发电机功率因数超前了，什么鬼？

最近有位轮机长通过与微信群友沟通和帮助下解决了NO.2船舶电站一直存在的功率因素超前和功率表显示不正常的历史遗留难题，为船舶安全运营成功排除了隐患。小编为这位轮机长负责敬业的精神点赞！这次故障排除过程笔者“历历在目”，赶紧把这么好的案例给大家分享一下，对于经常跑船的兄弟，不管能不能遇到，总算是一种思路，让我们一起看看吧——

故障经过

一位轮机长微信群求助：“大电，能否帮忙给看看主配电板功率因数表指针方向不对，是什么引起来的”？(单机运行情况如下图）

在群友的追问下，该轮船舶电站还有如下问题：在带相同负载情况下，NO.2负载显示屏与NO.3显示屏相比，除了功率因素超前外，功率表显示也比较小；如果NO.2和NO.3发电机并联运行，当电网瞬间投入新的负载时，2号发电机的功率因数表向逆时针波动。正常的情况，3号发电机的功率因数表是向顺时针波动的。

我们知道，功率因素表显示的超前与滞后，反映了线路中电压电流的相位关系。功率因素表显示滞后，是常见的情况，表示电流的相位滞后于电压的相位，说明线路是感性的，以电动机类的负载为主，需要投入电容补偿线路的无功功率。功率因素表超前表示电流相位超前电压相位，说明线路呈现容性，负载中电容过大，一般出现在电容补偿补过头了（过补）。功率因素超前，通常会使电网出现不稳定现象，容易产生震荡，造成电网故障，故要尽量不免出现超前。如果线路中没有容性负载，功率因素显示超前，通常是表计的接线有问题，否则就是表计坏了。

难道是表的接线出现问题了吗还是表头损坏了？

按照这个思路，轮机长与电机员第一时间就进行了排除，对NO.2显示屏上的功率表、功率因数表，包括配电板里面此线路中的逆功率继电器也进行换新了。

结果，故障依旧！

如果功率因素表，没有问题，接线也不存在问题，难道是发电机本身的励磁装置（AVR）出现问题了吗？

学过同步发电机原理的朋友，都清楚：同步发电机接入电网后，电网电压和频率是一定的，同步发电机从电网吸收的有功功率的大小由它所带动的负载大小决定的。如果负载不变，调节发电机的励磁电流，就会使定子电流也发生变化。换句话说，同步发电机的功率因数是由励磁电流决定的。

当增加它的励磁电流，电动势E0就增大，同步发电机就会在过励状态下运行。这时，同步发电机定子电流越前端电压（即为电容性），反电势-E0比较大，发电机从电网吸取容性电流和容性无功功率，或者说向电网发出感性电流和感性无功功率，使整个电网的功率因数得到了提高。

当减小励磁电流，电动势E0就减小，同步发电机就在欠励状态下运行。这时同步发电机从电网吸收感性电流，对电网来说，就是增加了电感性负载，使负载需要的感性无功电流增加，降低了整个电网的功率因数。

因此同步发电机一般不在欠励状态下运行，是按照过励的运行条件设计的。同步发电机的励磁电流不能过分加大，因为励磁电流太大会引起定子电流增大，定子和转子损耗都要增加，使电机的温升增加，如果操作失误容易引起不必要的事故！

该轮轮机长，按照这个思路再次进行排除，对AVR进行换新，找了一个新型号备件，换上去以后，发电机在低速时电压波动。害怕型号不符，衍生新的问题，只好又换回以前的AVR。后来在群友的指导下，又对原来AVR外接电位器进行调节，可是，故障依旧！

到底是哪里出了问题呢？

一位月夜清风的网友建议：“你把2号发电机的功率因数表背后的两根线对调一下试试，现在是12203接3号端子，12204接4号端子，改成12203接4号端子，12204接3号端子，试试”！ 

死马当活马医吧，试试就试试！

结果，故障依旧！

后来在故障排除时，发现电压表功率表转换开关损坏只能放在OFF位置，准备对其进行更换，意外发现电压检测的两根接线接反！同时发现电流检测选择开关也有问题！

最后，该轮在配电板厂家专业指导下，发现几个问题：第一发电机主线上的CT 与AVR的检测电源线同相了。第二电压检测选择转换开关有两根线接错了，同时选择开关损坏，还有电流的检测选择开关也不好用。第三，功率因数表的两根接线颠倒了一下位置。

问题完美解决！

编后语：船舶电站作为船舶动力的心脏，其重要性不言而喻！船上发生的故障千奇百怪，怎么才能轻松地看透故障现象抓住问题的本质，除了依靠主管人员扎实的知识储备和丰富的工作经验外，从小问题着手不失为一种策略。俗话说，雪崩时没有一片雪花是无辜的！作为轮机管理人员，必须重视日常小问题的解决，以认真负责的态度将故障消除在萌芽中，不要等出了大问题才知后悔！祝各位网友一切顺利，跑船愉快！

作者：中远海运船员广州分公司 袁野