发电机失磁运行

1、发电机失磁运行一、发电机与无穷大系统并列运行  发电机正常运行时向系统输送有功功率和无功功率二、引起失磁的原因    1.励磁机或励磁回路发生故障。    2.转子绕组或励磁回路开路，或转子绕组严重短路。    3.励磁调节器或副励磁机系统发生故障。    4.转子集电环电刷环火或烧断。    5.大容量的汽轮发电机由于采用可控硅整流的交流励磁机系统比直流励磁机复杂，故障的概率更大。    实例：1997年松藻矿务局

2、1号机在并网发电时，由于操作人员误将1号机自动调节励磁开关断开，使1号机部分失去励磁，当时，主控制室电流表、电压表、功率表周期摆动，后由保护跳闸。三、失磁的过程分析1.在失磁初期，由于转子电感线圈电流不会跃变，而是按指数规律衰减，发电机的电势E0也按指数规律衰减。功角特性由曲线1移到曲线2，运行点从a转到b，相应地角也增大了。有功功率输出不变，仅功角偏移。2.当励磁电流减小到某一值时，使角增大到等于或大于静稳定极限角(=90°)，发电机在剩余转矩作用下，被加速而超出同步速运行导致失步，进入暂态异步运行状态。3.当转子以转差s切割该旋转磁场时，在转子上的励磁绕组、阻尼绕组或齿和槽楔中，

3、将分别感应出转差频率的单相交变电流，经分解产生正向和反向的旋转磁场，其中反向的旋转磁场产生制动性质的电磁转矩（也叫异步功率）。4.在一定范围内，发电机转速愈高，转差越大，制动电磁转矩愈大。但转速升高将引起原动机的调速器动作，关小汽门、减小驱动转矩。当制动电磁转矩与驱动转矩相平衡时，就出现了新的平衡状态，此时发电机在某一高于同步转速的转速下稳定运行，进入了稳定异步运行。发电机失步后(即异步运行时)，由于调速器的作用，机组输出的有功功率将减小。四、失磁运行的时表计的指示变化与原因1.转子电流表的指示为零或接近于零当发电机失去励磁后，转子电流迅速地依指数规律衰减，其减小的程度与失磁原因，剩磁大小有关

4、。当励磁回路开路时，转子电流表指示为零（但在转子本体仍然会产生电流）；当励磁回路短路或经小电阻闭合时，转子回路有交流电流通过，直流电流表有指示，但指示值很小。2.定子电流表的指示升高并摆动失磁后的发电机进入异步运行状态时，既向电网送出有功功率，又从电网吸收无功功率，所以造成电流指示值的上升。摆动的原因简单地说是由于转子回路中有差频脉动电流所引起的。3.有功功率表的指示降低并摆动异步运行发电机的有功功率的指示平均值比失磁前降低，这是因为机组失磁后，转子电流很快以指数曲线衰减到零，原来由转子电流所建立的转子磁场也很快消失，这样作为原动机力矩的电磁转矩也消失了，“释载”的转子在原动机的作用下很快升速

5、。这时汽轮机的调速系统自动使汽门关小，以调整转速。所以在平衡点建立起来的时候，有功功率要下降。有功功率降低的程度和大小，与汽轮机的调整特性以及该发电机在某一转差下所能产生的异步力矩的大小有关。4.机端电压显著下降，且随定子电流摆动由于定子电流增大，线路压降增大，导致机端电压下降，危及厂用负荷安全稳定运行。如在发电机带50额定功率时，63kV母线电压平均值约仍为失磁前的78，最低值达72。5.无功功率表指示负值，功率因数表示指示进相这是由于失磁后的发电机的无功，由输出变为输入而发生了反向，发电机进入定子电流超前于电压的进相运行状态而造成的结果。6.转子各部门温度升高异步运行发电机的励磁绕组，阻尼

6、绕组、转子铁心等处产生滑差电流，从而在转子上引起损耗使温度升高，特别是在转子本体端部，温升更高，它们的大小与异步电磁转矩和滑差成正比，严重时将危及转子的安全运行。五、失磁的危害1.发电机失磁后，转入异步运行，要从系统吸收大量的无功功率，如系统无功储备不足，将引起系统电压下降，甚至造成电压崩溃，从而瓦解系统。2.失磁后，发电机转入低滑差异步运行，在转子及励磁回路中将产生脉动电流，因而增加了附加损耗，使转子和励磁回路过热。六、失磁导致异步运行时的处理发电机失磁异步运行时,一般处理原则:1.对于不允许无励磁运行的发电机应立即从电网解列,以免损坏设备或造成系统事故。2.对于允许无励磁运行的发电机应按无

7、励磁运行规定执行以下操作:    迅速降低有功功率到允许值(本厂失磁规定的功率值与表计摆动的平均值相符合),此时定子电流将在额定电流左右摆动。    手动断开灭磁开关,退出自动电压调节装置和发电机强行励磁装置。    注意其它正常运行的发电机定子电流和无功功率值是否超出规定,必要时按发电机允许过负荷规定执行。    对励磁系统进行迅速而细致的检查，如属工作励磁机的问题,应迅速启动备用励磁几恢复励磁。    注意厂用分支电压水平,必要时可倒至备用电源接带。    在规定无励磁运行的时间内,仍不能使机组恢复励磁,则应将发电机自系统解列。发电机失磁后短时间内采用异步运行方式，继续与电网并列且发出一定有功功率，对于保证机组和电网安全、减少负荷损失均具有重要意义。在实际的机组运行过程中，运行人员应结合失磁时的各种现象作出准确判断和果断处理，确保机组的安全、稳定、经济地运行。七、发电机失磁保护由于发电机失磁对系统和发电机都有影响，在电力系统中对于大、中型发电机都配有相应的失磁保护，其原理大多利用发电机失磁后，机端测量阻抗变化的轨迹构成