故障及其产生的原因分析

5.2　故障及其产生的原因分析

5.2.1　故障的概念

对于刚出厂的发电机组而言，它必须具有一定的工作能力和必要的耐久性。所谓工作能力是指设计制造时给予发电机的主要工作性能，如发电机组的输出功率、发动机的燃油消耗率和机组的噪声水平等。耐久性是指机组保持工作能力在一定范围内的使用时间。发电机组的工作能力和耐久性变坏，是其发生故障的根本标志。也就是说，发电机组各部分的技术状态，在工作一定时间后发生变化，当这种变化超出了允许的技术范围，而影响了发电机组的工作性能时，就称发电机组发生了故障。

5.2.2　故障产生的原因

发电机组是由发电机、交流同步发电机和控制箱（屏）三部分组成。其中，发电机是机组产生动力的部分，最容易产生故障。实践证明，机组产生故障的原因是多种多样的，但归根结底不外乎内部原因和外部原因两个方面。

1）故障产生的内部原因

（1）材料及油料的性质。在设计制造过程中，要根据发电机组零件的工作性质和特点正确选择材料。材料选用不当、材料不符合规定和选用了不适当的代用品是零件产生磨损、腐蚀、变形、疲劳损伤、破裂和老化等现象的主要原因。内燃机上所用的各种材料和油料的性质，归纳起来不外乎是物理性质、化学性质及机械性质三个方面。内燃机的许多故障正是由于外界因素的影响，通过这些性质而起作用的结果。如金属材料受力过大后会产生变形和裂纹甚至折断，在高温作用下会氧化，在各种载荷下会产生疲劳损伤；非金属材料会产生老化；油料中所含的酸性物质对金属有腐蚀作用，并会使油料变质等。

（2）机件的结构特点。内燃机各系统机件在结构形式上各有特点。在工作中，外界因素往往通过这些特点作用，使相关机件产生故障。例如：由于发电机水套的本身结构特点，在高温作用下，冷却水容易在气缸套外壁形成水垢，而影响气缸套的冷却效果。

（3）机件的工作特点。直接接触并有相对运动的机件之间因摩擦而产生磨损，例如，内燃机的活塞环直接与气缸接触，在工作过程中，活塞环在气缸中作高速的往复直线运动，致使气缸产生磨损。工作时温度变化剧烈的机件，因热应力而产生变形和裂纹，例如，在发动机工作过程中，气缸体和气缸盖因受高温的作用，其内应力重新分配，达到新的平衡，结果造成气缸体和气缸盖平面的翘曲变形。

2）故障产生的外部原因

（1）使用不当。使用人员没有按照操作规程使用机器。如经常低速运转、没有暖机就迅速增加负荷、机油压力过低等都会加速机件的磨损；工作时间过长、负荷变化过大、长期超负荷运行等也会引起零件的过早损坏。

（2）维护不良。在维护机器时，没有严格按照规定的技术要求完成各项工作，或者采取了错误的操作方法，造成人为故障等。在平时的维护保养中，要及时更换机油、定期清洁空气滤清器和水箱的水垢等。按要求进行机器的日常维护和一、二、三级保养。

（3）修理质量不高。在修理过程中，如果加工不当，没有达到修理技术要求，如各零件的配合间隙不当、表面粗糙度大、装配时清洗不干净等都会使机组在使用过程中产生故障。装配过程中各零件之间的相互位置精度也很重要，若达不到要求，会引起附加应力，产生偏磨等不良后果，加速机件的失效。

建立合理的维护保养制度，严格执行发电机组的技术保养和使用操作规程，是保证机组可靠工作和提高其使用寿命的重要条件。此外，需定期对使用维修人员进行培训，提高其业务素质和水平。