导读:737-700 B525X机起飞或空中时,偶尔P5-4板上的右转换汇流条TRANSFER BUS OFF 灯闪亮,但SOURCE BUSOFF没有闪亮过(参见视频)。地面自检GCU和BPCU均无故障信息。此故障间断出现近半年,更换过右发IDG、GCU、GCB和W1286(PN:286A1286)后,故障依旧。最终如何排除呢?
本文在简要回顾737NG交流电源附件原理及参数的基础上,共同讨论P5-4板上的转换汇流条TRANSFER BUS OFF 灯闪亮问题。
一)简介737NG交流电源系统
1.1.737NG交流电电源系统由三台发电机(左右发各一台IDG和一台AUP起动发电机)、三个相同件号的发电机控制器GCU、一 台电源控制器BPCU及6个断路器等组成。其工作逻辑是:两个交流电源不会同时向一个转换汇流条供电。但一个交流电源可以通过汇流条连接断路器(BTB)同时向两个转换汇流条供电。地面人工为后来居上,空中IDG自动优先于APU发电机。
1.2.三台发电机原理:
737NG飞机左右发动机各安装一台整体发电机IDG,APU为起动发电机,共三台115伏,400HZ,90千伏安的三级三相交流电发电机。
IDG有一个恒速装置CSD和3个同轴的发电机。CSD 驱动PMG 转子,在PMG 的定子上就产生了3 相交流电。交流电进入GCU,GCU 中的电压调节器对其进行变压整流,输出直流。当GCR闭合时,直流电进入励磁发电机的励磁线圈。励磁发电机定子线圈通过直流电,产生恒定的磁场,其在转子线圈产生3 相交流电。转子中的旋转整流器将交流电转换为直流电。直流电进入主发电机的励磁绕组。励磁绕组产生旋转磁场,并进而在主发电机的定子线圈产生交流电。
1.3.整体发电机IDG的安装及参数
1.4.简介737NG交流电控制面板
1.5.六个件号相同的断路器:安装于P91和P92各三个
1.6:发电机控制及自检:
控制:GCU 和BPCU 彼此交换数据。BPCU 监控电源系统的断路器的状态。只有在相应的一侧没有其它电源时,BPCU 才允许GCU 闭合其控制的断路器。BPCU 和GCU一起控制BTB。BPCU 还控制到达主汇流条和厨房汇流条的电源。如果电源的需求过高,BPCU 将卸载厨房和主汇流条。故障安全模式将使电源系统在GCU和BPCU 故障时仍能工作。SCU 控制APU发电机的电压。AGCU 和SCU 一起工作以保证APU起动发电机的电源指令。AGCU 监控电源的品质。如果APU电源品质不良,AGCU会断开APB。
BPCU和GCU自检:它们自检功能为上电自检或按压面板上的测试电门(静态检测),只记录当前故障信息,转换电源或人工自检后会自动清除。因此,如发生交流电故障应先到电子舱观察并记录故障信息。具体程序如下:
(1)接通P5-13电瓶电门,按需提供外部交流电。去电子舱做 GCU 自测(注意在按压 TEST 电门之前记录所有的故障信息),按压 TEST 电门至少 1 秒后释放,然后查看指示灯指示情况,7秒全亮为检测灯光指示,再3秒后为故障信息。
(2)如果绿色的 GCU(或BPCU) PASS 灯亮,表明无故障;
(3)如探测到有故障,相应的红色故障指示灯将点亮, 然后记录故障代码参照 FIM 手册进行相应的排故。
二)转换汇流条闪亮的故障分析及处理措施:
下图为SSM24-22-11:正常情况下,双发IDG在线,如果IDG 滑油压力低于最低工作限制( 165PSI,人工或过热脱开)会点亮琥珀色的DRIVE 灯;如IDG1发电机电源品质差(欠/超频、过/欠压和相电流不平衡),经延时后,会断开相应GCR和GCB,并通过BTB闭合连接到另一台IDG。此时,会导致左DRIVE灯点亮,同时左SOURCE OFF灯和GEN OFF BUS灯也点亮。
只是TRANSFER BUSOFF 灯闪亮,则是整体发电机内的永久发电机PMG开路或短路,使主发电机瞬时欠压,但没超过7秒而发生保护断开GCR和GCB。可能原因为PMG环路失效(IDG/线路/GCU)。
处理措施:FIM24-21TASK818/819
①操作两个 IDG供电,然后断开 P6板的两个跳开关:GENERATOR CONT UNIT 1、 GENERATOR CONT UNIT 2。
②若为TRANSFER BUSOFF 1 灯闪亮,则将 GEN 2 电门置于 OFF 位,确保 SOURCE OFF 2 灯和 GEN OFF BUS 2 灯点亮, 如果出现两个TRANSFER BUS OFF 灯均点亮或闪亮,则依据 FIM 手册对 IDG 1进行排故确定,反之则为瞬时故障。
③若为 TRANSFER BUSOFF 2 灯闪亮,则将 GEN 1 电门置于 OFF 位,确保 SOURCE OFF 1 灯和 GEN OFF BUS 1 灯点亮,如果出现两个 TRANSFER BUS OFF 灯均点亮或闪亮,则依据 FIM 手册对 IDG 2 进行排故确定,反之则为瞬时故障。
三)故障实例:
3.1. B525X 737-700, 起飞或空中时,偶尔P5-4板上的右转换汇流条TRANSFER BUS OFF 灯闪亮,但SOURCE BUS OFF没有闪亮过。地面自检GCU和BPCU均无故障信息。此故障间断出现近半年,更换过右发IDG、GCU、GCB和W1286(PN:286A1286),故障依旧。
最终,在地面试车测试时,发现两个IDG供电,右发大功率5分钟95%n1灯未闪亮,收回右发左发推大功率灯也未闪亮,保持左发大功率右发加油到65%n1时,右transfer bus off灯一分钟内闪亮了三次,此时发动机和飞机振动均较大。但由APU或左IDG供电,则故障不能复现。判断为右IDG的永久发电机PMG环路开路或短路,使主发电机瞬时欠压,但没超过7秒而发生保护断开GCR和GCB。可能原因为PMG环路失效(IDG/线路/GCU)。
检查发现右发IDG的PMG励磁电源线路W6164-3201三绞线束屏蔽层磨穿且线芯有陈旧的短路烧蚀痕迹,已完成线路修复,故障排除。
3.2.未完成SB737-24-1172R2(April 02,2015)检查和修理发动机吊架处D30114插头的737NG飞机。可能存在如下缺陷导致IDG内永久电磁发电机导线插头D30114烧蚀,IDG发电异常,Transferbus off灯闪亮。
四)小结:
1)IDG DRIVE 灯点亮的条件是滑油压力低、欠频。当GCU探测到 IDG 低滑油压力时,此时只有 IDG DRIVE 点亮;当 GCU 探测到 IDG 欠频时,此时IDG DRIVE 点亮,同时伴有 GENOFF BUS 灯点亮。
当出现 DRIVE 灯点亮时,机组会人工操作脱开电门 ,此时会伴随 SOURCE OFF 灯和 GEN OFF BUS 灯点亮;若 IDG 发生自动脱开(热脱开、超转矩脱开),此时 DRIVE 灯、 SOURCE OFF 灯和 GEN OFF BUS 灯均点亮,机组仍会操作脱开电门。
2)GCU 和 BPCU 前面板的故障指示灯有优先级之分,当出现多于一个故障时,只显示优先级别最高的那个故障指示灯。它们自检功能为上电自检或按压面板上的测试电门(静态检测),只记录当前(实时)故障信息,转换电源后自动清除。因此,如果发生交流电故障先到电子舱观察并记录故障信息,当相应的 IDG没有供电时,人工按压 TEST 电门或转换电源会将 GCU 存储的历史故障信息抹掉。[url=]737NG-FTD-24-09002[/url]报告过修理件中有很多无故障件,波音为减少无故障件送发布过MTP737-24-005,以帮助维修人员理解GCU和BPCU自检原理。
3)GCU 上 IDG FAULT 信息出现的条件只有过频、欠频、内部短路、欠压四种,而当 IDG 内部出现问题引起 GCR 跳开时, GCU 上却不一定会有 IDG FAULT 信息。
4) 如两个IDG供电,对相应发(如右发)的Transfer bus off灯闪亮。地面试车测试时,不仅需要推不同功率进行故障重现,还应由APU或相对(左发)的IDG供电,确认故障不能复现。才能判断为相应IDG的永久发电机PMG环路开路或短路。参见FIM24-21TASK818/819。