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發(fā)電機(jī)的失磁將產(chǎn)生的不良影響
一、發(fā)電機(jī)失磁的主要現(xiàn)象特征：
無功電力表反指，定子電流周期性擺動，有功負(fù)荷稍低，定子電壓降低，轉(zhuǎn)子電壓、電流根據(jù)故障點的不同有不同的指示，轉(zhuǎn)子回路斷線時，電壓升高，電流為零；勵磁機(jī)勵磁回路或電樞回路斷線，電壓、電流近于零。
二、發(fā)電機(jī)的失磁將產(chǎn)生的不良影響：
1.對發(fā)電機(jī)本身的不良影響：
（1）發(fā)電機(jī)失步，將在轉(zhuǎn)子的阻尼系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子鐵芯的表面、轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生差頻電流，引起附加溫升，可能危及轉(zhuǎn)子的。
（2）發(fā)電機(jī)失步，在定子繞組中將出現(xiàn)脈沖的電流，或稱為差拍電流，這將產(chǎn)生交變的機(jī)械力矩，可能影響發(fā)電機(jī)的。
2.對電力系統(tǒng)的不良影響：
（1）發(fā)電機(jī)未失磁時，要向系統(tǒng)輸出無功，失磁后，將從系統(tǒng)吸收無功，因而使系統(tǒng)出現(xiàn)無功差額。這一無功差額，將引起失磁發(fā)電機(jī)附近的電力系統(tǒng)電壓下降。
（2）由于上述無功差額的存在，若要力圖補(bǔ)償，必造成其它發(fā)電機(jī)過電流。失磁電機(jī)的容量與系統(tǒng)的容量相比，其容量越大，這種過電流就越嚴(yán)重。
（3）由于上述的過電流，就有可能引起系統(tǒng)中其它發(fā)電機(jī)或其它元件被切除，從而導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。
至于失磁后發(fā)電機(jī)能帶多少負(fù)荷，取決于發(fā)電機(jī)的異步轉(zhuǎn)矩特性和調(diào)速系統(tǒng)特性，研究試驗表明，發(fā)電機(jī)失磁后，如將有功負(fù)荷迅速降至額定值的40-50％，有可能在低滑差狀態(tài)下運(yùn)行一段短時間(幾十分鐘)，對發(fā)電機(jī)并無損害。
三、對發(fā)電機(jī)失磁有兩種處理方法：
（1）凡本類型機(jī)組進(jìn)行過失磁試驗，證明可以短時間無勵磁運(yùn)行的，失磁后應(yīng)在規(guī)定時間之內(nèi)減少有功功率至規(guī)定值.
（2）若廠用電電壓過低，應(yīng)將廠負(fù)荷倒至備用電源帶，然后迅速查找失磁原因并加以，恢復(fù)同步；未進(jìn)行過失磁試驗或經(jīng)試驗及論證不適于無勵磁運(yùn)行的機(jī)組，應(yīng)由失磁保護(hù)切除或手動解列停機(jī)。
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發(fā)電機(jī)多種異常狀態(tài)及危害
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增加，大型發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對發(fā)電機(jī)的可靠性、性要求越來越高。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行對保證遼寧營口柴油發(fā)電機(jī)組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生的機(jī)率更大，比如定子繞組過負(fù)荷、發(fā)電機(jī)失磁、失步，發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行，非全相運(yùn)行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及保護(hù)是很有必要的。由于大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點防止對象。本文針對大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)行了分析研究，采用對稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關(guān)系，并用KATLAB軟件進(jìn)行了仿真，驗證了理論分析的結(jié)果。同時，就發(fā)電機(jī)組非全相保護(hù)存在的問題提出了改進(jìn)方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運(yùn)行故障時的一些處理方法：
1、低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)采用直流勵磁機(jī)時，應(yīng)在滅磁開關(guān)斷開時同時斷開發(fā)電機(jī)斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機(jī)也應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。對于水輪發(fā)電機(jī)，保護(hù)動作于解列滅磁；對于遼寧營口柴油發(fā)電機(jī)，保護(hù)動作于減出力，以便縮短異步運(yùn)行時間盡快恢復(fù)同步運(yùn)行，在不允許繼續(xù)異步運(yùn)行或失磁后母線電壓低于允許值時，保護(hù)動作于解列滅磁。
2、定子過電流或過負(fù)荷保護(hù)
在定子繞組、勵磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時限和反時限過負(fù)荷保護(hù)。定時限過負(fù)荷保護(hù)動作于信號或自動減負(fù)荷、降低勵磁電流。反時限過負(fù)荷保護(hù)動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。
3、逆功率保護(hù)
對于容量在200KW及以上的遼寧營口柴油發(fā)電機(jī)，宜裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)帶時限動作于信號，經(jīng)長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷。減出力，是指將原動機(jī)出力減到給定值。程序跳閘，對遼寧營口柴油發(fā)電機(jī)來說，是指首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機(jī)，是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開發(fā)電機(jī)斷路器滅磁。
4、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)對于容量在300KW及以上的發(fā)電機(jī)，需裝設(shè)失步保護(hù)，保護(hù)動作于信號或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機(jī)的勵磁，或減少該失步電機(jī)的有功出力，進(jìn)而將其牽入同步。動減負(fù)荷、降低勵磁電流。反時限過負(fù)荷保護(hù)動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。
5、非全相運(yùn)行保護(hù)
發(fā)電機(jī)變壓器組的非全相運(yùn)行故障，大多數(shù)發(fā)生在機(jī)組解列、并列的操作過程中，正確地進(jìn)行機(jī)組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵磁、穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、減少機(jī)組出力、控制定子電流的原則，嚴(yán)格按照合理順序進(jìn)行操作和調(diào)整，完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點防止對象。所以在下面的章節(jié)中我將重點分析發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行及其相應(yīng)的保護(hù)措施。
非全相運(yùn)行時，由于發(fā)電機(jī)組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導(dǎo)致原因不同，非全相運(yùn)行時的故障特征是不同的，所以對非全相運(yùn)行進(jìn)行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運(yùn)行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負(fù)序和零序三組三相對稱的電流(或電壓)，這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量，每組對稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、大小關(guān)系是機(jī)組非全相運(yùn)行時的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對于保護(hù)機(jī)組與系統(tǒng)的運(yùn)行有著非常重要的意義。
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