提高船舶發(fā)電機絕緣的方法

嚴 華，楊文中

提高船舶發(fā)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(fā)電機繞組絕緣出現(xiàn)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(fā)電機的維護、管理能力, 確保船舶發(fā)電機的安全可靠運行。

船舶發(fā)電機 絕緣電阻 保養(yǎng)

0 引言

船舶發(fā)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(zhì)量應有保證，否則將會直接影響到船舶安全生產(chǎn)。造成船舶發(fā)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(fā)電機絕緣出現(xiàn)問題。眾所周知船舶發(fā)電機在運行過程中因絕緣問題會出現(xiàn)各種各樣的故障，最終導致其無法保證供電質(zhì)量甚至使整個工作性能喪失。因此我們在船舶發(fā)電機的日常保養(yǎng)中一定重視這個問題，采用各種方法來提高發(fā)電機的絕緣電阻。

1 船舶發(fā)電機絕緣下降的原因

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

2.1環(huán)境因素的影響

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

1.2人為因素影響

船舶發(fā)電機的工作環(huán)境是很惡劣的，往往在發(fā)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(fā)電機進行保養(yǎng)，去除這些有害沉積物，就會造成發(fā)電機的絕緣電阻下降。

1.3發(fā)電機絕緣材料老化

船舶發(fā)電機絕緣老化的原因是多方面的，如當電機繞組匝間發(fā)生局部放電時，會使絕緣中分布電容所儲存的電能變?yōu)闊帷⒎洹C械和化學能，從而使整個絕緣系統(tǒng)老化。使用年限較長，或由于長期處于高溫工作狀態(tài)下、過載使發(fā)電機過熱其絕緣材料會發(fā)生老化。受油腐蝕，絕緣表面發(fā)霉、變質(zhì)加速絕緣老化。一旦發(fā)電機絕緣出現(xiàn)老化其絕緣電阻會急劇下降。

2 船舶發(fā)電機的保養(yǎng)方法

2.1根據(jù)船舶發(fā)電機運行時間進行保養(yǎng)

針對船舶發(fā)電機的保養(yǎng)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(yǎng)要視船舶運行的時間而定。發(fā)電機的運行時間大約在3000~4000 h進行一次針對發(fā)電機的進行專業(yè)的保養(yǎng)和維修即小修保養(yǎng)。發(fā)電機運行到6000~8000 h要進行一次發(fā)電機檢測及對發(fā)電機進行相應的清理提高絕緣電阻，發(fā)電機軸承加油等的中修保養(yǎng)。發(fā)電機運行到9000~15000 h要進行一次發(fā)電機電機定子，轉(zhuǎn)子除塵、檢測定子，轉(zhuǎn)子線圈各項絕緣特性等的大修保養(yǎng)。

2.2根據(jù)船舶發(fā)電機運行狀況進行保養(yǎng)

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(tài)進行全面的掌控，船舶電氣管理人員在對發(fā)電機的監(jiān)控注意在這幾個方面進行，一對其基本的工作參數(shù)的監(jiān)控。基本的工作參數(shù)含電流、電壓和頻率等，這些參數(shù)都和發(fā)電機的工作狀態(tài)息息相關(guān)。參數(shù)一但出現(xiàn)偏離，船舶電氣管理人員就應及時進行相應的調(diào)整和檢查。二是對溫升的監(jiān)控。發(fā)電機在運行的過程中出現(xiàn)溫升高船舶電氣管理人員就要從發(fā)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(fā)電機絕緣監(jiān)控。在上已經(jīng)提到由于受到諸多因素的影響船舶發(fā)電機絕緣極易出現(xiàn)下降情況。發(fā)電機定子絕緣電阻下降如不及時進行處理發(fā)電機端口處就有可能發(fā)生相間短路這樣一嚴重的后果，此時發(fā)電機可能出現(xiàn)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(chǎn)生的巨大的電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，對定子繞組、轉(zhuǎn)軸、機座都將產(chǎn)生極大的沖擊而損傷，使其嚴重變形、斷裂。可見對維護保養(yǎng)船舶發(fā)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(fā)電機絕緣方法

3.1加強對船舶發(fā)電機管理

一是船舶發(fā)電機在運行過程中要經(jīng)常對其通風系統(tǒng)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(fā)電機在運行過程中出現(xiàn)過載，過壓以免損壞發(fā)電機絕緣。三是要定期檢查發(fā)電機加熱器，保證船舶發(fā)電機在停用時能對其進行有效的驅(qū)潮。

3.2發(fā)電機繞組表面受潮處理

如果僅是船舶發(fā)電機繞組表面受潮，造成發(fā)電機絕緣下降，像這種情況船舶上采取措施是先將發(fā)電機解體，對發(fā)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(fā)電機繞組避免造成發(fā)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(xù)烘干處理8 h以上基本上可排出潮氣。當然還要對發(fā)電機進行絕緣測試，以測試的結(jié)果決定是否停止對其烘干處理。在船舶上提高發(fā)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(fā)電機繞組受到嚴重污染或絕緣受損

如果發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)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(fā)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(fā)電機的絕緣電阻。以前通常采用801或105水基清潔劑對發(fā)電機繞組進行清潔處理，本人在保養(yǎng)發(fā)電機時發(fā)現(xiàn)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(fā)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(chǎn)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(fā)電機采用這種方法就取得很好的效果。此臺發(fā)電機是KAT3406型245 kW保養(yǎng)前主定子繞組絕緣電阻0 MΩ，主勵磁機轉(zhuǎn)子0 MΩ，勵磁機定子繞組絕緣電阻5 MΩ，磁機轉(zhuǎn)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(fā)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(fā)電機繞組。經(jīng)過此方法清潔發(fā)電機繞組，發(fā)電機繞組上的油污可得以徹底的清除。接著將發(fā)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(fā)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(jīng)過這樣的工藝處理后該KAT發(fā)電機主定子繞組絕緣電阻50 MΩ，主勵磁機轉(zhuǎn)子5 MΩ，勵磁機定子繞組絕緣電阻100 MΩ，磁機轉(zhuǎn)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(fā)電機運行條件。

4 結(jié)束語

在對船舶發(fā)電機進行提高絕緣電阻時是根據(jù)發(fā)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(jù)具體情況采用合適的處理方法才是解決問題的關(guān)鍵所在，但最終的目的只有一個就是提高船舶發(fā)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