柴油发电机组并列运转时，如果有功容量分配严重不平衡，会造成一台发电机负荷全部转移给另一台发电机，从而可能使其中一台发电机处于发电机状态，另一台超负载运行。如果无功容量分配不均，在两发电机组之间将产生无功性质的环流，当环流太大时，会引起发电机电流过载而烧坏。有功容量或无功容量分配不均，会直接影响电站的运行安全，加强日常检测、及时解除事故，保证柴油发电机组并列稳定、安全、经济运转至关重要。柴油发电机组之间有功功率和无功功率的合理分配，是康明斯发电机组组稳定并联运行的必要条件之一。文章结合多年发电机组柴油发电机组修复及发电机组电站调试经验，对康明斯发电机组并列运转中发生的典型故障进行剖析，并提出了解除故障的步骤。
设有一台同步发电机打算与已经对负载供电的发电机组（市电）并车，为了在投入并联时避免出现市电流冲击和发电机转轴突然受到扭力矩而磨耗定子绕组端部和转轴，并联合闸需要满足一定的要素，即投入的发电机相电势瞬时值与电网电压瞬时值应始终保持相等。以上并机合闸的因素可分为四条：
① 发电机电压和母线（大电）电压的相序要一致。康明斯发电机组在出厂时已明确规定了相序，并在出线端标明，可在安装接线时实现。
② 发电机的输出电压（励磁电势）与大电电压大小（幅值）相等且波形相同。前者通过调节发电机的励磁电流0来实现，后者在发电机布置制造时得以保证。
③ 发电机的电压频率和母线（大电）电压的频率要一致。可通过调节发电机的转速来实现与母线（市电）电压频率一致。
④ 发电机的输出电压与母线（电网）电压相位要相同，亦即发电机与市电的回路电势为零。可通过采用不同的并网方法，选购适当的并网瞬态来实现。
并机合闸的程序暗灯法和灯光旋转法都可比较正确地确定刻，使合闸时无电流冲击，称为正确同步法。实际中，在需要将发电机很快投在需要将发电机很快投入并网运转时，可采用自同步法。事先校验好发电机的相序；启动发电机，使接近同步速度，励磁绕组经限流电阻短路；合上并车开关，再立即加励磁，使发电机自动牵入同步。该法使用简易，装置大概，但是合闸有电流冲击。
暗灯法接线所示。预判合闸开关两端的电压差。
② 利用相灯来预判，即把灯泡跨接在合闸开关两端，由灯的亮暗情况来判断电压差的大小。
③ 当相序不同时，若发电机频率高于市电，则顺时针旋转；反之，则逆时针旋转。频率差越大，灯光旋速度度越快。调节方法：将发电机接到合闸开关的任何两根线对调，使相序相同。
选用暗灯法，在相序不一样时，灯光发生旋转，接线所示。通过旋转的转速和方向，可以预判发电机频率与市电频率的差别和快慢。
① 有意把相灯接在不一样相的电压之间，在相序正确时使灯光旋转，这种并机合闸程序称为灯光旋转法。
② 若相序准确，则会产生灯光旋转情形，调节发电机电压，使 Ug=Us；调节发电机转速，使灯光旋转缓慢，说明 Wg已接近于Ws；等到不交叉的相灯，即相灯1 熄灭时，说明电压相等而且同相位；即可把发电机投入电网。
③ 若按灯光旋转法接线，而发现灯光同时亮，同时灭。则说明相序接错，需要改变发电机的相序，才能进行投入。
某用户2台规格为KC90GF型康明斯发电机组（额定电压400V，额定功率90 kW，额定电流162 A，额定速度1500转/分，额定容量因数0.8）不可控相复励同步发电机负载试验，1#康明斯发电机组运转，并入2#康明斯发电机组时，出现两容量因数表一个指示容性，一个指示感性，且1#发电机电流表电流瞬时达到最大量程的异常现状。并车冲击电流很大，引起1#发电机主开关跳闸，无法并机操作。
如果发电机组外特点不相同，在发电机之间就有均衡电流发生，当2台发电机组的外特点在空载点重合时，此电流从外特性较平的发电机流向外特征较陡的发电机；对前者来讲，是一个感性电流，对后者来讲，是一个容性电流。使前者的内电势减少，后者的内电势升高，2台发电机的端电压趋向相等，均衡的结果，使前者运转在容量因数偏低的一条特性上，后者运行在容量因数过高的一条特点上。如果发电机原先有无功功率输出，现在再加上这一部分的无功均衡电流，矢量相加的结果使这2台发电机的总电流不再相等，容量因数也不相等。外特点差别过度时，会造成一台发电机电流过载、主开关跳闸。为了避免产生这种情况，同功率不可控相复励发电机并机运转时一般选用励磁均压线，保证其外特点曲线斜率一致，以保持无功功率分配均衡。可控相复励发电机并机运转时，则是选取无功调差系统。
查验随机配电板原理图，并列时2台发电机励磁绕组通过2个继电器的常开触点实现励磁均压线台发电机分别供电检验，发现1#发电机合闸时对应的继电器动作，2#发电机合闸时对应的未动作。剖析并联时2”发电机继电器常开触点不闭合，导致均压线未连通，发生上述故障。
某用户2台规格为KC310GF柴油发电机组（额定电压390 V，额定容量310 kW，额定电流574A，额定速度1500 转/分，额定容量因数0.8）的无刷交流同步发电机修后进行负载试验，单机负载试验，运行数据正常，其稳态调速率和稳态电压调节率试验记录1如表1所示。
两台机的稳态调速率均为2.4%，稳态电压调节率均为1.79%，调速特点和调压特性一致。当并联运转时，观察配电板上的容量表，两机有功容量分配均匀，但2个容量因数表显示不均匀，指针波动较大，两电流表数值相差很大，无功容量分配超出标准范围。
因单机稳态电压调节率及稳态调速率正常，并车时产生故障，根据机理图解析，可能事故起因如下几点。
（变电器）降压，与U相电流经T?变流，在调差电位器S上的压降迭加后形成取样电压u?，该取样电压不仅反映发电机端电压，还反映了发电机的无功电流Iu的大小。当无功电流增大时，取样电压u。增大，通过稳压板调节减轻励磁电流，端电压下降，从而实现了下垂特点，当各台发电机的下垂特性一致时，无功功率分配会合理均匀。在cosφ=1、0cosφ1、cos?=0（φ为容量因数）的工况下，调差装置矢量迭加如图6、图7、图8所示。
图6表示cosφ=1的负荷电流情况，调差线，与准确接法所得的取样电压u
相比变化不大；图7表示0cosφ1的负荷电流情况，调差线西安康明斯发电机，与准确接法所得的取样电压u01相比有所减少；图8表示cosφ=0的负载电流情形，调差线，与正确接法所得的取样电压u
相比减小很多。由此可见，电压调节器测定到的取样电压将依次降低，通过调压板调节增加励磁电流，端电压上升，不能实现下垂特征，引起并联运转发电机特征不一致，无功容量分配不均，且随着功率因数的降低，无功功率分配差值加大。（2）调差电流互感器输出线路开路。 如无功调差电流互感器输出线路开路，调差机构测得的电压不随无功电流的变化而变化，相当于无功调差不起功能，不能实现理想的下垂特点，同样致使无功功率分配不均，只是无功容量分配差值比调差线路接错要小一些。
其原理类似于调差电流互感器输出线路开路。
检修时按就简原则清除故障，首先检测调差电流互感器输出线路通断情形，线圈正常；检测输入接线端子排接线是否正确或松动，检修正常；检测调差电位器阻值是否正常、变化是否平稳，检验中发现，调节调差电位器S阻值有时变化正常、有时开路，对该电位器进行替换，将电位器整定到出厂刻度值。
调整后进行并列运行试验，步骤稳定，最大无功容量分配差值为2.4%，满足无功容量分配差值小于发电机组额定无功功率的10%的标准要点，事故处理。2台发电机组并车运行试验记录1见表2。
某用户2台规格为KC320GF康明斯发电机组（额定电压440V，额定功率320 kW，额定电流524.9 A，额定速度1800转/分，额定容量因数0.8）的康明斯发电机组单机负载试验，运行参数正常，其稳态调速率和稳态电压调整率试验记录2如表3所示。
并列试验时，1#发电机组运转，并入2#发电机组时，发生2#发电机组自动抢负荷，连续上升。将1#发电机组调速板加载，又产生1#发电机组负荷连续上升，两发电机组始终不能稳定并车运行。
有功功率分配详细取决于康明斯发电机组的外特征。如图9、图10所示。
（1）如果1#发电机和2#康明斯发电机组的外特性均为下降特点，如图9，2台发电机稳定并车运转时，频率是一致的，2台发电机各自承担的负荷为P
，2台发电机分别发出容量为P3、P4。如果2台柴油发电机组的外性相差很大，负载分配也就越不均匀，即使调整柴油发电机油门，使2台发电机在总容量为20%时有一个分配预差也难以补偿，随着负载的增加，还是有可能超出分配差值，从图3可以看出，外特性越是平坦，它所承担的负载变化值越多，分配误差越有可能超出标准范围。（2）如果1#柴油发电机组的外特征为下降特征，2#柴油发电机组的外特点为平特征，如图10。大电频率为f，1#发电机作业点在A点，始终只承担容量P。当负荷容量等于2P时，2个发电机各承担一半功率。当负荷容量大于2P时，其超过2P的部分均由2#发电机承担雅安康明斯发电机。当负载容量处于P~2P之间时，2#发电机只承担总容量减去P后剩下来的、小于P的容量眉山康明斯发电机。当负荷容量等于P时，2#发电机不承担任何功率，它的工作点在B点。如果负载容量进一步减轻，2#发电机要转入发电机作业状态运行。（3）如果2台柴油发电机组的外特点均为平特征，当这二条特性不重合时，就找不到共同运行点，即使重合，负荷也不能以一个明确的比例来分配，即使调整均匀，也极度不稳定，极易造成一台负荷全部转移给另一台发电机，而使其中一台处于发电机状态，逆容量保护动作，自动退出并列运转。为了使发电机有功功率均匀分配，康明斯发电机组应满足下列3个要求：
① 各台康明斯发电机组外特征应尽量一致，并且是下降特点；② 外特征的线性度要好，并尽可能成一直线；
通过单机试验记录观察，预判本次故障主要原因是2台康明斯发电机组稳态调速率为0%，调速特征太平造成。需对柴油发电机组的特征曲线进行调节，使调速特性呈下降并尽量一致。
（2）启动2#康明斯发电机组，空载时调整柴油发电机组调速器，将速度也调节为1803转/分，合闸后带额定负载、容量因数调整为0.8，将速度也调节为1773 转/分。
两机的稳态调速率均为1.7%。调节后进行并列试验，并列运行稳定，最大有功功率分配差值为3.1%，满足有功功率分配差值小于发电机组额定有功功率的15%标准要点，损坏处置。2台发电机组并车运转试验记录2如表4所示。
柴油发电机组试验过程中一般领先行单机试验，为了满足并联运行有功容量和无功容量分配差值要点，单机时应尽量调整好柴油发电机组的稳态调速率和发电机的稳态电压调整率，使需要并机运转的发电机组的调速特点和调压特性尽量一致，并均呈现下降趋势。在并机调试流程中若产生有功容量、无功功率分配不均状况，一般在并车过程中通过调整柴油发电机调速板和发电机调差电位器进行有功容量和无功容量调节。此阶段调节时，单机的稳态调速率和稳态电压调整率会出现变化，此时要检测发电机组单机特性是否也满足标准要点，并做好记录。
无论发电机单机运行还是并联运转，若发电机的容量因数、电流值、电压异常，掌握发电机特性要求，查清励磁装置中各个元器件的作用以及作业原理，是保证处置事故的基础，特别在平时检修和维护中，无法随意调节电阻值，且接线端子无法随意颠倒。