船舶电气设备的故障分析

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船舶电气设备的故障分析

船舶电气设备在长期运行过程中由于受到内在因素(如设计，材料制造，安装工艺等)和外部条件(如负荷突变，维护管理不到位，机舱环境异常恶劣海况等)的影响，可能使电气设备的使用性能或技术状态不断下降。电气设备的功能部分或全部丧失。最终导致故障发生。

1 故障征兆

故障是指系统中设备或零部件原有功能的丧失。这是广义的功能障碍的一种状态。除突发故障外，任何故障在发生前均会有不同形式的信息显示，即故障先兆。也可以说是故障初期表现形式。

电气设备故障先兆可以表现为：

1)功能异常：如发电机启动困难，功率不足，马达转速不稳等。

2)电流异常：电气设备工作电流超过正常标准。马达电流突然比平时增大较多。3)温度异常：电气设备工作温度异常升高。发电机绕组高温。电动机轴承高温等。4)声音异常：有各种不正常声音出现。

5)气味异常：有绝缘材料的烧焦味。

6)各种显示仪表指示不正常，可以帮助分析判断故障。

2 故障分类

船舶电气设备故障现象是复杂多变的。以不同角度将其分类可以清晰地显示出故障的原因，性质和对整个系统的影响。这有助于我们认识故障和排除故障。也便于对出现的故障进行统计，整理。为今后的设计制造和维修提供重要的信息和依据。

2．1 按故障对系统的正常运行可能会发生影响程度分类

1)一般故障：可以报警(声光)但一般不跳闸或仅局部切除。也可能不报警：虽有异常但没有达到报警值，设备仍然在工作。

2)严重故障：声光报警，可自动切除故障部分设备。

3)重大故障：可发生全船跳电，视故障情况可发生分级卸载。如发生全船跳电，应急发电机应自动启动。

2．2 按故障发生和演变过程的特点分类

1)突发性故障：因外界随机因素或材料内部的潜在缺陷引起的故障，无故障先兆，难以预测。

2)渐进性故障：因电气设备长时间运行，零部件的磨损，腐蚀疲劳，材料变化累积。使其性能逐渐变坏而发生故障。这类故障通过连续的状态检测可以有效地防止故障发生。

3)波及性故障：由某一故障引发而产生新的故障也称二次故障。

4)管理性故障：设备在某一时间呈故障状态，而在另一时间功能又自行恢复的故障。故障可以反复发生。

2．3 按故障的原因分类

1)结构性故障：设备因结构设计上的缺陷，计算上的错误或选材不当而导致的故障。

2)工艺性故障：由于制造，安装质量不佳或质量检验不严等引发的故障。

3)磨损性故障：在正常工作条件下长期运转产生的故障，因设备或零件长期工作逐渐磨损，性能变坏达到极限值发生故障。

4)管理性故障：由于维修保养不到位，或不按正常条件或标准使用，甚至违章操作而发生的故障。

2．4 按故障性质分类

1)人为故障：由于轮机员或电机员行为过失引发的故障。

2)自然故障：由于设备环境变坏，或海况恶劣，结构和材料缺陷。制造或安装不良而引起故障。船舶电气设备从单台或数台发电机源源不断的发电到全船各处大大小小的电动机或其它用电设备长期稳定的安全运行．构成了一个完整的电气设备系统．这一系统是由各环节组成可以大致字分为以下几个环节：原动机、发电机、主配电板、电力网和各种用电设备．我们总是希望这个完整环节的各部分能够长期持续的正常运行．而这其中任何一个局部出现故障都会或大或小的影响到船舶的完全航行．

3 故障原因及处理

如果我们对电气设备故障再进行研究，不难发现故障在发电机系统、主配电板和电网系统、电动机或其它用电设备等不同系统中的形成原因和处理方法都不完全一样，所以在进行日常维护和故障检修时应该区别对待，力求能快速处理问题。

3．1 发电机故障

1)发电机电压不能建立。一般故障：系统声光报警。发生在发电机启动初始。当原动机转速已达到额定值，但5秒钟内电压依旧不能建立起来：原因是磁场失磁，可试按充磁按钮。

2)发电机电压异常。突然失压：严重故障：当发电机在正常运行时突然失压：对于有电刷滑环的发电机转子。其原因是集电环电路故障；电刷引线脱开或弹簧失效，电刷压力异常；电刷长期使用，缺少维修保养已磨损等。若电压波动过大(静态电压变化率应不超过额定电压的±2．5％)，一般都是自动恒压励磁装置工作不正常引起的。

3)发电机逆功率属于严重故障：在并联运行的机组中，当其中一台发电机原动机出现故障时发生。逆功利保护在3—10秒内发生。整定值为发电机额定功率的15％。其原因是并车参数不对。

4)发电机绝缘不良；发电机受潮或发生了机械性损伤使得绝缘电阻大大降低，这也是发电机的常见故障，需要进行经常性的维护和检修才能保证系统的正常工作。

此外，发电机内部短路、集电环出现严重火花等现象也是必须要预防的严重故障。

3．2 主配电板板故障

1)发电机主配电板跳闸故障：大电流短路、过载、过载、逆功率都回引起跳闸。因此，对整定值的调整，按电站负荷情况实行分级卸载、保证励磁恒压系统的可靠工作等是防止这一故障的有利措施。

2)发电机主配电板不闭合故障：当主配电板闭合命令信号正常并且已经发出3秒钟，因主开关本身机械或电气故障不能闭合。当原动机转速已达到规定，在5秒钟内电压仍不能达到95％额定值时。当自动同步系统启动命令信号发出60秒钟，自动同步仍然不能实现。可先将自动同步操作改为手动同步操作。

3)发电机励磁调节系统故障：当并联运行机组的有功功率均衡供电时，总电流出现较大差异．系统不能合理而稳定的分配无功功率．当单台发电机供电时，端电压受负载冲击影响较大，因为电压相等条件经常不能满足，手动或自动并车功能的实现可受到影响。

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3．3 电网系统故障

1)电力系统一相接地故障：表现为某相绝缘指示灯熄灭，另二相绝缘指示灯异常明亮．其原因不外乎：某用电负载，单相绝缘击穿，引发接地故障；某负载电动机接线盒接线松脱碰壳；主配电板板内各电力分配开关击穿故障，或其它电气设备击穿故障；发电机内部也可能发生等。

2)电力系统绝缘电阻低故障故障：电网系统绝缘故障分两类，其一是400伏电力系统绝缘低故障，绝缘电阻低并且已经达到报警值，故障多数发生在负载及其他用电设备一端。特别是露天甲板电气设备要重点检查。也可能发生在主配电板板内部或发电机内部．其二是220伏电力系统绝缘低故障：绝缘电阻低并且已经达到报警值，多数发生在各层照明电力分配系统中．也常发生在厨房电气或甲板照明系统中．当发生电力系统一相绝缘低故障时，如果不及时处理或解决，会在另一相再次发生绝缘故障时形成短路电流．可能引起部分负载开关脱扣甚至主配电板跳闸故

3)船舶接触器继电器故障：触头过热的原因有：触头弹簧变形或烧坏、触头压力不够、触头表面氧化或有杂质、触头容量不够、触头严重磨损等。触头烧毛或熔焊的原因有：灭弧装置故障或损坏、触头初压力太小，使触头闭合时松动、触头容量太小．衔铁噪声异常的原因有：铁蕊端面接触不良，有杂质油污等、短路环断裂或脱落、电源电压低等。线圈高温的原因有：操作太频繁、衔铁间隙太大，电流异常增高、衔铁不能吸合、线圈匝间短路、电源电压太高、经济电阻阻值太小等．电弧过大，熄灭时间长的原因有：灭弧罩受潮、磁吹线圈匝间短路或接反、灭弧罩碳化、破损或脱落等。

4)热继电器故障：在电路中主要作过载保护使用，规定电流整定值与被保护电机的额定电流要一致。热继电器在电路中的故障具体表现为下面几个方面：其一，用电设备正常，热继电器动作平繁，这是由于整定电流值小于被保护设备的额定电流。这时应重新整定或者继电器的可调整部件固定螺钉松动，不在原整定点上，应铆紧后重新调整。其二，热继电器不动作，用电设备烧毁，这是由于整定值太高，用电设备烧毁而热继电器不动作。应重新调整。或者双金属片已产生永久变形、继电器长期未校验，动作机构生锈或不灵活、热继电器外接线松动等。

3．4 电动机故障

经常出现的有温升超限，电源电压过高或过低，电压三相不平衡，电动机绕组发生短路、匝间断路以及绕组碰地等现象都可能导致温升超限，此时电动机常会发生震动，并且运转时间不长就会冒烟，是一种比较严重的故障。电动机过载包括：负载机械设备堵转，电动机容量不足，电动机转子和铁心之间有相擦等。此外电动机还有可能出现轴承缺油磨损或钢珠碎裂、风扇丢失或风扇叶缺少致使通风道堵塞等故障现象。

4 结束语

船舶电气设备的故障现象很多，无法全部一一列举，但是任何事情都有规律，电气设备的故障基本是围绕电能的传输和绝缘变化而形成的。本文将船舶电力系统各主要部分的故障进行了归类，方便在实际操作中快速找出故障点，排除隐患，保证船舶的安全航行。

jiaosenzhang02

顶 ！好东西，感谢楼主啊！

yelei8188107

顶 好东西

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