电气讲课--发电机汇总(5)

（3）有功、无功功率表在全盘上摆动。 （4）转子电流、电压表在正常值附近摆动。 （5）频率表摆动。

同时，发电机发出鸣音，其节奏与表计的摆动合拍，发生振荡机组的表计摆动与其他机组表计摆动方向相反。

这时，电气值班人员应采取下列措施：

（1）对无自动调整励磁装置的发电机，应尽可能增加其励磁电流，以创造恢复同步的有利条件。 （2）对有自动励磁调整器的发电机，应降低发电机的有功出力，使机组容易恢复同步。

（3）如果采取上述措施仍不能恢复同步时，则根据现场规程的规定，经一定时间将发电机或发电厂的一部分与系统解列。解列点要选择负荷电流尽量小的地点，以便解列后各小系统的频率和电压不致突然增高或降低。因为当小系统中电源发出有功功率大于（或小于）系统有功负荷时，系统频率会升高（或降低）；当发出无功功率大于（或小于）系统中无功负荷时，系统电压升高（或降低），会给再同步造成困难。 电力系统振荡可能发展为失步，但在很多情况下能再度同步。电力系统中采用快速继电保护、高速开关、自动重合闸、自动调整励磁装置、自动切机、电气制动、电力系统稳定器等，都能增进电力系统的稳定，减少电力系统的振荡和失步事故。

5．同步发电机变为电动机（调相运行）

与系统并列的汽轮发电机，在运行中由于汽轮机危急保安器的误动作而关闭主汽门，使发电机失去原动力而变为同步电动机运行。这时发电机不能向系统输出有功功率，但仍然输出无功功率，因为励磁系统没有改变而成为一台无功发电机。

当运行中的发电机变为电动机运行时，值班人员可发现以下现象： （1）发电机的有功功率表摆到零位。 （2）定子电流表可能降低。

（3）定子电压表和励磁回路的仪表指示正常。

（4）频率正常或稍有下降（视该发电机所带负荷占系统总负荷比重多少而异）。

如果发电机已变为同步电动机运行，对发电机来说是没有任何危险的，可以允许长时间运行。但是，对电力系统来说，缺少了一部分有功电源，可能使系统频率下降。另外，汽轮机长时间空载运行，尾部叶片将因与空气摩擦而过热，所以应通知汽轮司机尽快将危急保安器挂上，再带有功负荷（但有些汽机的危急保安器在额定转数下是挂不上的，这时可将发电机解列降低转数，在挂上了危急保安器以后，即可并列）。增加有功负荷，使其摆脱同步电动机运行方式，恢复同步发电机运行方式。 6．发电机升不起电压

当发电机启动升速至规定转速后，投入励磁调整器升压时，定子电压升不起来。这时的仪表反应一般有：

（1）定子电压表无指示或指示低，转子电压、电流正常。 （2）转子电压、电流、定子电压均无指示。

（3）转子电压有指示，转子电流、定子电压无指示。

另外，在测定直流电阻或进行自动调整励磁装置试验时，没断开励磁回路，所加直流产生的磁通又与残磁方向相反，结果也会使残磁消失，此时须用外加直流充磁。

为预防以上事故，在发电机检修时，一定要保证励磁回路接线正确，电刷位置安装正确，接触牢固，另外在通直流进行试验时，要把励磁开关断开，等试验结束后再恢复。 具有交流励磁机的大型机组还应监视副励磁机电压。若副励电压正常，而转子电压、电流低于空载值，则说明调节器回路有故障；有无断线或电压表有问题。当出现调节器回路故障时，必要时应将励磁调节器改为手动组（或备用组）升压。 7．发电机失去励磁

当发电机励磁失去后，励磁电流降为零，转子电压升高（当转子回路断开时）或都接近零（当励磁机的磁场回路断开时）。发电机的电压降低，定子电流升高，无功功率表指示为零，功率因数表进相。随着发电机频率略为升高，可能失去同期，电压表、电流表和有功功率表指针都摆动。

在电力系统中，许多发电机在其主油开关和励磁开关之间，装有联锁装置，这种联锁装置的目的，就

是为了当发电机励磁系统发生故障失去励磁时（如MK误跳），立即使发电机跳闸。 此外，转子回路短路（转子电压降低，电流增大），励磁机励磁回路短路（转子电压、电流均近于零），也会引起失磁。大容量发电机（125MW及以上）半导体励磁系统中，常由于可控硅整流元件损坏，晶体管调节器故障等原因引起失磁。

下面分析发电机失磁的物理本质。

发电机正常运行时，定子磁场和转子磁场是拉在一起以同步转速n1旋转的，通过气隙磁场，原动机转矩与有功负荷形成的电磁转矩平衡。失磁后，转子磁场衰减，气隙磁场削弱，电磁转矩减小，于是发电机转子加速与定子旋转磁场间出现了相对运动，即产生了转差s。这样，定子磁场则以sn1转速切割转子，在转子线圈、转子表面、阻尼绕组中感应出低频交流，这个电流与定子旋转磁场作用就产生了异步转矩。图3–23所示为发电机的平均异步转矩特性曲线，图中的曲线4表示原动机的转矩特性，随着转速的升高，即转差率增大，将引起调速器动作，关小汽门（或导水槽），减少进汽（或进水）量，减小原动机的输入转矩，因此原动机的输入转矩即由Myo下降，保证异步运行的发电机的转速不会无限升高。曲线4与汽轮发电机的平均异步转矩特性曲线1相交于A1点，与有阻尼绕组水轮发电机的平均异步转矩特性曲线2相交于A2点，与无阻尼绕组水轮发电机的平均异步转矩特性曲线3相交于A3点，这些点为转矩平衡点，即平均异步转矩相平衡的点，此时出现了新的平衡状态，转速不再升高，发电机在某一转差率下维持稳定运行，故称这种运行状态为稳态异步运行。A1、A2、A3称为稳态异步运行点，很明显，这些点决定了稳态异运行时，发电机输出有功功率的大小和运行的转差率。

图3–23 发电机平均异步转矩特性

1—汽轮发电机；2—有阻尼绕组水轮发电机；3—无阻尼绕组水轮发电机；

4—原动机转矩特性；Myo—原动机起始转矩即失磁前的原动机转矩

由图3–23可见，汽轮发电机具有良好的平均异步转矩特性，因而在较小的（约千分之几）转差率下，就能达到稳定运行点A1，此时由于调速器使汽门关闭的幅度很小，故输出的有功功率仍相当大。在异步运行时，发电机需从系统吸收大量的无功功率，以建立内部磁场，所以发电机的电压以及附近用户的电压将下降。所需无功功率的大小和发电机的同步电抗Xd以及转差率s有关，Xd愈大，s愈小，所需的无功功率也愈小。汽轮发电机的Xd较大，s甚小，所需无功功率也较小，网络电压降低不多。所以汽轮发电机短时间异步运行是允许的，可输出的有功功率大，转差率甚小，电压降低也很小，不会出现转子损耗过大而使电机受到损伤的现象。当励磁恢复后，电磁转矩又将汽轮发电机平稳地拉入同步。但是，长时间的异步运行也是不允许的，因会为引起发电机和铁芯端部过热，转子绕组也由于感应电流产生相当多的热量，引起发热和损伤，所以汽轮发电机的异步运行受到时间限制，一般规定中、小型汽轮发电机的异步运行时为15~30min，不宜过长。大型机组（200MW及以上）由于失磁后对系统威胁较大，且大机组本身励磁系统复杂失磁机会多，故失磁后处理较为严格，一般100MW及以上机组皆装有失磁保护，带时限地动作于跳闸。

水轮发电机和汽轮发电机不同，平均异步转矩特性较差，当s变化很大时，平均异步转矩变化不大，最大平 …… 此处隐藏：4492字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……