發電機繞組高溫的原因和防范措施
發布時間：2024-04-07 點擊：134
故障檢查與技術維護
交流發電機繞組高溫的原因和防范措施
一旦出現發電機繞組高溫報警，意味著其超過了最高允許溫升，所謂允許溫升即是繞組的最高能夠承受的溫度，也就是實際溫度減去環境溫度的極限值。用戶在使用過程中發現發電機過熱，并同時出現跳閘、發電機端電壓低于100v以下及外殼發熱等現象，應立即停機并查明其原因。
一、發電機繞組高溫原因
1、發電機本身故障
（1）發電機繞組匝間、相間繞組之間、繞組和接地電阻之間有短路現象，因而形成繞組中電流增加使其溫度急劇升高出現溫度過高。
（2）發電機鐵心片與片之間絕緣破壞，使鐵心中的渦流損耗增加，鐵心發熱劇增造成溫度過高。
（3）發電機過于頻繁啟動，由于啟動時的電流是正常工作電流2倍以上，同樣會引起繞組發熱增加造成溫度過高。
（4）發電機電氣接觸不良，使連接部件處的發熱增加造成溫度過高。
（5）轉動部位的軸承損壞或缺油時，使轉動部件摩擦增加或撞擊造成溫度過高。
2、電壓原因
（1）電壓高，超過發電機額定電壓的10%以上，引起發電機鐵損耗增加，使發電機發熱。
（2）電壓過低，低于發電機額定電壓的5%以上，發電機在額定負載運行時會發熱。
（3）三相電壓不平衡，相間電壓不平衡度超過5%，引起三相電流不平衡而使發電機發熱。
（4）三相發電機缺相工作時（如圖1所示），使另外兩相繞組中電流增加，造成繞組溫度過高，單相發電機啟動繞組斷線時，同樣會使主繞組溫度過高。
圖1 缺相運行與電流關系圖
3、負載方面
（1）負載過大，應減輕負載或更換容量合適的發電機。
（2）啟動過于頻繁。
（3）機械負載有故障
4、 通風散熱不良方面
（1）發電機通風道堵塞，應及時清掃。
（2）繞組表面有灰塵和油污，影響散熱，應及時清理。
（3）環境溫度過高，應采取降溫措施。
二、發電機繞組高溫處理辦法
1、無論發電機是在靜態還是動態，缺相運行帶來的直接危害就是發電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時，由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態時，缺相會在發電機繞組中產生幾倍于額定電流的堵轉電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以在我們對發電機進行日常維護和檢修的同時，必須對發電機相應的mcc功能單元進行全面的檢修和試驗。尤其是要認真檢查負荷開關、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。
2、由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。
3、盡量避免發電機過載運行。
4、保證發電機潔凈并通風散熱良好。
5、避免發電機頻繁啟動，必要時需對發電機轉子做動平衡試驗。發電機繞組絕緣受振動（如啟動時大電流沖擊，所拖動設備振動，發電機轉子不平衡等）作用，使繞組出現匝間松馳、絕緣裂紋等不良現象，破壞效應不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
6、盡可能避免頻繁啟動，特別是高壓發電機。
7、保證發電機的振動值在規定范圍內（參照表1和圖2所示）。
注：根據國家標準gbl0068.2-88《旋轉電機振動測定方法及振動限值》的規定，對不同軸中心高和轉速的單臺發電機，在按gbl0068.1規定的方式測定時，其振動速度有效值應不超過表1的規定。
表1 電機振動速度有效值的極限標準（mm/s）
安裝方式
彈性懸置
剛性安裝
軸中心高度（mm）
45≤h≤132
132≤h≤225
225≤h≤400
h>400
轉速600≤n≤1800
1.8mm/s
2.8mm/s
2.8mm/s
2.8mm/s
圖3 繞組振動檢測法
三、防止發電機繞組高溫的方法
1、新的或長期停用的發電機，使用前應檢查繞組間和繞組對地絕緣電阻。通常對500v以下的發電機用500v絕緣電阻表；對500-1000v的發電機用1000v絕緣電阻表；對1000v以上的發電機用2500v絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1mω，并應在發電機冷卻狀態下測量。
2、檢查發電機的外表有無裂紋，各緊固螺釘及零件是否齊全，發電機的固定情況是否良好。
3、檢查發電機傳動機構的工作是否可靠。
4、根據銘牌所示數據，如電壓、功率、頻率、聯結、轉速等與電源、負載比較是否相符。
5、檢查發電機的通風情況及軸承潤滑情況是否正常。
6、扳動發電機轉軸，檢查轉子能否自由轉動，轉動時有無雜聲。
7、檢查發電機的電刷裝配情況及舉刷機構是否靈活，舉刷手柄的位置是否正確。
8、檢查發電機接地裝置是否可靠，如圖3所示采用逐步檢測法。
圖3 線圈繞組接地檢測
總結：引發的發電機線圈過熱原理是電流增大、引起的磁路飽和，不能完全將動力轉換成電能而造成發熱。 上述的內容就是康明斯公司為您分享的發電機高溫故障相關知識，期待為您帶來幫助。
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一旦出現發電機繞組高溫報警，意味著其超過了最高允許溫升，所謂允許溫升即是繞組的最高能夠承受的溫度，也就是實際溫度減去環境溫度的極限值。用戶在使用過程中發現發電機過熱，并同時出現跳閘、發電機端電壓低于100v以下及外殼發熱等現象，應立即停機并查明其原因。
一、發電機繞組高溫原因
1、發電機本身故障
（1）發電機繞組匝間、相間繞組之間、繞組和接地電阻之間有短路現象，因而形成繞組中電流增加使其溫度急劇升高出現溫度過高。
（2）發電機鐵心片與片之間絕緣破壞，使鐵心中的渦流損耗增加，鐵心發熱劇增造成溫度過高。
（3）發電機過于頻繁啟動，由于啟動時的電流是正常工作電流2倍以上，同樣會引起繞組發熱增加造成溫度過高。
（4）發電機電氣接觸不良，使連接部件處的發熱增加造成溫度過高。
（5）轉動部位的軸承損壞或缺油時，使轉動部件摩擦增加或撞擊造成溫度過高。
2、電壓原因
（1）電壓高，超過發電機額定電壓的10%以上，引起發電機鐵損耗增加，使發電機發熱。
（2）電壓過低，低于發電機額定電壓的5%以上，發電機在額定負載運行時會發熱。
（3）三相電壓不平衡，相間電壓不平衡度超過5%，引起三相電流不平衡而使發電機發熱。
（4）三相發電機缺相工作時（如圖1所示），使另外兩相繞組中電流增加，造成繞組溫度過高，單相發電機啟動繞組斷線時，同樣會使主繞組溫度過高。
圖1 缺相運行與電流關系圖
3、負載方面
（1）負載過大，應減輕負載或更換容量合適的發電機。
（2）啟動過于頻繁。
（3）機械負載有故障
4、 通風散熱不良方面
（1）發電機通風道堵塞，應及時清掃。
（2）繞組表面有灰塵和油污，影響散熱，應及時清理。
（3）環境溫度過高，應采取降溫措施。
二、發電機繞組高溫處理辦法
1、無論發電機是在靜態還是動態，缺相運行帶來的直接危害就是發電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時，由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態時，缺相會在發電機繞組中產生幾倍于額定電流的堵轉電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以在我們對發電機進行日常維護和檢修的同時，必須對發電機相應的mcc功能單元進行全面的檢修和試驗。尤其是要認真檢查負荷開關、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。
2、由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。
3、盡量避免發電機過載運行。
4、保證發電機潔凈并通風散熱良好。
5、避免發電機頻繁啟動，必要時需對發電機轉子做動平衡試驗。發電機繞組絕緣受振動（如啟動時大電流沖擊，所拖動設備振動，發電機轉子不平衡等）作用，使繞組出現匝間松馳、絕緣裂紋等不良現象，破壞效應不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
6、盡可能避免頻繁啟動，特別是高壓發電機。
7、保證發電機的振動值在規定范圍內（參照表1和圖2所示）。
注：根據國家標準gbl0068.2-88《旋轉電機振動測定方法及振動限值》的規定，對不同軸中心高和轉速的單臺發電機，在按gbl0068.1規定的方式測定時，其振動速度有效值應不超過表1的規定。
表1 電機振動速度有效值的極限標準（mm/s）
安裝方式
彈性懸置
剛性安裝
軸中心高度（mm）
45≤h≤132
132≤h≤225
225≤h≤400
h>400
轉速600≤n≤1800
1.8mm/s
2.8mm/s
2.8mm/s
2.8mm/s
圖3 繞組振動檢測法
三、防止發電機繞組高溫的方法
1、新的或長期停用的發電機，使用前應檢查繞組間和繞組對地絕緣電阻。通常對500v以下的發電機用500v絕緣電阻表；對500-1000v的發電機用1000v絕緣電阻表；對1000v以上的發電機用2500v絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1mω，并應在發電機冷卻狀態下測量。
2、檢查發電機的外表有無裂紋，各緊固螺釘及零件是否齊全，發電機的固定情況是否良好。
3、檢查發電機傳動機構的工作是否可靠。
4、根據銘牌所示數據，如電壓、功率、頻率、聯結、轉速等與電源、負載比較是否相符。
5、檢查發電機的通風情況及軸承潤滑情況是否正常。
6、扳動發電機轉軸，檢查轉子能否自由轉動，轉動時有無雜聲。
7、檢查發電機的電刷裝配情況及舉刷機構是否靈活，舉刷手柄的位置是否正確。
8、檢查發電機接地裝置是否可靠，如圖3所示采用逐步檢測法。
圖3 線圈繞組接地檢測
總結：引發的發電機線圈過熱原理是電流增大、引起的磁路飽和，不能完全將動力轉換成電能而造成發熱。 上述的內容就是康明斯公司為您分享的發電機高溫故障相關知識，期待為您帶來幫助。
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