摘要：电压过高会导致励磁绕组温升超限、定子铁心因铁耗增加而超温、对定子绕组绝缘产生威胁、定子其他结构部件出现局部高温等危害。而电压过低会降低发电机运行稳定性、使定子过电流使绕组温度升高、功率出力降低等不良后果。这两种电压的不稳定状态都会导致柴油发电机组不能正常使用，因此这一常见故障大家一定要多加研究，累积经验，为后期柴油发电机组的正常运转提供更多技术支持。本文系统阐述发电机外壳温度高、发电机电压低和发电机电压高三类典型故障的现象、原因分析与排除方法。
一、发电机外壳温度高
1. 故障现象
柴油发电机组启动至额定转速后，发电机发电，但在给用户输电过程中，发电机外壳温度较高。外壳温度异常升高是发电机内部存在异常发热的直观表现，通常由电气或机械方面的原因引起。
2. 故障分析
（1）发电机在给用户供电的过程中，发电机外壳温度较高的故障一般有五个方面：一是发电机的输出功率小于负载的消耗功率，即过载；二是发电机磁场线圈短路；三是定子绕组短路；四是定子与转子有摩擦；五是发电机三相电的相电压不平衡。这五个因素单独或组合出现，都会导致发电机内部损耗增加，发热量增大，通过外壳传导和辐射表现出来。
（2）过载运行时，发电机定子电流超过额定值，绕组铜耗增加（铜耗与电流平方成正比），同时转子励磁电流也相应增加，整体发热量大幅上升。磁场线圈短路会使励磁电流异常增大，产生过热。定子绕组短路（包括匝间短路和相间短路）会在短路点产生局部高温，严重时烧毁绕组。定子与转子摩擦会导致机械损耗增加，摩擦产生大量热量。相电压不平衡时，负序电流在转子上产生额外损耗，导致转子发热加剧。
3. 故障原因
（1）发电机超负荷工作。实际负载功率超过发电机额定功率时，各部件发热量均超出设计值，外壳温度随之升高。超负荷运行还伴随着柴油机排气温度升高、转速下降等征状。
（2）发电机转速不够而激磁电流较大。当发电机转速低于额定转速时（如50Hz系统低于1500r/min），为维持输出电压，AVR会自动增大激磁电流，使励磁绕组发热增加。自动控制板上的励磁限流电阻断路会导致同样的故障，无法限制激磁电流。
（3）发电机内部线圈老化。长期运行的发电机，绕组绝缘老化后耐热能力下降，同样的发热量下温升更高。同时老化绕组的电阻可能增大或出现局部匝间短路，进一步加剧发热。
（4）发电机各相之间的电压所承担的负载相差较大，导致相电压不平衡。当三相负载严重不平衡时，各相电流相差悬殊，电流较大的一相发热显著增加，导致整个发电机外壳温度升高。
4. 故障排除方法
（1）出现这种情况后，操作人员应从发电机的声音（过载时柴油机声音沉重、排气声急促）、排烟（过载时冒浓黑烟）、控制柜上的三相电流表（若某一相或三相电流超过额定值）来分析是不是发电机超负荷工作。若确认过载，应减少负载，使输出功率控制在发电机额定功率以内。
（2）对三相电的相电压进行检查，发现相电压不平衡时，对各相电所承担的负载进行平衡调整。通过重新分配各相负载，使三相电流尽可能接近。调整后，观察发电机外壳温度是否有明显降低。例如某案例中，调整负载平衡后，AB两相电压为380V，AC两相电压为375V，BC两相为375V，电压基本平衡，此时观察发电机外壳温度有明显的降低。通常三相电压偏差不应超过额定电压的±2%（即7.6V），三相电流不平衡度不应超过15%。
（3）若经上述检查仍存在外壳高温，应进一步排查磁场线圈是否短路（用万用表测量各极励磁绕组的电阻值，比较各绕组阻值是否一致）、定子绕组是否短路（用兆欧表测量相间绝缘和对地绝缘）、定子与转子是否有摩擦（听诊有无周期性摩擦声或检查气隙是否均匀）。
（4）若确认发电机内部线圈老化，通常需对定子绕组进行重新浸漆处理或更换发电机。对于磁场线圈短路或定子绕组短路故障，需拆解发电机进行绕组的修复或更换，应由专业人员操作。
图1 大型柴油发电机组轴测图
二、发电机电压低
1. 故障现象
柴油发电机组启动至额定转速，合上励磁开关，发电机不发电，按压激磁按钮时，电压表显示发电电压300V（额定电压380V），把手动激磁推到自动激磁的位置后，发电机电压从300V降为0V。这一现象表明发电机能够建立电压但无法维持，自动电压调节（AVR）部分存在故障。
2. 故障分析
（1）A6135D型75kW柴油发电机组启动至额定转速后，合上励磁总开关，当激磁按钮在手动位置时，不需要按压激磁按钮，发电机自动建立空载电压，空载电压符合要求后，把手动激磁转换为自动激磁，经调整后给用电设备供电。
（2）而这台柴油发电机组启动至额定转速后，合上励磁总开关，激磁按钮在手动位置时，需要按压激磁按钮才能够建立空载电压，这就说明手动与自动的激磁按钮位置放置不正确且伴随有其他的故障存在。正常情况下，发电机有剩磁电压（通常几伏至十几伏），在合上励磁开关后，AVR应能利用剩磁电压建立自励，不需要按压激磁按钮。当剩磁消失或AVR故障时，才需要通过按压激磁按钮（利用蓄电池电源给励磁机充磁）来建立电压。
3. 故障原因
（1）控制柜内手动变阻器有断路。手动变阻器用于手动调节激磁电流，当其发生断路时，手动激磁回路中断，无法建立电压。当切换到自动激磁位置时，若自动激磁回路也存在故障，电压即降为零。
（2）手动激磁与自动激磁的开关位置放置不正确。若手动/自动切换开关的触点位置错误或接触不良，可能导致激磁信号无法正确传递，使发电机无法建压或电压异常。
4. 故障排除方法
（1）停机后，先调整手动与自动的激磁位置，确认开关位置正确。若自动激磁建立电压需要按压激磁按钮，而激磁开关在手动位置时不需要按压激磁按钮就建立电压，这说明手动与自动激磁位置不对，应检查切换开关的接线是否正确。
（2）启动柴油机至额定转速后，合上激磁开关，发电机不发电，按压激磁按钮也无反应，说明激磁回路存在断路故障。
（3）柴油机停机，然后检查配电箱内各部件。在检查中应使用万用表测量手动变阻器两端电阻，正常时应有一定阻值且随调节变化，若发现手动变阻器内有断路（电阻无穷大），更换变阻器。更换后启动柴油机至额定转速，合上激磁开关后，手动激磁与自动激磁都可以发电，确认故障排除。
（4）若更换变阻器后仍存在电压低故障，应检查AVR的输入电压（来自发电机辅助绕组或PMG）是否正常，以及AVR本身是否损坏，必要时更换AVR。同时检查励磁机定子和转子线圈的电阻值，确认无断路或短路。
三、发电机电压高
1. 故障现象
柴油机启动至额定转速后，给励磁机激磁，手动激磁发电正常，但从手动激磁转换为自动激磁时，发现电压从380V突升到450V，调节自动电位器降低发电机端电压，发现自动电位器无法对发电机端电压进行控制。这一现象表明自动电压调节部分失控，激磁电流无法被正常调节。
2. 故障分析
（1）发电机空载电压过高并且调节自动电位器不起作用的故障一般是由于可控硅开路或触发器损坏所造成。当可控硅开路或触发器损坏后，发电机组的激磁电流增大，导致空载电压过高且自动电位器无法对发电机端电压进行控制。
（2）在自动电压调节系统中，AVR通过控制可控硅的导通角来调节激磁电流。当可控硅开路（不导通）时，激磁电流失去控制，处于最大状态，电压升高。当触发器损坏时，无法触发可控硅，同样导致失控。可控硅短路也会导致激磁电流无法限制，电压升高。
3. 故障原因
（1）控制柜内自动电位器接触不良。电位器接触不良会导致AVR接收到的反馈信号失真，输出电压时高时低，或完全无法调节。接触不良通常由电位器磨损、氧化或固定松动引起。
（2）控制柜内的可控硅发生短路故障。可控硅被击穿后，阳极与阴极之间形成永久导通，激磁电流无法通过AVR进行调节，始终处于最大状态，电压过高。
（3）控制柜内自动控制板有故障。AVR控制板上的电子元件（三极管、二极管、稳压管、集成电路等）损坏，会导致控制信号异常，使可控硅驱动不正确，电压失控。
4. 故障排除方法
（1）发现这种故障后，应首先调节自动控制板内的电压精度调节钮，尝试将电压调回正常范围。若调节无效，则用万用表电阻档测量可控硅的阴、阳两极之间的阻值（正常时正向为无穷大，反向为无穷大，即不导通）及可控硅控制极与阴极之间的阻值（正常时应有一定阻值，通常数十至数百欧姆），未发现可控硅损坏的迹象。
（2）用万用表测量电位器是否有接触不良，也没有发现故障。测量时应在电位器两端及中心抽头之间来回转动电位器，观察阻值变化是否连续平滑。若阻值跳动或出现无穷大，则表明电位器损坏。
（3）对自动控制板内的三极管、二极管和稳压管进行测量时，发现有一个二极管损坏（用万用表二极管档测量，正常时应为单向导通，损坏后表现为正反向均导通或均不导通），更换后发电机自动电压控制部分故障被排除，发电机能够正常发电且发电机在自动激磁时，控制自动激磁的电位器可在30V内随意进行调整（即通过AVR调节可使输出电压在额定值附近±15V范围内变化）。
（4）若更换损坏元件后故障仍未排除，应进一步检查AVR的反馈信号是否正常（来自发电机电压互感器或电阻分压网络），以及AVR的电源供电是否稳定。确认所有外围部件正常后，若仍无法调节电压，应更换整个AVR控制板总成。
结语
柴油发电机组电压异常故障主要包括发电机外壳温度高、发电机电压低和发电机电压高三类典型问题。发电机外壳温度高通常由过载、磁场线圈短路、定子绕组短路、定转子摩擦或三相不平衡引起，排查时应从声音、排烟和三相电流表入手判断是否过载，再逐步检查电气和机械原因；电压低通常由手动变阻器断路、励磁系统故障或AVR故障引起，排查时应先确认手动/自动激磁位置是否正确，再检查变阻器和AVR元件；电压高通常由可控硅开路、触发器损坏或AVR控制板元件（如二极管）损坏引起，排查时应先检查可控硅状态，再测量AVR控制板上的电子元件。通过系统的故障分析和逐项排查，可快速定位故障根源并采取针对性的修复措施，保障柴油发电机组的电压稳定性和运行可靠性。对于无法自行修复的控制板故障，建议更换原厂AVR总成以确保性能匹配。
----------------
以上信息来源于互联网行业新闻，特此声明！
若有违反相关法律或者侵犯版权，请通知我们！
温馨提示：未经我方许可，请勿随意转载信息！
如果希望了解更多有关柴油发电机组技术数据与产品资料，请电话联系销售宣传部门或访问我们官网：https://www.11fdj.com
- 上一篇：柴油发电机气缸盖的拆装与检修
- 下一篇：发电机并联准同期输出回路接线图解
