摘要：柴油发电机组运行正常（发动机声音、转速均无异常），但输出电压突然降至零或接近零。伴随现象包括负载设备突然停止工作，控制屏上的电压表、频率表、电流表指示为零或大幅下降，并有时可能伴有报警。这通常意味着发电机的励磁系统或主发电回路出现了问题，下面本文将从可能原因和诊断步骤方面进行系统性的分析。

 

一、故障原因分析

 

导致突然无电压的原因很多，我们可以按照“外部电路→控制系统→发电本体”的顺序进行排查。

1、外部及操作原因

（1）空开/断路器跳闸：输出空气开关或断路器因过载、短路而跳闸，切断输出。

（2）线路故障：输出电缆或连接端子因松动、烧蚀而断开。

（3）AVR（自动电压调节器）被误操作：某些机组有“手动/自动”励磁转换开关，被误置于“手动”且调压电位器被调到零。

2、控制系统与励磁系统

（1）励磁丢失：这是最核心的原因之一。发电机需要直流电流通过转子（励磁绕组）来建立磁场，旋转后才能在定子中感应出电压。

① AVR（自动电压调节器）故障：AVR是控制励磁电流的核心部件。如果其内部的功率管、集成电路、电容等元件损坏，将无法输出或正确控制励磁电流，导致电压瞬间消失。

② 励磁机故障：对于无刷发电机，主发电机内部还有一个小的励磁机。如果励磁机的定子（励磁绕组）或转子（电枢）出现问题，整个励磁通路就会中断。

③ 旋转整流器故障：无刷发电机中，连接在励磁机转子和大发电机转子之间的整流二极管模块（旋转整流管）损坏（开路或短路），直流励磁电流无法送到主转子。

④ 励磁绕组开路或短路：主发电机的转子励磁绕组本身断路或严重匝间短路。

⑤ 残磁丢失：发电机铁芯通常有少量“残磁”，用于在启动时建立初始电压供AVR工作。如果长期闲置、保养不当或经过大电流冲击，残磁可能消失，导致发电机无法自励建压。

（2）传感器信号问题：

① 电压检测回路故障：连接至AVR的电压检测线（PT）松动或断开，AVR检测不到输出电压，从而错误地判断为电压过高而切断励磁。

② 电流互感器（CT）回路故障：在带有功率因数补偿的系统中，CT回路开路或短路可能导致AVR工作异常。

3、发电机组本体原因

（1）电刷与滑环问题（针对有刷发电机）：

① 电刷磨损严重，与滑环接触不良。

② 滑环表面有油污、氧化或烧蚀，导致接触电阻过大。

③ 刷握弹簧压力不足或卡死。

（2）定子主绕组故障：虽然相对少见，但定子绕组严重短路或开路也会导致无电压输出。

 

图1  柴油发电机组电压波形图

 

二、系统性诊断步骤与排查方法

 

操作前务必确保机组停机，并断开输出总开关，必要时挂“禁止合闸”警示牌。

1、初步外观与操作检查

（1）检查控制屏：查看有无报警指示，输出空开是否在“ON”位置。

（2）检查外部接线：快速检查输出端子排、电缆接头有无明显松动、烧焦痕迹。

（3）复位操作：尝试将机组停机，等待完全停止后，重新启动，观察是否能建压。

2、测量残磁

（1）在机组停机状态下，用万用表交流电压档，测量发电机输出端（U,V,W）的任意两相。

（2）用蓄电池（12V或24V）短暂触碰励磁绕组的F+和F-端子（注意极性！），或者用一节干电池瞬时碰触。

（3）在碰触的瞬间，观察万用表指针或读数是否有轻微摆动。如有摆动，说明有残磁，且定子、转子主回路基本完好；如无任何反应，则残磁可能已丢失，或主回路有严重问题。

3、运行状态下的关键测量

在安全前提下，启动机组至额定转速。

（1）测量励磁机定子磁场：用万用表直流电压档，测量AVR输出到励磁机定子绕组（F+、F-）的电压。如有正常直流电压（几十伏特），说明AVR及其之前的控制电路基本正常，故障在励磁机、旋转整流器或主励磁绕组。如无电压或电压极低，说明故障在AVR本身或其（2）供电/检测回路。检查AVR工作电源：AVR需要工作电源（通常来自主发电机的辅助绕组或永磁机）。测量其电源输入端是否有正常的交流电压。无电源则AVR不工作。

4、深入部件排查

（1）如果怀疑AVR：最直接的方法是使用同型号AVR进行替换测试。这是判断AVR好坏最有效的方法。

（2）如果怀疑旋转整流器：需停机拆机检查。用万用表二极管档测量每个整流二极管的正反向电阻，判断其是否击穿或开路。

（3）如果怀疑励磁绕组或主绕组：使用摇表（兆欧表）测量其绝缘电阻，并用万用表测量其直流电阻，与标准值比较，判断是否存在开路、短路或接地故障。

（4）如果确认残磁丢失，需要进行充磁。具体方法是用蓄电池正负极瞬间点触励磁绕组F+和F-（务必确认极性，并串接一个限流电阻），或者使用专用的充磁装置。

 

总结：

柴油发电机组在供电过程中突然无电压故障排查流程：突然无电压→检查空开与外部线路→正常则重启测试→无效则测量残磁→无残磁则充磁→有残磁/充磁后仍无效→运行中测量AVR输出励磁电压。按照以上逻辑进行分析和排查，绝大多数“突然无电压”的故障都可以被定位并解决。对于复杂的内部故障，建议联系专业维修人员进行处理。

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