发电机中性线发热烫伤的故障排除范例

故障检修与技术维护
发电机中性线发热烫伤的故障排除范例
●故障设备：
某水电站的一台发电机组（200kw，400v）。
●故障现象：
发电机组发出400v电压后，经过升压变压器向电网供电。在运行过程中，发现发电机的中性线发热烫手。
诊断分析：
（1）用钳形电流表测量流过中性线的电流，在100a左右变化，这个数值太大。
电流电压测量示意图
（2）测量三相负载电流，在平衡状态，而且发电机是向无穷大的电网供电，不存在三相负载不平衡的问题。
（3）使用兆欧表（摇表）检查发电机的绝缘电阻，三相对地绝缘均在50mω以上。
兆欧表示意图
注：接线必须正确无误，绝缘电阻表有三个接线桩，“e”(接地)、“l”(线路)和“g”(保护环或叫屏蔽端子)。保护环的作用是消除表壳表面“l”与“e”接线桩间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。如当测量电缆的绝缘电阻时，为消除因表面漏电产生的误差，“l”接线芯，“e”接外壳，“g”接线芯与外壳之间的绝缘层。“l”、“e”、“g”与被测物的连接线必须用单根线，绝缘良好，不得绞合，表面不得与被测物体接触。
（4）用示波器观察发电机的相电压波形，发现它不是一个理想的正弦波，而是一个顶部较为平坦的非正弦波。根据谐波电势的分析原理，该电势中含有较大的三次谐波分量。
（5）在电路不构成回路，或回路阻抗很大的情况下，三次谐波电势是不会产生较大谐波电流的。但是这台发电机是通过升压变压器向电网送电，而变压器连接组别是y/yn-12，其中性点直接接地，并用镀锌扁钢将发电机与变压器的中性点连接在一起。这样，发电机的谐波电流就经变压器和接地扁钢形成良好的通道，发电机的零序电抗器又比较小。因此，在三次谐波电势不太大的情况下就能形成较大的谐波电流，这就是中性线电流过大，并导致发热的原因。
●故障处理：
在发电机的中性线上串联一只电抗器z，以抑制发电机的谐波电流，如图11-10所示。由于三次谐波的频率是基波频率的3倍，只要电抗器的参数选得合适，就能使电抗器在抑制三次谐波电流的同时，不会对工频电流产生很大的影响。
●经验总结：
谐波电流的使发电机的温度升高，输出功率下降，严重时将影响发电机的正常运行。因此必须抑制发电机的谐波电流。通常的做法是在发电机的中性线上串联一只电抗器z。

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