提高船舶發電機絕緣的方法

嚴 華，楊文中

提高船舶發電機絕緣的方法

嚴 華，楊文中

（集美大學輪機工程學院，福建廈門 361021）

本文論述船用發電機繞組絕緣出現故障的基本原因及后果，提出了提高繞組絕緣電阻的方法。旨在提高船舶電氣人員對船舶發電機的維護、管理能力, 確保船舶發電機的安全可靠運行。

船舶發電機 絕緣電阻 保養

0 引言

船舶發電機作為船舶的主電源應能保證對用戶的不間斷供電，其運行可靠性和電能質量應有保證，否則將會直接影響到船舶安全生產。造成船舶發電機不能正常工作的原因是多方面的，其中有一個很重要的原因是由于船舶發電機絕緣出現問題。眾所周知船舶發電機在運行過程中因絕緣問題會出現各種各樣的故障，最終導致其無法保證供電質量甚至使整個工作性能喪失。因此我們在船舶發電機的日常保養中一定重視這個問題，采用各種方法來提高發電機的絕緣電阻。

1 船舶發電機絕緣下降的原因

有多方面因素造成船舶發電機在工作過程中出現絕緣下降，總結起來不外乎是這么三方面的原因：

2.1環境因素的影響

溫度與濕度對發電機影響是很大的。發電機的絕緣電阻與環境溫度是成反比的，溫度越高絕緣電阻就越低。濕度和發電機絕緣材料上凝結沉積物也可使絕緣電阻下降。

1.2人為因素影響

船舶發電機的工作環境是很惡劣的，往往在發電機繞組的線端、接頭或電纜的接頭上堆積著大量的灰塵、潮氣、油、或鹽份，船舶電氣人員如不及時對發電機進行保養，去除這些有害沉積物，就會造成發電機的絕緣電阻下降。

1.3發電機絕緣材料老化

船舶發電機絕緣老化的原因是多方面的，如當電機繞組匝間發生局部放電時，會使絕緣中分布電容所儲存的電能變為熱、幅射、機械和化學能，從而使整個絕緣系統老化。使用年限較長，或由于長期處于高溫工作狀態下、過載使發電機過熱其絕緣材料會發生老化。受油腐蝕，絕緣表面發霉、變質加速絕緣老化。一旦發電機絕緣出現老化其絕緣電阻會急劇下降。

2 船舶發電機的保養方法

2.1根據船舶發電機運行時間進行保養

針對船舶發電機的保養通常分三個等級即小修、中修和大修。要采用哪個等級的保養要視船舶運行的時間而定。發電機的運行時間大約在3000~4000 h進行一次針對發電機的進行專業的保養和維修即小修保養。發電機運行到6000~8000 h要進行一次發電機檢測及對發電機進行相應的清理提高絕緣電阻，發電機軸承加油等的中修保養。發電機運行到9000~15000 h要進行一次發電機電機定子，轉子除塵、檢測定子，轉子線圈各項絕緣特性等的大修保養。

2.2根據船舶發電機運行狀況進行保養

船舶電氣管理人員最重要的職責就是對其管理設備的工作狀態進行全面的掌控，船舶電氣管理人員在對發電機的監控注意在這幾個方面進行，一對其基本的工作參數的監控。基本的工作參數含電流、電壓和頻率等，這些參數都和發電機的工作狀態息息相關。參數一但出現偏離，船舶電氣管理人員就應及時進行相應的調整和檢查。二是對溫升的監控。發電機在運行的過程中出現溫升高船舶電氣管理人員就要從發電機帶載情況、機械部分、絕緣情況綜合進行分析判斷和處理。三是對發電機絕緣監控。在上已經提到由于受到諸多因素的影響船舶發電機絕緣極易出現下降情況。發電機定子絕緣電阻下降如不及時進行處理發電機端口處就有可能發生相間短路這樣一嚴重的后果，此時發電機可能出現4-5 倍于額定電流的大電流，如此之大的短路電流和由此產生的巨大的電磁力和電磁轉矩，對定子繞組、轉軸、機座都將產生極大的沖擊而損傷，使其嚴重變形、斷裂。可見對維護保養船舶發電機而言提高絕緣電阻是一項很重要的工作。

3 提高船舶發電機絕緣方法

3.1加強對船舶發電機管理

一是船舶發電機在運行過程中要經常對其通風系統進行檢查，使其散熱和冷卻能力達到最佳效果。二是要防止發電機在運行過程中出現過載，過壓以免損壞發電機絕緣。三是要定期檢查發電機加熱器，保證船舶發電機在停用時能對其進行有效的驅潮。

3.2發電機繞組表面受潮處理

如果僅是船舶發電機繞組表面受潮，造成發電機絕緣下降，像這種情況船舶上采取措施是先將發電機解體，對發電機繞組表面進行清潔處理，再進行有效的烘干處理。處理的方法最簡單的可用燈泡干燥法進行烘干。燈泡干燥法是用紅外線燈或者碘鎢燈甚至是功率大點的白熾燈進行烘干處理。但是要注意熱源不能過于接近發電機繞組避免造成發電機絕緣老化，一般距離繞組30 cm左右。每隔2~4 h改變燈泡照射的位置，連續烘干處理8 h以上基本上可排出潮氣。當然還要對發電機進行絕緣測試，以測試的結果決定是否停止對其烘干處理。在船舶上提高發電機絕緣的方法還有如熱風干燥法，電流干燥法在這就不一一進行詳細說明。

3.3發電機繞組受到嚴重污染或絕緣受損

如果發電機定子、轉子繞組中充滿著油泥受到嚴重污染或絕緣受損就不能采用簡單的處理方法，一定要進行徹底的處理這樣做才有可能提高發電機絕緣電阻。處理的方法一般分為兩大步驟一是對諸如油泥這些污物進行徹底的清潔。二是重新灌漆提高發電機的絕緣電阻。以前通常采用801或105水基清潔劑對發電機繞組進行清潔處理，本人在保養發電機時發現采用機頭水替代水基清潔劑更能取得清除油污的良好效果。機頭水在清洗發電機時過程中無須任何的防護，并能將廢油污垢乳化成水，排出的廢水能大大自然中降解，不會造成污染，此產品不傷橡膠、塑料零件及漆面，是汽油、柴油等清洗劑的最佳替代品。筆者在處理一臺KAT發電機采用這種方法就取得很好的效果。此臺發電機是KAT3406型245 kW保養前主定子繞組絕緣電阻0 MΩ，主勵磁機轉子0 MΩ，勵磁機定子繞組絕緣電阻5 MΩ，磁機轉子0.2 MΩ，副勵磁機定子繞組絕緣電阻0 MΩ。處理方法：首先將發電機解體，將機頭水先噴在受油污染嚴重的繞組上面。過10 min左右看見污油開始溶化，此時用高壓水槍清洗發電機繞組。經過此方法清潔發電機繞組，發電機繞組上的油污可得以徹底的清除。接著將發電機進行烘潮和灌漆處理。灌漆處理一般要三遍，第一二遍選擇1140這種粘度低滲透性好、固化揮發份低、烘焙溫度低絕緣漆，這樣有利于絕緣漆滲透到繞組的縫隙中。第三遍可選用粘度高點絕緣等級高的絕緣漆如1151等，經過這樣的工藝處理后該KAT發電機主定子繞組絕緣電阻50 MΩ，主勵磁機轉子5 MΩ，勵磁機定子繞組絕緣電阻100 MΩ，磁機轉子50 MΩ。副勵磁機定子繞組絕緣電阻100 MΩ。繞組所有絕緣都得以大幅提高，完全滿足發電機運行條件。

4 結束語

在對船舶發電機進行提高絕緣電阻時是根據發電機的狀況來進行的。筆者對一些處理方法進行介紹，該采取何種措施，應根據具體情況采用合適的處理方法才是解決問題的關鍵所在，但最終的目的只有一個就是提高船舶發電機工作的安全可靠性。

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Methods of Improving Marine Generator Insulation

Yan Hua,Yan Wenzhong

(Marine Engineering Institute, Jimei University, Xiamen 361021, Fujian, China)

U665.11

A

1003-4862（2017）08-0026-02

2017-05-09

嚴華（1963），男，高級實驗師。研究方向：船舶電氣自動化。E-mail:854819566@qq.com