1、發電機失磁運行分析及處理摘要:發電機失磁運行是常見的故障形式。發電機運行時發生失磁對發電機本身和電力系統造成影響，一旦保護拒動其將破壞電力系統的穩定運行、威脅發電機的自身平安。 我們要從認識發電機失磁原理、失磁后工況變化，制定發電機失磁防范措施，防止發電機失磁運行和失磁后快速切除故障發電機運行。關鍵詞：失磁 措施處理1、發電機失磁工況介紹發電機是一種將機械能轉變為電能的工具，簡單的從原理方面說， 它是由轉子和定子線圈組成的，轉子繞組由勵磁系統提供電流，在原動機的拖動下旋轉，即產生了旋轉磁場，旋 轉磁場切割定子線圈，在定子回路產生感應電勢，當發電機帶上負載后， 就產生了三相交流電，因三相定子繞組

2、依次相差120電角度布置，三相電流產生的磁場組合成一個磁場，即 產生了定子旋轉磁場。發電機正常運行中，轉子的旋轉磁場與定子的旋轉磁場方向、速度相同，轉差為零， 即發電機為同步運行方式。當發電機勵磁系統故障后，失去了勵磁電流， 也就是平常所說的發電機失磁。發電機失磁后，轉子旋轉磁場消失，電磁力矩減少，而原動力矩不變，出現了 過剩力矩，使轉子轉速增加，轉子與定子的旋轉磁場有了相對速度，出現了轉差，定子磁場以轉差速度切割轉子外表，使轉子外表感應出電流來， 這個電流與定子旋轉磁場作用就產生了一個力矩，稱為異步力矩，它的制動作用限制了轉子轉速無限升高，轉速越高，異步力矩越大，從而降低了轉差，這時的發電機

3、進入了異步運行狀態。發電機從系統吸收無功， 供定子、轉子產生磁場，向系統輸送有功功率。2、發電機失磁運行的危害2.1對發電機本身的影響2.1.1、由于發電機失磁后，轉子與定子出現了轉差，在轉子外表感應出轉差頻率的電流， 該電流在轉子中產生損耗，使轉子發熱增大，轉差越大電流越大， 嚴重時可使轉子燒損；特別是直接冷卻高利用率的大型機組，熱容量裕度相對降低，轉子容量過熱。2.1.2失磁后，發電機轉入異步運行， 發電機的等效電抗降低， 從系統吸收的無功功率增大。 失磁前的有功越大，轉差越大，等效電抗就越小，吸收的無功也越大，因此在大負荷下失磁， 由于定子繞組過電流將使定子過熱。2.1.3異步運行中，發

4、電機的轉距有所變化，因此有功功率要發生嚴重的周期性變化，使發 電機定子、轉子、基座受到異常的機械沖擊力振動，使機組的平安受到威脅，汽輪發電機由 于同步電抗較大，平均異步功率較大，調速系統也比擬靈敏，所以振動不是十分嚴重。2.1.4失磁運行，定子端部漏磁通增大，使端部的部件和邊段的鐵芯過熱。2.1.5大型發電機失磁易引起發電機振蕩，失磁前的有功功率越大，失磁后吸收的無功也越大，發電機端電壓下降越大，發電機輸出功率降低，功角特性由1轉向2,從a點向b點運行，因為過剩力矩的出現，轉子加速使功角a增大，從b點向c點運行，由于轉子慣性，使之越過c點，使功角a大于90。，到達d點，到d點后由于異步力矩的作

5、用及慣性的消失， 向c點運行到達c點，由于慣性又向b點，這樣來回擺動，轉速時高時低，這就形成了發電機的振蕩。 一. _L, 一_V與E 凱Iffi 2置電機抖于羸攜的功財特性2.2對電力系統有危害2.2.1、 發電機失磁后，從系統吸收相當容量的無功功率，引起系統電壓下降，如果電力系統無功儲藏容量缺乏， 將使鄰近失磁的發電機組局部系統電壓低于允許值，威脅負載和各電源間的穩定運行，甚至導致系統電壓崩潰而瓦解。2.2.2、發電機失磁后，弓I起系統電壓下降，將使鄰近的發電機增大無功較多，甚至強磁動 作，因而引起發電機、變壓器、線路引起過電流、保護動作、導致大面積停電，擴大故障范 圍。3、發電機失磁的主

6、要原因3.1誤操作使勵磁系統逆變滅磁或誤拉滅磁開關。人為誤操作往往是由于人員風險評估不到位、精神狀態不好或習慣性違章所至。在控制室易發生用SAC5誤拉滅磁開關或用SAC1逆變的操作，而在就地那么易發生誤碰使滅磁開關跳閘導至發電機失磁的事故。在QE1控制回路中，有合跳閘按鈕，在UN柜旁的控制柜內SBC1為就地合閘按鈕，SBT1為就地分閘按鈕，此二 鈕均為檢修人員在檢修時，傳動開關所用。正常運行時，運行人員千萬不能碰此按鈕，以防止QE1開關跳閘，造成發電機失磁。3.2、磁系統故障導致保護動作逆變滅磁。為防止勵磁系統故障，我廠機組的勵磁系統設有如下保護：1.發電機轉子過電壓保護：U=2.4kV時，F

7、V1動作，使Q1開關閉合。2.自動勵磁調節器保護：發電機出口PT小開關跳閘；交流電源開關跳閘時自動切換至另一套裝置運行。3.轉子一點接地保護：用25Hz電源一點接在勵磁繞組上，一點接在接地碳刷上，測轉子 繞組對地電阻15KQ時發信號。4.勵磁機保護：差功保護、過流保護動作時，逆變滅磁。5.功率柜柜保護：發電機兩臺功率柜風機故障：發電機兩臺故障功率柜電流指示為發電機兩臺功率柜熔絲斷：發電機對應故障功率柜電流指示為0。6.電機轉子過負荷保護：Iop=2.71A t=9S出口方式：發信號Iop=3.2A t=5S出口方式：減磁Iop=2.85A反時限t1=3min出口方式：解列滅磁7.勵磁機失磁保護

8、：QE1開關掉閘或KL3滅磁時，合Q1開關，發電機逆變滅磁。8.低頻保護：F=48.0Hz TL8=99S發信F=47.5Hz TL9=48S解列滅磁F=47.0Hz TL10=8S解列滅磁9.過頻保護：F=51.0Hz TL15=99S發信F=51.5Hz TL16=24S發信當f =45Hz時，跳開QE1 QE11開關。3.3、發電機轉子回路斷線。發電機轉子回路斷線，可能發生在轉子繞組、發電機或勵磁機碳刷處，由于電流過大，碳刷分流不均勻，導致各別碳刷過電流發熱，嚴重時燒斷刷辮斷路，造成其它碳刷電流更大，最終導致發電機碳刷全斷，發電機失磁。滅磁開關及刀閘誤掉閘也將引起轉子回路斷線。3.4、系

9、統接地造成滅磁開關誤跳或保護誤動。直流系統兩點接地時，也易造成保護誤動或 開關誤跳，造成失磁。4、防止發電機失磁運行的防范措施4.1控制配電室的溫度不超過30C,保障配電室的通風及制冷設備的可靠運行。4.2日常巡檢時注意檢查各保護裝置、PT、CT工作正常。4.3日常巡檢時注意勵磁系統各交直流開關合、斷位置正確，供電正常，運行時禁止誤斷開 關。4.4發電機出口PT小開關跳閘；交流電源開關跳閘時自動勵磁調節器自動切換至另一套裝 置運行應注意檢查。4.5巡檢時，注意可控硅保險是否有熔斷現象，燈滅，如一個柜有保險斷應控制勵磁電流的 增長，將故障柜退出運行，通知檢修人員立即處理。4.6巡檢時，注意功率柜

10、風機是否運轉正常，如一個柜有風機故障，應控制勵磁電流的增長，將故障柜退出運行，通知檢修人員立即處理。4.7當一個功率柜故障時，檢修時拉合開功率柜交直流刀閘QS QS12 QS21、QS22 QS31QS32 QS4不QS42時，應當在功率柜K11、K12、K21、K12控制脈沖開關退出的情況下合閘 和拉閘。4.8巡檢時注意切換勵磁機轉子絕緣監查表，當絕緣降低時應立即查找原因，及時處理。注意發電機轉子絕緣監查裝置，正常時顯示118KQ，當對地電阻在5- 15KQ時經總工批準，可以運行24h，申請停機；當電阻小于5K時應立即申請停機，以防止勵磁系統2點接地造成失磁或使轉子磁場分布不均勻，造成發電機

11、振動。4.9當直流系統接地時，應立即查找，按照查直流接地的規定執行，防止兩點接地。勵磁系 統的操作應執行監護制度，加強運行人員的責任感，杜絕習慣性違章。4.10發電機勵磁機碳刷的運行維護：嚴格執行碳刷、滑環的定期吹掃，擦拭工作，定期檢查運行情況，大負荷期間，每天前夜班要用鉗形電流表測50%fe刷電流，以保證電流均勻，及時調整，及時更換同型號的碳刷，以防止過短將滑環損壞。 碳刷打火時，首先檢查打火程度，根據情況決定是否減負荷，用潔凈的布擦拭直流子及滑環外表用枯燥的空氣吹掃，嚴重時可用0號砂紙打磨，調整壓力。如處理無效可申請停機。如打火嚴重，構成環火，應立即 申請停機，以防止將滑環損壞。5、發電機

12、失磁運行處理5.1失磁時的現象：1無功表指示為負值。2有功降低也有可能擺動。3轉子電流為0或在0點擺動。4轉子電壓指示為0或在0擺動。5定子電壓指示降低。6定子三相電流大幅度升高并擺動。7轉速超過額定值。8 QE1 QE11其一或同時跳閘，Q1合閘。9逆變指示燈亮。7另一臺機無功增加可能強磁動作。5.1、發電機失磁異步運行時，一般處理原那么如下:5.1對于不允許無勵磁運行的發電機假設失磁保護動作跳閘，那么應迅速查看廠用電的自投情況，如自投不成功或未自投，應立即手動投入。如果失磁保護拒動應立即急停發電機同時對勵磁回路檢查，當故障點在工勵系統時，那么可將其退出隔離，通知檢修處理。5.2對于允許無勵

13、磁運行的發電機應按無勵磁運行規定執行以下操作：5.2.1迅速降低有功功率到允許值本廠失磁規定的功率值與表計擺動的平均值相符合,此時定子電流將在額定電流左右擺動。5.2.2手動斷開滅磁開關，退出自動電壓調節裝置和發電機強行勵磁裝置。5.2.3注意其它正常運行的發電機定子電流和無功功率值是否超出規定，必要時按發電機允許過負荷規定執行。5.2.4對勵磁系統進行迅速而細致的檢查，如屬工作勵磁機的問題，應迅速啟動備用勵磁 幾恢復勵磁。5.2.5注意廠用分支電壓水平，必要時可倒至備用電源接帶。5.2.6在規定無勵磁運行的時間內，仍不能使機組恢復勵磁，那么應將發電機自系統解列。6、大容量發電機的失磁對系統影響很大。所以，一般未經過試驗