一起发电机主开关偷跳的故障分析与防范对策

一起发电机主开关偷跳的故障分析与防范对策1故障现象

20XX年3月以来，江西省新干县某城市的某一个居民小区一台电压为400V，容量为500kW的低压小型柴油发电机组，在运行中偶然出现不规律的主开关异常跳闸，从而使发电机运行受冲击，并且导致该电网不稳定的疑难故障，也就是俗话所说的偷跳现象。这种现象很不规律，有时一、两小时出现一次，有时一天才出现一次。持续时间已有四个多月，严峻影响了发电机组的安全、可靠与稳定运行，给居民的安全用电带来了不小的影响。

2原因分析

该发电机是采纳双绕组电抗分流式励磁卧式柴油发电机。它一般是在市电停电时作为居民生产用电的备用电源来使用，因此运行使用的时间并不长。通过多次具体观察得知，该发电机偷跳前，运行的各项电气参数都正常，也未发生过电流、过电压及接地、短路等故障现象，供电系统也无异常现象。跳闸后，发电机电压仍然正常，并且电压还可以任意调节，发电机组的机械与电气性能都完好，也就是不偷跳时，该发电机组运行是比较安全稳定的。为此，有关技术人员在停机时，着手进行发电机及系统的以下检查与分析：（1）用500V兆欧表测发电机定子主、副绕组及母线系统的相间、对地绝缘电阻为200兆欧，转子绕组对地绝缘电阻为10兆欧，均为合格。

（2）用试验变压器分别给定子主、副绕组、母线对地作1000V耐压试验，历时一分钟，结果合格。

（3）检查开关屏及励磁屏相间及对地绝缘电阻为200兆欧，合格。

（4）校验过电流、过电压继电器，动作正常，合格。

（5）作主开关空载合、分闸试验，也一切正常。

经过以上的检查分析后，仍将发电机启动运行进行再观察，虽然短时间没有发现问题。但过了几个小时后，故障又重新出现了。这到底是什么原因引起的主开关异常跳闸呢？查处这一疑难故障，要害是故障不发生时，其各项参数均正常，待故障发生后，也没有留下任何可以分析对比的痕迹，这就使故障的分析判定难有本色性的进展。

时至当年7月16日，笔者应邀前往该居民小区，在知道了故障现象及以往的分析处理情况后，与相关技术人员对发电机组进行具体的检查分析。结合以前的检查分析进行推断，直接排除发电机本身的原因，而重点是检查开关屏。该发电机组是在二十世纪七十年代安装的，属于比较老式的设备。其主开关采纳DW10;1500/3型自动空气断路器，它的合闸机构是采纳三相异步电动机操作的。经检查，该合闸电动机的接线相序正确；合闸电路、继电器等均动作正常；它的跳闸回路是由失压脱扣器组成的。发电机的过电流、过电压庇护输出的动作接点作用于操纵该失压脱扣器，也就是这些庇护动作接点的动作推动失压脱扣器动作来实现发电机庇护动作跳闸。据查实，这些庇护动作电路及器件也均正常，不存在接头松动、

氧化等引起接触不良而出现误动作的现象。但是，当进一步检查失压脱扣器动作机构时，发现其吸引衔铁和失压脱扣线圈都积满了油泥、污垢。这些油泥、污垢能否引起开关的动作出现问题呢？开关操作机构上加油，本来是为了使断路器本身操作机构动作灵敏、可靠，而给其机械运动部分作润滑作用的。但由于润滑油添加过量，流到了失压脱扣器的衔铁和线圈上，并渗透到整个线圈内部。虽然铁芯工作面已被多次擦干净了，消除了衔铁在运行中的噪声，这在表面上看来，似乎不存在故障了。但进一步分析，当线圈内部的渗油，使线圈在承受工作电压，产生温升时，线圈的绝缘强度将发生变化，也就是引起匝间短路的发生。这种变化就可能引起了线圈的电感量发生相应的变化。这样，就使整个失压脱扣器磁路的磁通量发生变化。当磁通量减小时，它的电磁吸合力就随着减小，当减小到不足以维持衔铁的吸合力时，其吸合状态就不能维持。这时，衔铁就被反作用力弹簧拉开而释放。这种变化的结果，使失压脱扣器动作，从而导致自动空气断路器不规律的异常跳闸。

3故障处理

针对以上的故障，我们擦干了失压脱扣器装置上的油泥、污垢，更换了一只新的没有受油泥污染的失压脱扣器线圈，并千方百计确保了操作机构的润滑油不会再流到失压脱器线圈及衔铁。发电机恢复发电，带负荷运行，经过一段时间负荷变化，一切正常。经这样处理后，时隔一年多来再没有发生过类似的主开关偷跳故障现象，彻底解决了这个长时间困扰该居民小区备用发电机组正常稳定运行的疑难故障。

4防范对策

这起发电机开关异常偷跳故障，虽然给我们的居民正常用电造成必定的影响，也曾经困扰着该发电机的工作人员。但通过大家的共同努力，终于找到了故障原因，并且对症下药，采取了切实可行的办法，处理了故障，也为今后发电机发生类似故障时提供了处理的指导性方法。为防止今后发生类似故障，进行了一些经验总结和教训分析。维护发电机主开关时，既要经常检查及加注少许润滑油，保持开关的机械传动机构动作灵活、正确与可靠，又不能因为加油的原因而导致其它副作用。在日常维护时，必需做到保持自动空气断路器处于良好的运行环境，尤其是失压脱扣器或分励脱扣器的清洁卫生，杜绝一切油泥、污垢的存在。在给操作机构加润滑油时，必定要注重加油位置和油量的多少，把握适度，千万不要加得过量而导致窜到其它不应该有油的机构上去了，以免流到脱扣器的衔铁和线圈上，引起整个自动空气断路器的误动作。只要我们加强维护，类似的问题是应该能幸免