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[24电源] 737NG交流电源TRANSFER BUS OFF 灯闪亮

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发表于 2016-11-7 21:58:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
   

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。
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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。
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1.3.整体发电机IDG的安装及参数
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1.4.简介737NG交流电控制面板
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1.5.六个件号相同的断路器:安装于P91和P92各三个
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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。
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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。
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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)。
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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。
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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。
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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。
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 楼主| 发表于 2016-11-8 09:14:15 | 显示全部楼层

GCU学习笔记

一)GCU保护
a)过压和欠压保护:
GCU在调节点(POR)监控每相的电压。电压故障将使GCR GCB 断开。过压保护发生在有一相电压超过130V。当某相电压低于101V 超过7 秒时发生欠压保护。GCU 也将相线断路(馈线接头未连接)或IDG励磁线路短路视为欠压。
b)频率保护:
GCU监控PMG 的频率。正常的发电机频率是400Hz。当频率超过以下数值时,GCU [/fo‘一nt]断开GCRGCB 425Hz 超过1.5 秒; 435Hz 超过35 毫秒;当频率低于以下数值时,GCU断开GCR GCB 375Hz 超过1.5 秒; 355Hz 超过150 毫秒;当IDG 接入后,如果发生人工或热脱开的情况,GCU 视为欠频。GCU 使用来自DEU RTL 信号来判断发动机是否欠速或者发电机欠频。
c)相电流不平衡保护
GCU监控IDG 3 相电流互感器。当两相电流不平衡达到140 安培超过6.3 秒时产生相电流不平衡保护。GCU 断开BTB,如果情况继续,则GCR GCB 断开。
d)发电机二极管失效保护:
GCU 励磁回路的电流波形用来发现IDG 中的旋转整流器是否发生二极管断路。如果电流超过5安培,则GCU 断开GCR GCB
e)相序保护:
GCU检测POR 的相序。如果相序有问题,GCU不会闭合GCB
f)过流保护:
如果电流大于274 安培超过300 秒,GCU 指令BPCU 断开次要的负载(卸载)。BPCU 首先断开厨房负载,如果情况仍在,则断开主汇流条。如果情况继续,GCU 断开GCR GCB如果电流大于340 安培超过5 秒,GCU 通知BPCU 开始卸载。如果过流仍存在超过0.1 秒,GCU 断开GCR GCB
g)差动保护
GCU监控NCT DPCT 3 相电流,比较其电流,如果差动超过20 安培达到70 毫秒,GCU 断开GCR GCB
i)欠速保护
GCUDEU 得到RTL 信号。当发动机起动手柄在慢车位,发动机转速超过慢车时,DEU 发出RTL 信号。如果RTL 信号存在,则欠频和欠压故障将导致GCR GCB 断开。对于由于欠速导致的欠频,GCB 将断开,而如果RTL 信号消失,GCR 将保持闭合。在IDG 发电时,发动机关车就是欠速的情况。
二)MTP-24-005
1.jpg 2.jpg
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发表于 2016-11-8 18:01:04 | 显示全部楼层
条理,到位,有深度。不过,当出现闪亮的时候就应该想到是线路虚短虚断的现象。那个欠压7秒保护非常经典。
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发表于 2016-11-8 20:41:00 | 显示全部楼层
前几天还在拆发电机电源馈线
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 楼主| 发表于 2016-11-8 21:40:53 | 显示全部楼层
      非常感谢伙伴们长期对老兵新传的支持和鼓励。“老兵新传”实际上是一群干不动重活,爬飞机有点难度的三无人员(无正式编制、领导和组织),归属不同维修部门的机务老兵。主要服务于生产一线机务,取承上启下的技术支援作用、外出排故和跟机放行。自封为东航工程技术公司云南分公司技术组。
     兼职从事飞机故障的宏观和微观分析:故障的宏观分析就是应用数理统计方,找出故障与时间、环境、人为因素等的概率分布情况。最常用的统计参数是平均非计划拆换间隔MTBUR(MTBUR=附件在飞机上的安装数量*总飞行小时数/总非计划拆换次数),将它与世界机队的同型飞机相比较,如果差距较大,就要调查研究,找出薄弱环节,提出更有效、更合理地改进措施和及时调整维修方案,使定检,改装和航材升级工作更有针对性和地方特色。故障的微观分析就是由应用各种方法来采集一个系统在运行时,产生的不同的信息变化规律(信息特征),利用AMM、CMM、SSM、送修报告和波音网站等技术资料,从局部推测整体、从现象判断本质,运用逻辑推理来找出系统内的某个故障部件(或元件),再从物理、化学或材料强度等方面进行失效机理分析,找出关键因子。
   在互联网+机务的时代,上文得到过许多同行的大力支持和帮助,如“66号技师群”微信群),为了感谢他们,特上传些相关资料供分享!特邀众大神参与,共同努力,让“机务在线”更上一层楼。

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发表于 2016-11-11 09:59:59 | 显示全部楼层
分析的很好 感谢楼主分享宝贵经验
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发表于 2016-11-11 12:32:57 | 显示全部楼层
楼主你好,仔细看完文章,有个问题想请教下,最终发现的PMG处的线束磨损,而SDS中描述GCU探测的是PMG处的频率,在欠频至375HZ时会延迟1.5秒断开GCB,GCR,而此时应该也会导致TRANSFERBUS OFF灯闪亮,欠频时间如果小于1.5秒那么GCB,GCR不会断开,DRIVE灯也不会亮,所以会不会是欠频导致的此灯闪亮呢
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发表于 2016-11-12 00:02:31 | 显示全部楼层
谢谢老兵
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 楼主| 发表于 2016-11-12 07:14:28 | 显示全部楼层
pzdcjy 发表于 2016-11-11 12:32
楼主你好,仔细看完文章,有个问题想请教下,最终发现的PMG处的线束磨损,而SDS中描述GCU探测的是PMG处的频 ...

己确认是PMG输出线接地,三相瞬时变为二相交流,励磁功率弱,发电机输出功率下降。好比发电机全波励磁整流二极管因断路变为半波整流一样。
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发表于 2016-11-12 11:41:19 | 显示全部楼层
谢谢分享 感谢
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发表于 2016-11-14 09:35:58 | 显示全部楼层
真的很细致谢谢分享
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发表于 2016-11-14 09:36:19 | 显示全部楼层
感谢楼主分享
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