汽輪發(fā)電機的原理 汽輪發(fā)電機是指用汽輪機驅動的發(fā)電機。由鍋爐產生的過熱蒸汽進入汽輪機內膨脹做功，使葉片轉動而帶動發(fā)電機發(fā)電，做功后的廢汽經凝汽器、循環(huán)水泵、凝結水泵、給水加熱裝置等送回鍋爐循環(huán)使用。 汽輪發(fā)電機是由汽輪機作原動機拖動轉子旋轉，利用電磁感應原理把機械能轉換成電能的發(fā)電設備。發(fā)電機轉子繞組內通入直流電流后，便建立轉子磁場，這個磁場稱主磁場，它隨著汽輪發(fā)電機轉子旋轉。其磁通自轉子的一個磁極出來，經過空氣隙、定子鐵芯、空氣隙，再進入轉子另一個相鄰磁極，從而構成主磁通回路。由于發(fā)電機轉子隨著汽輪機轉動，發(fā)電機磁極旋轉一周，主磁極的磁力線被裝在定子鐵芯內的u、v、w三相繞組依次切割，根據(jù)電磁感應定律，在定子三相繞組內感應出相位不同的三相交變電動勢。 假設汽輪發(fā)電機轉子具有一對磁極，當汽輪發(fā)電機轉子與汽輪機轉子同軸高速旋轉時，如汽輪機以3000轉/分旋轉時，這樣發(fā)電機轉子以50周/秒的恒速旋轉，磁極極性也要變化50次，那么在發(fā)電機定子繞組內感應電動勢也變化50次，同時在定子三相繞組內感應出相位不同的三相交變電動勢，即頻率為50赫茲的三相交變電動勢。這時若將發(fā)電機定子三相繞組末端連在一起接地，而將發(fā)電機定子三相繞組的首端引出線與用電設備連接，就會有電流流過，這個過程即為汽輪機轉子輸入的機械能轉換為電能的過程。

在柴油發(fā)電機組名牌上總是能看到 KW和KVA，初學者也總是高不清兩者的關系。 千伏安KVA是視在功率，其中包括有功功率和無功功率。 千瓦KW是有功功率。 千瓦(KW)=千伏安(KVA)乘以功率因數(shù)。 1KW=1.25KVA或者 1KVA=0.8KW 發(fā)電機有功功率單位KW(千瓦) 發(fā)電機視在功率單位KVA(千伏安)（也稱裝機容量） 有功功率＝視在功率×功率因數(shù) 功率因數(shù)=Cosφ (一般為0.85) 另外： 發(fā)電機無功功率單位KVar(千乏) 視在功率^2＝有功功率^2＋無功功率^2 P＝UIcosφ P＝UI只適用與純阻性負載，因為阻性負載的功率因數(shù)是1；然而感性負載的功率因數(shù)就不是1了，是0.5——0.9不等，甚至更低。 所以1kva=0.8kw 1kva=1kw 都對1kva=0.8kw 也就是功率因數(shù)是0.8的時候的計算方法。

發(fā)電機管理中的3個有用細節(jié) 　故障背景：2017年5月20日該輪靠泊印度洋留尼旺島，鍋爐發(fā)生點火故障，于是發(fā)電機換用輕柴油。換油后不久，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機上的燃油管有滴漏，當時忙于處理鍋爐問題，為減少柴油損失，當即關閉了停車狀態(tài)的一號和三號發(fā)電機燃油進出管路的相關閥門。 　　故障現(xiàn)象：第二天船舶離港時，當班輪機員凌晨4點打給我，說一號發(fā)電機不能并車，三號發(fā)電機能并車但只能承擔150 KW，再加負荷就加不上去。我立即下機艙，檢查發(fā)電機相關情況，滑油、冷卻水各項參數(shù)未見明顯異常。我嘗試向三號發(fā)電機手動轉移負載，多次手動調節(jié)調速器以增加燃油供油量，但負荷沒有變化。嘗試一號發(fā)電機并車，自動與手動并車都未成功，一號發(fā)電機顯示頻率過高。 　　打開三號發(fā)電機保護蓋檢查高壓油泵，油泵齒條拉桿均能自由活動，油尺刻度指示在較大值，排除了油泵的問題，再檢查相關管路，發(fā)現(xiàn)有個進油閥處于關閉狀態(tài)，當即慢慢全開燃油閥，三號發(fā)電機立即加載到500KW，負荷轉移正常。 　　注意力再轉向一號發(fā)電機，發(fā)現(xiàn)一號發(fā)電機類似的進油閥也未打開，當即打開進油閥，并再次嘗試并車，但還是并車失敗。到港時一號發(fā)電機是正常使用的，頻率、轉速，負荷的轉移各項指標都正常，怎么突然就轉速過高了呢? 　　故障措施：三號發(fā)電機正常之后，我全部精力集中在一號發(fā)電機不能并車的問題上，之前發(fā)電機轉速感應器出現(xiàn)過速度顯示的問題，所以首先還是考慮轉速感應器故障，懷疑有可能是感應器臟了或者跟飛輪的間隙超標。該發(fā)電機有兩個pick-up(轉速感應器)，一個用于機旁控制屏顯示，一個用于發(fā)電機控制系統(tǒng)。當即取出兩個感應器，其中一個確實臟了，擦拭干凈后，檢查了速度感應器的阻值，確認正常，重新裝回，調整好間隙，重新啟動發(fā)電機，轉速還是過高--950RPM。 　　排除了轉速感應器的問題，那么故障就應該在機械部分。檢查高壓油泵，調節(jié)拉桿活動正常;檢查調速器，該調速器品牌是Regulateurs Europa，型號1102V-4G-25R。發(fā)現(xiàn)調速器上的手動速度調節(jié)旋鈕卡住了，很難轉動，聯(lián)想到二管輪的交接班記錄，提示該調速器的同步馬達(下圖中的021)不是原裝備件，當時由于缺少原裝備件，用的是上個管理公司遺留下來的其他制造商備件。拆下同步馬達，與近期在新加坡剛接收到的原裝備件對比，發(fā)現(xiàn)兩個同步馬達參數(shù)不一致：非原裝備件，制造商Woodward，電壓24V，轉速2000 RPM，功率5瓦;原裝備件，制造商Groschopp，電壓24V ,轉速2700RPM，功率2瓦,電流0.25A。進一步拆開非原裝同步馬達，發(fā)現(xiàn)馬達的塑料齒輪磨損，不能轉動。 　　換上新的同步馬達，啟動發(fā)電機，調節(jié)手動轉速旋鈕，使轉速達到916RPM, 待發(fā)電機轉速穩(wěn)定后嘗試并車，發(fā)電機可以成功并車。但是又出現(xiàn)個新問題，并車后一號發(fā)電機功率并未提高，相反地，出現(xiàn)逆功率跳閘的現(xiàn)象，幾次嘗試都是如此。我決定讓三管輪在并車屏上嘗試并車，我與電機員在發(fā)電機旁觀察，雙方用對講機聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)當發(fā)電機并車成功后，調速器速度控制旋鈕被同步馬達向逆時針方向旋轉導致柴油機減速，這與并車后調速器的正確動作恰恰相反，正常情況下，調速器速度控制旋鈕應該順時針方向旋轉使柴油機加速從而增加本機承載負荷能力，維持轉速穩(wěn)定。查找到問題癥結后，我們再對比同步發(fā)電機馬達的電壓與電流情況、查找相關發(fā)電機電線接線圖紙，發(fā)現(xiàn)一號發(fā)電機相關接線控制板亦與原廠圖紙一致，這說明接線未曾改動過。于是我們改變同步馬達背后的接線，將其對調，再次啟動發(fā)電機，并車成功，負荷轉移順暢，問題解決。 　　經過該事件，發(fā)現(xiàn)以下幾點在未來的輪機管理工作中值得引起注意： 　　啟動發(fā)電機之前，一定要檢查相關管路系統(tǒng)，之前做出過狀態(tài)改變的相關閥門，一定要及時設置好。交接班工作一定要交接清楚，不能有遺漏; 　　該事件的起因在于啟動發(fā)電機之前沒有將關閉的燃油閥打開，該輪經過幾任管理公司管理，燃油管路的閥門老化，在全關時仍然存在些許燃油泄漏，造成一號發(fā)電機啟動時，能正常啟動，調速器在燃油量不足的情況下加大油門以保持額定轉速，但同步馬達因為調速器不正常動作導致里面的齒輪損壞，造成了同步馬達卡死，以至于發(fā)電機轉速達到950RPM 后不能減速。這一點在發(fā)電機的管理工作中一定要考慮到; 　　不同管理公司的備件采購途徑不一樣，存在大量第三方生產的備件，與原廠備件相比，有些參數(shù)都不一致，有些即使銘牌上參數(shù)一致，但物理尺寸卻不一致。這給輪機員維護保養(yǎng)時帶來了諸多不便。主管輪機員在接受備件時一定要仔細核對，避免到使用時陷入被動;即使是原裝件，電器要考慮正負極性，機械要考慮左旋右旋。