发电机常见故障及措施

发电机在运行中会不断受到振动、发热、电晕等各种机械力和电磁力的作用，加之由于设计、制造、运行管理以及系统故障等原因，常常引起发电机温度升高、转子绕组接地、定子绕组绝缘损坏、励磁机碳刷打火、发电机过负载等故障，同步发电机运行中常见的一些故障分析如下。

发电机常见故障及措施
2．1 发电机非同期并列
发电机用准同期法并列时，应满足电压、周波、相位相同这3个条件，如果由于操作不当或其它原因，并列时没有满足这3个条件，发电机就会非同期并列，它可能使发电机损坏，并对系统造成强烈的冲击，因此应注意防止此类故障的发生。

当待并发电机与系统的电压不相同，其间存有电压差，在并列时就会产生一定的冲击电流。

一般当电压相差在±10%以内时，冲击电流不太大，对发电机也没有什么危险。

如果并列时电压相差较多，特别是大容量电机并列时，如果其电压远低于系统电压，那么在并列时除了产生很大的电流冲击外，还会使系统电压下降，可能使事故扩大。

一般在并列时，应使待并发电机的电压稍高于系统电压。

如果待并发电机电压与系统电压的相位不同，并列时引起的冲击电流将产生同期力矩，使待并发电机立刻牵入同步。

如果相位差在土300以内时，产生的冲击电流和同期力矩不会造成严重影响。

如果相位差很大时，冲击电流和同期力矩将很大，可能达到三相短路电流的2倍，它将使定子线棒和转轴受到一个很大的冲击应力，可能造成定子端部绕组严重变形，联轴器螺栓被剪断等严重后果。

为防止非同期并列，有些厂在手动准同期装置中加装了电压差检查装置和相角闭锁装置，以保证在并列时电差、相角差不超过允许值。

2．2 发电机温度升高
(1)定子线圈温度和进风温度正常，而转子温度异常升高，这时可能是转子温度表失灵，应作检查。

发电机三相负荷不平衡超过允许值时，也会使转子温度升高，此时应立即降低负荷，并设法调整系统已减少三相负荷的不平衡度，使转子温度降到允许范围之内。

(2)转子温度和进风温度正常，而定子温度异常升高，可能是定子温度表失灵。

测量定子温度用的电阻式测温元件的电阻值有时会在运行中逐步增大，甚至开路，这时就会出现某一点温度突然上升的现象。

(3)当进风温度和定子、转子温度都升高，就可以判定是冷却水系统发生了故障，这时应立即检查空气冷却器是否断水或水压太低。

(4)当进风温度正常而出风温度异常升高，这就表明通风系统失灵，这时必须停机进行检查。

有些发电机组通风道内装有导流挡板，如因操作不当就会使风路受阻，这时应检查挡板的位置并纠正之。

2．3 发电机定子绕组损坏
发电机由于定子线棒绝缘击穿，接头开焊等情况将会引起接地或相间短路故障。

当发电机发生相间短路事故或在中性点接地系统运行的发电机发生接地时，由于在故障点通过大量电流，将引起系统突然波动，同时在发电机旁往往可以听到强烈的响声，视察窗外可以看见电弧的火光，这时发电机的继电保护装置将立即动作，使主开关、灭磁开关和危急遮断器跳闸，
发电机停止运行。

如果发电机内部起火，对于空冷机组则应在确知开关均已跳闸后，开启消防水管，用水进行灭火，同时保持发电机在200r／min左右的低速盘车。

火势熄灭后，仍应保持一段时间的低速运转，待其完全冷却以后再将发电机停转，以免转子由于局部受热而造成大轴弯曲。

氢冷和水冷发电机一般不会引起端部起火。

对于在中性点不接地的系统中运行的发电机，发生定子绕组接地故障时，只有发电机的接地保护装置动作报警。

运行人员应立即查明接地点，如接地点在发电机内部，则应立即采取措施，迅速将其切断。

如接地点在发电机外部，则应迅速查明原因，并将其消除。

对于容量15MW及以下的汽轮机，当接地电容电流小于5A 时，在未消除前允许发电机在电网一点接地情况下短时间运行，但至多不超过2h，对容量或接地电容电流大于上述规定的发电机，当定子回路单相接地时，应立即将发电机从电网中解列，并断开励磁。

发电机在运行中，有时运行人员没有发现系统的突然波动，汽机司机也没有发来危急信号，但发电机因差动保护动作使主断路器跳闸，这时值班人员应检查灭磁开关是否也已跳闸，若由于操作机构失灵没有跳闸时，应立即手动将其跳闸，并把磁场变阻器调回到阻值最大位置，将自动励磁调解装置停用，然后对差动保护范围内的设备进行检查，当发现设备有烧损、闪烙等故障时应立即进行检修。

发现任何不正常情况时，应用2500V 摇表测量一次回路的绝缘电阻，如测得的绝缘电阻值换算到标准温度下的阻值与以往测量的数值比较时，已下降1／5以下，就必须查明原因，并设法消除。

如测得的绝缘电阻值正常，则发电机可经零起升压后并网运行。

2．4 发电机转子绕组接地
发电机转子因绝缘损坏，绕组变形，端部严重积灰时，将会引起发电机转子接地故障。

转子绕组接地分为一点接地和两点接地。

转子一点接地时，线匝与地之间尚未形成电气回路，因此在故障点没有电流通过，各种表计指示正常，励磁回路仍能保持正常状态，只是继保信号装置发出“转子一点接地”信号，其发电机可以继续进行。

但转子绕组一点接地后，如果转子绕组或励磁系统中任一处再发生接地，就会造成两点接地。

转子绕组发生两点接地故障后，部分转子绕组被短路，因为绕组直流电阻减小，所以励磁电流将会增大。

如果绕组被短路的匝数较多，就会使主磁通大量减少，发电机向电网输送的无功出力显著降低，发电机功率因数增高，甚至变为进相运行，定子电流也可能增大，同时由于部分转子绕组被短路，发电机磁路的对称性被破坏，它将引起发电机产生剧烈的振动，这时凸极式发电机更为显著。

转子线圈短路时，因励磁电流大大超过额定值，如不及时停机，切断励磁回路，转子绕组将会烧损。

为了防止发电机转子绕组接地，运行中要求每个班值班人员均应通过绝缘监视表计测量一次励磁回路绝缘电阻，若绝缘电阻低于0．5MΩ时，值班人员必须采取措施。

对运行中励磁回路可能清扫到的部分进行吹扫，使绝缘电阻恢复到0．5MΩ以上，当转子绝缘电阻下降到0．01MΩ时，就应视作已经发生了一点接地故障。

当转子发生一点接地故障后，就应立即设法消除，以防发展成两点接地。

如果是稳定的金属性接地故障，而一时没有条件安排检修时，就应投入转子两点接地保护装置，以防止发生两点接地故障后，烧损转子，使事故扩大。

转子绕组发生匝间短路事故时，情况与转子两点接地相同，但一般这时短路的匝数不多，影响没有两点接地严重。

如果转子两点接地保护装置投入时，则它的继电器也将动作，此时应立即切断发电机主断路器，使发电机与系统解列并停机，同时切断灭磁开关，把磁场变阻器放在电阻最大位置，待停机后对转子和励磁系统进行检查。

2．5 发电机失磁
(1)发电机失磁原因。

运行中的发电机，由于灭磁开关受振动或误动而跳闸，磁场变阻器
接触不良，励磁机磁场线圈断线或整流子严重打火，自动电压调整器故障等原因，造成励磁回路断路时，将使发电机失磁。

(2)失磁后表计上反映情况。

发电机失磁后转子励磁电流突然降为零或接近于零，励磁电压也接近为零，且有等于转差率的摆动，发电机电压及母线电压均较原来降低，定子电流表指示升高，功率因数表指示进相，无功功率表指示为负，表示发电机从系统中吸取无功功率，各表计的指针都摆动，摆动的频率为转差率的1倍。

(3)失磁后产生的影响。

发电机失磁后，就从同步运行变成异步运行，从原来向系统输出无功功率变成从系统吸取大量的无功功率，发电机的转速将高于系统的同步转速。

这时由定子电流所产生的旋转磁场将在转子表面感应出频率等于转差率交流感应电动势，它在转子表面产生感应电流，使转子表面发热。

发电机所带的有功负荷越大，则转差率越大，感应电势越大，电流也越大，转子表面的损失也越大。

在发电机失磁瞬间，转子绕组两端将有过电压产生，转子绕组与灭磁电阻并联时，过电压数值与灭磁电阻值有关，灭磁电阻值大，转子绕组的过电压值也大。

试验表明，如果灭磁电阻值选择为转子热态电阻值的5倍时，则转子的过电压值为转子额定电压值的2～4倍。

(4)失磁后允许运行时间及所带负荷。

发电机失磁后，是否可以继续运行，与失磁运行的发电机容量和系统容量的大小有关。

大容量的发电机失磁后，应立即从电网中切除，停机处理。

发电机容量较小，电网容量较大，一般允许发电机在短时间内，低负荷下失磁运行，以待处理失磁故障。

对于允许励磁运行的发电机，发生失磁故障后，应立即减小发电机负荷，使定子电流的平均值降低到规定的允许值以下，然后检查灭磁开关是否跳闸。

如已跳闸就应立即合上，如灭磁开关未跳闸或合上后失磁现象仍未消失，则应将自动调节励磁装置停用，并转动磁场变阻器手轮，试行增加励磁电流。

此时若仍未能恢复励磁，可以再试行换用备用励磁机供给励磁。

经过这些操作后，如果仍不能使失磁现象消失，就可以判断为发电机转子发生故障，必须在30min以内安排停机处理。

2．6 发电机升不起电压
此类故障多发生在自激式同轴直流励磁机励磁的发电机上。

(1)故障现象。

发电机升速到额定转速后，给发电机励磁时，励磁电压和发电机定子电压升不上去或励磁电压有，而发电机电压升不到额定值。

(2)故障原因。

①励磁机剩磁消失；
②励磁机并励线圈接线不正确；
③励磁回路断线；
④励磁机换向器片间有短路故障，励磁机碳刷接触不好或安装位置不正确；
⑤发电机定子电压测量回路故障。

(3)一般处理。

当发电机起动到额定转速后升压时，如励磁机电压和发电机电压升不起来，就应检查励磁回
发电机常见故障原因分析
无刷发电机
发电机故障现象： 1、不发电或电压不正常原因处理方法 (1) 保险丝断 (1)在确认线路正常后，换上保险丝再合闸 (2)电表损坏 (2)用万用表电压档直接测量发电机端电压 (3)电表不准 (3)定时校验电表，不准的应予更换 (4)调压器插脚接触不良 (4)检查调压器50HZ，60HZ 及6、7插脚是否有松动现象 (5)浪涌电压抑制器短路 (5)检查硒堆，确保无碰片现象 (6)旋转二极管损坏 (6)将旋转整流子通向主机转子磁场的连接线拆下，用万用表或校灯就可对二极管进行测量，如果损坏需要更换管子(6只一起更换) (7)失去剩磁 (7)用蓄电池12V接入交流励磁机的定子线圈充磁一次，正极接F+(红线)，负极碰F-(黑线)(约15-20秒种) 注意：充磁时，发电机必须处于静止状态 (8)接线错误 (8)详细检查，按接线图接对 (9)励磁机磁场线圈断路 (9)将断线处纽合，用锡焊焊牢，外用绝缘材料包好 (10)接头松动或接触不良 (10)将接头擦干净后，重新接好 (11)发电机电枢线圈断路 (11)找出断路处，重新焊接包扎 (12)发电机电枢线圈短路(12)短路会造成严重发热现象，应于拆换线圈 (13)励磁机电枢线圈断路或短路 (13)找出故障点，更换线圈 (14)转速不正常 (14)用转速或频率表检查发电机转速 (15)调节器保护关断路动作 (15)根据调节器说明书纠正后调节调节器 (16) 调节器失效 (16)更换调节器
发电机故障现象：
1、发电机电压波动原因处理方法 (1)转速不对 (1)用转速表，频率表面核算发电机转速 (2)转速不稳定 (2)核实调速器说明书，调整调压器稳定性 (3) 调压器稳定性 (3)参考调节器说明书，调整调压器稳定性 (4)接线故障或接头松动 (4)检查所有的接线是否有松动或连接不良 (5)二极管，浪涌电压抑制器或发电机绕组故障 (5)发电机进行他励试验 (用12V电池) (6)遥控电压调节电位器(如果使用的话) (6)参考调节器说明书检查遥控电位器的工作状态 (7)调节器故障 (7)参考调节器说明书，更换调节器 (8)轴承不良或轴承支承磨损引起不对称气隙 (8)更换用旧的轴承，检查轴承支承的磨损，如有必要更换 3、电机过热 (1)过负载 (1)应随时注意电流表，勿使过载 (2)交流电枢线圈短路 (2)拆换已短路的线圈 (3)通风道阻塞 (3)将电机内部彻底吹净 (4)励磁机电枢线圈短路 (4)拆换已短路的线圈
有刷发电机
发电机无电压或电压太低：
(1)剩磁电压过低(额定转速时低于额定电压2%)不能起励------可用3-6伏千电池或蓄电池等直流进行充磁，充磁时应注意正极接L4，负极接L2。

(2)接线错误------详细检查，按接线图接正确
(3)磁场线圈断路------将断路处重新接好，并用焊锡焊牢，外用绝缘包好。

(4)励磁装置各接线端松动或接触不良------将接线头擦净后，妥为接好。

(5)电刷和集电环接触不良或电刷压力不够------清洁集电环表面，磨电刷表面，使与集电环表面吻合，调换电刷上恒压弹簧。

(6)电表不准------定时校验电表。

(7)磁场线圈部分短路或接地-------更换磁场线圈。

(8)发电机电枢线圈断路------找出断路所在，重新焊接包扎。

(9)发电机电枢线圈短路------短路会造成严重发热现象，应予拆换线圈。

(10)硅整流器损坏或硅元件过压保护阻容损坏------更换整流器及调换阻容保护件。

(11)检修后电抗器气隙过小------增大气隙发电机电压过高： (1)转速过高------降低原动机转速。

(2)重新整定励磁装置时电抗器的气隙调整过大------减少气隙。

(3)磁场变阻器开路------检查变阻器。

发电机电压异常： (1)主付绕组相序或附加绕组头尾接错-------检查后重接。

电刷有火花------电刷和集电环接触不良，电刷弹簧压力不够。

电机过热：过载------应随着注意电流表勿使其超过额定值，并注意负载的功率因数是否太低，以免使磁场线圈过热。

磁场线圈短路------更换磁场线圈。

(3)电枢线圈短路------拆换已短路的线圈。

(4)通风道阻塞------将电机内部吹干净轴承过热 (1)轴承磨损过度------更换轴承。

(2)润滑油规格不符，装得太多，油内有杂质------用煤油清洗轴承换油，加油工具要保持清洁。

(3)机组对接中心不直------重新对接，校正中心轴线。

柴油发动机常见故障原因分析
如柴油机出现故障时，操作人员应沉着仔细，及时地分析故障的特征，判断其产生的原因。

一般按下列原则进行：
1）当柴油机运转中有不正常的现象时，可以用看、听、摸、嗅等综合判断哪一个部位或哪一个系统产生的故障。

“看”----观察保仪表的读数，排气烟色以及水、油的变化情况；“听”----用细长的金属棒或木柄起子作为“听诊器”触及柴油机个表面相应部位“听诊”运件发出的声音及其变化情况：“摸”----凭手指感觉检查配气机构等零件的工作情况和柴油机振动情况；“嗅”----凭感官的嗅觉，嗅出柴油机有否出现异常气味的地方 2）当柴油机突然发生故障或已判定出故障的原因，而且故障将影响柴油机正常工作时，应及时地停车检查。

对不能立即查明原因的故障，可以先将柴油机低速空载运转，再观察分析找出原因，以避免发后更大的事故。

3）当判断是较大故障或柴油机突然自行停车时，即应及时地拆检和保养。

4）应将每次出现的故障特别是大的故障原因和排除方法，记录在柴油机的运行簿上，供下次检修时参考。

本章所列的柴油机常见故障和排除方法，仅供操作人员参考。

在实际工作中，应根据当时当地的具体条件和实践经验灵活掌握，找出产生故障的内、外原因，“对症下药”及时排除。

一、柴油机使用过程中的常见故障
1．柴油机不能起动
序号故障特征和产生原因排除方法 1 燃油系统故障：柴油机被起动电机带动后不发火回油管无回油（1）燃油系统中有空气确良（2）燃油管路阻塞（3）燃油滤清器阻塞（4）输油泵不供油或断续供油（5）喷油很少，喷不出油或喷油不雾化故障特征和产生原因（6）喷油泵调速器操纵手柄位置 1.检查燃油管路接头是否松驰，排除燃油系统中的空气。

首先旋开喷油滤清器上的放气螺钉，用手泵泵清，直至所溢出的。

燃油中无气泡后旋紧放气螺钉。

再泵油，当回油管中有回油时，再将手泵旋紧松开高压管在喷油器一端的螺帽，燃后再耗几次，如此逐缸进行，使各缸喷油器中充满燃油。

2.检查看管路是否畅通。

3.清洗滤清器或调换滤芯。

4.检查进油管是否漏气，进油管接头的网是否堵塞，如排除后仍不供油，应检查管路和输油泵。

5.将喷油器拆出，接在高压油泵上，耗喷油泵柱塞弹簧，观察喷雾情况必要时应拆洗，检查并在喷油器度验台上调整喷油压力量规定范围或更换油器偶件。

排除方法
起动时应将手柄位置推到空载，转速 700-900r/min左右的位置。

2 电起动系统故障：
（1）电路接线错误或接触不良（2）蓄电池电力不足（3）起动电机电制与换向器没有接触或接触不良检查接线是否正确和牢靠用电力充足的蓄电池或增加电池并联使用修整或调换炭刷，用木砂纸清理换向表面，并吹净、或调整刷簧的压力。

3 气缸内压缩压力不足：喷油正常但不发火排气管内有燃油（1）活塞环或缸套过度磨损（2）气门漏气（3）存气间隙或燃烧室容积过大更换活塞环，视磨损情况更换气缸套检查气门间隙、气门弹簧、气门导管及气门座的密封性，密封不好应修理和研磨检查活塞是否属于该机型的，必要时应测量存气间隙或燃烧室容积。

4 喷油担前角过早或过迟，甚至相差180°；柴油机喷油不发火或发火一下又停车检查喷油泵传动轴接合盘上的刻线是否正确或松弛，不符要求应重新测整
5 配气相位不对按第二章的方法复查配气相位
6 环境温度过低起动时间长不发火概括实际环境温度，采取相应的低温起动措施.
2．柴油机功率不足
序号故障特征和产生原因排除方法 1 1 燃油系统故障：加大油门后功率或转速仍提不高（1）燃油管路、燃油滤清器进入空气或阻塞（2）喷油泵供油不足（3）喷油器雾化不良或喷油压力低按前述方法排除空气或更换燃油滤清器芯子检查修理或更换偶件进行喷雾观察或调整喷油压力，并检查喷油嘴偶件或更换。

2 进、排系统故障：比正常情况下排温较高烟色较差（1）空气滤清器阻塞（2）排气管阻塞或接管过长、转弯半径太小弯头太多清洗空气滤清器芯子或清除纸质滤芯上的灰尘，必要时应更换：以及检查机油平面是否正常。

清除排气管内积碳；重装排气接管弯头不能多于三个，并有足够大的排气根面。

3 喷油提前角或进、排气相位变动：各档转速性能变差检查喷油泵传动轴处两个螺钉是否松动，并应校正喷油提前角后扳紧必要时进行配气相位和气门间隙检查。

4 柴油机过热，环境温度过高：机油和冷却水温度很高，排温也大大增高检查冷却器和散热器，清除水垢；检查有关管路是否管径过小，如环境温度过高应改善通风，临时加强冷却措施。

5 气缸盖组件故障：此时不但功率不足，性能下降，而且有漏气、进气管冒烟有不正常的敲击声等现象。

（1）气缸盖与机体结合面漏气，变速时有一股气流从衬垫处冲出：气（2）进、排气门漏气（3）气门弹簧损坏（4）气门间隙不正确（5）喷油器孔漏气或其铜垫器损坏；活塞环卡住、气门
杆咬住引起气缸压力不足按规定扭矩拧紧大螺母或更换气缸衬垫，必要时修刮接合面缸盖大螺柱螺帽松动或垫损坏拆检进、排气门，修磨；气门与气门座配合面；更换已损坏的弹簧重校气门；间隙至规定值；拆下检修、清理理换已损坏的零件。

6 连杆轴瓦与曲轴连杆轴颈表面咬毛：有不正常声音，并有机油压力下降等现象拆卸柴油机侧盖板，检查连杆大头的侧向间隙，看连杆大头是否能前后移动，如不能移动则表示咬毛，应修磨轴颈和更换连杆轴瓦。

7 7 涡轮增压故障：出现转速下降；进气压力降低，漏气或不正常的声音等（1）增压器轴承磨损，转子有碰擦（2）压气机、涡轮的进气管路沾污阻塞或漏气检修和更换轴承清洗进气道、外壳、揩净叶轮；拧紧接合面螺母等
3．柴油机运转时有不正常的杂声
序号故障特征和产生原因排除方法 1 喷油时间过早：气缸内发出有节奏的清脆金属敲击声调整喷油提前角，方法见第二章 2 喷油时间过迟：气缸内发出低沉不清晰的敲击声同上 3 活塞销与连杆小头衬套孔配合太松：运转时有轻而尖锐的声音,此种响声在恒速运转时尤其清晰更换连杆小头衬套使之在规定间隙范围内 4 活塞与气缸套间隙过大：运转时在气缸体外壁听到撞击声，转速升高时此搞击声加剧更换活塞或视磨损情况更换气缸套 5 连杆轴瓦磨损使配合间隙过大：运转时，在曲轴箱内听到机件撞击声,突然降低转速时可以听到沉重而有力的撞击声拆检轴瓦，必要时应更换 6 曲轴滚动主轴承径向间隙过小：运转中发出特别尖锐的声音，加大油门时此响声更为清晰；曲轴滚动主轴承径向间隙过大：运转中发出“霍霍”声检查有响声的滚动主轴承，必要时更换 7 曲轴前，后推力轴承磨损，轴向间隙过大导致曲轴前后游动：柴油机惜转时，听到曲轴前后游动的碰撞声检查轴向间隙和推力轴承的磨损程度，必要时更换 8 气门弹簧折断，挺杆弯曲，推杆套筒磨损：在气缸整处发出有节奏的轻微敲击声更换已损坏的零件，并按第二章介绍的方法校气门间隙 9 气门碰活塞：运转中气缸盖处发出沉重而均匀、有节奏的敲击声，用手指轻轻握住气缸盖罩壳的螺帽有碰撞感觉拆下气缸盖罩壳，检查相碰原因、调整气门间隙，必要时检查活塞型号是否调错，如有碰撞，可适当挖深气门凹坑或增加一张厚为
0.2.mm或.0.40mm,形状与气缸底面相同的紫铜皮垫片 10 传动齿轮磨损，间隙过大：在前盖板处发出不正常声音,当突然降速时可听到撞击声调整齿隙，视磨损情况更换齿轮 11 摇臂调节螺钉与推杆的球面座之间无机油在气缸盖处听到干磨擦发出的“吱吱”响声拆气缸盖罩壳，添注机油 12 进、排气门间隙过大：在气缸盖处听到有节奏的较大响声重校气门间隙，方法见第二章 13 涡轮增压器运转时有不正常的碰撞声拆检轴承是否有磨损，叶轮叶片是否有弯曲，同。