海上施工發(fā)電機(jī)故障分析
一、引言
海上施工使用的發(fā)電機(jī),由于其施工況的特殊性,要求其性能可靠、穩(wěn)定。如設(shè)備一旦損壞短期內(nèi)不能修復(fù),將嚴(yán)重^響到整個(gè)項(xiàng)目的施工,需要通過船舶從^地運(yùn)送發(fā)電機(jī)到海上使用,再將有故障
發(fā)電機(jī)運(yùn)回陸地修理。這樣運(yùn)輸成本比|高、耽誤工期。
二、工作環(huán)境
由于施工使用的發(fā)電機(jī)設(shè)備主要在海上操作,最大的問題在于空氣潮濕、鹽大,設(shè)備容易腐蝕。電氣元件長期處于,濕的環(huán)境中,絕緣值較低,元件容易短一損壞。由于海上設(shè)備施工的特珠性,出^施工時(shí)間長、人員投人少,只能進(jìn)行簡^的保養(yǎng),對(duì)設(shè)備較高級(jí)的維護(hù)保養(yǎng)比較〗難,許多保養(yǎng)指標(biāo)很難按期完成,導(dǎo)致'小病拖成大病"。
三、故障現(xiàn)象
目前,發(fā)電機(jī)設(shè)備出現(xiàn)的故障主要表,為:發(fā)電機(jī)繞組絕緣低、繞組線圈燒壞裂、啟動(dòng)后無法建立電壓等。類似故障^備有:30010^康明斯發(fā)電機(jī)組1臺(tái), 121X1^三菱發(fā)電機(jī)組1臺(tái),1000康斯發(fā)電機(jī)組2臺(tái)。
四、 故障分析
發(fā)電機(jī)繞組故障類型主要有:定子繞相間短路;定子繞組一相匝間短路;定繞組單相接地;轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或兩?地;轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路電流消失。(一)定子繞組故障分析同步電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障是電機(jī)|常見的破環(huán)性很強(qiáng)的故障,其很大的短電流會(huì)產(chǎn)生破壞性嚴(yán)重的電磁力,也可黼產(chǎn)生過熱而燒毀繞組和鐵芯。定子繞組相接地也是發(fā)電機(jī)最常見的一種故障, 常指定子繞組與鐵芯間的絕緣破環(huán)。定子故障通常都是定子繞組絕緣損壞引起的,主要表現(xiàn)為:絕緣體的自然老化和絕緣擊穿。當(dāng)發(fā)電機(jī)端口處發(fā)生相間短路時(shí),發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)4倍-5倍于額定電流的大電流,急劇增大的短路電流和產(chǎn)生的巨大的電磁力,對(duì)定子繞組、轉(zhuǎn)軸、機(jī)座都將產(chǎn)生極大的沖擊,使其嚴(yán)重變形、斷裂,造成絕緣損壞。
由外部原因引起的繞組絕緣損壞也很常見,如定子鐵芯疊裝松動(dòng)、絕緣體表面落上磁性物體、繞組線棒在槽內(nèi)固定不緊,在運(yùn)行中因振動(dòng)使絕緣體發(fā)生摩擦而造成絕緣損壞;在發(fā)電機(jī)制造中因下線安裝不嚴(yán)格造成的線棒絕緣局部缺陷、轉(zhuǎn)子零部件在運(yùn)行中端部接頭開焊或脫落等都可能引起絕緣損壞,從而進(jìn)一步造成繞組接地或相間短路。
(二)轉(zhuǎn)子繞組故障分析
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組故障主要表現(xiàn)為匝間短路和接地故障。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通常包括多個(gè)磁極線圈、線圈引線和阻尼繞組等, 具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。由于離心力的作用,在運(yùn)行中線匝絕緣的移動(dòng),轉(zhuǎn)子繞組端部的熱變形,小的導(dǎo)電粒子或碎物進(jìn)入轉(zhuǎn)子線匝端部和轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組匝間短路發(fā)生。
通?梢愿鶕(jù)下面特征識(shí)別轉(zhuǎn)子線圈是否發(fā)生匝間短路故障:振動(dòng)幅值增大;風(fēng)溫提高;在勵(lì)磁電壓不變的條件下, 勵(lì)磁電流增大;勵(lì)磁電流增大,而無功變小或不變。轉(zhuǎn)子接地故障在控制屏上一般表現(xiàn)為勵(lì)磁電流及定子電流增大,勵(lì)磁電壓及機(jī)端口電壓下降,功率因數(shù)上升,并伴有劇烈振動(dòng)等現(xiàn)象。
五、維護(hù)保養(yǎng)
維護(hù)保養(yǎng)工作不僅影響發(fā)電機(jī)的使用壽命,而且還可能影響到操作人員的安全。根據(jù)目前發(fā)電機(jī)設(shè)備的故障現(xiàn)象,有針對(duì)性地制定了一些維護(hù)保養(yǎng)方法和預(yù)防措施。
(一)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前測(cè)量絕緣在發(fā)電機(jī)設(shè)備出海前,對(duì)發(fā)電機(jī)繞組進(jìn)行絕緣值測(cè)量。如果絕緣電阻大于1.01^10,發(fā)電機(jī)即可可靠運(yùn)行,否則需要對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢査。
(二)發(fā)電機(jī)年度檢修鑒于發(fā)電機(jī)設(shè)備施工環(huán)境-潮濕、鹽霧大、電氣元件容易腐蝕等特點(diǎn), 我們制定了發(fā)電機(jī)年度檢修計(jì)劃。主要完成檢修項(xiàng)目包括發(fā)電機(jī)拆解檢査、繞組水煮清潔、烘干及噴高溫絕緣漆等工作。
發(fā)電機(jī)軸承潤滑
發(fā)電機(jī)軸承高速轉(zhuǎn)動(dòng),容易發(fā)熱導(dǎo)致軸承損壞和軸承架高溫變形,從而引發(fā)轉(zhuǎn)子和定子摩擦,損壞繞組線圈。要嚴(yán)格按照說明書要求對(duì)發(fā)電機(jī)軸承進(jìn)行潤滑。潤滑油脂太多,軸承不容易散熱;而潤滑油脂太少,軸承達(dá)不到潤滑的效果。因此,必須按照要求對(duì)軸承加注適量的潤滑油脂, 在加注新潤滑油脂時(shí)必須把原來舊的潤滑油脂全部擠出,不能新舊潤滑油脂混合使用,這樣更容易使軸承遭到損壞。
發(fā)電機(jī)安裝加熱裝置
發(fā)電機(jī)主要在海上使用,由于鹽霧和海水的腐蝕,會(huì)對(duì)繞組的絕緣造成損害。為解決這個(gè)問題,我們給發(fā)電機(jī)安裝加熱系統(tǒng)。該加熱系統(tǒng)包括兩部分:電機(jī)內(nèi)部的加熱器和電機(jī)外部的控制箱。繞組加熱器是電機(jī)專用的電伴熱帶,共2根,包裹于定子繞組上,由附加的控制系統(tǒng)控制加熱器工作。每次發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前,先啟動(dòng)加熱器工作,待加熱一段時(shí)間絕緣上升后,筆耕論文新浪博客, 啟動(dòng)發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)建壓后,加熱器自動(dòng)斷電停止工作。
六、結(jié)束語
發(fā)電機(jī)的故障主要由電氣元件故障所引起,而發(fā)電機(jī)的電氣元件主要是指定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組。在運(yùn)行過程中,繞組容易遭到燒壞;而在待機(jī)期間,發(fā)電機(jī)容易受潮,需要注重日常的維護(hù)保養(yǎng)工作。因此,對(duì)繞組電氣故障的有效分析和發(fā)電機(jī)曰常維護(hù)保養(yǎng)對(duì)發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行意義十分重大。
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