耕海輪主發電機系1200KVA交流同步發電機,某年月日于北太平洋白令海區作業時左舷發生電機燒毀。回港后進廠修理,拆開端蓋后,即看到部分定子線圈不僅絕緣損壞,而且銅導體溶化,待進一步拆除損壞的線圈后,又發現下部定子鐵芯五個槽、齒也嚴重燒損,銅水和硅鋼片熔接在一起。

 

根據以上情況,經有關部門協商作出了簡單修整硅鋼片鐵芯,更換損壞的線圈進行試修的決定。由于對問題的嚴重性估計不足,處理不當,致使發電機裝復后,在未加任何負荷的情況下,僅空轉幾分鐘就冒了煙。

 

在發電機裝復前,線圈層間、相間、對地絕緣處理良好,耐壓試驗無擊穿及閃絡現象,外電路無故障,通過現場觀察及故障現象分析,確定該發電機空轉冒煙只能是渦流引起的,我們知道在電機制造設計時,為防止渦流不采用整塊鋼或鐵做鐵芯,而采用硅鋼片迭成的鐵芯,硅鋼片表面還涂以絕緣漆,而該發電機定子鐵芯由于嚴重燒損,表面銅水與硅鋼片熔接在一起,用手工方法不易清理干凈,而用機械加工方法處理又使硅鋼片表面連接在一起,失去了防渦流作用,因此發電機轉動起來以后,雖未加任何負荷,卻產生了渦流,后來在硅鋼片分解后,還發現局部片間絕緣損壞,即在深部亦有渦流產生,渦流產生的熱量很大,又不能迅速散發掉,致使絕緣材料因高溫過熱而冒煙,如此該發電機只好重新出艙修理,同時也給我們留下了一次深刻的教訓)一渦流在電機修理中絕不容忽視。

 

防止和消除渦流是一個并不復雜的問題,只要保證硅鋼片的片間絕緣良好即可奏效,其方法是將有問題的硅鋼片分解,經絕緣處理后,重新組裝。從理論上說雖然很簡單,但實際施工卻應該認真對待,不得馬虎從事,不能損壞硅鋼片,在硅鋼片分解前,應對有關數據作好詳細記錄,并加工必要的胎具,在硅鋼片組裝時不得加壓過大,組裝后應符合原始數據及有關技術要求。

 

從該例電機修理中出現的問題也使我們聯想到某些單位和個人在修理電機拆除舊繞組時,為了省力而采用明火燒定子的方法,這是極不科學的,該方法將使硅鋼片受高熱后性能改變,絕緣受損,從而也影響到電機的出力和效率,使電機損耗增大。如電機修理中冷拆有困難時,可采用電流加熱法或烘箱加熱法使線圈軟化后,再行拆除,如此才能保證電機修復后的性能。

 

附注:耕海輪試修后的發電機定子鐵芯由于燒損及處理不當,該部位相當于一鋼塊,而不再等同于互相絕緣的硅鋼片了,當發電機轉動起來以后,因磁通發生變化在該部位內部產生一垂直于磁場的環形電流,該電流就是我們常說的渦流,它的形成類似于交流電磁繼電器的罩極圈,而罩極圈是為了減輕振動,保持電磁鐵的穩定吸引狀態而人為設置的,但在耕海輪發電機定子鐵芯損壞部位產生的環形電流卻完全是有害而無益的,因其能量無處消耗,全部變成熱量,因而發電機雖然未加任何負荷卻很快冒了煙。