淺析某型岸電穩壓裝置的使用與維護保養

陳升武+左紅穩+黃進明

摘 要：船舶岸電穩壓裝置是船舶電力系統的重要設備，是連接岸電、船電與用電設備的樞紐。岸電穩壓裝置的維護與保養，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壓裝置的基本參數、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該注意的問題，并結合岸電穩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保養工作，為使用該型岸電穩壓裝置的技術人員提供了參考，同時對提升技術人員的設備綜合保障能力具有重要意義。

關鍵詞：船舶 岸電穩壓 工作原理 維護保養

中圖分類號：TM44 文獻標識碼：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供電。工作設備這樣有利于船舶設備的維護保養，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度。但是，由于岸電的供電品質與船舶電站差距較大，不能完全滿足船舶電網對電壓質量的要求，這在一定程度上影響了船舶設備的可靠工作。

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

1 某型岸電穩壓裝置的工作原理分析

某型岸電穩壓裝置采用了補償調整技術，并由可編程控制器PLC進行控制，具有穩壓范圍寬、負載調整率大、動態響應快、工作穩定等特點。

1.1 工作基本參數

（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：連續工作，適用于阻性、感性及容性負載。

1.2 主要功能

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

（1）直接供電。

當岸電電壓較穩，電壓波動在艦上用電設備允許范圍內，或穩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吸合岸電不通過補償環節而直接向主配電板供電。通過轉換開關的轉換來監測輸入、輸出電壓、輸入電流、輸出電流。

（2）穩壓供電功能。

穩壓供電方式有自動和手動兩種。其中當選擇自動穩壓方式S6時，按下穩壓供電按鈕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，調壓器及伺服控制電路得電，KM2吸合；裝置能迅速自動地進行調壓，使輸出電壓穩定在額定電壓的±3%范圍內；當選擇手動穩壓方式S6時，可以通過操作“手動升壓”或“手動降壓”按鈕來操縱執行電機M，達到輸出所需要的電壓。為了防止電壓的過高或過低，當電刷滑動到調壓器的上、下端部時，限位開關SL1、SL3被觸動，分別切斷KM4。KM5的電源，起到上、下限位的保護作用。另外穩壓供電與直接供電能可靠聯鎖，兩者不能同時合閘，確保系統安全。（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：裝置發生傳動故障時。

⑥過流報警：輸入或輸出電流大于412 A。

發生上述任意報警時，裝置都會發出聲光報警，同時對外輸出延伸報警信號（一常開，一長閉）。若2 min內無人應答，裝置會自動切斷供電并轉入直接供電狀態。

1.3 某型岸電穩壓裝置的工作原理

船舶電網配備岸電穩壓裝置后，其岸電系統原理方框如圖3所示；圖3中的CZW型岸電穩壓裝置可根據船舶總體設計的需要，安裝于主電站附近，便于系統進行調整。裝置主要由補償變壓器單元T1、調壓器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）穩壓原理。

當輸入電壓波動，裝置通過電量采樣系統獲取反饋電壓，再經PLC判斷、處理輸出控制指令，通過調壓器調壓臂上升或下降，調節補償變壓器初級電壓，從而達到快速穩壓的目的。整個穩壓系統具有可靠性高，響應速度快、精度高、穩壓范圍寬的特點。（如圖2、圖3）

（2）補償原理。

當輸出電壓高于額定值時，穩壓系統通過電量采樣單元獲取反饋電壓，經PLC判斷與處理輸出控制指令，控制調壓器減小補償變壓器初級電壓，使輸出電壓穩定在額定范圍內。若輸出電壓低于額定值時，經PLC判斷與處理輸出控制指令，控制調壓器增大補償變壓器初級電壓，使輸出電壓穩定在額定范圍內。

2 使用與維護保養

岸電穩壓裝置是船舶與碼頭供電的橋梁，其工作的安全穩定關乎船舶與碼頭的安全，因此，在使用前及使用時應做好相關的準備工作，同時也有必要對其進行維護保養。

2.1 使用前注意事項

（1）通電前檢查。

①裝置內各部分元器件應完好無損，固定件應牢固可靠。

②輸入電源電壓應與裝置銘牌上電壓相符。

（2）接線。

接線應按制造廠提供的外部接線圖準確接線，同時應注意順序是否正確。

（3）通電檢查（輸出負載應斷開）。

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

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

③按“停止供電”按鈕，切斷穩壓輸出。

2.2 岸電穩壓裝置的維護與保養

（1）常見故障處理。

穩壓裝置具有多種報警功能，可以根據這些故障報警采取相應的措施。

①輸出低壓或高壓。

可能是由于穩壓方式轉換開關在“手動”位置上，讓轉換開關置于自動位置，另外，可檢查PLC是否正常工作。

②傳動故障。

可能是傳動機構卡死，熔斷器燒毀，碳刷磨損，更換熔斷器或碳刷。

③過載。

檢查負載運行情況，應減小負載。

（2）日常保養。

裝置投入使用后必需定期維護保養，一般為每月一次。維護保養包括。

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 結語

船舶岸電穩壓裝置是船舶電力系統的重要組成部分，裝置工作的正常與否直接影響到船舶電力的穩定，甚至導致全船失電，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，總結出一套實用的維護保養方法，對提升設備可靠性具有重要意義。但是岸電穩壓裝置的維護保養應該根據具體型號、具體使用環境而有所不同，技術人員可根據具體情況，因地制宜，采用最安全、快捷、實用的方法去維護保養設備，這樣才能保證設備的可靠、安全運行，也能延長裝置的使用壽命。

參考文獻

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

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

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