摘要：柴油发电机电压过低是一个常见故障，通常涉及发动机、发电机（电球）本身和控制系统三个方面。当柴油发电机电压过低时，一般会表现出灯光昏暗、仪表显示电压低、设备工作不正常；发出异常“嗡嗡”声、机组声音沉闷；以及频率低于额定值等故障现象。这些现象可能单独出现，也可能多种同时发生，操作人员可以通过看、听、测来综合判断。一旦发现这些现象，应立即减轻或移除负载，并停机检修，以防止对发电机和用电设备造成二次损害。

 

一、故障现象

 

1、直观可见的现象

（1）照明灯光异常

① 灯光昏暗：白炽灯明显比正常时暗淡。

② 灯光闪烁：灯光不稳定，出现闪烁或抖动现象。

③ 日光灯无法启动：由于电压不足以激发灯管内部的气体，日光灯可能无法启动或反复闪烁。

（2）显示仪表指示异常

① 电压表指示低：最直接的证据，输出电压指针或数字显示低于额定电压（例如，额定380V，实际只有300-350V）。

② 频率表可能同时异常：由于电压和频率（转速）相关，频率表也可能指示低于50Hz（中国标准）。如果频率正常而电压低，则问题更偏向发电机本身。

③ 电流表异常：在带相同负载时，由于功率不变（P=UI），电压U降低会导致电流I升高，电流表指示可能异常偏大。

（3）电动机无力、发热：

① 三相电动机启动困难，甚至无法启动，只发出“嗡嗡”声。

② 电机转速下降，输出扭矩不足，带不动负载。

③ 由于电流增大，电机外壳会异常发热，长时间运行可能烧毁。

（4）电子设备重启或损坏：

① 电脑、服务器、PLC等精密设备可能自动重启、死机或工作异常。

② 开关电源可能会发出异常的“吱吱”声。

（5）加热设备效率下降：

电热管、加热炉等设备发热量明显不足，工作效率极低。

（6）发电机本体可能出现的现象

① 励磁系统报警：现代机组可能配有AVR（自动电压调节器）故障指示灯或报警。

② 冒黑烟：如果电压过低是由于发动机转速不足（超负荷）引起，发动机会因燃烧不充分而排出黑烟。

③ 异常噪音：机组可能因负载过重而发出沉闷的轰鸣声。

2、可测量的现象

（1）电压测量值低

① 空载电压低：发动机达到额定转速后，不接任何负载，输出端电压就低于额定值（如400V）。

② 加载后电压骤降：空载电压正常或略低，一旦接入负载，电压迅速且大幅度下降，带载能力极差。

（2）三相电压不平衡

使用万用表测量时，发现三相电压（U-V-W）之间差值过大（国家标准要求一般不超过1%），这可能伴随电压过低现象同时出现。

（3）频率测量值低

用频率计或万用表频率档测量，输出频率低于49Hz。这通常与电压过低同时发生，指向发动机转速问题。

3、对系统和设备的影响

电压过低不仅仅是发电机本身的故障，它更是一个系统性问题，会对整个供电网络和设备造成严重危害：

① 对电动机的危害：电流增大，线圈过热，绝缘老化加速，最终导致电机烧毁。

② 对发电机的危害：为了维持负载功率，电枢电流会增大，可能导致发电机绕组过热，绝缘损坏。

③ 对供电系统的影响：可能导致保护装置误动作或拒动，影响整个系统的稳定性和安全性。

 

S7L1D-G4型斯坦福发电机电压曲线图（50HZ）

 

二、原因分析及检修方法

 

检修前，请务必确保安全：停机、断电、挂警示牌，并放电处理。

1、发动机转速（频率）过低

电压与频率（转速）直接相关，而频率由发动机转速决定。因此，首先要排除发动机的问题。

（1）分析：根据发电机原理，电压与频率成正比。如果发动机转速达不到额定转速（如1500rpm对应50Hz），电压必然降低。

（2）检修方法：

① 检查频率表：直接读取发电机的输出频率。如果频率低于50Hz（中国标准），说明转速不足。

② 调整发动机转速/频率：在空载状态下，调整发动机的调速板或机械调速器，使频率稳定在50-52Hz之间，然后测量电压是否恢复正常。

③ 检查发动机本身：

● 燃油系统：检查柴油滤清器是否堵塞、油路是否有空气、喷油嘴是否工作不良。

● 进气系统：检查空气滤清器是否堵塞。

● 调速机构：机械调速器拉杆是否卡滞、调速板或执行器（动作器）是否故障。

2、励磁系统故障（最常见的原因）

如果发动机转速正常，但电压仍低，问题很可能在发电机部分。

（2）分析：发电机需要直流电流通过励磁绕组（转子）来建立磁场，这个电流由AVR（自动电压调节器）控制。如果励磁电流不足，磁场弱，电压就低。

（3）检修方法：

① 检查残压：对于自励式发电机，在发动机达到额定转速后，用万用表交流电压档测量主输出绕组是否有少量电压（通常几伏到几十伏）。如果完全没有残压，说明转子失磁或励磁回路断路。如果无残压，需要进行“充磁”。用12V或24V直流电池（如汽车电瓶）正负极瞬间触碰励磁绕组的F+和F-端子（操作前务必断开AVR的连接，以免高压烧坏AVR）。充磁后再次启动测量电压。

② 检查旋转整流器：测量连接在转子回路中的整流二极管（通常有3-6个）是否击穿或开路。使用万用表的二极管档，正反向测量，正常应为一个方向通，反方向不通。

③ 检查励磁绕组：用万用表电阻档测量励磁绕组（转子）的阻值，检查是否开路、短路或绝缘不良（对地短路）。

④ 检查AVR（自动电压调节器）：

● 检查AVR的供电是否正常（来自副绕组或永磁机）。

● 检查AVR的检测电压线是否松动。

● 检查AVR的输出（F+和F-）在运行时是否有直流输出。如果没有输出或输出过低，且其输入供电正常，则可能是AVR本身损坏。注意：AVR是精密元件，非专业人员不要轻易调整上面的电位器。

3、电球内部绕组故障

（1）分析：主定子绕组或励磁绕组（转子）存在匝间短路、对地短路或连接点虚接。

（2）检修方法：

① 测量绕组电阻：用微欧计或高精度万用表测量各相绕组的直流电阻，三相阻值应基本平衡，偏差不应超过2%。

② 绝缘测试：用兆欧表（摇表）测量绕组对地（外壳）的绝缘电阻，应大于1MΩ。

③ 检查接线：检查电球内部的所有接线端子，特别是星形（Y）接法的中性点连接是否牢固。

4、负载过大或不平衡

（1）分析：如果负载超过发电机额定功率，或者存在大型感性负载（如大型电机直接启动），会导致电压瞬间大幅下降。

（2）检修方法：

① 卸掉所有负载：在空载状态下启动发电机，看电压是否正常。如果空载正常，说明发电机本身没问题。

② 逐步加载：逐一接入负载，观察电压下降情况。如果接入某个特定负载时电压骤降，则该负载可能存在问题（如电机卡滞）。

③ 检查负载平衡：确保三相负载尽可能平衡，严重不平衡也会导致电压异常。

5、电缆或开关设备问题

（1）分析：输出电缆过长、截面积过小或接线端子松动，会导致线路压降过大，使用电端的电压低于发电机输出端的电压。

（2）检修方法：

① 测量两端电压：在发电机输出端子和负载输入端分别测量电压，对比差值。

② 检查所有接线端子：从发电机出线到总开关，再到分配电箱，所有接线螺栓是否紧固。

③ 评估电缆：检查电缆规格是否满足载流量和压降要求。

 

总结：

柴油发电机电压过低故障，首要任务是区分是发动机转速问题还是发电机本身问题。通过测量频率可以快速判断。如果涉及AVR、整流器等电子元件的更换，建议由专业人员进行。希望这份详细的指南能帮助您解决问题！

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维修与技术支持：
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