某輪船舶發(fā)電機損壞故障診斷與分析

梁偉平

摘 要：船舶發(fā)電機是船舶電力系統(tǒng)的心臟，也是船舶的重要設(shè)備之一，雖然現(xiàn)在船舶管理系統(tǒng)在不斷提升，但由于設(shè)備本身固有的缺陷或人為誤操作引起故障，比例還是比較高的。發(fā)電機的工況好壞關(guān)乎船舶的安全，所以發(fā)電機的故障如何及時準確檢測、診斷和排除，避免更大事故的發(fā)生，保證海洋環(huán)境和船舶的營運安全，引起業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。該文分析了某輪主發(fā)電機損壞故障，給出故障的診斷與排除方法。通過剖析某輪主發(fā)電機損壞故障，得出了此類故障預(yù)防的有效措施。該文對確保輪機部值班人員如何有效判斷、發(fā)現(xiàn)發(fā)電機故障具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：主發(fā)電機 損壞 故障 分析

中圖分類號：U672 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）08（c）-0089-02

船舶發(fā)電機是船上的重要設(shè)備之一，不論船舶在航還是在錨泊中，發(fā)電機的作用是不言而喻的，所以能對船舶發(fā)電機出現(xiàn)的故障能及時準確檢測和診斷，是避免更大事故的發(fā)生，保證船舶安全運營的關(guān)鍵。

某散貨船，副機型號：N6160ZLCD2兩臺，轉(zhuǎn)速：1000 rpm，功率：235.3 kw，主發(fā)電機型號：1FC5 356-6TA42-Z。發(fā)電機組采用彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)。2013年6月底，該輪在某錨地拋錨等待裝貨，凌晨2號副機無征兆跳電，副機彈性聯(lián)軸器有少量磨損，并伴有些許煙焦味，盤車正常，點溫測量柴油機和發(fā)電機軸承溫度偏高，經(jīng)外觀檢查，彈性聯(lián)軸器外部有磨損，發(fā)電機軸承有些下沉，測得發(fā)電機定子繞組絕緣為零。筆者通過剖析該輪主發(fā)電機故障，以便控制此類故障的發(fā)生，避免更大事故的發(fā)生。

1 故障診斷與排除

1.1 故障診斷

經(jīng)解體發(fā)電機后發(fā)現(xiàn)其輸入端軸承滾珠架碎裂，使得軸承滾珠分布不均，滾珠被明顯地往兩側(cè)擠，導(dǎo)致整個發(fā)電機轉(zhuǎn)子下沉，轉(zhuǎn)子跟定子不足半毫米的間隙消失，發(fā)生轉(zhuǎn)子與定子直接摩擦引起定子繞組損壞：定子繞組局部被磨損，造成匝間短路乃至對地短路絕緣為零。這故障的發(fā)生過程是比較短促的，因而絕緣漆或軸承油脂發(fā)熱產(chǎn)生的煙焦味來不及被值班人員聞到，發(fā)電機已發(fā)生跳閘保護動作了。

1.2 故障排除

發(fā)電機定子經(jīng)修理廠重新繞制等修理費用共計兩萬余元。修理更換部件后的發(fā)電機裝船后使用正常，各項指標均達到規(guī)范要求。

2 預(yù)防措施

此類發(fā)電機故障的發(fā)生，既有發(fā)電機組結(jié)構(gòu)上的原因，也有技術(shù)管理上的因素。為了防止類似事故的再次發(fā)生，考慮采取以下措施進行防范。

（1）在條件許可的情況下將發(fā)電機的軸承進行改造，由原來的滾珠軸承改為滑動軸承。本發(fā)電機是由中船重工按西門子許可證制造，而原裝機軸承均采用滑動軸承，滑動軸承便于監(jiān)測、維護和管理。

（2）根據(jù)發(fā)電機技術(shù)規(guī)范要求，應(yīng)加強發(fā)電機日常維護保養(yǎng)工作，運行中按時對軸承溫度進行測量記錄，經(jīng)常傾聽軸承聲音（如可用聽診棒法），按規(guī)定對軸承加油更換，每兩萬小時對軸承進行拆洗換油或更換，防止軸承疲勞，可靠性下降。定期檢查、測量定轉(zhuǎn)子的絕緣值，平時保持定轉(zhuǎn)子的清潔。

（3）每年檢查發(fā)電機組軸線，防止軸線偏差超出規(guī)定要求，同時定期測量原動機的拐檔差參數(shù)，排除原動機軸線不良影響發(fā)電機軸線的對中。

（4）適當提高發(fā)電機的失壓保護值。根據(jù)規(guī)范要求：“當電壓降低至額定值的70%～35%，應(yīng)經(jīng)系統(tǒng)選擇性保護要求的延時后動作”，假如額定電壓為400V，失壓保護值為280V以下。我們知道電動機的輸出功率與額定電壓值的平方成正比（ M=KU2I），當電壓過低時，電機為保持正常的輸出功率必然從電網(wǎng)吸取過大的電流，這樣很容易燒壞正在運行的電動機。同樣，“當供電電壓下降至額定電壓的50℅時，逆功率或逆電流保護不應(yīng)失效……”，所以提高失壓保護值與逆功率或逆電流整定值對發(fā)電機自身也起到一定的保護作用。

（5）模仿主機曲軸箱防爆及尾軸的高溫保護裝置的原理，對運行中的發(fā)電機可否加裝溫度監(jiān)測裝置（將探頭埋于定子中）。一旦定子溫度超過設(shè)定值時，發(fā)出報警，并通過切斷原動機油門關(guān)閉發(fā)電機組以達到保護發(fā)電機的目的。

3 結(jié)論

發(fā)電機事故預(yù)防的關(guān)鍵在于日常管理工作中的檢查和維護。

（1）由于船員隊伍中有許多外聘人員，臨時思想比較嚴重，缺乏長期服務(wù)于船公司的責(zé)任心，在工作中難免有消極應(yīng)付的現(xiàn)象。平時值班疏于巡視、監(jiān)測，更難談加強維護與保養(yǎng)。凌晨4時左右發(fā)生此類故障，暴露出機艙管理中的諸多漏洞。

（2）目前航運市場非常低迷，許多船公司處于虧損狀況，為了減少虧損，有些公司甚至對設(shè)備正常的保養(yǎng)維修工作都予以取消，筆者從該輪的2010年特別修理計劃中，了解到在輪機工程中有一項是“二臺主發(fā)電機吊廠保養(yǎng)、清潔、烘漆315 kVA”，而事實上，當時根本未將主發(fā)電機送廠檢修保養(yǎng)。該發(fā)電機出廠至今未更換過軸承，該軸承已使用三萬小時左右。假如當時不是為了節(jié)約修理費用送廠拆解，就會發(fā)現(xiàn)發(fā)電機軸承的問題，通過更換軸承或修理可以避免發(fā)電機定子燒壞的事故。當然，在取消修理項目后，后續(xù)的檢測保養(yǎng)也應(yīng)跟上，否則得不償失。

（3）值班輪機人員應(yīng)充分利用勤看、勤聽、勤摸等傳統(tǒng)手段和儀表監(jiān)測，比較參數(shù)變化，及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，及早解決問題。

4 結(jié)語

雖然船舶都有自己獨立的報警系統(tǒng)，但為確保船舶有效運行，值班人員必須加大巡檢力度和頻次，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，并在第一時間采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，消除故障，避免事態(tài)擴大，從而保證船舶安全營運。在平時保養(yǎng)中，要嚴格按保養(yǎng)計劃進行實施保養(yǎng)，對同類型機型出現(xiàn)過的問題，要認真細致檢查，避免類似情況再次發(fā)生。

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