關(guān)于某船發(fā)電機(jī)的故障分析與處理

柴油發(fā)電機(jī)組以其較高的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、可維性在船舶上已得到廣泛應(yīng)用。近年來，因在安靜性、操縱性等方面的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，艦船采用電力推進(jìn)系統(tǒng)也已成為發(fā)展趨勢。本文主要闡述了某船柴油發(fā)電機(jī)作為供電設(shè)備在修理過程中遇見的問題以及處理和解決的方法。本文針對某船2#發(fā)電機(jī)在排除負(fù)荷試驗(yàn)手尾（過載預(yù)警故障）過程中發(fā)生的故障進(jìn)行分析，經(jīng)拆檢，故障導(dǎo)致了2#發(fā)電機(jī)的活塞、活塞氣環(huán)、連桿螺栓、進(jìn)排氣挺桿、排氣閥、氣閥導(dǎo)管、排氣門座等零部件損傷。下面分別從現(xiàn)場勘察、原因分析、處理方法等幾個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)說明。一、現(xiàn)場描述及拆檢情況1、系泊試驗(yàn)出現(xiàn)的問題2019年10月某日，某船發(fā)電機(jī)單機(jī)負(fù)荷報(bào)驗(yàn)順利完成，但由于報(bào)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)2#發(fā)電機(jī)及4#發(fā)電機(jī)90％負(fù)荷時(shí)配電板沒有預(yù)報(bào)警，于是施工部門在發(fā)電機(jī)負(fù)荷報(bào)驗(yàn)完后按項(xiàng)目組安排繼續(xù)使用專用設(shè)備測試發(fā)電機(jī)過流預(yù)報(bào)警。在測試過程中發(fā)現(xiàn)不能對過流保護(hù)模塊進(jìn)行模擬測試，于是啟動發(fā)電機(jī)加負(fù)荷進(jìn)行測試。輪機(jī)鉗工負(fù)責(zé)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程監(jiān)控，電器調(diào)試人員負(fù)責(zé)發(fā)電機(jī)負(fù)荷的加載和卸載工作。在做完2號發(fā)電機(jī)過流報(bào)警測試后，施工人員開始降負(fù)荷，直至負(fù)荷為0，主開關(guān)分閘。然后轉(zhuǎn)機(jī)旁控制箱并通知輪機(jī)可以停機(jī)。在機(jī)旁控制過程中，操作人員把轉(zhuǎn)速從1000轉(zhuǎn)調(diào)到最低轉(zhuǎn)速（600轉(zhuǎn)左右），等待發(fā)電機(jī)空車運(yùn)轉(zhuǎn)了5分鐘左右，把機(jī)旁控制箱上的開關(guān)扭到停車位置上，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降到100-200轉(zhuǎn)之間時(shí)，機(jī)旁控制箱的電源指示燈突然不亮了，而且聽到了柴油機(jī)加速的聲音，看到飛輪轉(zhuǎn)速很快。操作人員意識到柴油機(jī)出現(xiàn)故障，馬上按下機(jī)旁控制箱的緊急停機(jī)按鈕，但并無反應(yīng)，同時(shí)在集控室發(fā)現(xiàn)配電板上電壓表和頻率表都達(dá)到了最大值。集控室先后按下配電板應(yīng)急停車按鈕，未停車；設(shè)備操作人員跑到機(jī)旁拉手動緊急停車操作桿，但是拉不動；再次按機(jī)旁緊急停車按鈕無動作。施工人員迅速一起操作拉動機(jī)械緊急停車?yán)瓧U后防爆裝置動作停機(jī)。停機(jī)后進(jìn)行手動盤車，開啟機(jī)旁控制箱操滑油預(yù)供泵給油，發(fā)現(xiàn)機(jī)旁控制箱電源指示燈又亮了,機(jī)旁檢查220V和24V兩路電源均正常。2、發(fā)電機(jī)現(xiàn)場拆檢情況故障發(fā)生后，馬上組織施工人員于當(dāng)天晚上對2#發(fā)電機(jī)進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)挺桿、活塞、進(jìn)排氣閥、排氣門座、連桿螺絲、缸頭排氣墊片、彈簧組合式油環(huán)分部件、活塞環(huán)、相關(guān)密封件等有損傷。二、發(fā)電機(jī)“飛車”的原因分析和解決方法1、發(fā)電機(jī)電氣控制原理（1）發(fā)電機(jī)電氣控制原理，如圖1所示。圖1發(fā)電機(jī)電氣控制原理示意圖（2）查閱發(fā)電機(jī)機(jī)旁控制箱供電/失電原理，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)控制箱由主配電負(fù)載屏220V和機(jī)艙充放電板24V供電，以及2#發(fā)電機(jī)通過380V分電箱供電給UPS，經(jīng)UPS轉(zhuǎn)換成24V向機(jī)旁控制箱供電，用于控制箱控制用電以及發(fā)電機(jī)安保系統(tǒng)用電?？刂葡涔╇娍赏ㄟ^控制箱上的“電源按鈕”接通或切斷。（3）調(diào)速器供電/失電原理，調(diào)速器380V電源經(jīng)UPS整流24V后并經(jīng)機(jī)旁配電箱上“UPS旋鈕”接通和切斷。2、發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)失電情況排查根據(jù)發(fā)生的故障，組織了多次原因排查并召開故障分析會。檢查所有控制線路，機(jī)旁控制箱供電方式為兩路，一路由主配電板220伏正常供電、另一路由機(jī)艙充放電板24伏供電，經(jīng)查主電源及應(yīng)急電源開關(guān)良好，UPS(380V)輸入電源是由主配電板1#380V負(fù)載屏供給，UPS24V電源經(jīng)機(jī)旁控制箱“UPS旋鈕”控制，UPS電池供電不足但不影響正常開機(jī)使用。機(jī)旁控制箱有一個(gè)電源按鈕開關(guān)，可以同時(shí)切斷220伏、24伏兩路電源，另控制箱上還有一個(gè)“UPS旋鈕”控制調(diào)速器供電，經(jīng)現(xiàn)場檢查和對可能發(fā)生問題的設(shè)備情況及故障原因分析，存在因誤操作或誤碰按鈕而導(dǎo)致機(jī)旁控制箱斷電的可能。3、調(diào)速器以及油門控制機(jī)構(gòu)情況排查發(fā)電機(jī)的調(diào)速器經(jīng)專業(yè)維修公司進(jìn)行過檢查并測試，結(jié)果正常，并且裝機(jī)后，并與2#柴油發(fā)電機(jī)一起進(jìn)行過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)及突加突卸試驗(yàn)的考驗(yàn)，工作正常，即是說因調(diào)速器本身的電器元件及機(jī)械零件發(fā)生故障導(dǎo)致調(diào)速器失效的可能性很小。現(xiàn)場檢查了油門拉桿、噴油泵、超速保護(hù)等部件情況，未發(fā)現(xiàn)異常。但發(fā)現(xiàn)噴油器齒桿連接桿上的定位檔塊位置裝反（裝在撥叉右側(cè)），不僅使油壓低自動停車裝置失去作用，而且還可造成嚴(yán)重問題。4、原因分析（1）從現(xiàn)場描述機(jī)旁控制箱指示燈曾熄滅的現(xiàn)象分析，機(jī)旁控制箱、調(diào)速器曾出現(xiàn)失電故障，后經(jīng)檢查控制箱220V和24V控制線路、調(diào)速器供電線路，未發(fā)現(xiàn)異常，測試電源按鈕未發(fā)現(xiàn)卡阻現(xiàn)象，可以排除因控制線路故障或電源按鈕故障導(dǎo)致控制箱失電的可能性。除機(jī)旁控制箱外，該三路電路的其它控制開關(guān)設(shè)在不同位置，正常情況下無法在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)停止供電，正如前述，在機(jī)旁控制箱處可能存在誤操作或誤碰按鈕而導(dǎo)致機(jī)旁控制箱斷電的情況。由于機(jī)旁控制箱、調(diào)速器失電，2#柴油發(fā)電機(jī)在未完全停機(jī)的情況下處于失控狀態(tài)，機(jī)旁控制箱上的停車按鈕、緊急停車裝置都處于失效狀態(tài)。（2）超速安全裝置啟動后未執(zhí)行減油動作，發(fā)電機(jī)發(fā)生該故障時(shí)，經(jīng)現(xiàn)場檢查超速安全裝置已經(jīng)啟動，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)未執(zhí)行減油動作，原因是油門齒桿連接桿上的定位塊位置裝反（裝在撥叉右側(cè)），撥叉無法帶動連接桿減油。5、綜上所述，確定結(jié)論發(fā)生故障的2#柴油機(jī)在未完全停止的情況下出現(xiàn)誤操作或誤碰按鈕而導(dǎo)致機(jī)旁控制箱發(fā)生斷電，致使：①無法實(shí)現(xiàn)對柴油機(jī)的監(jiān)控、保護(hù)功能；②無法通過控制箱上的相關(guān)按鈕進(jìn)行操作，使“停車和緊急停車按鈕”操作失效；③由于操縱與安全保護(hù)裝置定位檔塊裝反，導(dǎo)致盡管超速安全裝置已有動作但起不到作用，造成柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不受控。6、解決和處理的方案（1）已對本次故障發(fā)生造成2#發(fā)電機(jī)的活塞、活塞氣環(huán)、連桿螺栓、進(jìn)排氣挺桿、排氣閥、氣閥導(dǎo)管、排氣門座等損傷零部件進(jìn)行了更換。（2）對操縱與安全保護(hù)裝置定位檔塊原裝在撥叉的左邊已移到撥叉右邊，并待實(shí)效試驗(yàn)進(jìn)一步準(zhǔn)確定位。三、結(jié)