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新闻主题	康明斯发电机组欠压故障报警停机的原因分析

 

摘要：欠压故障通常指的是发电机输出的电压低于设定的阈值，导致保护装置动作，触发报警甚至停机。当柴油发电机组出现欠压故障报警并停机时，其原因可能涉及发电机、控制系统、励磁系统或负载异常等问题。此外，排查的逻辑顺序应先确认故障现象，确保不是误报警；然后检查外部因素，比如负载是否过大，接线是否正常；之后逐步深入，检查励磁系统、AVR、传感器、柴油机转速等；最后可能涉及更复杂的部件，比如绕组或永磁机的问题。

 

一、发电机欠压故障原因

       

      当柴油发电机组发生欠压故障时，故障报警灯亮起状态如图1所示。

1、转速问题

      柴油发电机达不到额定转速是导致欠频停机的主要原因：

（1）发电机组工作在超载状态；

（2）调速板转速电位器设置有错误；

（3）电子调速系统故障；

（4）机械调速机构油门控制调整不当（或有松动）；

（5）燃油管阻塞（或太细）；

（6）燃油中有水；

（7）三滤更换不及时；

（8）频率（转速）表故障。

2、电压取样线松脱

      电压信号的取样线松脱，那肯定是测不到电压的。一般工频交流发电机的线电压是380V，相电压是220V。 简单说，三根相线之间的电压是380V，任何一根相线和中性线（零线）间的电压为220V。

3、剩磁问题

      如果发电机没有了剩磁，那么发电机的电压体系在开始时就建不起来，对于这种问题，我们要清楚发电机AVR调压板的励磁输出是多少V电压，然后在励磁输出线上接上相应的电压源进行充磁（电压类型要对应、极性不要接反）。剩磁的检测方法如下

① 对直流法测试：电路进行改进，如利用全桥电路作为转换开关，减少了开关抖动带来的测量误差；积分电路的所有电子元件校正到相当的准确度；放电电阻增加旁路开关，保护放电电阻。

② 直流法：测试过程进行优化，如电源提供的最大励磁电流应是额定电流的5倍以上时，可以在较短时间达到所要求的励磁电流限值。

③ 磁通：实现数字化测量，并用高准确度的标准磁通对磁通的数字化测量环节进行实时定标与校准，增加测量准确度。

4、接地故障

      如果出线三相接地，那么电压和电流是很低的，这个时候主要要检查接地放电装置（比如地刀） 是不是合闸或接地了。其主要原因如下：

（1）工作人员在励磁回路上工作，因不慎误碰或其他原因造成转子接地。

（2）转子滑环绝缘损坏、转子槽口绝缘损坏、转子槽绝缘和端部绝缘损坏、转子引线绝缘损坏等引起接地。

（3）长期运行绝缘老化、因杂物或振动使转子部分匝间绝缘垫片位移，将转子通风孔局部堵塞，使转子绕组绝缘局部过热老化引起转子接地。

（4）鼠类等小动物窜入励磁回路，定子进出水之路绝缘引水管破裂漏水，励磁回路脏污等引起转子接地。

5、调压板故障

      可能由于环境因素的变化，AVR调压板的参数不再适用，需要重新调节，其位置如图2所示。一般来说，非并机的柴油发电机组基本上不会出现这种问题，因为调压板的参数是定值（400V），一般情况我们也是调不了的，只有用来并机的机组可能出现这种问题，因为AVR调压板在并机时是根据主母线电压进行调节的，它不是一成不变的，这个时候，并机装置一般有个调压信号送入AVR调压板，这种情况要么检查调压信号有没有接错，要么试试在开机时迅速使用电子控件（并机装置、调压板等）重调电压。

6、绕组上压敏电阻损毁 

      压敏电阻的失效模式主要是短路，不过，短路并不会引起压敏电电阻损坏，因为电阻是并在电源正负入口的；保险是好的证明不是短路或过流引起的，有可能是浪涌能量太大，超出吸收功率烧毁压敏电阻；当通过的过电流太大时，也可能造成阀片被炸裂而开路。

 

图1  柴油发电机组欠压故障灯亮起

图2  发电机调压板（AVR）位置示意图

 

二、系统化的排查步骤

 

1、初步检查与确认

（1）核实故障现象

① 查看控制面板报警代码或指示灯，确认是否为“欠压（Under Voltage）”故障。

② 观察停机时电压表或显示屏的电压值，判断是否实际低于额定值（如220V/380V）。

（2）检查负载状态

① 突加负载是否过大（如电动机启动电流过高），导致瞬时电压跌落。

② 检查负载分配是否均衡，避免三相不平衡导致电压异常。

（3）排除误报警

① 重启发电机组，观察是否仍报欠压故障（可能为瞬时干扰或传感器误报）。

② 如图3所示，用万用表直接测量发电机输出端电压，与控制面板显示值对比，确认是否传感器或仪表故障。

2、外部电路与连接检查

（1）检查接线与电缆

① 检查发电机输出端子、断路器、接触器等连接处是否松动、氧化或烧蚀。

② 测量电缆绝缘电阻，排除短路或接地故障导致电压异常。

（2）验证负载设备

断开所有负载，空载运行发电机组，观察电压是否恢复正常：

① 若空载正常，说明负载侧存在异常（如短路、过载）；

② 若空载仍欠压，故障源在发电机组内部。

3、发电机组内部排查

（1）检查柴油机转速与频率

     使用频率计测量输出电压频率，正常应为50Hz（或60Hz）。频率过低（转速不足）会导致电压下降，需检查：

① 柴油机调速器是否故障；

② 燃油系统（喷油嘴、滤清器堵塞）或进气系统问题；

③ 机械传动部件（如皮带松动、联轴器损坏）。

（2）励磁系统检查

① AVR（自动电压调节器）：检查AVR接线是否松动或烧损，尝试更换同型号AVR测试。测量励磁输出端电压是否正常（参考发电机组手册标准值）。

② 励磁绕组：用万用表测量励磁绕组电阻，判断是否断路或匝间短路。拆下二极管，用万用表检测是否击穿或断路（常见于无刷发电机）。

（3）发电机主绕组检测

① 如图4所示，测量定子绕组三相阻值是否平衡，绝缘电阻是否达标（一般＞1MΩ）。

② 检查转子与定子气隙是否均匀，排除扫膛或轴承磨损导致的磁场异常。

（4）永磁机（PMG）检查

① PMG为AVR提供电源，检测其输出电压是否正常（通常为100~200V AC）。

② 检查PMG定子绕组及转子永磁体是否损坏。

4、传感器与控制系统排查

（1）电压检测回路

① 检查电压互感器（PT）或采样电路是否故障，导致错误信号输入控制器。

② 清洁或更换电压传感器（如霍尔传感器）。

（2）控制器设置与软件

① 检查控制器欠压保护阈值设置是否正确（如误设为过低值）。

② 更新控制器固件或重置参数（参考厂家手册）。

5、特殊工况排查

（1）环境因素：高温或海拔过高可能影响发电机散热和磁路性能，导致输出不足。

（2）电容补偿问题：检查功率补偿电容是否失效，导致系统功率因数过低，电压不稳定。

 

图3  发电机电压用万用表检查示意图

图4  万用表测量发电机电阻示意图

 

总结：

柴油发电机组欠压故障故障点优先级检查方向为：AVR故障＞励磁回路问题＞转速不足＞接线松动＞负载异常。若需应急运行，可尝试手动调节AVR（如有手动调压旋钮），但需谨慎操作。通过以上步骤逐步排查，可高效定位故障点并修复。注意操作时断开负载并确保安全，避免带电作业。当涉及绕组、永磁机或控制系统软硬件时，建议联系厂家或专业维修人员。

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