提高船舶发电机绝缘的方法

2017-03-24杨文中

船电技术 2017年8期

关键词：励磁机绕组定子

严华，杨文中

提高船舶发电机绝缘的方法

严华，杨文中

（集美大学轮机工程学院，福建厦门 361021）

本文论述船用发电机绕组绝缘出现故障的基本原因及后果，提出了提高绕组绝缘电阻的方法。旨在提高船舶电气人员对船舶发电机的维护、管理能力, 确保船舶发电机的安全可靠运行。

船舶发电机绝缘电阻保养

0 引言

船舶发电机作为船舶的主电源应能保证对用户的不间断供电，其运行可靠性和电能质量应有保证，否则将会直接影响到船舶安全生产。造成船舶发电机不能正常工作的原因是多方面的，其中有一个很重要的原因是由于船舶发电机绝缘出现问题。众所周知船舶发电机在运行过程中因绝缘问题会出现各种各样的故障，最终导致其无法保证供电质量甚至使整个工作性能丧失。因此我们在船舶发电机的日常保养中一定重视这个问题，采用各种方法来提高发电机的绝缘电阻。

1 船舶发电机绝缘下降的原因

有多方面因素造成船舶发电机在工作过程中出现绝缘下降，总结起来不外乎是这么三方面的原因：

2.1环境因素的影响

温度与湿度对发电机影响是很大的。发电机的绝缘电阻与环境温度是成反比的，温度越高绝缘电阻就越低。湿度和发电机绝缘材料上凝结沉积物也可使绝缘电阻下降。

1.2人为因素影响

船舶发电机的工作环境是很恶劣的，往往在发电机绕组的线端、接头或电缆的接头上堆积着大量的灰尘、潮气、油、或盐份，船舶电气人员如不及时对发电机进行保养，去除这些有害沉积物，就会造成发电机的绝缘电阻下降。

1.3发电机绝缘材料老化

船舶发电机绝缘老化的原因是多方面的，如当电机绕组匝间发生局部放电时，会使绝缘中分布电容所储存的电能变为热、幅射、机械和化学能，从而使整个绝缘系统老化。使用年限较长，或由于长期处于高温工作状态下、过载使发电机过热其绝缘材料会发生老化。受油腐蚀，绝缘表面发霉、变质加速绝缘老化。一旦发电机绝缘出现老化其绝缘电阻会急剧下降。

2 船舶发电机的保养方法

2.1根据船舶发电机运行时间进行保养

针对船舶发电机的保养通常分三个等级即小修、中修和大修。要采用哪个等级的保养要视船舶运行的时间而定。发电机的运行时间大约在3000~4000 h进行一次针对发电机的进行专业的保养和维修即小修保养。发电机运行到6000~8000 h要进行一次发电机检测及对发电机进行相应的清理提高绝缘电阻，发电机轴承加油等的中修保养。发电机运行到9000~15000 h要进行一次发电机电机定子，转子除尘、检测定子，转子线圈各项绝缘特性等的大修保养。

2.2根据船舶发电机运行状况进行保养

船舶电气管理人员最重要的职责就是对其管理设备的工作状态进行全面的掌控，船舶电气管理人员在对发电机的监控注意在这几个方面进行，一对其基本的工作参数的监控。基本的工作参数含电流、电压和频率等，这些参数都和发电机的工作状态息息相关。参数一但出现偏离，船舶电气管理人员就应及时进行相应的调整和检查。二是对温升的监控。发电机在运行的过程中出现温升高船舶电气管理人员就要从发电机带载情况、机械部分、绝缘情况综合进行分析判断和处理。三是对发电机绝缘监控。在上已经提到由于受到诸多因素的影响船舶发电机绝缘极易出现下降情况。发电机定子绝缘电阻下降如不及时进行处理发电机端口处就有可能发生相间短路这样一严重的后果，此时发电机可能出现4-5 倍于额定电流的大电流，如此之大的短路电流和由此产生的巨大的电磁力和电磁转矩，对定子绕组、转轴、机座都将产生极大的冲击而损伤，使其严重变形、断裂。可见对维护保养船舶发电机而言提高绝缘电阻是一项很重要的工作。

3 提高船舶发电机绝缘方法

3.1加强对船舶发电机管理

一是船舶发电机在运行过程中要经常对其通风系统进行检查，使其散热和冷却能力达到最佳效果。二是要防止发电机在运行过程中出现过载，过压以免损坏发电机绝缘。三是要定期检查发电机加热器，保证船舶发电机在停用时能对其进行有效的驱潮。

3.2发电机绕组表面受潮处理

如果仅是船舶发电机绕组表面受潮，造成发电机绝缘下降，像这种情况船舶上采取措施是先将发电机解体，对发电机绕组表面进行清洁处理，再进行有效的烘干处理。处理的方法最简单的可用灯泡干燥法进行烘干。灯泡干燥法是用红外线灯或者碘钨灯甚至是功率大点的白炽灯进行烘干处理。但是要注意热源不能过于接近发电机绕组避免造成发电机绝缘老化，一般距离绕组30 cm左右。每隔2~4 h改变灯泡照射的位置，连续烘干处理8 h以上基本上可排出潮气。当然还要对发电机进行绝缘测试，以测试的结果决定是否停止对其烘干处理。在船舶上提高发电机绝缘的方法还有如热风干燥法，电流干燥法在这就不一一进行详细说明。

3.3发电机绕组受到严重污染或绝缘受损

如果发电机定子、转子绕组中充满着油泥受到严重污染或绝缘受损就不能采用简单的处理方法，一定要进行彻底的处理这样做才有可能提高发电机绝缘电阻。处理的方法一般分为两大步骤一是对诸如油泥这些污物进行彻底的清洁。二是重新灌漆提高发电机的绝缘电阻。以前通常采用801或105水基清洁剂对发电机绕组进行清洁处理，本人在保养发电机时发现采用机头水替代水基清洁剂更能取得清除油污的良好效果。机头水在清洗发电机时过程中无须任何的防护，并能将废油污垢乳化成水，排出的废水能大大自然中降解，不会造成污染，此产品不伤橡胶、塑料零件及漆面，是汽油、柴油等清洗剂的最佳替代品。笔者在处理一台KAT发电机采用这种方法就取得很好的效果。此台发电机是KAT3406型245 kW保养前主定子绕组绝缘电阻0 MΩ，主励磁机转子0 MΩ，励磁机定子绕组绝缘电阻5 MΩ，磁机转子0.2 MΩ，副励磁机定子绕组绝缘电阻0 MΩ。处理方法：首先将发电机解体，将机头水先喷在受油污染严重的绕组上面。过10 min左右看见污油开始溶化，此时用高压水枪清洗发电机绕组。经过此方法清洁发电机绕组，发电机绕组上的油污可得以彻底的清除。接着将发电机进行烘潮和灌漆处理。灌漆处理一般要三遍，第一二遍选择1140这种粘度低渗透性好、固化挥发份低、烘焙温度低绝缘漆，这样有利于绝缘漆渗透到绕组的缝隙中。第三遍可选用粘度高点绝缘等级高的绝缘漆如1151等，经过这样的工艺处理后该KAT发电机主定子绕组绝缘电阻50 MΩ，主励磁机转子5 MΩ，励磁机定子绕组绝缘电阻100 MΩ，磁机转子50 MΩ。副励磁机定子绕组绝缘电阻100 MΩ。绕组所有绝缘都得以大幅提高，完全满足发电机运行条件。