737NG交流电源TRANSFER BUS OFF 灯闪亮

老兵新传

   

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。

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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 和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GCR和GCB： 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 和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 的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 的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 和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 和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 和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 和GCB。

g)差动保护

GCU监控NCT 和DPCT 的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 和GCB。

i)欠速保护

GCU从DEU 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 和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

狂潮

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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前几天还在拆发电机电源馈线

老兵新传

      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。

pzdcjy

分析的很好 感谢楼主分享宝贵经验

pzdcjy

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

时音与良守

谢谢老兵

老兵新传

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。

jmcai_09

谢谢分享 感谢

xinzai

真的很细致谢谢分享

xinzai

感谢楼主分享