目錄CONTENTS01同步發(fā)電機(jī)的保護(hù)及保護(hù)裝置02同步發(fā)電機(jī)的典型故障與處理03船舶蓄電池04岸電05實(shí)操訓(xùn)練01同步發(fā)電機(jī)的保護(hù)及保護(hù)裝置同步發(fā)電機(jī)的保護(hù)短路保護(hù)同步發(fā)電機(jī)的保護(hù)逆功率保護(hù)過載保護(hù)欠壓保護(hù)快速性可靠性繼電保護(hù)裝置要求選擇性時(shí)間性靈敏性外部短路保護(hù)1．概念外部短路：發(fā)電機(jī)不同相線間或相線和零線間短路從而導(dǎo)致輸出電流大大超過了其額定工作電流。2．原因維護(hù)保養(yǎng)不周、檢修不良；絕緣老化或遭受機(jī)械損傷、誤操作；停電檢查時(shí)，導(dǎo)電物遺落在裸體導(dǎo)體上及其他原因（老鼠觸電）等造成的。外部短路保護(hù)3．保護(hù)動(dòng)作

（1）短路延時(shí)保護(hù)動(dòng)作：主要用于距離發(fā)電機(jī)較遠(yuǎn)處的短路保護(hù)，動(dòng)作電流整定為3～5倍的發(fā)電機(jī)額定電流，保護(hù)裝置延時(shí)0.2～0.6s動(dòng)作；（2）短路瞬時(shí)保護(hù)動(dòng)作：主要用于離發(fā)電機(jī)較近處的短路保護(hù)，動(dòng)作電流整定為5～10倍的發(fā)電機(jī)額定電流。4．保護(hù)裝置外部短路保護(hù)裝置主要是由萬(wàn)能式自動(dòng)空氣斷路器的過電流脫扣器承擔(dān)。過載保護(hù)1．概念發(fā)電機(jī)過載：發(fā)電機(jī)容量不能滿足負(fù)載的需要或當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組負(fù)載分配不均勻時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)過載，常見的過載形式為電流和功率過載。2．原因負(fù)荷增加超出發(fā)電機(jī)容量、發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)負(fù)荷分配不均。3.危害發(fā)電機(jī)的過載現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)熱、絕緣壽命下降、跳閘斷電。過載保護(hù)4．保護(hù)動(dòng)作

（1）無(wú)自動(dòng)分級(jí)卸載裝置的發(fā)電機(jī)：當(dāng)過載達(dá)125%～135%額定電流時(shí)，保護(hù)裝置延時(shí)15～30s動(dòng)作，使發(fā)電機(jī)自動(dòng)跳閘。（2）有自動(dòng)分級(jí)卸載裝置的發(fā)電機(jī)：當(dāng)過載達(dá)150%額定電流時(shí)，保護(hù)裝置延時(shí)10～20s動(dòng)作，使發(fā)電機(jī)自動(dòng)跳閘。5．保護(hù)裝置船舶同步發(fā)電機(jī)過載保護(hù)由萬(wàn)能式自動(dòng)空氣斷路器中的過電流脫扣器和自動(dòng)分級(jí)卸載裝置進(jìn)行保護(hù)。欠壓保護(hù)1．概念發(fā)電機(jī)欠壓或失壓：發(fā)電機(jī)由于內(nèi)部或者外部原因?qū)е露穗妷哼h(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定電壓或者無(wú)電壓現(xiàn)象。2．原因單機(jī)供電、勵(lì)磁繞組勵(lì)磁電流電壓過小或沒有產(chǎn)生勵(lì)磁效果，遠(yuǎn)端短路。3.危害欠壓和失壓將會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)熱、發(fā)電機(jī)電流增加、轉(zhuǎn)矩下降、照明變暗，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致電壓崩潰。欠壓保護(hù)4．保護(hù)動(dòng)作

（1）對(duì)帶有延時(shí)的發(fā)電機(jī)：當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓低于額定電壓的70%～80%時(shí)，延時(shí)1.5～3s動(dòng)作跳閘。（2）不帶延時(shí)的發(fā)電機(jī)：當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓低于額定電壓的40%～75%時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作跳閘。5．保護(hù)裝置船舶同步發(fā)電機(jī)的欠壓保護(hù)是由萬(wàn)能式自動(dòng)空氣斷路器中的失壓脫扣器或自動(dòng)分級(jí)卸載裝置中的欠壓保護(hù)裝置來承擔(dān)。逆功率保護(hù)1．概念發(fā)電機(jī)逆功率：同步發(fā)電機(jī)不是發(fā)出有功功率，而是從電網(wǎng)吸收功率，即由同步發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)變成了同步電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)。因此，逆功率僅發(fā)生在兩臺(tái)及以上的發(fā)電機(jī)并聯(lián)工作中。2．原因當(dāng)多臺(tái)同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其中一臺(tái)發(fā)單機(jī)的原動(dòng)機(jī)工作失常會(huì)導(dǎo)致逆功率；另外，并車操作不正確時(shí)也會(huì)導(dǎo)致逆功率發(fā)生。3.危害逆功率容易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)損壞，可能導(dǎo)致并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)出現(xiàn)過載狀態(tài)，以至于引起過載跳閘，導(dǎo)致全船斷電。逆功率保護(hù)4．保護(hù)動(dòng)作

當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)逆功率時(shí)，應(yīng)由保護(hù)裝置將處于逆功率運(yùn)行的發(fā)電機(jī)從電網(wǎng)上切除，實(shí)現(xiàn)逆功率保護(hù)?？紤]到發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)允許范圍內(nèi)的短時(shí)逆功率(如在并車操作時(shí)可能因操作不當(dāng)?shù)仍蛞?，因此對(duì)逆功率保護(hù)并不要求一出現(xiàn)逆功率就跳閘，其動(dòng)作值一般整定在5～15％額定功率，延時(shí)l～l0s動(dòng)作。5．保護(hù)裝置船舶同步發(fā)電機(jī)的逆功率保護(hù)是由逆功率繼電器來承擔(dān)。02同步發(fā)電機(jī)的典型故障與處理同步發(fā)電機(jī)過熱和軸承過熱故障原因與排除方法不可控相復(fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法1.發(fā)電機(jī)電壓不能正常建立的故障原因與排除方法不可控相復(fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法2.發(fā)電機(jī)電壓低于額定值的故障原因與排除方法不可控相復(fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法3.發(fā)電機(jī)電壓高于額定值的故障原因與排除方法不可控相復(fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法4.發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中突然不發(fā)電的故障原因與排除方法不可控相復(fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法5.負(fù)載增加，發(fā)電機(jī)電壓大幅度下降的故障與排除原因與排除方法可控相復(fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法1.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為額定值，但不能建立電壓發(fā)生這種故障，首先按下充磁按鈕，若能起壓到額定值，說明發(fā)電機(jī)無(wú)剩磁或剩磁能量不足。若充磁后仍不能建立電壓，可能充磁回路失效，或發(fā)電機(jī)本身故障導(dǎo)致不能建立電壓或整流橋的整流元件擊穿。應(yīng)首先檢查充磁回路的可控硅和整流二極管是否有擊穿使整流回路短路而無(wú)法充磁和起壓；然后檢查發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路是否有開路、電刷是否卡住在刷握上、電刷辮是否斷開、電刷與滑環(huán)接觸是否不良。

處理方法是修復(fù)故障元件、清洗滑環(huán)、緊固各緊固點(diǎn)?？煽叵鄰?fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法2.發(fā)電機(jī)端電壓低于額定電壓發(fā)生這種故障時(shí)，首先調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)電位器看發(fā)電機(jī)端電壓是否有變化，是否能調(diào)到額定電壓。若能調(diào)到額定電壓，則說明電壓調(diào)節(jié)電位器的設(shè)定不合適。若有變化，但不能調(diào)到額定電壓，說明電壓調(diào)節(jié)電位器的電阻參數(shù)有問題(可調(diào)電阻范圍過小)，更換電壓調(diào)節(jié)電位器增大調(diào)電阻范圍?？煽叵鄰?fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法3.發(fā)電機(jī)端電壓高于額定值檢查這種故障的主要方法是：調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)電位器的電阻值觀察發(fā)電機(jī)端電壓是否能回到額定電壓。若能調(diào)到額定電壓，則說明電壓電位器的設(shè)定不合適；若有變化，但不能調(diào)到額定電壓，則說明電壓調(diào)節(jié)電位器的電阻參數(shù)有問題，可更換電位器?？煽叵鄰?fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法4.發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，突然不發(fā)電發(fā)生這種故障時(shí)，先進(jìn)行充磁發(fā)電。若不能發(fā)電，說明發(fā)電機(jī)本身勵(lì)磁線圈有開路故障，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為額定值，但不能建立電壓”的檢查方法進(jìn)行處理；若能發(fā)出電，說明大多是整流主電路的可控硅擊穿造成，或者觸發(fā)器停止工作。這時(shí)，首先檢查整流主電路的可控硅是否有擊穿，然后，檢查觸發(fā)電路工作電源是否有輸出，各個(gè)元件是否正常?？煽叵鄰?fù)勵(lì)調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法5.當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓大幅度下降發(fā)生這種故障，說明電機(jī)在空載或輕載時(shí)，勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)能夠維持端電壓在額定值，負(fù)載增加時(shí)，勵(lì)磁電流無(wú)法補(bǔ)償電樞反應(yīng)的影響，造成端電壓下降。主要可能原因是：整流主回路橋式全波變?yōu)榘氩ǎ从幸粋€(gè)整流元件開路)，或觸發(fā)器只有半邊工作，另一半波沒有輸出觸發(fā)脈沖。此時(shí)只需檢查可控硅是否存在開路故障，用示波器檢查哪一半波沒有觸發(fā)脈沖，檢查故障觸發(fā)器的有關(guān)元件和電源。無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的常見故障原因與處理方法1.旋轉(zhuǎn)整流裝置故障。旋轉(zhuǎn)整流模塊和過壓保護(hù)模塊是旋轉(zhuǎn)整流裝置的兩個(gè)組成部分。旋轉(zhuǎn)整流模塊主要作用是把三相交流電經(jīng)整流給主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁；過壓保護(hù)模塊是防止過壓對(duì)旋轉(zhuǎn)整流模塊的損傷。由于制造缺陷或安裝接觸不良造成發(fā)熱使旋轉(zhuǎn)整流模塊和過壓保護(hù)模塊擊穿是比較常見的故障。當(dāng)旋轉(zhuǎn)整流模塊發(fā)生故障時(shí)，電壓下跌明顯，1只二極管損壞，電壓一般能跌至200V左右。這種故障判斷比較簡(jiǎn)單，用萬(wàn)用表檢測(cè)即可。無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的常見故障原因與處理方法2.靜止勵(lì)磁系統(tǒng)元器件損壞由于元器件質(zhì)量缺陷或整機(jī)振動(dòng)過大等原因，靜止勵(lì)磁系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生元器件損壞、導(dǎo)線接觸不良等故障，使勵(lì)磁系統(tǒng)無(wú)法提供足夠的直流電流，造成主發(fā)電機(jī)電壓不正常。判斷靜止勵(lì)磁系統(tǒng)有無(wú)故障時(shí)，需檢測(cè)某一狀況下通向勵(lì)磁機(jī)定子（勵(lì)磁）繞組的電流是否與試驗(yàn)報(bào)告或銘牌上標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)值一致即可，若明顯小于標(biāo)準(zhǔn)值，則可判定為勵(lì)磁系統(tǒng)的故障。然后，再根據(jù)具體情況進(jìn)一步分析檢測(cè)是哪一個(gè)元器件損壞或哪條線路導(dǎo)通有問題，以便修理或更換。發(fā)電機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)，用萬(wàn)用表檢測(cè)勵(lì)磁機(jī)定子（勵(lì)磁）繞組的電壓，來判斷是勵(lì)磁系統(tǒng)故障還是其他故障；斷開旋轉(zhuǎn)整流模塊和過壓保護(hù)模塊元件各接線，用萬(wàn)用表測(cè)量線路的通斷，查找損壞元器件。對(duì)于個(gè)別不好檢測(cè)的軟擊穿管子，也可以用換掉可疑件的辦法來幫助判斷。對(duì)判斷出的元器件損壞，一般均可就地更換。如出現(xiàn)匝間短路，則要進(jìn)廠家修理。03船舶蓄電池船舶蓄電池的作用1.船舶電網(wǎng)斷電時(shí)短時(shí)間提供必要的應(yīng)急照明；2.向各類船舶自動(dòng)化設(shè)備、報(bào)警裝置提供工作電源或作其備用電源；3.向發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組提供充磁直流電源；4.向船用電話交換機(jī)提供工作電源；5.向船舶通訊、導(dǎo)航設(shè)備提供工作電源；6.用作應(yīng)急發(fā)電機(jī)起動(dòng)電源。1.恒壓充電法：充電過程中充電電壓始終保持不變。2.恒流充電法：充電過程中充電電流始終保持不變。3.分段恒流充電法:大多數(shù)船舶采用該方法進(jìn)行蓄電池充電。在充電初期，蓄電池用較大電流充電，當(dāng)蓄電池發(fā)出氣泡，電壓上升到2.4V時(shí)（酸性蓄電池），改用第二階段充電電流充電。這種方法充電方便，充電時(shí)間短，電能節(jié)約，又可延長(zhǎng)蓄電池壽命。4.浮充法：蓄電池直接和直流電網(wǎng)并聯(lián)，電網(wǎng)向其它負(fù)載供電也同時(shí)向蓄電池充電。當(dāng)外部負(fù)荷減小時(shí)，電網(wǎng)電壓升高，充電電流增加；反之則減小。由于充電電流是浮動(dòng)的，因此成為浮動(dòng)法。船舶蓄電池的充電方法1.酸性蓄電池的過充電所謂過充電是指在正常充電后，再用10h放電率的1/2或3/4的小電流進(jìn)行充電lh，然后停lh，如此反復(fù)進(jìn)行，直到剛一接通充電電源就發(fā)生強(qiáng)烈氣泡為止。遇到下述情況時(shí)，應(yīng)進(jìn)行過充電：a）蓄電池已放電至極限電壓以下；b）以最大電流放電超過限度；c）蓄電池放電后，擱置了1～2晝夜而沒有進(jìn)行及時(shí)充電；d）蓄電池極板抽出檢查，清除沉淀物之后；e）電解液內(nèi)混有雜質(zhì)；f）極板硫化，充電時(shí)電解液比重不易上升。酸性蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)2.電解液的調(diào)整與補(bǔ)充（1）酸性蓄電池在充放電過程中，液面會(huì)有所降低。雖然電解液會(huì)有少許飛濺，但這種損失極少，液面降低主要是因產(chǎn)生氣體或蒸發(fā)使電解液中的水分減少造成的，因此補(bǔ)充液面至原來的高度時(shí)，只能加蒸餾水，不可加酸。（2）若充電完畢后，電解液的比重低于原來值，則應(yīng)在正常充電后補(bǔ)加比重為1.35～1.40的稀硫酸來調(diào)整，然后用普通充電電流的一半充電30min至1h，以使電解液均勻。若比重仍不合適，則重復(fù)上述過程。注意在配制電解液時(shí)應(yīng)將硫酸緩慢注入蒸餾水中。（3）應(yīng)注意保持清潔。同時(shí)為防止極柱夾頭生銹，其上面應(yīng)保持一層凡士林油膜。（4）每15-20天應(yīng)檢查電解液的高度，注液孔應(yīng)旋緊，以防電解液濺出。船舶蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)（5）為消除極板硫化，應(yīng)按時(shí)進(jìn)行過充電，定期進(jìn)行全容量放電。對(duì)于經(jīng)常不帶負(fù)荷的蓄電池，每月應(yīng)進(jìn)行一次充、放電。（6）充電時(shí)，電解液的溫度不能超過規(guī)定值。（7）蓄電池室應(yīng)保持通風(fēng)，并嚴(yán)禁煙火。（8）蓄電池的測(cè)量?jī)x表如：比重計(jì)、溫度計(jì)、電壓表等應(yīng)定期進(jìn)行檢查。（9）電解液應(yīng)每年進(jìn)行化驗(yàn)檢查。船舶蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)04岸電船舶岸電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖5-3船舶岸電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)岸上電源部分:將變電站的電力根據(jù)受電船舶電力系統(tǒng)要求進(jìn)行電壓等級(jí)和頻率變化，輸送到碼頭、泊位或接電箱。岸-船連接部分:連接岸上接電箱和船上受電裝置的電纜和設(shè)備的總稱，安裝于岸基、駁船，一般設(shè)置有電纜管理系統(tǒng)，以便于電纜的快速連接和存儲(chǔ)。船舶受電部分:船舶接受岸電受電的裝置，主要包括船用變壓器、控制設(shè)備和并車裝置。接岸電注意事項(xiàng)1.要求岸電電壓、頻率與船舶電網(wǎng)電壓、頻率一致，注意檢查岸電電壓、頻率是否與船舶本船電網(wǎng)電壓、頻率一致。若頻率相同，僅電壓不同，可通過調(diào)壓器將岸電壓變換成與本船電壓相等后，再接至船舶電網(wǎng)。2.要求岸電相序與船舶電網(wǎng)相序一致，檢查岸電相序與船舶電網(wǎng)相序是否一致，如果相序不一致將會(huì)使船上電機(jī)反轉(zhuǎn)。一般船上的岸電箱內(nèi)均有相序指示燈，當(dāng)指示燈顯示相序正確時(shí)才能接通岸電。舶接用岸電通常采用相序指示器和逆序繼電器來檢測(cè)和保護(hù)。3.要求接通岸電后，不允許再啟動(dòng)船上主發(fā)電機(jī)和應(yīng)急發(fā)電機(jī)。因此船舶電站均設(shè)有與岸電的聯(lián)鎖保護(hù)，使兩者不可能同時(shí)合閘。4.注意若岸電為三相四線制(中性點(diǎn)按地)時(shí)，應(yīng)將船體與岸上接地置裝相聯(lián)，然后接岸電。相序指示器相序測(cè)定器是用來檢測(cè)接入岸電相序的裝置，以判斷岸電的相序是否與船電一致。通常采用相序指示燈。圖中L1、L2為燈泡，C為電容，電路為一星形連接的不對(duì)稱三相電路。通常，L1為白色(或綠色)燈泡，L2為紅色燈泡，這樣當(dāng)岸電與船電相序相同時(shí)，白燈(綠燈)較亮，而相序不同時(shí)紅燈較亮。通常在兩指示燈分別設(shè)有相序“正”、“誤”的銘牌標(biāo)志。根據(jù)指示燈的亮度及其標(biāo)志可以判斷相序是否正確。當(dāng)相序不一致時(shí)，只需將岸電接線任意兩相調(diào)換連接即可。圖5-4相序指示器接線原理圖逆序繼電器逆序繼電器又稱為負(fù)序繼電器。逆序繼電器通常由負(fù)序電壓濾過器和電壓繼電器組合而成。它是一種保護(hù)裝置，其作用是當(dāng)船舶接岸電時(shí)相序接錯(cuò)或出現(xiàn)斷相引起單相運(yùn)行，使岸電開關(guān)的失壓脫扣器動(dòng)作，岸電開關(guān)自動(dòng)斷開防止岸電的接入，起到保護(hù)作用。05實(shí)訓(xùn)操作實(shí)訓(xùn)一：完成同步發(fā)電機(jī)的卸載及停車操作任務(wù)要求1.掌握同步發(fā)電機(jī)的卸載操作：2.掌握同步發(fā)電機(jī)的停車操作。任務(wù)準(zhǔn)備1.船舶電站一套；2.同步發(fā)電機(jī)一臺(tái)。任務(wù)實(shí)施1.進(jìn)行同步發(fā)電機(jī)卸載和停車前，講解相應(yīng)的安全注意事項(xiàng)：2.講解卸載的具體操作（卸載應(yīng)具備的條件），并實(shí)操演示同步發(fā)電機(jī)的卸載；3.講解同步發(fā)電機(jī)的停車操作，并實(shí)操演示。05實(shí)訓(xùn)操作實(shí)訓(xùn)二：發(fā)電機(jī)不能建立電壓的故障排除任務(wù)要求1.分析發(fā)電機(jī)不能建立電壓的故障：2.能根據(jù)不同故障進(jìn)行相應(yīng)的排查措施。任務(wù)準(zhǔn)備1.同步發(fā)電機(jī)一臺(tái)；2.萬(wàn)用表等電工工具。任務(wù)實(shí)施1.根據(jù)表5-7人為設(shè)置無(wú)剩磁、勵(lì)磁繞組開路、電刷斷開等故障，使得同步發(fā)電機(jī)不能建立電壓，通過表5-7對(duì)各故障進(jìn)行分析：2.根據(jù)不同故障原因，給出相應(yīng)的排除措施；3.通過學(xué)生分組，對(duì)不同類型的故障進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，分析并排除相應(yīng)故障。

表5-7發(fā)電機(jī)電壓不能正常建立的故障原因與排除方法05實(shí)訓(xùn)操作實(shí)訓(xùn)三：排除電網(wǎng)常見故障任務(wù)要求1.掌握船舶電網(wǎng)一般故障的排除方法。任務(wù)準(zhǔn)備1.模擬電站一套；2.具有模擬電站仿真系統(tǒng)訓(xùn)練電腦40臺(tái)套。任務(wù)實(shí)施1.以小組討論方式分析船舶電網(wǎng)常見故障原因；2.根據(jù)船舶電網(wǎng)常見故障判斷故障原因，分析其中原理，并作對(duì)應(yīng)處理或建議；3.利用模擬電站系統(tǒng)，對(duì)不同類型船