某輪船舶發電機損壞故障診斷與分析

梁偉平

摘 要：船舶發電機是船舶電力系統的心臟，也是船舶的重要設備之一，雖然現在船舶管理系統在不斷提升，但由于設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。發電機的工況好壞關乎船舶的安全，所以發電機的故障如何及時準確檢測、診斷和排除，避免更大事故的發生，保證海洋環境和船舶的營運安全，引起業內高度關注。該文分析了某輪主發電機損壞故障，給出故障的診斷與排除方法。通過剖析某輪主發電機損壞故障，得出了此類故障預防的有效措施。該文對確保輪機部值班人員如何有效判斷、發現發電機故障具有一定的參考價值。

關鍵詞：主發電機 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

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

某散貨船，副機型號：N6160ZLCD2兩臺，轉速：1000 rpm，功率：235.3 kw，主發電機型號：1FC5 356-6TA42-Z。發電機組采用彈性聯軸器結構。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電機軸承溫度偏高，經外觀檢查，彈性聯軸器外部有磨損，發電機軸承有些下沉，測得發電機定子繞組絕緣為零。筆者通過剖析該輪主發電機故障，以便控制此類故障的發生，避免更大事故的發生。

1 故障診斷與排除

1.1 故障診斷

經解體發電機后發現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擠，導致整個發電機轉子下沉，轉子跟定子不足半毫米的間隙消失，發生轉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。這故障的發生過程是比較短促的，因而絕緣漆或軸承油脂發熱產生的煙焦味來不及被值班人員聞到，發電機已發生跳閘保護動作了。

1.2 故障排除

發電機定子經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電機裝船后使用正常，各項指標均達到規范要求。

2 預防措施

此類發電機故障的發生，既有發電機組結構上的原因，也有技術管理上的因素。為了防止類似事故的再次發生，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，滑動軸承便于監測、維護和管理。

（2）根據發電機技術規范要求，應加強發電機日常維護保養工作，運行中按時對軸承溫度進行測量記錄，經常傾聽軸承聲音（如可用聽診棒法），按規定對軸承加油更換，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、測量定轉子的絕緣值，平時保持定轉子的清潔。

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

（4）適當提高發電機的失壓保護值。根據規范要求：“當電壓降低至額定值的70%～35%，應經系統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失效……”，所以提高失壓保護值與逆功率或逆電流整定值對發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，對運行中的發電機可否加裝溫度監測裝置（將探頭埋于定子中）。一旦定子溫度超過設定值時，發出報警，并通過切斷原動機油門關閉發電機組以達到保護發電機的目的。

3 結論

發電機事故預防的關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，缺乏長期服務于船公司的責任心，在工作中難免有消極應付的現象。平時值班疏于巡視、監測，更難談加強維護與保養。凌晨4時左右發生此類故障，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，有些公司甚至對設備正常的保養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“二臺主發電機吊廠保養、清潔、烘漆315 kVA”，而事實上，當時根本未將主發電機送廠檢修保養。該發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約修理費用送廠拆解，就會發現發電機軸承的問題，通過更換軸承或修理可以避免發電機定子燒壞的事故。當然，在取消修理項目后，后續的檢測保養也應跟上，否則得不償失。

（3）值班輪機人員應充分利用勤看、勤聽、勤摸等傳統手段和儀表監測，比較參數變化，及時發現事故隱患，及早解決問題。

4 結語

雖然船舶都有自己獨立的報警系統，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，及時發現異常情況，并在第一時間采取相應的應急措施，消除故障，避免事態擴大，從而保證船舶安全營運。在平時保養中，要嚴格按保養計劃進行實施保養，對同類型機型出現過的問題，要認真細致檢查，避免類似情況再次發生。

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