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故障检查与技术维护 |
交流发电机绕组高温的原因和防范措施 |
摘要：一旦出现发电机绕组高温报警，意味着其超过了最高允许温升，所谓允许温升即是绕组的最高能够承受的温度，也就是实际温度减去环境温度的极限值。用户在使用过程中发现发电机过热，并同时出现跳闸、发电机端电压低于100V以下及外壳发热等现象，应立即停机并查明其原因。
一、发电机绕组高温原因
1、发电机本身故障
（1）发电机绕组匝间、相间绕组之间、绕组和接地电阻之间有短路现象，因而形成绕组中电流增加使其温度急剧升高出现温度过高。
（2）发电机铁心片与片之间绝缘破坏，使铁心中的涡流损耗增加，铁心发热剧增造成温度过高。
（3）发电机过于频繁启动，由于启动时的电流是正常工作电流2倍以上，同样会引起绕组发热增加造成温度过高。
（4）发电机电气接触不良，使连接部件处的发热增加造成温度过高。
（5）转动部位的轴承损坏或缺油时，使转动部件摩擦增加或撞击造成温度过高。
2、电压原因
（1）电压高，超过发电机额定电压的10%以上，引起发电机铁损耗增加，使发电机发热。
（2）电压过低，低于发电机额定电压的5%以上，发电机在额定负载运行时会发热。
（3）三相电压不平衡，相间电压不平衡度超过5%，引起三相电流不平衡而使发电机发热。
（4）三相发电机缺相工作时（如图1所示），使另外两相绕组中电流增加，造成绕组温度过高，单相发电机启动绕组断线时，同样会使主绕组温度过高。
图1 缺相运行与电流关系图
3、负载方面
（1）负载过大，应减轻负载或更换容量合适的发电机。
（2）启动过于频繁。
（3）机械负载有故障
4、 通风散热不良方面
（1）发电机通风道堵塞，应及时清扫。
（2）绕组表面有灰尘和油污，影响散热，应及时清理。
（3）环境温度过高，应采取降温措施。
二、发电机绕组高温处理办法
1、无论发电机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是发电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在发电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对发电机进行日常维护和检修的同时，必须对发电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。
2、由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
3、尽量避免发电机过载运行。
4、保证发电机洁净并通风散热良好。
5、避免发电机频繁启动，必要时需对发电机转子做动平衡试验。发电机绕组绝缘受振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，发电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。
6、尽可能避免频繁启动，特别是高压发电机。
7、保证发电机的振动值在规定范围内（参照表1和图2所示）。
注：根据国家标准GBl0068.2-88《旋转电机振动测定方法及振动限值》的规定，对不同轴中心高和转速的单台发电机，在按GBl0068.1规定的方式测定时，其振动速度有效值应不超过表1的规定。
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表1 电机振动速度有效值的极限标准（mm/s）
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安装方式
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弹性悬置
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刚性安装
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轴中心高度（mm）
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45≤H≤132
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132≤H≤225
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225≤H≤400
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H>400
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转速600≤n≤1800
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1.8mm/s
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2.8mm/s
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2.8mm/s
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2.8mm/s
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图3 绕组振动检测法
三、防止发电机绕组高温的方法
1、新的或长期停用的发电机，使用前应检查绕组间和绕组对地绝缘电阻。通常对500V以下的发电机用500V绝缘电阻表；对500-1000V的发电机用1000V绝缘电阻表；对1000V以上的发电机用2500V绝缘电阻表。绝缘电阻每千伏工作电压不得小于1MΩ，并应在发电机冷却状态下测量。
2、检查发电机的外表有无裂纹，各紧固螺钉及零件是否齐全，发电机的固定情况是否良好。
3、检查发电机传动机构的工作是否可靠。
4、根据铭牌所示数据，如电压、功率、频率、联结、转速等与电源、负载比较是否相符。
5、检查发电机的通风情况及轴承润滑情况是否正常。
6、扳动发电机转轴，检查转子能否自由转动，转动时有无杂声。
7、检查发电机的电刷装配情况及举刷机构是否灵活，举刷手柄的位置是否正确。
8、检查发电机接地装置是否可靠，如图3所示采用逐步检测法。
图3 线圈绕组接地检测
总结：引发的发电机线圈过热原理是电流增大、引起的磁路饱和，不能完全将动力转换成电能而造成发热。 上述的内容就是康明斯公司为您分享的发电机高温故障相关知识，期待为您带来帮助。
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