“杜瓦”輪發(fā)電機(jī)故障檢修

李金寶

摘 要：本文論述了“杜瓦”輪1#發(fā)電機(jī)啟動(dòng)較大負(fù)載設(shè)備時(shí)，電壓驟降的故障分析及解決方案。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)、故障、檢查、分析

中圖分類號：U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： This paper introduces the causes of voltage sag and the solution for it when the generator No.1 of the vessel MT DUA starts heavy-load equipment.

Key words： Generator； Fault； Check； Analysis；

1 故障現(xiàn)象

10年船齡的“杜瓦”輪1#發(fā)電機(jī)帶鹽水缸負(fù)荷試驗(yàn)完畢后，在帶船上負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)啟動(dòng)鍋爐風(fēng)機(jī)，發(fā)電機(jī)電壓迅速下降至340 V左右，機(jī)艙照明燈具明顯地暗了下來，約5 s后恢復(fù)正常。

2 故障檢查方法

首先，對該發(fā)電機(jī)接線情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)記號清晰，接線無誤，接觸牢固良好；對勵(lì)磁的三相整流二極管進(jìn)行檢查測量，狀態(tài)良好；更換AVR進(jìn)行試驗(yàn)，故障依舊存在。初步判斷為勵(lì)磁方面有故障，可能原因?yàn)閯?lì)磁發(fā)電機(jī)定子或轉(zhuǎn)子有匝間短路或整流二極管有開路故障。經(jīng)研究決定，將該發(fā)電機(jī)拆回車間做進(jìn)一步的深入檢查。

發(fā)電機(jī)運(yùn)回車間后，抽出轉(zhuǎn)子，拆除6個(gè)旋轉(zhuǎn)整流二極管的接線，測量二極管良好；對勵(lì)磁系統(tǒng)的3個(gè)電流互感器、3個(gè)電抗器、硒堆進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)定子的壓線竹簽較新，與轉(zhuǎn)子的壓線竹簽有較大差別，應(yīng)該是近幾年定子線圖大修重繞過的，見圖1。

我們判斷：如果該電球在近期有重繞過，則很可能會(huì)因相序接反，造成勵(lì)磁的補(bǔ)償不正常而引起上述故障。經(jīng)詢問有關(guān)電工，確認(rèn)該臺發(fā)電機(jī)的主電源接線與另外兩臺不同，有調(diào)過相序的現(xiàn)象。向船方進(jìn)一步確認(rèn)，該發(fā)電機(jī)2012年因進(jìn)水燒壞，定子線圈重繞大修過。

通過對該類型發(fā)電機(jī)的原理認(rèn)真分析，上述故障現(xiàn)象由線圈匝間短路引起的可能性不大。如果要送到廠外的電機(jī)廠去做進(jìn)一步的檢測，需要將整臺機(jī)送去，并上臺架進(jìn)行試驗(yàn)才能檢查出實(shí)際的故障點(diǎn)?；谏鲜龅呐袛?，我認(rèn)為沒有必要整機(jī)送外試驗(yàn)，建議吊船裝復(fù)，現(xiàn)場試驗(yàn)、檢查及排除故障。

3 故障原因分析

從圖2的發(fā)電機(jī)原理圖可以看出，該發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式是可控相復(fù)勵(lì)。相復(fù)勵(lì)部分采用電流疊加形式，勵(lì)磁電流的電壓分量取自發(fā)電機(jī)中間抽頭的U1、V1、W1三相220 V電壓，電流分量取自R、S、T三相線電流。當(dāng)發(fā)電機(jī)空載起壓時(shí)，電流互感器CT，調(diào)壓器AVR均不起作用，剩磁電壓經(jīng)過電抗器RT后，經(jīng)S12整流進(jìn)入勵(lì)磁機(jī)定子線圈，勵(lì)磁機(jī)發(fā)出三相交流電，整流后在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上建立勵(lì)磁磁場，發(fā)電機(jī)發(fā)出較低的電壓，經(jīng)過不斷的循環(huán)和放大，發(fā)電機(jī)電壓迅速上升到額定電壓，AVR介入工作，發(fā)電機(jī)進(jìn)入空載穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

經(jīng)總管與機(jī)務(wù)溝通后，同意了吊船裝復(fù)、試驗(yàn)檢查的建議。裝復(fù)后，將主電源線調(diào)換回原接線方式，保持中間相線不動(dòng)，左右兩邊相線對調(diào)的方式調(diào)換相序，再次試驗(yàn)，故障依舊。

從圖2可以看出，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷增加后，電流互感器CT疊加的勵(lì)磁電流分量增大，且AVR檢測到發(fā)電機(jī)端電壓下降后，也會(huì)減小AVR的分流作用，達(dá)到勵(lì)磁電流增加，發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定的目的。

因該發(fā)電機(jī)定子重繞后，U1、V1、W1未能與連接在R、S、T的電流互感器的輸出端的相序一致，造成了原本勵(lì)磁疊加的分量，變成了勵(lì)磁相減的分量，相當(dāng)于負(fù)荷增加，而勵(lì)磁電流卻在減小，造成了電壓大幅下降的故障，如圖3所示。

如果接線正確，以U相為例，旋轉(zhuǎn)整流器U相的輸入電壓為Iu和Vu的合成分量為Hu；但因接線錯(cuò)誤，旋轉(zhuǎn)整流器U相的實(shí)際輸入電壓是Iu和Vv的合成的分量He。將He投影到Hu延長線上，將He與Hu相比較，He是負(fù)值，相當(dāng)于負(fù)補(bǔ)償。這就是引起該故障的直接原因。

4 故障解決方案

進(jìn)一步檢查電壓取樣的相序與電流互感器取樣的相序是否一致，起動(dòng)發(fā)電機(jī)后空載檢查，發(fā)現(xiàn)電壓取樣相序與電流取樣相序不一致，電流相序UVW，而電壓相序?yàn)閂WU。停機(jī)，將接線調(diào)整為相互對應(yīng)后，再次試驗(yàn)：啟動(dòng)鍋爐風(fēng)機(jī)時(shí)，電壓下降到420 V后馬上回升至450 V，說明故障成功消除。

參考文獻(xiàn)

[1]TWY 35C-6S 勵(lì)磁系統(tǒng)說明書.中國無錫電機(jī)廠.