发电机在运行中会不断受到振动、发热、电晕等各种机械力和电磁力的作用，加之由于设计、制造、运行管理以及系统故障等原因，常常引起发电机温度升高、转子绕组接地、定子绕组绝缘损坏、励磁机碳刷打火、发电机过负载等故障，同步发电机运行中常见的一些故障分析如下。
1、发电机非同期并列
发电机用准同期法并列时，应满足电压、频率、相位相同这3个条件，否则造成并车失败，如果由于操作不当或其它原因，并列时没有满足这3个条件，发电机就会非同期并列，它可能使发电机损坏，并对系统造成强烈的冲击，因此应注意防止此类故障的发生。
当待并发电机与系统的电压不相同，其间存有电压差，在并列时就会产生一定的冲击电流。一般当电压相差在±10%以内时，冲击电流不太大，对发电机也没有什么危险。如果并列时电压相差较多，特别是大容量电机并列时，如果其电压远低于系统电压，那么在并列时除了产生很大的电流冲击外，还会使系统电压下降，可能使事故扩大。
一般在并列时，应使待并发电机的电压稍高于系统电压。如果待并发电机电压与系统电压的相位不同，并列时引起的冲击电流将产生同期力矩，使待并发电机立刻牵入同步。如果相位差在±300以内时，产生的冲击电流和同期力矩不会造成严重影响。如果相位差很大时，冲击电流和同期力矩将很大，可能达到三相短路电流的2倍，它将使定子线棒和转轴受到一个很大的冲击应力，可能造成定子端部绕组严重变形，联轴器螺栓被剪断等严重后果。
为防止非同期并列，有些厂在手动准同期装置中加装了电压差检查装置和相角闭锁装置，以保证在并列时电差、相角差不超过允许值。
2、发电机温度升高
1.定子线圈温度和进风温度正常，长期过载，局部线卷有短路，通风不畅，而转子温度异常升高，这时可能是转子温度表失灵，应作检查。发电机三相负荷不平衡超过允许值时，也会使转子温度升高，此时应立即降低负荷，并设法调整系统已减少三相负荷的不平衡度，使转子温度降到允许范围之内。
2.转子温度和进风温度正常，而定子温度异常升高，可能是定子温度表失灵。测量定子温度用的电阻式测温元件的电阻值有时会在运行中逐步增大，甚至开路，这时就会出现某一点温度突然上升的现象。
3.当进风温度和定子、转子温度都升高，就可以判定是冷却水系统发生了故障，这时应立即检查空气冷却器是否断水或水压太低。
4.当进风温度正常而出风温度异常升高，这就表明通风系统失灵，这时必须停机进行检查。有些发电机组通风道内装有导流挡板，如因操作不当就会使风路受阻，这时应检查挡板的位置并纠正之。
3、发电机定子绕组损坏
发电机由于定子线卷绝缘击穿，接头脱落,开焊等情况将会引起接地或相间短路故障。当发电机发生相间短路事故或在中性点接地系统运行的发电机发生接地时，由于在故障点通过大量电流，将引起系统突然波动，同时在发电机旁往往可以听到强烈的响声，视察窗外可以看见电弧的火光，这时发电机的继电保护装置将立即动作，使主开关、灭磁开关和危急遮断器跳闸，发电机停止运行。
4、发电机转子绕组接地
发电机转子因绝缘损坏，绕组变形，端部严重油污积灰时，将会引起发电机转子接地故障。
了防止发电机转子绕组接地，运行中要求每个班值班人员均应通过绝缘监视表计测量一次励磁回路绝缘电阻，若绝缘电阻低于0.5MΩ时，值班人员必须采取措施。对运行中励磁回路可能清扫到的部分进行吹扫，使绝缘电阻恢复到0.5MΩ以上，当转子绝缘电阻下降到0.01MΩ时，就应视作已经发生了一点接地故障。 当转子发生一点接地故障后，就应立即设法消除，以防发展成两点接地。如果是稳定的金属性接地故障，而一时没有条件安排检修时，就应投入转子两点接地保护装置，以防止发生两点接地故障后，烧损转子，使事故扩大。转子绕组发生匝间短路事故时，情况与转子两点接地相同，但一般这时短路的匝数不多，影响没有两点接地严重。 如果转子两点接地保护装置投入时，则它的继电器也将动作，此时应立即切断发电机主断路器，使发电机与系统解列并停机，同时切断灭磁开关，把磁场变阻器放在电阻最大位置，待停机后对转子和励磁系统进行检查。
5、发电机失磁
(1) 有属先天不足转子材质问题,造成发电机失磁原因很多。
(2) 失磁后表计上反映情况。
(3)失磁后产生的影响。
(4) 失磁后允许运行时间及所带负荷。
6、发电机升不起电压
(1) 故障现象
发电机升速到额定转速后，给发电机励磁时，励磁电压和发电机定子电压升不上去或励磁电压有，而发电机电压升不到额定值。
(2) 故障原因
①励磁机剩磁消,旋转整流器损坏或极性不对;
②励磁机并励线圈接线不正确;
③励磁回路断线;查明原因,更换损坏原件;
④励磁机匝间有短路故障;
⑤发电机定子电压测量回路故障。
(3) 一般处理
当发电机起动到额定转速后升压时，如励磁机电压和发电机电压升不起来，就应检查励磁回路接线是否正确，有否断线或接触不良，电刷位置是否正确，接触是否良好等。如以上各项都正常，而励磁机电压表有很小指示时，表示励磁机磁场线圈极性接反，应把它的正、负两根连线对换。如果励磁机电压表没有指示，则表明剩磁消失，应该对励磁机进行充磁。
7、发电机过负荷运行
运行中的发电机应在规定的额定负荷或以下运行，否则发电机定、转子温度将超过其允许数值，使发电机定、转子绝缘很快老化而损坏，所以当发电机过负荷时，应进行调整，减低负荷。
当系统发生事故，使电力不足或因系统运行情况突变而威胁到系统的静态稳定时，允许发电机在短时间内过负荷运行，此时值班人员应密切监视定转子绕组温度，其数值不得超过正常允许的最高监视温度。转子绕组也允许在事故情况有相应的过负荷。但是对任何发电机，都禁止在正常情况下使用这些过负荷裕量。
8、发电机不发电故障及排除
故障原因：
1、风扇皮带过松;
2、发电机是电枢绕线，励磁绕组有断、短路现象;
3、电抗器,互感器,线松动脱落;
4、硅二极管短或断路;
5、A.V.R,或电压调节器损坏。
排除方法：
1、调整皮带张紧度;
2、检修或更换发电机;
3、检查、更换;
4、拆开检修、更换;
5、更换调节器 。
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