“杜瓦”輪發電機故障檢修

李金寶

摘 要：本文論述了“杜瓦”輪1#發電機啟動較大負載設備時，電壓驟降的故障分析及解決方案。

關鍵詞：發電機、故障、檢查、分析

中圖分類號：U665.12 文獻標識碼：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 故障現象

10年船齡的“杜瓦”輪1#發電機帶鹽水缸負荷試驗完畢后，在帶船上負荷試驗時，當啟動鍋爐風機，發電機電壓迅速下降至340 V左右，機艙照明燈具明顯地暗了下來，約5 s后恢復正常。

2 故障檢查方法

首先，對該發電機接線情況進行檢查，發現記號清晰，接線無誤，接觸牢固良好；對勵磁的三相整流二極管進行檢查測量，狀態良好；更換AVR進行試驗，故障依舊存在。初步判斷為勵磁方面有故障，可能原因為勵磁發電機定子或轉子有匝間短路或整流二極管有開路故障。經研究決定，將該發電機拆回車間做進一步的深入檢查。

發電機運回車間后，抽出轉子，拆除6個旋轉整流二極管的接線，測量二極管良好；對勵磁系統的3個電流互感器、3個電抗器、硒堆進行檢查，未發現異常。經仔細檢查，發現定子的壓線竹簽較新，與轉子的壓線竹簽有較大差別，應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，則很可能會因相序接反，造成勵磁的補償不正常而引起上述故障。經詢問有關電工，確認該臺發電機的主電源接線與另外兩臺不同，有調過相序的現象。向船方進一步確認，該發電機2012年因進水燒壞，定子線圈重繞大修過。

通過對該類型發電機的原理認真分析，上述故障現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廠去做進一步的檢測，需要將整臺機送去，并上臺架進行試驗才能檢查出實際的故障點?；谏鲜龅呐袛?，我認為沒有必要整機送外試驗，建議吊船裝復，現場試驗、檢查及排除故障。

3 故障原因分析

從圖2的發電機原理圖可以看出，該發電機的勵磁方式是可控相復勵。相復勵部分采用電流疊加形式，勵磁電流的電壓分量取自發電機中間抽頭的U1、V1、W1三相220 V電壓，電流分量取自R、S、T三相線電流。當發電機空載起壓時，電流互感器CT，調壓器AVR均不起作用，剩磁電壓經過電抗器RT后，經S12整流進入勵磁機定子線圈，勵磁機發出三相交流電，整流后在發電機轉子上建立勵磁磁場，發電機發出較低的電壓，經過不斷的循環和放大，發電機電壓迅速上升到額定電壓，AVR介入工作，發電機進入空載穩定運行狀態。

經總管與機務溝通后，同意了吊船裝復、試驗檢查的建議。裝復后，將主電源線調換回原接線方式，保持中間相線不動，左右兩邊相線對調的方式調換相序，再次試驗，故障依舊。

從圖2可以看出，當發電機負荷增加后，電流互感器CT疊加的勵磁電流分量增大，且AVR檢測到發電機端電壓下降后，也會減小AVR的分流作用，達到勵磁電流增加，發電機電壓穩定的目的。

因該發電機定子重繞后，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，造成了原本勵磁疊加的分量，變成了勵磁相減的分量，相當于負荷增加，而勵磁電流卻在減小，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；但因接線錯誤，旋轉整流器U相的實際輸入電壓是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是負值，相當于負補償。這就是引起該故障的直接原因。

4 故障解決方案

進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，起動發電機后空載檢查，發現電壓取樣相序與電流取樣相序不一致，電流相序UVW，而電壓相序為VWU。停機，將接線調整為相互對應后，再次試驗：啟動鍋爐風機時，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

[1]TWY 35C-6S 勵磁系統說明書.中國無錫電機廠.