)船舶總體設(shè)計的需要，安裝于主電站附近，便于系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。裝置主要由補(bǔ)償變壓器單元T1、調(diào)壓器T2、可編程控制器PLC、電量取樣板AP1、輔助控制電路及電壓、電流測量儀表等組成。

（1）穩(wěn)壓原理。

當(dāng)輸入電壓波動，裝置通過電量采樣系統(tǒng)獲取反饋電壓，再經(jīng)PLC判斷、處理輸出控制指令，通過調(diào)壓器調(diào)壓臂上升或下降，調(diào)節(jié)補(bǔ)償變壓器初級電壓，從而達(dá)到快速穩(wěn)壓的目的。整個穩(wěn)壓系統(tǒng)具有可靠性高，響應(yīng)速度快、精度高、穩(wěn)壓范圍寬的特點(diǎn)。（如圖2、圖3）

（2）補(bǔ)償原理。

當(dāng)輸出電壓高于額定值時，穩(wěn)壓系統(tǒng)通過電量采樣單元獲取反饋電壓，經(jīng)PLC判斷與處理輸出控制指令，控制調(diào)壓器減小補(bǔ)償變壓器初級電壓，使輸出電壓穩(wěn)定在額定范圍內(nèi)。若輸出電壓低于額定值時，經(jīng)PLC判斷與處理輸出控制指令，控制調(diào)壓器增大補(bǔ)償變壓器初級電壓，使輸出電壓穩(wěn)定在額定范圍內(nèi)。

2 使用與維護(hù)保養(yǎng)

岸電穩(wěn)壓裝置是船舶與碼頭供電的橋梁，其工作的安全穩(wěn)定關(guān)乎船舶與碼頭的安全，因此，在使用前及使用時應(yīng)做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，同時也有必要對其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

2.1 使用前注意事項(xiàng)

（1）通電前檢查。

①裝置內(nèi)各部分元器件應(yīng)完好無損，固定件應(yīng)牢固可靠。

②輸入電源電壓應(yīng)與裝置銘牌上電壓相符。

（2）接線。

接線應(yīng)按制造廠提供的外部接線圖準(zhǔn)確接線，同時應(yīng)注意順序是否正確。

（3）通電檢查（輸出負(fù)載應(yīng)斷開）。

①通過上述檢查與接線無誤后，接上電源，按手動穩(wěn)壓操作步驟進(jìn)入手動穩(wěn)壓供電狀態(tài)。

②按“手動增壓”或“手動減壓”按鈕進(jìn)行調(diào)壓，使輸出電壓穩(wěn)定在所需的電壓上。將“手/自動”選擇開關(guān)置于“自動”上，裝置將自動調(diào)整輸出電壓，使之穩(wěn)定在400 V±3%之間。

③按“停止供電”按鈕，切斷穩(wěn)壓輸出。

2.2 岸電穩(wěn)壓裝置的維護(hù)與保養(yǎng)

（1）常見故障處理。

穩(wěn)壓裝置具有多種報警功能，可以根據(jù)這些故障報警采取相應(yīng)的措施。

①輸出低壓或高壓。

可能是由于穩(wěn)壓方式轉(zhuǎn)換開關(guān)在“手動”位置上，讓轉(zhuǎn)換開關(guān)置于自動位置，另外，可檢查PLC是否正常工作。

②傳動故障。

可能是傳動機(jī)構(gòu)卡死，熔斷器燒毀，碳刷磨損，更換熔斷器或碳刷。

③過載。

檢查負(fù)載運(yùn)行情況，應(yīng)減小負(fù)載。

（2）日常保養(yǎng)。

裝置投入使用后必需定期維護(hù)保養(yǎng)，一般為每月一次。維護(hù)保養(yǎng)包括。

①檢查熔斷器是否完好。

②檢查儀表、指示燈等元器件是否完好與松動。

3 結(jié)語

船舶岸電穩(wěn)壓裝置是船舶電力系統(tǒng)的重要組成部分，裝置工作的正常與否直接影響到船舶電力的穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致全船失電，影響船員的日常生活，也會影響船舶日常工作的開展。通過對某型裝置功能的介紹及原理的闡述，總結(jié)出一套實(shí)用的維護(hù)保養(yǎng)方法，對提升設(shè)備可靠性具有重要意義。但是岸電穩(wěn)壓裝置的維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)該根據(jù)具體型號、具體使用環(huán)境而有所不同，技術(shù)人員可根據(jù)具體情況，因地制宜，采用最安全、快捷、實(shí)用的方法去維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備，這樣才能保證設(shè)備的可靠、安全運(yùn)行，也能延長裝置的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1] 林華峰，李華，趙克威.船舶電站及電力拖動[M].北京：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2005：32-41.

[2] 某型岸電穩(wěn)壓裝置說明書，江蘇常熟瑞特電器有限責(zé)任公司[Z].2006.

[3] 中國海事服務(wù)中心組織編寫.船舶輔機(jī)[M].大連海事大學(xué)出版社，2012：110-115.