1故障現(xiàn)象

某船共有4臺(tái)柴油發(fā)電機(jī),，采用的是日本大發(fā) 公司生產(chǎn)的6DLB-26型柴油機(jī)和日本西芝電機(jī)株 式會(huì)社制造的NTAXL-VC型無(wú)刷自勵(lì)三相交流同 步發(fā)電機(jī),，單臺(tái)發(fā)電機(jī)功率為900 kW。某日,，該船 離開(kāi)母港碼頭時(shí),1#和3#發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行,全船電 網(wǎng)總負(fù)荷為500 - 600 kW,2臺(tái)機(jī)組平均負(fù)荷為 250 - 300 kW,機(jī)組工作正常,。在船舶轉(zhuǎn)向使用側(cè) 推器時(shí)，機(jī)組平均負(fù)荷超過(guò)350 kW,發(fā)電機(jī)負(fù)荷曲 線出現(xiàn)異常波動(dòng)(見(jiàn)圖1),最高幅度為250 kW,。側(cè) 推器使用完畢,，用電負(fù)荷下降后故障現(xiàn)象消失。為 確保船舶在長(zhǎng)江的航行安全,，臨時(shí)釆取控制用電負(fù)荷的應(yīng)急處理方式,，使發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行。

2故障排查

船舶錨泊后,針對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)此次 發(fā)電機(jī)故障與電網(wǎng)功率的高低直接相關(guān),。多次對(duì)故障1#和J機(jī)組進(jìn)行并網(wǎng),、增減負(fù)荷試驗(yàn)，故障復(fù)現(xiàn),，且均發(fā)生在單機(jī)負(fù)荷為300 -350 kW時(shí),。

初步認(rèn)定此次故障與發(fā)電機(jī)負(fù)荷有關(guān),可能存 在以下原因：(1)發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(Automatic Voltage Regulator,AVR)故障,導(dǎo)致在網(wǎng)發(fā)電機(jī)無(wú)功 功率分配不均，造成電壓和無(wú)功功率異常;(2)原動(dòng) 柴油機(jī)調(diào)速器故障,，導(dǎo)致反饋指針和補(bǔ)償針閥調(diào)節(jié) 不當(dāng),，補(bǔ)償不足，出現(xiàn)“游車”現(xiàn)象,；(3)柴油機(jī)供油 系統(tǒng)故障,，供油不足，不能滿足高負(fù)荷需求,其可能 原因是燃油系統(tǒng)閥件卡阻,、濾器臟堵,、機(jī)帶泵故障、 高壓泵故障和噴油器故障等,。

根據(jù)以上分析進(jìn)行具體排査,，步驟如下：

(1)啟動(dòng)2#和4,機(jī)組,分別與1 ·和3#機(jī)組并網(wǎng)。1*和2,機(jī)組并網(wǎng),，平均負(fù)荷在350 kW時(shí)故障復(fù)現(xiàn); 1,，和4#機(jī)組并網(wǎng)，平均負(fù)荷在400 kW時(shí)故障復(fù)現(xiàn); 2,和3#機(jī)組并網(wǎng)以及3#和4,機(jī)組并網(wǎng),，均沒(méi)有明顯 故障現(xiàn)象發(fā)生,。因此，主要排査對(duì)象為1#機(jī)組,。

(2)對(duì)1#發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行外觀和參數(shù)檢 査,結(jié)果均正常,。隨后對(duì)AVR裝置進(jìn)行檢査,，并多 次對(duì)機(jī)組進(jìn)行增減負(fù)荷試驗(yàn)，結(jié)果顯示電壓和無(wú)功 功率變化始終在正常范圍內(nèi),，故排除AVR裝置故障 的可能性,發(fā)電機(jī)電氣控制系統(tǒng)正常,。

(3)觀察各機(jī)組并網(wǎng)負(fù)荷曲線圖可知，1#機(jī)組 的調(diào)速性能比其他機(jī)組更敏感,，故對(duì)1*機(jī)組調(diào)速器 進(jìn)行調(diào)節(jié)。關(guān)小補(bǔ)償針閥的開(kāi)度,，調(diào)節(jié)調(diào)速器補(bǔ)償 反饋指針,均無(wú)變化;更換備用調(diào)速器重新調(diào)節(jié),，故 障現(xiàn)象依舊存在。因此,排除調(diào)速器故障的可能性,。

(4)燃油供給系統(tǒng)包括以油柜,、管路、閥件,、濾 器,、機(jī)帶燃油泵為主的低壓系統(tǒng)和以高壓油泵、調(diào)油 軸為主的高壓系統(tǒng),。檢查「機(jī)組燃油低壓系統(tǒng),，油 柜出口閥開(kāi)啟正常;檢查燃油粗濾器、發(fā)電機(jī)燃油進(jìn) 機(jī)閥,、燃油細(xì)濾器,、機(jī)帶燃油泵和燃油高壓泵壓力， 均正常,。

(5)檢查柴油機(jī)供油系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),，運(yùn)行時(shí)1*機(jī)組 2,5,6號(hào)紅和3#機(jī)組3,5,6號(hào)缸的燃油高壓泵齒條 顫動(dòng)幅度比其他缸大，在負(fù)荷異常波動(dòng)時(shí)手扶顫動(dòng) 缸齒條,，故障現(xiàn)象逐漸減弱消失(見(jiàn)圖2),。更換1# 機(jī)組2,5,6號(hào)缸燃油高壓泵，使1*和3#機(jī)組并網(wǎng)運(yùn) 行,，負(fù)荷異常波動(dòng)仍然存在,，但波動(dòng)幅度變小。當(dāng) 1·和2#機(jī)組或1.和4,機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),，故障現(xiàn)象消 失,。因此，可確定為1,機(jī)組2,5,6號(hào)缸燃油高壓泵 故障,。

(6)當(dāng)2*和3*機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),，出現(xiàn)負(fù)荷異常 波動(dòng)現(xiàn)象。根據(jù)3'機(jī)組部分缸燃油高壓泵齒條異 常顫動(dòng)的情況,更換3,機(jī)組3,5,6號(hào)缸燃油高壓泵,， 并清潔維護(hù)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng),。隨后,，1#和3*機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行試驗(yàn),2臺(tái)機(jī)組功率配合良好。

3故障機(jī)理分析

對(duì)更換下來(lái)的高壓油泵進(jìn)行分解檢査,發(fā)現(xiàn)高 壓油泵內(nèi)部元件磨損嚴(yán)重,，包括齒條磨損,、齒輪磨 損、回油閥端面磨損和彈簧磨損等,。此次故障主要 由齒條和齒輪磨損所致,。

機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行，部分燃油高壓泵服役時(shí)間過(guò)長(zhǎng),。船舶航行時(shí)用電負(fù)荷約為1 200 kW,2臺(tái)機(jī)組平均 負(fù)荷為600 kW左右;船舶漂航或錨泊時(shí)用電負(fù)荷 約為600 kW,2臺(tái)機(jī)組平均負(fù)荷為300 kW左右,。因此，燃油高壓泵長(zhǎng)期工作在前5齒和第6~12齒 范圍內(nèi),。

在齒條和齒圈磨損的同時(shí),，齒條孔也會(huì)產(chǎn)生磨 損。當(dāng)齒條與齒條孔間隙過(guò)大時(shí),，調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn) 生的側(cè)下力矩使得齒條前端向下傾斜,，齒條與齒圈 由于過(guò)度磨損，造成嚙合卡滯(見(jiàn)圖3),。調(diào)速器輸 出的動(dòng)力遇到齒條卡滯的阻力,使調(diào)速器工作失衡, 產(chǎn)生“游車”現(xiàn)象,，進(jìn)而造成負(fù)荷異常波動(dòng)。當(dāng)手扶 顫動(dòng)齒條時(shí),，調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的側(cè)下力矩消失,齒條卡 滯現(xiàn)象隨之消失,，進(jìn)而故障現(xiàn)象減弱消失。1'和3, 機(jī)組的幾個(gè)缸磨損都較為嚴(yán)重,，導(dǎo)致2臺(tái)機(jī)組并網(wǎng) 運(yùn)行時(shí)用電負(fù)荷出現(xiàn)異常的大幅度波動(dòng)現(xiàn)象,。

4后續(xù)工作

(1)在船舶航行中加強(qiáng)調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)保 養(yǎng)和燃油高壓泵的齒條潤(rùn)滑工作，減小調(diào)速傳動(dòng)系 統(tǒng)阻力,，進(jìn)而減輕齒條與齒條孔磨損程度,。

(2)船舶靠泊后，對(duì)4臺(tái)機(jī)組其余18臺(tái)燃油高壓泵進(jìn)行檢修,，視情況換新,。

（3）定期對(duì)調(diào)速器進(jìn)行保養(yǎng),一般情況下每2 年保養(yǎng)1次，更換備件和易損部件,。

5結(jié)束語(yǔ)

船舶電力保障是船舶安全航行和作業(yè)的重點(diǎn),。船舶主管人員應(yīng)重視電力系統(tǒng)設(shè)備零部件的日常維 護(hù)保養(yǎng)和檢查工作,加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和 解決問(wèn)題的能力,，并在值班巡視中加大巡查力度,，為 船舶安全運(yùn)行提供保障。

作者簡(jiǎn)介：

趙輔國(guó),工程師,，（E-mail）zfgl9831017@ 163. com,；

趙天翔,，工程師,（E-mail） ztx310895227@ 163. com

（編輯謝塵）