柴油发电机中性点漂移原因分析及处理

王志敏

(江苏道康发电机组有限公司，江苏 泰州 225300)

1柴油发电机基本结构及工作原理

柴油发电机是一种机电一体化设备，由柴油发动机、发电机和控制器3大部件组成，又叫发电机组。柴油发动机将柴油燃烧产生的热能转换为机械能，从而带动发电机转子转动，通过电磁感应转换为电能输出。柴油发动机主要由机体组件加曲柄连杆机构、配气系统与进排气系统、燃油系统、冷却系统、润滑系统、启动与电气系统、柴油机增压系统等组成。发电机主要由定子、转子、铁芯、线包绕组、端盖、轴承、机座和输出保护开关等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子、转子连接起来，转子在定子中旋转，做切割磁力线运动，从而产生感应电势，通过接线引出接在回路中，便产生了电流。控制器对发电机输出的电能进行监测、控制、分配，通过参数设置完成对机组启动、控制调节、自动保护，从而保证柴油机、发电机各部分正常运行。

2柴油发电机中性点漂移原因分析及处理

2.1原理介绍

在380V三相四线供电系统中，ABC三相对于中心点O，电压均为220 V，在空间的排列上相差120度，A相和B相，A相和C相，B相和C相之间电压均为380V。如果负载平衡，各相对负荷的中性点电压是固定的相电压，即所谓对称三相系统，如只包括电动机的系统，此时零线中无电流，也不需要接入零线。但是，如果负载不平衡，即所谓不对称三相系统，那么各相对零线电压也就不固定，而要随着负荷不同重新进行分配，为了保证电压恒定，必须接入零线。当由于某种原因造成中性线断开或电阻很大，中性点就产生电压，称之为中性点漂移。中性点漂移的程度与负荷不对称度有关，因此必须保证中性线完好并有效接地。

2.2系统简介

380V保安系统包括保安PC段、锅炉保安MCC段、汽机保安MCC段。正常运行时，保安PC段由锅炉PC段供电，柴油发电机作为备用电源。当保安PC段工作电源(锅炉PC段)失电时，自动切至柴油发电机供电，向保安段负荷供电。

2.3事件经过

发电部运行人员对#2机保安PC22段进行了ASCO开关切换试验，在将#2机保安PC22段电源由#2机锅炉PC22段切至#2机柴油发电机时，保安PC22段小电流接线选线装置报接地故障。设备部电气检修人员就地对#2机保安PC22段母线电压进行了测量，发现保安PC22段母线A、B相对地电压均为240 V，C相对地电压为196 V，母线相电压均为400 V，母线电压异常(正常运行时，三相母线对地电压应为240 V左右)。电气专业人员立即办理工作票进行检查。首先，电气检修人员怀疑母线绝缘故障导致单相电压降低，随即对#2机保安PC22段及#2机锅炉保安MCC21段母线、负荷开关绝缘情况进行了检查，确认保安PC22段、锅炉保安MCC21段各处绝缘良好，无非金属性接地故障。随后，电气检修人员对ASCO开关进行解体检查，未发现ASCO开关有接地或其他故障。为了进一步的找出故障点，运行人员将保安PC22段电源重新回切至锅炉PC22段供电，此时测量保安PC22段母线三相对地电压均为240 V，无接地报警。初步判断#2机柴油发电机出口中性点电压发生偏移，对发电机中性点接地电阻检查时发现，接地电阻阻值良好，但与接地系统之间无有效接地。由此可以确认，由于#2机柴油发电机出口中性点接地电阻没有有效接地，中性点发生偏移，导致输出的三相电压偏差较大，保安PC22段小电流接线选线装置报接地故障。

2.4原因分析

在#2机检修期间，电气专业人员对#2机柴油发电机进行了检查时发现，#2机柴油发电机中性点接地电阻有轻微破损现象，检修人员随即对接地电阻进行了更换。更换后的接地电阻与柜内的接地扁铁连接，由于接地扁铁长期埋于地下，发生锈蚀，其接地电阻也逐渐增大，无法使中性点与接地系统有效导通，最终导致#2机柴油发电机出口中性点发生偏移，三相电压不平衡。

2.5故障处理

(1)重新选取#2机柴油发电机中性点接地电阻接地点，并测量接地点导通情况，确认接地导通测试合格后，将接地电阻进行接地连接。

(2)重启柴油发电后对出口三相电压进行测量，确认三相电压无偏差。

2.6预防措施

(1)定期对全厂电气设备接地点进行导通测试，确保接地点接地可靠。

(2)检修时对柴油发电机中性点接地电阻阻值进行测量，防止在检修过程中损坏接地电阻，导致接地电阻阻值偏大。

(3)在定期启动柴油发电机时，监视柴油发电机出口电压有无三相不平衡现象。

(4)每台发电机的中性点连接到一个中性点母线，中性点母线经唯一电阻接地。

(5)仅1台发电机中性点经电阻接地，其余发电机中性点不接地。

以上方案均应在每个发电机中性点设置电动操作的隔离开关、断路器、真空接触器等切换隔离装置，防止中性点漂移，同时实现对柴油发电机组的灵活控制，提高运行的安全性和检修的便利性。

3结语

通过分析柴油发电机发生中心点漂移的故障处理过程，为同类型供电系统中心点漂移故障处理提供了有效的参考。