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發(fā)電機(jī)失磁的原因及危害

 一、發(fā)電機(jī)失磁的原因

發(fā)電機(jī)正常運行過程中，勵磁突然全部或部分消失，稱為發(fā)電機(jī)失磁。發(fā)電機(jī)失去勵磁的原因一般可歸納為勵磁回路開路或短路，包括勵磁機(jī)、勵磁變或勵磁回路的故障、誤碰勵磁開關(guān)、切換備用勵磁不當(dāng)、勵磁系統(tǒng)失去廠用電源、轉(zhuǎn)子繞組或勵磁回路開路或轉(zhuǎn)子繞組嚴(yán)重短路、半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)發(fā)生故障、轉(zhuǎn)子滑環(huán)著火或燒斷。

1、勵磁變故障跳閘引起發(fā)電機(jī)失磁

由于該變壓器存在絕緣制造缺陷，或運行中絕緣缺陷逐步惡化，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，導(dǎo)致勵磁變保護(hù)動作跳閘，失磁保護(hù)動作導(dǎo)致機(jī)組跳閘。應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)，開展定期試驗、落實情況、排查問題。對照相關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真開展絕緣專業(yè)定期試驗落實情況。

2、滅磁開關(guān)跳閘引起發(fā)電機(jī)失磁

滅磁開關(guān)跳閘原因包括：（1）DCS上誤發(fā)滅磁開關(guān)跳閘指令；（2）出口繼電器故障發(fā)出滅磁開關(guān)跳閘指令；（3）集控室電氣立盤滅磁開關(guān)跳閘按鈕接點吸合發(fā)出跳閘指令；（4）勵磁小間就地控制盤手動分開滅磁開關(guān)；（5）滅磁開關(guān)控制回路電纜絕緣下降；（6）開關(guān)本體機(jī)械跳開滅磁開關(guān)；（7）直流系統(tǒng)瞬時接地導(dǎo)致滅磁開關(guān)跳閘。

3、勵磁滑環(huán)打火引起發(fā)電機(jī)失磁

事故原因為碳刷壓簧壓力不均，造成部分碳刷電流分布不均，致使個別碳刷電流過大，引起發(fā)熱。另外碳刷存在臟污現(xiàn)象，污染了碳刷和滑環(huán)接觸面，造成部分碳刷和滑環(huán)接觸電阻增大繼而出現(xiàn)打火，另外正、負(fù)極碳刷磨損程度不均衡，負(fù)極磨損一直比正極嚴(yán)重，因磨損嚴(yán)重造成滑環(huán)表面不平度加大，因未及時得到控制造成滑環(huán)環(huán)火。

4、直流系統(tǒng)接地引起發(fā)電機(jī)失磁

直流系統(tǒng)發(fā)生正極接地后，由于長電纜存在分布電容，而電容兩端電壓不能突變，引起發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān)外部跳閘回路長電纜電容電流流經(jīng)其外部跳閘出口中間繼電器，繼電器動作跳開發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān)，造成發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)動作跳機(jī)。

5、勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障引起發(fā)電機(jī)失磁

發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器 EGC 板故障，造成發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)動作，導(dǎo)致失磁保護(hù)動作跳閘。

6、整流柜全停引起發(fā)電機(jī)失磁

在啟動電泵過程中，引起系統(tǒng)電壓降低，勵磁系統(tǒng)發(fā)出輔助電源故障報警，由于切換回路繼電器輔助觸電電阻過大，導(dǎo)致電源切換失敗，整流柜風(fēng)機(jī)無法正常運行，導(dǎo)致整流柜超溫跳閘，失磁保護(hù)動作，機(jī)組停運。整流柜交流側(cè)電源開關(guān)觸頭的鍍銀層薄或質(zhì)量低劣，運行中銅與空氣接觸產(chǎn)生氧化層，造成觸頭接觸電阻增大，隨著電流增大，溫度升高導(dǎo)致觸頭過熱，處理過程中導(dǎo)致失磁保護(hù)動作，機(jī)組跳閘。

二、發(fā)電機(jī)失磁的危害

1、發(fā)電機(jī)失磁對電力系統(tǒng)的危害

（1）發(fā)電機(jī)發(fā)生失磁時，低勵或失磁的發(fā)電機(jī)將從系統(tǒng)中吸收無功功率，這將使得電力系統(tǒng)的電壓下降，如果電力系統(tǒng)容量較小或者無功功率儲備不足的話，那就會使發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、升壓變壓器高壓側(cè)的母線電壓或其它鄰近點的電壓低于允許值，這樣就會破壞負(fù)荷與電源間的穩(wěn)定運行，甚至?xí)闺娏ο到y(tǒng)發(fā)生電壓崩潰現(xiàn)象。

（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生低勵或失磁時電壓下降，系統(tǒng)中其它發(fā)電機(jī)在自動調(diào)整勵磁裝置的作用下將會增加其無功功率輸出，這樣就會導(dǎo)致系統(tǒng)中的某些電氣元件。如變壓器或輸電線路產(chǎn)生過電流，使后備保護(hù)動作切除過載元件，擴(kuò)大了故障范圍。

（3）發(fā)電機(jī)發(fā)生低勵或失磁時，由于有功功率的擺動以及系統(tǒng)電壓的下降，有可能導(dǎo)致相鄰正常運行的發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間或電力系統(tǒng)各部分之間失步，使系統(tǒng)振蕩而大量的甩負(fù)荷。

2、發(fā)電機(jī)失磁對發(fā)電機(jī)本身的危害

發(fā)電機(jī)失磁后，不但對電力系統(tǒng)會產(chǎn)生很大的危害，而且對發(fā)電機(jī)本身也會產(chǎn)生一定的危害：

（1）由于發(fā)生失磁時出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中會出現(xiàn)差頻電流。差頻電流在轉(zhuǎn)子回中產(chǎn)生的損耗如果超過允許值將會使轉(zhuǎn)子過熱。而流過轉(zhuǎn)子表層的差頻電流還會使轉(zhuǎn)子本體在與槽楔和護(hù)環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴(yán)重的局部過熱甚至灼傷。

（2）低勵或失磁的發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運行狀態(tài)后發(fā)電機(jī)的等效電抗降低，從系統(tǒng)吸收的無功功率不斷增加。在重負(fù)荷失磁后，由于產(chǎn)生過電流將使發(fā)電機(jī)定子過熱。

（3）對于直接冷卻高利用的大型汽輪發(fā)電機(jī)，在重負(fù)荷失磁后，這種發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、有功功率將會發(fā)生劇烈的周期性擺動。這時將有很大甚至超過額定值的電磁轉(zhuǎn)矩周期性作用到發(fā)電機(jī)軸系上，并通過定子傳遞到機(jī)座上。此時轉(zhuǎn)差也將做周期性的變化使發(fā)電機(jī)的周期性嚴(yán)重的超速。

（4）發(fā)電機(jī)低勵或失磁運行時，由于定子端部的漏磁增強(qiáng)，將會使端部的部件和邊段鐵芯產(chǎn)生過熱。