王子華

（中遠(yuǎn)海運(yùn)船員管理有限公司大連分公司，遼寧 大連 116001）

1 故障現(xiàn)象

S輪側(cè)推啟動(dòng)困難，初步判斷線路“接觸不良”。查找過(guò)幾次，也未找到具體故障點(diǎn)。后來(lái)發(fā)現(xiàn)反復(fù)合上、斷開(kāi)主開(kāi)關(guān)后側(cè)推器就可啟動(dòng)成功。某日靠泊使用過(guò)程中側(cè)推器停在右舵不能回中，船一直往右轉(zhuǎn)，船長(zhǎng)遂緊急停止側(cè)推器。后在大馬力拖輪協(xié)助下靠妥碼頭。

2 故障排查

分析側(cè)推器螺距不能回中可能原因?yàn)闄C(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡阻、控制電路故障、螺距顯示錯(cuò)誤。電氣控制一旦出現(xiàn)故障較難查找，查看控制箱有無(wú)異味，燒毀是個(gè)捷徑。PLC控制板較少故障，多為外部輸入輸出或輸出繼電器觸頭、線圈燒毀，接線松動(dòng)。查找故障本著先易后難的原則，一步步進(jìn)行查找。

側(cè)推器控制系統(tǒng)主要組成：駕駛室控制面板和中央處理裝置、側(cè)推間反饋裝置、本地控制箱。

2.1 駕駛室控制面板(圖1)

駕駛室控制板組成：指令電位器，可調(diào)光螺距表，重載詢問(wèn)按鈕，允許控制按鈕，驅(qū)動(dòng)電機(jī)起停按鈕，油泵電機(jī)起停按鈕，緊急停止按鈕，8個(gè)故障指示燈，試燈按鈕，消聲按鈕。

按下控制板試燈按鈕，指示燈全亮。松開(kāi)按鈕，控制板無(wú)故障指示，排除系統(tǒng)存在故障報(bào)警。停機(jī)前，船一直在往右轉(zhuǎn)，排除螺距顯示錯(cuò)誤。

圖1

2.2 中央處理裝置組成(圖2)

變壓器、電源變換器 BL1.1，基準(zhǔn)電壓 BL1.2，A/V BL1.3，9 個(gè)繼電器 (控制系統(tǒng)失電、零螺距、駕駛臺(tái)及左右翼控制、左右舵繼電器、報(bào)警失電、綜合報(bào)警)，6塊PLC。

圖2

2.3 螺距控制原理

控制手柄發(fā)出一個(gè)與推力相符合的指令電壓值。位置傳感器(位置傳感器與槳?dú)に欧C(jī)構(gòu)機(jī)械連接，因而能跟蹤水下槳葉的實(shí)際螺距。)的反饋信號(hào)與指令電壓值一起送入PLC進(jìn)行比較。如果指令與回饋信號(hào)兩者之間的偏差超過(guò)了死區(qū)(εd)限定值。PLC就輸出一個(gè)脈沖信號(hào)給電磁換向閥(型號(hào)4WE10G3X/CG24NZ5L，線圈通電，閥芯移動(dòng)，打開(kāi)油路;線圈斷電，閥芯在彈簧作用下回中，鎖閉油路)線圈以消除偏差。這樣就實(shí)現(xiàn)了螺距的閉環(huán)控制。

電機(jī)啟動(dòng)后，螺距自動(dòng)保持在零位。如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)，螺距便自動(dòng)回到零位。按動(dòng)面板上請(qǐng)求控制帶燈按鈕，待指示燈發(fā)光后，可利用控制手柄來(lái)改變螺距。

啟動(dòng)油泵，螺距指示為右舵。操作控制手柄左右舵試驗(yàn)，螺距無(wú)變化。打開(kāi)中央處理裝置控制箱，拔下右舵繼電器，螺距指示回零。左舵繼電器安到右舵繼電器插座上，右舵操作正常。而右舵繼電器安裝到左舵繼電器插座上，左舵出現(xiàn)故障，現(xiàn)象右舵相同。通過(guò)零件互換試驗(yàn)可以確認(rèn):右舵繼電器故障。PLC控制電路，換件檢查是個(gè)捷徑。

右舵繼電器信息如下：型號(hào)為HH64P-L：線圈24V、DC，觸點(diǎn)容量10A240VAC、10A 30V DC，其中常閉和常開(kāi)觸點(diǎn)各3組。查找側(cè)推器備件庫(kù)存數(shù)量為零。用萬(wàn)用表測(cè)量后確認(rèn)線圈未燒毀，只是一對(duì)觸點(diǎn)燒熔在一起，可換另一組觸點(diǎn)繼續(xù)使用(還有一種方案是用平時(shí)不用的左右舵繼電器(型號(hào)TPC-191)替代，但繼電器觸點(diǎn)容量為3A，只可短時(shí)間臨時(shí)使用。

右舵繼電器重新接線后，啟動(dòng)油泵。左右舵試驗(yàn)，螺距跟隨操作手柄位置變化，操舵功能恢復(fù)正常。由于已開(kāi)始卸貨，未啟動(dòng)側(cè)推器進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。

3 啟動(dòng)困難原因查找

完貨后立馬備車開(kāi)航，側(cè)推器依然啟動(dòng)困難。在啟動(dòng)過(guò)程中，注意到一個(gè)細(xì)節(jié)：當(dāng)按下重載詢問(wèn)按鈕后，指示燈閃爍，發(fā)電機(jī)單機(jī)功率在160kW左右。是線路接觸不良還是有其它原因?需要進(jìn)一步查明。

側(cè)推器本地電機(jī)啟動(dòng)器電路簡(jiǎn)圖(見(jiàn)圖3)。主要代號(hào)說(shuō)明：KT延時(shí)繼電器，KM交流接觸器，TZ自耦變壓器，KA中間繼電器，F(xiàn)R熱繼電器。SB 啟動(dòng)按鈕。

圖3

3.1 側(cè)推器馬達(dá)啟動(dòng)過(guò)程

合上集控室側(cè)推主開(kāi)關(guān)，控制系統(tǒng)有電。按下駕駛臺(tái)重載詢問(wèn)按鈕，KA5有電時(shí)間，延時(shí)繼電器KT2滿足條件得電(機(jī)旁&駕駛臺(tái)停止按鈕閉合、熱繼電器閉合、KA4觸點(diǎn)9-14閉合、液壓油液位正常，重力油箱液位正常、液壓油油正常、螺旋槳螺距為零)。

KT2觸點(diǎn)延時(shí)閉合，中間繼電器KA1得電。KA1觸點(diǎn)閉合：線路23&24有電，線路13閉合自保，交流接觸器KM2，KM3有電，自耦變壓器TZ完成星型接法(電源電壓加在自耦變壓器高壓繞組上，而電機(jī)的定子繞組與自耦變壓器的低壓繞組連接)。同時(shí)延時(shí)繼電器KT1有電，觸點(diǎn)延時(shí)閉合(電機(jī)啟動(dòng)后，電機(jī)轉(zhuǎn)速加到額定轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)即將完成時(shí))，KM1有電，KM2&KM3斷電，切除自耦變壓器，電機(jī)定子繞組直接與電源按△連接，電機(jī)在全壓下正常運(yùn)行。

3.2 S輪船舶電站組成

船舶電站：發(fā)電機(jī)：無(wú)錫汾錫500kW×3臺(tái)，配電屏上海恩艾思、側(cè)推器445kW×1臺(tái)。貨油泵(三螺桿泵)馬達(dá)132kW×4臺(tái)。

3.3 重載允許條件

S輪重載設(shè)備只有貨油泵和側(cè)推器。經(jīng)咨詢NSE工程師得知側(cè)推器重載問(wèn)詢富裕功率設(shè)置為100kW。側(cè)推器電機(jī)重載詢問(wèn)滿足條件為：?jiǎn)闻_(tái)發(fā)電機(jī)負(fù)荷≤ (500kW×2-445kW-100kW)÷2=227.5kW(電 機(jī) 員注意到如下現(xiàn)象：每次啟動(dòng)側(cè)推時(shí)，若兩臺(tái)副機(jī)在網(wǎng)運(yùn)行，單臺(tái)負(fù)荷約在150kW時(shí)，側(cè)推可以啟動(dòng)。若單臺(tái)負(fù)荷高于160kW時(shí)，側(cè)推器啟動(dòng)失敗)。重載詢問(wèn)條件不滿足說(shuō)明還有設(shè)備雖沒(méi)運(yùn)轉(zhuǎn)，但其負(fù)荷也已記入電站PPU(并車與并電保護(hù))。

貨油泵重載詢問(wèn)是個(gè)帶燈的按鈕開(kāi)關(guān)，按下開(kāi)關(guān)指示燈亮，向主配電板發(fā)出重載詢問(wèn)指令，配電板PPU經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算，如果符合滿足要求，發(fā)出允許啟動(dòng)信號(hào)，貨油泵允許運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮。在按一下開(kāi)關(guān)跳起，指示燈熄滅。檢查貨油泵操作面板，發(fā)現(xiàn)NO.4號(hào)貨油泵重載問(wèn)詢燈處于點(diǎn)亮狀態(tài)。此時(shí)電站PLC計(jì)算最小富裕功率為：（500kW×2-445kW-132kW-100kW）÷2=161kW。此數(shù)值與備車時(shí)單臺(tái)發(fā)電機(jī)功率相當(dāng)。由于船舶電站功率小，電網(wǎng)波動(dòng)。一會(huì)富裕功率滿足側(cè)推啟動(dòng)，一會(huì)又不滿足，造成重載問(wèn)詢燈閃爍原因。找到原因后，側(cè)推器在未出現(xiàn)啟動(dòng)困難情況。

4 原因分析

（1）早期每次靠離碼頭時(shí)，需啟動(dòng)3臺(tái)副機(jī)，確保電網(wǎng)提供足夠功率儲(chǔ)備，以便側(cè)推正常啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。側(cè)推器啟動(dòng)后，單臺(tái)副機(jī)負(fù)荷100多千瓦。柴油機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，增壓機(jī)及進(jìn)排氣通道容易臟污。后每次備車時(shí)改為2臺(tái)副機(jī)并電運(yùn)行，電網(wǎng)儲(chǔ)備功率不足。

（2）S輪出廠設(shè)計(jì)4臺(tái)貨油泵，但變頻器只有3臺(tái)。NO.3號(hào)貨油泵和NO.4號(hào)貨油泵共用一個(gè)變頻柜。因此兩臺(tái)貨油泵不可同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，廠修時(shí)增加了一臺(tái)變頻柜，但主配電板未做相應(yīng)更改。為了保證NO.4號(hào)貨油泵正常啟動(dòng)，電站PPU輸出線路上接了個(gè)小開(kāi)關(guān)，通過(guò)此開(kāi)關(guān)手動(dòng)應(yīng)答4號(hào)貨油泵重載問(wèn)詢。船舶人員定期輪換，時(shí)間久了，機(jī)艙當(dāng)值人員不知道這個(gè)開(kāi)關(guān)了。每次完貨時(shí)駕駛員也不再按起NO.4貨泵重載問(wèn)詢，而是保持其長(zhǎng)期 “在網(wǎng)”，電網(wǎng)邏輯運(yùn)算后富裕功率不滿足要求，不發(fā)出允許側(cè)推器運(yùn)行信號(hào)。

5 結(jié)語(yǔ)

S輪側(cè)推器啟動(dòng)困難，反復(fù)斷開(kāi)，合上主開(kāi)關(guān)是個(gè)錯(cuò)誤操作，若是接觸不良，側(cè)推器啟動(dòng)成功后依然會(huì)出現(xiàn)故障。駕駛員每次啟動(dòng)貨油泵或側(cè)推器時(shí)，輪機(jī)員若在場(chǎng)，也許會(huì)早些發(fā)現(xiàn)故障原因。加強(qiáng)使用人員培訓(xùn)很有必要。