海上施工发电机故障分析

一、引言
海上施工使用的发电机，由于其施工工况的特殊性，要求其性能可靠、稳定。如果设备

一旦损坏短期内不能修复，将严重影响到整个项目的施工，需要通过船舶从陆地运送发电
机到海上使用，再将有故障的发电机运回陆地修理。这样运输成本比较高、耽误工期。

二、工作环境
由于施工使用的发电机设备主要在海上操作，最大的问题在于空气潮湿、盐雾大，设

备容易腐蚀。电气元件长期处于潮湿的环境中，绝缘值较低，元件容易短路损坏。由于海上
设备施工的特殊性，出海施工时间长、人员投入少，只能进行简单的保养，对设备较高级的
维护保养比较困难，许多保养指标很难按期完成，导致

“小病拖成大病”。

三、故障现象
目前，发电机设备出现的故障主要表现为：发电机绕组绝缘低、绕组线圈烧坏断裂、启

动后无法建立电压等。类似故障设备有：

300KW 康明斯发电机组 1 台，1200KW 三菱发电

机组

1 台，1000KW 康明斯发电机组 2 台。

四、故障分析
发电机绕组故障类型主要有：定子绕组相间短路

;定子绕组一相匝间短路;定子绕组单

相接地

;转子绕组一点接地或两点接地;转子励磁回路电流消失。

(一)定子绕组故障分析
同步电机定子绕组内部故障是电机中常见的破环性很强的故障，其很大的短路电流会

产生破坏性严重的电磁力，也可能产生过热而烧毁绕组和铁芯。定子绕组单相接地也是发电
机最常见的一种故障，通常指定子绕组与铁芯间的绝缘破环。

定子故障通常都是定子绕组绝缘损坏引起的，主要表现为：绝缘体的自然老化和绝缘

击穿。当发电机端口处发生相间短路时，发电机可能出现

4 倍-5 倍于额定电流的大电流，急

剧增大的短路电流和产生的巨大的电磁力，对定子绕组、转轴、机座都将产生极大的冲击，
使其严重变形、断裂，造成绝缘损坏。

由外部原因引起的绕组绝缘损坏也很常见，如定子铁芯叠装松动、绝缘体表面落上磁

性物体、绕组线棒在槽内固定不紧，在运行中因振动使绝缘体发生摩擦而造成绝缘损坏

;在

发电机制造中因下线安装不严格造成的线棒绝缘局部缺陷、转子零部件在运行中端部接头开
焊或脱落等都可能引起绝缘损坏，从而进一步造成绕组接地或相间短路。

(二)转子绕组故障分析
发电机转子绕组故障主要表现为匝间短路和接地故障。发电机转子通常包括多个磁极

线圈、线圈引线和阻尼绕组等，具有较大的转动惯量。由于离心力的作用，在运行中线匝绝
缘的移动，转子绕组端部的热变形，小的导电粒子或碎物进入转子线匝端部和转子通风沟
导致转子绕组匝间短路发生。

通常可以根据下面特征识别转子线圈是否发生匝间短路故障：振动幅值增大

;风温提高;

在励磁电压不变的条件下，励磁电流增大

;励磁电流增大，而无功变小或不变。

转子接地故障在控制屏上一般表现为励磁电流及定子电流增大，励磁电压及机端口电

压下降，功率因数上升，并伴有剧烈振动等现象。