船舶主配电板是船舶配电系统的核心部分，发电机的供电、并车、解列、负载分配等都在船舶主配电板上完成。船舶主配电板上的主开关在其中扮演着非常重要的角色，其将母排与发电机有效连接，将发电机所发出的电能分配到船舶的各个负载。本文介绍某例船舶主配电板上1 号发电机主开关的合闸线圈故障及处理过程，供同人参考。

1、主配电板及主开关简介

某主配电板采用如图 1 所示架构，其 中 DG1、DG2 分别是 1#、2#发电机,SG1、SG2 分别是 1#、2#轴带发电机,STP1、STP2 分别是 1#、2#艉侧推器，BT1、BT2 分别是 1#、2#艏侧推器，T1、T2 分别是 1#、2#照明变压器。该配电板有手动、半自动、自动、DP等 4种模式，分别为船舶不同工况提供配电。该主配电板的主开关及联络开关均为施耐德万能式断路器MT系列。

图 1 主配电板架构

2、故障现象

某次船舶靠泊石油钻井平台抛锚带缆，船 舶 2#发电机在网工作。出于安全考虑，需 要 2 台发电机并车供电。二管轮在机舱值班，1#发电机启动运转平稳后,使用主配电板半自动模式正常并车，按下“同步”按钮，等待发电机自动调频率，观察各电压表 ，频率表一切正常，等 待 10 s 后发电机并车失败报警，发电机主开关合闸失败报警。

3、故障分析及处理

根据上述现象，首先判断 1#发电机主开关外部控制电路故障，或 者 1#发电机主开关故障。笔者与二管轮沟通后得知,最近也发生过1 次这样的情况，但再次试车时发电机成功并网^ 1#发电机的部分控制原理图见图2 ~ 4 。

图 2 发电机主开关控制电路

图3 发电机辅助继电器控制电路

图4 发电机电站管理电路

图 2 中，A2 区域中的DG1 为发电机主开关的主触点部分，B3 区域中的Mic 5. 0 为主开关的控制单元部分 ,A4 区 域 的 X F为主开关内部的合闸线圈，A5 区域的M为主开关内部的电动蓄能机构，A8区域的MN为主开关内部的分闸线圈，其他部分为外部控制线路。

图 3 中，B2 到 B5 区域的QF1 ~ QF4 、SDE为主开关内部的辅助触点模块，分别用于控制表示开关状态的指示灯（红灯、绿灯和故障灯）及输出到同步屏 的 p l c控制模块，以反馈r 发电机的分、合闸状态，从而达到负反馈的控制效果。的区域为开关的分闸控制线路，手动分闸、PLC控制分闸、PPU控制分闸都通过该控制线路完成，C9 区域的K165. 9 中间继电器为中间使者，通过该中间继电器的触点控制图1中 MN线圈的失电，使 1#发电机的主开关分闸。图 4 中 M173.2 Muti-line2 PPU 是 1*发电机的并车保护单元，发电机的升速由M173. 2 的 6 6 输出端口控制，发电机的降速由M173. 2 的 6 8 输出端口控制，分别通过2 个中间继电器K173. 6 、K173. 7 的触点控制电动电位器K169.4(原理见图 5 ) 的正反转,从而改变电位器的输出电阻，以控制发电机的转速 ，达到调频的要求。发电机在半自动、自动、DP等3 种 模 式 时 ，发 电 机 的 并 车 必 须 用 到 PPU模块(M173.2),通 过 1 7、18端口输出信号控制发电机并车。

图5 发电机调速控制电路

根据以上电气原理图分析，首先判断PPU是否故障。启动 1#发电机,待发电机运行平稳后检查发电机的电压，频率正常；配电板选择到半自动模式，按下“同步”按钮，观察继电器K173. 6 得电（证明PPU升速端口输出正常），K169.4电动电位器动作(证明电动电位器正常），观察 1#发电机频率上升到52 Hz(证明发电机调速正常），此时观察发电机已经 满 足 并 车 条 件 ；紧接着拆下PPU(M173.2)上 1 7、18输出端口的控制线，用万用表的欧姆挡测量17、1 8这 2 个端口的电阻为 0 (证明在符合并车条件下PPU能够输出同步信号，进一步证明非PPU原因造成的并车失败），接 回 1 7、18控制电缆。通过以上判断，此 次 并 车 失 败 非 PPU原因。

判 断 XF合闸线圈的控制电源是否故障。使用万用表的电压挡，测 量 16117与 16118之间的电压为 220 V(AC),正常。用万用表的欧姆挡检查图 1中 B4 区域K165.2触点之间的电阻为0 (证明此触点正常），检查此区域的各处接线无松动，无断线情况 ，断定不是XF合闸线圈控制电源的故障。

根据以上 2 个判断，大致锁定故障范围，应是XF合闸线圈故障或开关内部机械结构故障。根据从易到难的故障判断方法，先 判 断 XF合闸线圈是否故障。XF合闸线圈实质上是个类似于电磁阀结构的机构。在保证安全的情况下，将开关从配电板摇出，拆下开关前面板,拆下开关的合闸线圈XF,用万用表欧姆挡测量合闸线圈X F的定子阻值，测量结果为无穷大（见图 6 ) ，断定此合闸线圈XF故障。由于船舶在海上且无配件，正 好 P 轴带发电机的主开关暂时不用，故拆下轴带发电机主开关合闸线圈，更换到 1#发电机主开关上装复。再 次 启 动 1#发电机 ，并车成功，故障排除。

图 6 测量合闸线圈X F的定子阻值

4、结束语

发电机主开关是配电板的重要组成部分，由于发电机主开关比较昂贵，考虑船舶运营成本,船公司一般不会配置整台主开关作为配件，这就需要船舶电气主管人员对船舶主开关的结构、电气原理非常了解，遇到主开关故障能进行修理。此类开关在合闸、分闸时振动较大，容易出现蓄能机构齿轮打滑、合闸线圈烧坏、分闸/脱扣线圈烧坏、控制单元故障或控制单元端子排接线松动等故障，导致主开关异常跳闸。因此，平时必须按照主开关的保养要求，定期对主开关的主触点、灭弧罩、辅助触点、控制单元、电动蓄能机构、机械结构等进行检查保养，保证主开关稳定运行。

来源：航海技术  作者：上海打捞局电子电气员高志国

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