发电机失磁与失步情况分析

发电机失磁与失步情况分析

刘峻1，马朝辉1，何世恩2，李诚1

（1.甘肃电力科学研究院，兰州730050；2.甘肃电力调度通信中心，兰州730050）

摘要：通过对一起典型的大型汽轮发电机组失磁、失步事故数据分析，阐述了大容量发电机组失磁和失步的动作过程和其行为对电网、发电机组自身的影响，说明大型汽轮机组迅速实现失磁后短时稳态异步运行与再同步，避免引发机组、系统失步的必要性和重要性，从而达到减轻危害电力系统安全稳定运行水平的目的。

关键词：失磁；稳态异步运行；失步；发电机组安全

0 概述

发电机失磁造成的主要威胁表现在对电网和发电机自身两方面。对于电网，首先，失磁的发电机将从电网吸收大量无功功率，引起附近电网系统电压下降，若系统无功储备不足，则还会破坏负荷与各电源间的稳定运行，临近的发电机被迫增加无功输送，有可能导致发电机、主变、线路过流，使故障范围扩大；其次，失磁的发电机有功功率摆动，以及电网电压下降，可能导致发电机与电网失步，引起发电机解列导致大范围甩负荷。对于发电机组，首先，失磁的发电机转子出现差频电流，转子容易出现过热，其表层与槽楔、护环等接触面更易发生局部热损伤，定子绕组和铁芯端部也易出现过热，其次，对于高效率的大型汽轮发电机，平均异步允许转矩较小，惯性常数也相对较低，在重负荷下失磁，将有很大甚至超过额定值的电磁转矩周期性作用于发电机轴系上，而转差也周期性变化，导致机座周期性振动，发电机周期性超速，严重威胁机组安全。

对于300MW及以上容量单元接线的汽轮发电机组而言，失步后振荡中心常位于发电机－主变之间，导致厂用电压周期性下降，厂用机械不能稳定运行，危害汽轮机、锅炉等主设备安全，而重负荷下的失步振荡电流与三相短路电流可比拟，呈周期性反复出现，振荡扭转力矩也周期性作用于轴系，使发电机承受力和热的损害，形成疲劳积累，严重威胁机组寿命。失步对于系统的危害，取决于系统备用容量的大小，备用充足时发电机失步不会对系统造成严重危害，只要尽快隔离失步机组即可，而系统远端引发的振荡，发电机一般能够承受15～20个振荡周期。绝大部分失步是发电机失磁后引起的。

因此，对于大型汽轮发电机组而言，发电机因某种原因失磁后，如何掌握控制机组失磁进程，有效利用短时稳态异步运行，恢复再同步，避免机组或系统失步，消除失磁和失步过程功率或电流振荡对发电机、汽轮机、锅炉及其辅机系统的安全威胁，显著降低事故影响范围和迅速恢复正常电网运行是一项具有典型现实意义的工作。按照部颁规程要求，100MW以上汽轮发电机组必须具有短时稳态异步运行能力，300MW及以上机组同时装设专门的失磁保护和失步保护。下面结合一起典型失磁、失步事故予以讨论。

1 设备概况及故障现象

240

LCH电厂选用ABB公司的UN 5000微机型自并励励磁系统，转子额定电压365V，额定电流2575A，发变组选用许继的WFB－800型微机保护，发电机额定电压20kV，额定电流10191A。

LCH电厂的300MW发电机系哈尔滨电机厂制造的水－氢－氢内冷式间接冷却发电机，遵照说明，该型发电机事故失磁情况下若60s内快减出力至60%，再90s内降负荷至40%，之后允许短时稳态异步运行15min。实际上，分阶段快减出力需要热工DEH调节以及汽轮机、锅炉系统的协调配合，对协调控制系统快速响应水平和设备运行质量要求较高，锅炉、汽轮机及其所属辅机必须实现有序配合且无异常。此次事故下因仍在调试该功能没有投入。

LCH电厂系统接线为220kV双母带旁母方式，事故中双母并列运行，当日220kV母线运行电压高限241kV，低限230kV。

WFB－800型的失磁保护原理采用静稳边界阻抗圆加静稳极限边界励磁电压为主判据，定励磁低电压、机端电压低和系统电压低为辅判据，共分为四个时段，Ⅳ段t4，此时静稳边界阻抗圆加静稳极限边界励磁电压动作，经延时(1.5s)发信号或减出力；III段t3，此时系统电压低（<85V）和定励磁低电压(<100V) 满足，经固定延时0.2s出口全停；II段t2，此时静稳边界阻抗圆加静稳极限边界励磁电压经延时(100s) 出口程序跳闸；I段t1，静稳边界阻抗圆动作，同时机端电压低(<75V)，则经固定延时0.2s切换厂用电。失步保护采用三阻抗元件，即透镜特性阻抗元件Z1、阻挡器直线阻抗元件Z2、电抗线阻抗元件Z3等共同组成判据，均以机端视在阻抗Zj为依据判别是否滑极和滑极次数（k＝3），并确定是否区内失步，是则延时t＝1.0s，程序跳闸，否则（发电机－主变压器接线区外）延时1.0s发信号。此外，失磁保护与失步保护都受启动电流闭锁，只有定子电流超过一定值后（0.2~0.4Ie）才开放跳闸正电源，以避免并网阶段和系统短路的暂态过程引发误动。

2004年11月29日，LCH电厂＃3机组以300MW出力并网运行，在无任何征兆下，于09时04分26秒，＃3机组突然全停甩负荷。

停机后，检查保护和励磁装置报文、系统故障录波和热工ECS信息，综合分析得出，09时04分20秒FMK（灭磁开关）外部原因跳闸（报文：FCB External off），04分22秒569ms，发变组保护A柜、B 柜低励失磁保护Ⅳ段动作，发信号，04分22秒702ms，发变组保护A柜、B柜低励失磁保护I段动作，切换厂用，04分26秒608ms，发变组保护A柜、B柜对称过负荷保护预告信号动作，发信号，04分26秒619ms，汽轮机电超速保护动作引起发变组保护A柜、B柜热工保护动作，全停II出口，＃3机组与电网解列甩负荷，04分26秒629ms，发变组保护A柜、B柜失步保护区内动作，程序跳闸出口，至此，＃3机组停机。

此次事故，FMK不明原因跳闸后，导致300MW汽轮机组在满负荷下完全失去励磁，构成发电机完全失磁故障，进而导致机组机端失步。这里，我们不再分析导致FMK跳闸的原因，而是就本篇主旨―机组失磁与失步动作行为与影响进行分析。

2事故过程分析

2.1 转子电压、电流

发变组保护报文、故障录波和热工ECS事件记录见图1.和图2.。发电机在刚失去励磁（即t＝0时），转子仍处于同步运行状态，此时，虽然发电机转子电压下降到零并为负，转子励磁回路有较大的电感，转子电流没有即刻减小到零，而是呈现按指数规律衰减，由故障前2340A左右至故障后约320ms衰减到

241

242936A ，其后就基本不再减小，这可能与灭磁电阻的投入，转子呈短路状态有关。

转差的出现，将在转子绕组、转子齿部、槽契、铁轭等部件中分别感应出转差频率的交流电流，这种单相交流电流，就是发电机失去直流励磁后的交流励磁电流，该电流又建立了以同样频率相对于转子脉动的磁场，此时，定子同步旋转磁场和转子各回路电流所对应的脉动磁场相互作用形成异步电磁转矩。其各分量的总和即为总的异步电磁转矩，在失步阶段，异步转矩是随转差的增加而增大的。理论上，当原动机机械转矩与异步电磁转矩平衡，则发电机进入稳态异步运行区间，但是LCH#3发电机没有进入稳态异步运行，在故障2500ms 后出现了脉动转子电压和单幅脉动转子电流，随着失步现象出现（定子电压出现振荡），脉动转子电压和电流也呈现有规律摆动，幅值此时达到最大，电压440V 左右，电流近3000A 左右。同时，由于汽轮机调门没有及时动作，热工DEH 没有及时根据电磁功率调整机械功率，致使发电机没有进入稳态异步运行，转差进一步扩大而失步。

（图中灭磁开关辅助触点变位滞后FMK 实际跳闸约80ms ，

励磁变低压侧U 为50Hz 交流量，实际录波信息为经变送器二次输出的直流量）

图1 300MW 发电机开始失磁时刻故障录波

2.2 定子电压、功率、电流和系统电压

随着转子电流衰减，定子绕组感应电势Et 要对应衰减，但是并网运行的完全失磁发电机仅在失磁初始的暂态时间段内按指数衰减，随后由于转差电势的补偿作用，Et 下降不规律且很缓慢，录波图也说明了这一点，定子电压在失步前3500ms 才基本由额定衰减到10kV 左右。根据发电机的功角特性，发电机电磁功率Pe 随着Et 下降而下降，而Et 下降的慢则Pe 也下降的慢，在失步前Pe 仍然保持最低大于200MW 的出力，尽管如此，电磁功率的下降在转子上引发了转矩的不平衡，原动机出现了剩余转矩驱使转子加速，因此功角δ不断变大，在δ≤90o以前，功角特性下移，sin δ的增大弥补了Et 的下降，维持了Pe 与Pm 间的暂态平衡；δ>90o发电机进入临界失步，由于Et 持续下降，功角特性持续下移，原动机机械功率持续大于电磁功率，转子在剩余转矩作用下持续加速，而最终超过同步转速运行，出现转差电势；当δ趋近于180o时，sin δ则趋近于零值，转差电势已不能补偿Et 的衰减，转子进入滑极失步区域。从失磁到临界失步的时间（ts ）由励磁回路时间常数T ′d 与失磁前有功大小决定，T ′d 越大与并网前有功

243

越小则发电机经历的ts 越长。发电机空载运行即使完全失磁也不会失步。照此可推算，该机组失磁3500ms 左右，δ接近90o，约5200ms 开始滑极失步， 6136ms 时区内失步保护动作。

图2 300MW 汽轮发电机滑极失步至全停时刻故障录波

发电机失磁后，由于需要建立工作磁通（磁化电流）和漏磁通，致使无功功率增大，而且只能从网上吸收，此时的无功受转差s 影响，最大时吸收的无功值大于平均有功的2倍，所以系统需要有充足的无功储备。根据事故数据记录,失步时刻无功绝对值达到645MVar ，该厂同一母线运行两台100MW 机组据记录送出无功各100MVar ，远大于额定无功。定子电流在同步运行时由Xd 决定，失磁时由X ′d 决定，随着Et 不断减小，转差s 增大，X ′d 远小于Xd ，导致定子电流明显持续增大，在额定有功下，定子电流必将超过最大允许值，故障之初，定子电流二次值为8.52A （额定为3.41A ），随后对称过负荷保护预告信号（Iy ＝3.8A ，t ＝5s ）发，但由于热工ETS 环节原因，电气减负荷的目的没有达到，在失步保护动作时刻定子电流升为13.58A ，超过额定电流的3.9 倍，220kV 母线压降显著增大，终于在6.5s 时刻，母线电压由最初的237kV 下降到190kV （依然略大于失磁保护系统低电压动作一次值187kV ）。

2.3 发电机构件变化和其它设备所受影响

由于事发突然，不能取得发电机转子各部件和定子各相关部件受差频电流和扭转力矩影响的直接数据，但间接从最高转子感应电流达到近3000A （一次值）左右，定子电流达到13.58A （二次值）左右，以及区内失步达到滑极7次等数据表明发电机各相关部件均受到较大冲击。热工温度记录表明在失磁、失步过程受监视的发电机各点温度均未见明显超标，普遍低于100℃,说明作为F/F 级绝缘间接冷却的发电机运行异步运行的能力较强，但由于定子端部、齿部，转子槽楔、护环、轭部等区域并未或未全部监测，因此不能完全定性。

汽轮机由于未能及时调整抽汽逆止门开度，在完全失磁下，由于转差s 作用，吸收无功达到最大645MVar 时，汽轮机转速达到3300rpm ，电超速保护动作，汽轮机打闸联动电气热工保护动作出口机组全停，实际上从报文上看，失步区内保护动作晚于热工保护10ms 出口。根据汽轮机保护定义，发电机转差必须小于3%，才不会导致超速保护启动（s ≥3%）。另外，汽轮机、锅炉系统若干辅机在厂用母线电压下降低于0.9Un 时跳闸。

3 保护及控制系统动作分析

首先，从电气保护整定来讲，失磁保护Ⅲ段系统低电压的整定不符合实际220kV系统在失磁情况下的系统电压下降水平（间接说明系统无功容量储备充足），而失磁保护II段静稳极限励磁低电压加静稳阻抗圆虽然条件满足，但出口延时（100s）不符合实际失磁到失步最大可能时间，过长，导致失步。其次，汽轮机OPC保护按甩负荷设计，未考虑完全失磁情况下汽轮机的调门调整，导致汽轮机超速保护动作，机组全停。最后，热工保护DEH和ETS等调节系统，由于参数和软件流程等原因，未能实现与电气、汽机的联动，导致电气的减出力、减负荷目标没有实现，汽机中调门、高调门未及时合理动作，引发失步，未能实现稳态异步运行目标。因此，上述定值均应作出合理调整，以满足稳态异步运行要求为准。

4 稳态异步运行的必要性和可行性

从事故数据分析，影响稳态异步运行的主要是定子过电流，而系统无功备用容量比较充沛，发电机组温升无明显异常（这可能与温升变化需要较长时间有关，而事故时间仅持续了6s左右），转子回路虽然出现较大感应电压和电流，与转差增大导致机组失步有直接关系。发电机－汽轮机轴系振动未见超标，汽轮机胀差合格。因此，在现在汽轮机、锅炉及其辅机质量和可靠性普遍提高，热工机、炉、电自控和软操相当完善的前提下，完全可以在失磁保护或失步保护预告信号发出时，自动切换厂用电，同时实现分阶段快减出力至120MW左右，有效减少从系统吸收的无功，降低定子电流，削弱功率摆动幅度，使转差维持甚低水平（在1%～2%的水平），快速恢复励磁至空载额定水平（大概需要10s左右），之后在甚低转差水平上一般不大于360o电角度内，即被系统拉入同步。在这个阶段需要密切注意汽轮机胀差和轴振不能超标，定子电流不能超过1.1Ie，否则只能停机。LCH电厂300MW机组本身具备15min稳态异步运行能力，在这个过程中完全可以恢复励磁，实现再同步。

通过上述分析可以看出，当系统无功备用容量充足且静稳储备系数较大时，对于具备一定异步运行能力的发电机应首先考虑失磁后采用稳态异步运行，然后采取措施实现再同步，以提高电力系统经济运行水平，避免简单事故或误操作导致事故扩大化，延长机组使用寿命；同时在系统负荷重的情况下，切除大机组对系统冲击很大，有可能引起连锁故障而导致大事故。

大型发电机组采取失磁后稳态异步运行并适时实现再同步是改善电网运行可靠性，提高电源安全经济稳定运行水平的重要措施，关键是要做好机网运行的协调配合。

参考文献

1 周德贵，巩北宁.同步发电机运行技术与实践[M].中国电力出版社，1996.

2 王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].第2版.中国电力出版社，2002.

刘峻（1972-），男，大学本科，主要从事电力系统自动化实践和科研

马朝辉（1968-），男，大学本科，主要从事电力系统继电保护实践和科研；

何世恩（1961-），男，硕士研究生，主要从事电网运行管理和科研。

244

同步发电机失磁异步运行分析与处理

159 FORTUNE WORLD 2009.3 同步发电机失磁异步运行分析与处理 任纯榕 宁波镇海热电厂有限公司 1 引言 发电机在运行过程中，由于某种原因失去励磁电流，使转子的励磁磁场消失，被称作为发电机失磁。若失磁后的发电机不从电网上解列，仍带有一定的有功功率，以某一滑差率与电网保持联系，这种特殊的运行方式，称之为发电机异步运行。从提高供电电网的可靠性和不使故障扩大到整个系统的观点看，整体式转子的汽轮发电机在失去励磁后，最好不立即从系统中断开，维持在电网上运行一段时间，使我们有可能查出去励磁的原因并及时恢复励磁，即将主励磁机切换为备用励磁机供励，或将发电机的负荷转移到其它发电机上去。因此，在处理励磁系统故障时，需要将发电机作短时的失磁异步运行。 发电机失去励磁的原因很多，往往是由于励磁系统发生某些故障引起的。一般在同轴励磁系统中，常由于励磁回路断线，如转子回路断线、励磁机电枢回路断线、励磁机励磁绕组断线、自动灭磁开关受振动或误碰掉闸、磁场变阻器接头接触不良等造成励磁回路开路，以及转子回路短路和励磁机与原动机在联接对轮处的机械脱开等原因造成开路。 2 失磁异步运行的工作原理 发电机失去励磁后，由于励磁绕组电感较大，励磁电流If及其产生的磁通φf，将按指数规律衰减到零，如图1所示，在励磁电流If减少时，电势Ef也随着减少，功率极限也随之下降，如图2所示。功角θ将增大，定子合成磁场与转子磁场间的吸引减少。发电机的转子力矩平衡关系将随着电磁力矩的下降而打破。由于原动机主力矩未变，所以转子将获得使其加速的过剩转矩。当励磁电流If减少时到θ角大于90㎜时，转子就可能超出同步点而失步，进入异步运行状态。 图1 励磁电流衰减曲线 图2 转矩、电势与功角θ的关系 发电机失磁进入异步运行状态，由电网向发电机定子送入励磁电流，此电流在定子内感应出电势E，同时在气隙内产生旋转磁场。由于转子转速超过同步转速，转子与旋转磁场间发生相对运动，其转差n1-n=Sn1(n1为定子磁场的同步转速，n为转子失磁后的转速)，转子以转差Sn1的速度切割定子旋转磁场。于是在转子绕组(若闭合时)、励磁绕组和阻尼绕组中感应出周波为fw-ff(fw为电网周波，ff为发电机频率)的交变电流。这个电流与定子旋转磁场相互作用，便在定子绕组中感应出电流，向系统送出有功，此功率即为异步功率。此异步功率的大小取决于异步运行的转差率，发电机的转速不会无限制地升高，因为转速超高，异步功率产生的阻力矩越大。当这台发电机的异步转矩在一定的转差下与原动机的拖动转矩相等，发电机便稳定地运行在异步状态，此时，发电机输出的异步功率保持不变。试验得知，大多数汽轮发电机可带额定出力，其转差不超过0.5%；带60%额定出力运行30min是没有问题的。 3 失磁异步运行的负荷及其决定因素在异步运行状态下，发电机从系统吸收无功，供定子和转子产生磁场，以维持它的异步运行，且向系统送出有功。发电机失磁异步运行后，在新的平衡状态时所带的有功负荷的大小，与发电机的异步转矩特性(即转矩与转差率的关系)及汽轮机的调速器特性有关。如果这台发电机在很小的转差下就能产生很大的异步转矩，那么，在失磁状态下还能带较大的负荷，甚至保持满负荷运行；反之，若需在很大的转差下才能产生较大的异步转矩，则在转子转速升高到超过同步转速时，使汽轮机调整器动作，关小或全关进汽门，减少进汽量或停止供汽，这样，失磁发电机只能保持较小的有功负荷运行，甚至完全不能输出有功负荷。 发电机的异步转矩随发电机结构的不同而有所不同。对于汽轮发电机，由于转子是整块的钢体，其平均异步转矩差不多可达到额定转矩，并且在异步状态下运行时转差率很小，小到以百分之零点几计算，所以它几乎可以完全保持自己的负荷，异步状态运行在这样的转差率下，对发电机并没有危险，故可以长期运 行。由于发电机异步运行时，异步转矩对转子起制动作用，企图将失步的发电机拖入同步，故当发电机的励磁恢复后，发电机会平稳地被拉入同步运行。 对于凸极式发电机，特别是无阻尼绕组的水轮发电机，由于产生的异步转矩不大，最大转矩为额定转矩的0.5∽0.6倍，故失磁后，其转速增加很大，而有功负荷几乎减少到零，因此，这种发电机在失磁时，必须迅速从电网中断开。 有阻尼绕组的水轮发电机比无阻尼绕组的水轮发电机能产生较大的异步转矩，但由于阻尼绕组的容量很小，而且在转差率为3∽5%时，才会出现转矩的平衡，所以为了防止阻尼绕组过热，在这样的转差率下不允许长期运行。同时，由于水轮发电机异步运行时，同步电抗很小，即使不带有功负荷，也要从电网吸收很大的无功电流，其值等于或大于额定电流，因此，允许异步运行的时间只有几秒钟，所以在很短的时间内(自动灭磁开关合闸时间)，若不能立即恢复励磁，则必须将它从电网中断开。 4 失磁异步运行对发电机本身及电网的影响 发电机失步，将在转子的阻尼绕组（若有时）、转子体表面、转子绕组（经灭磁电阻或励磁机电枢绕组闭合）中产生差频电流，引起附加温升。此电流在槽楔与齿壁之间、槽楔与套箍之间、以及齿与套箍的接触面上，都可能引起局部高温，产生严重的过热现象，危及转子的安全。 同步发电机异步运行，在定子绕组中将出现脉动电流，它将产生交变的机械力矩，使机组产生振动，影响发电机的安全。定子电流增大，可能使定子绕组温度升高。 发电机失磁前向系统送出了无功功率，失磁后从系统吸收无功功率，这样将造成系统较大的无功功率差额，使系统电压水平下降，特别是失磁发电机附近的系统电压将严重下降，威胁安全生产。上述无功功率差额的存在，将造成其它发电机组的过电流，失磁发电机与系统相比，容量越大，这种过电流越严重。由于过流，就有可能引起系统中其它发电机或元件故障发生，以至进一步导致系统电压水平下 降，甚至使系统电压崩溃瓦解。

阐述发电机失步的原理及双遮挡器原理失步保护的整定计算

阐述发电机失步的原理及双遮挡器原理失步保护的整定计算 摘要：阐述南海发电一厂220kV 出线同杆并架双回线，电网调度为确保电网系统稳定性，电厂投入发电机组失步保护的必要性；以及着重介绍了基于双遮挡器原理的发电机组失步保护整定值计算方法。 关键词：振荡；失步保护；双遮挡器；整定计算 0 引言 2013年中旬，中调转发了电网总调《电厂安全稳定防线优化方案讨论会议纪要》，并要求我厂在具体时间内完成对机组失步保护定值优化调整工作，具体原则如下：1 ）机组失步保护整定范围延伸至电厂送出线路对侧变电站，即延伸至 220kV 对侧变电站；2 ）为分散动作风险，机组滑极次数定值分两轮整定。即不重要机组定义为第一轮跳闸对象，重要机组为第二轮跳闸对象，后者滑极次数需比前者大。 由于我厂无装设失步解列装置， 2台机组发变组保护亦无配置失步保护（机组为200MW 发电机，可不配置发电机失步保护），按中调通知要求需进行机组失步保护定值整定并投入。 1 针对我厂220kV 出线同杆并架双回线，发电机组失步保护投入的必要性 广东电网调度对全网电厂送出线路（同杆双回线）故障的稳定性进行核算，针对我厂220kV 出线（新南甲线、新南乙线为同杆双回线）分析研究，当两回线路同时或相继出现一回线路三相永跳故障与另一回线路单相瞬时故障现象时，线路电抗增加，回路的综合电抗X Σ变大，根据公式: P E = δsin ∑ ?X E U A (1-1) A E :发电机电动势； U:无穷大系统母线电压； X Σ:包括发电机电抗在内的发电机到无穷大系统母线的总电抗； δ:发电机电动势E A 与无穷大系统电压U 之间的功角； P E : 功率极限值。 功率极限值将变小，功角特性将由图曲线1变为曲线2，如图1-1所示。[1] 图1-1 系统故障时的功角特性曲线 在切除线路的瞬间，X Σ的增大以及发电机由于机械惯性，转速不变，功率角不变δ，由公式1-1可知，这时原动机供给发电机的功率仍为Pm ，发电机的对外输出功率P E 却减少了，此时发电机的运行点将由曲线1的a 点落到曲线2的b 点上，但是b 点运行时，功率是不平衡的。

发电机失磁危害及处理方法

发电机失磁危害及处理方法 [摘要]分析了发电机失磁的原因及对电力系统和发电机本身的危害，提出了切实可行的处理方法及预防措施。 【关键词】发电机；失磁保护；判据 1、发电机失磁的原因 引起发电机失去励磁的原因很多，一般在同轴励磁系统中，常由于励磁回路断线（转子回路断线、励线机电枢回路断线励磁机励磁绕组断线等）、自动灭磁开关误碰或误掉闸、磁场变阻器接头接触不良等而使励磁回路开路，以及转子回路短路和励磁机与原动机在连接对轮处的机械脱开等原因造成失磁。大容量发电机半导体静止励磁系统中，常由于晶闸管整流元件损坏、晶体管励磁调节器故障等原因引起发电机失磁。 2、发电机失磁对发电机本身影响 （1）发电机失去励磁后，由送出无功功率变为吸收无功功率，且滑差越大，发电机的等效电抗越小，吸收的无功功率越大，致使失磁发电机的定子绕组过电流。（2）转子的转速和定子绕组合成的旋转磁场的转速出现转差后，转子表面（包括本体、槽楔、护环等）将感应出滑差频率电流，造成转子局部过热，这对发电机的危害最大。（3）异步运行时，其转矩发生周期性变化，使定、转子及其基础不断受到异常的机械力矩的冲击，机组振动加剧，威胁发电机的安全运行。（4）当失磁适度严重时，如果有关保护不及时动作，发电机及汽轮机转子将马上超速，后果不堪设想。 3、发电机失磁对电力系统影响 （1）当一台发电机发生失磁后，由于电压下降，电力系统中的其它发电机，在自动调整励磁装置的作用下，将增加其无功输出，从而使某些发电机、变压器或线路过电流，其后备保护可能因过流而误动，使事故波及范围扩大。 （2）低励和失磁的发电机，从系统中吸收无功功率，引起电力系统的电压降低，如果电力系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近的某些点的电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至使电力系统电压崩溃而瓦解。 （3）一台发电机失磁后，由于该发电机有功功率的摇摆，以及系统电压的下降，将可能导致相邻的正常运行发电机与系统之间，或电力系统各部分之间失步，使系统发生振荡。 （4）发电机的额定容量越大，在低励磁和失磁时，引起无功功率缺额越大，电力系统的容量越小，则补偿这一无功功率缺额的能力越小。因此，发电机的单机容量与电力系统总容量之比越大时，对电力系统的不利影响就越严重。 4、发电机失磁保护原理 （1）低电压判据 为了避免发电机失磁导致系统电压崩溃同时对厂用电的安全构成了威胁，因此设置了低电压判据。 一般电压取自主变高压母线三相电压，也可选择发电机机端三相电压。三相同时低电压判据：UppPzd 失磁导致发电机失步后，发电机输出功率在一定范围内波动，P取一个振荡周期内的平均值。

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(2021年)

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(2021年) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0220

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策 (2021年) 〔摘要〕叙述了大武口发电厂相继投入运行的JLQ-500-3000型交流励磁机(主励磁机)、YJL-100-3000交流永磁机(付励磁机)和GLT-S型励磁调节器，在运行期间，其发电机低励磁失磁保护先后动作跳闸了11次，严重危及西北电网及宁夏电网的稳定运行的情况，分析了失磁保护动作的原因，制定了相应的防止对策。 1发电机失磁跳闸的典型事例 (1)1987年9月14日19:23，发现3号机主励磁机炭刷冒火，电气运行值班人员在处理过程中，由于维护经验不足，调整电刷弹簧压力时将正、负极同时提起，使运行中的发电机励磁电流中断，造成失磁保护动作，3号机出口208开关跳闸。 (2)1987年11月28日，全厂2，3，4号机组运行，1号机组停

运，总负荷280MW，4号机组带80MW负荷运行。8:15，4号机励磁系统各表计指示摆动，随之出现“励磁异常”、“强励限制”、“保护动作”等光字。4号机210开关跳闸，励磁调节B柜DZB开关联动，经查低励失步保护动作，励磁回路未发现异常情况。8:21，将4号机并入系统，当负荷加至80MW时，4号机再次出现上述现象，210开关跳闸。经分析认为励磁调节器有隐蔽性故障，故启动备用励磁机运行。4号机励磁调节柜停运后，经检查发现A柜综合放大器和电压反馈的R15电阻、C3滤波电容焊点孔位偏移，接头开焊脱落引起反馈电压波形畸变，导致励磁运行参数摆动，造成瞬间失磁。 (3)1989年6月29日，1，2，3，4号发电机运行，全厂总出力395MW。9:20，1号机无功负荷由65Mvar降至0，并出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”光字，2号机出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”、“失磁应减载”光字，调整1号机无功负荷把手加不上，急将调节器由“自动”倒为“手动”方式，将无功负荷增加到40Mvar，同时调整2号机无功负荷，使两台机组各参数趋于稳定。经查1号机有“低励失磁”动作信号，由于值班人员精心监盘，反应敏捷，

康明斯系列柴油发电机的常见故障俭修原因分析

一、 康明斯柴油机的常见故障原因 (一)柴油机冒黑烟 1)涡轮增压器工作失郊； 2)气门组件密封不良； 3)喷油器或高压油泵精密偶件工作失郊； 4)凸轮轴组件磨损过度； 5)中冷器过脏、入气量不足； 6)喷油器胶圈密封不良； 7)气缸组件拉缸； 8)柴油质量不良。 (二)柴油机冒白烟 1)喷油器或高压油泵精密偶件失郊； 2)柴油机烧机油（即增压器烧机油）； 3)气门导管及气门磨损过度，机油漏入气缸； 4)柴油中有水； 5)喷油气缸套漏水入气缸； 6)活塞环磨损过度或油环装反，气缸烧机油。 (三)在高负载时，排烟管及增压器发红 1)喷油器或高压油泵精密偶件工作失郊； 2)凸轮轴、随动臂组件、摇臂组件磨损过度； 3)中冷器过脏、入气量不足； 4)增压器工作失郊； 5)气门组件密封不良。 (四)柴油机工作时功率亏损较大 1)气缸组件磨损过大； 2)喷油器或高压油泵精密偶件工作失郊； 3)PT油泵工作失郊； 4)正时机构工作不良； 5)增压器工作失郊； 6)中冷器过脏； 7)气门组件密封不良； 8)柴油格、空气格过脏。 (五)柴油机机油压力过低 1)轴瓦和曲轴的配合间隙过大，即轴瓦和曲轴磨损过大； 2)各种衬套和轴系磨损过大； 3)冷却喷咀或机油管漏油； 4)机油泵工作失郊； 5)油压传感器失郊； 6)机油冷却器过脏导致油温过高； 7)机油品质不良。 (六)柴油机水温过高 1)水泵损坏； 2)节温器损坏；

3)风扇皮带，水泵皮带过松； 4)水箱过脏。（内部或外部） (七)柴油机出现烧瓦现象 1)机油泵工作失郊； 2)轴瓦间隙过大，引起油压过低； 3)柴油机缺水而出现高温； 4)机油格堵塞； 5)机油品质不良。 (八)柴油机下浊气大现象或有白烟从下浊气管排出 1)气缸组件磨损过大； 2)油底壳有水；（缸盖破裂，喷油器铜套水，缸套烂穿，缸套胶圈漏水，缸体漏水） 3)有拉缸现象。 (九)柴油机转速不稳 1)柴油机有功率亏损过大的故障； 2)PT泵的电子执行器磨损过度以及PT泵内部机件故障； 3)EFC电子调速板工作失郊； 4)测速磁头损坏； 5)柴油格过脏； 6)柴油管道漏气。 (十)油底壳有水 1)缸套破裂或缸套胶圈破损； 2)缸体破裂； 3)缸盖破裂； 4)喷油器铜套漏水。 (十一)油底壳有柴油 1)喷油器O形形圈损坏； 2)喷油器雾化不良，滴油； 3)喷油器安装不当； 4)喷油器得新安装时没有换新的O形圈。 (十二)柴油机异响 1)气门和活塞碰撞； 2)连杆螺钉松动，活塞和缸盖碰撞； 3)EFC板故障； 4)PT油泵故障而引起供油不稳； 5)喷油器滴油爆缸； 6)柴油机轴瓦间隙过大； 7)柴油管道漏气。 (十三)柴油机震动过大 1)柴油机轴瓦间隙过大或轴向间隙超标； 2)喷油器雾化不良而敲缸； 3)柴油机和电球的连接变形； 4)飞轮组件安装不当； 5)曲轴，连杆各种紧固螺钉松动； 6)增压器工作失郊。

发电机失磁保护介绍(材料详实)

发电机失磁保护介绍 1 概述 同步发电机是根据电磁感应的原理工作的，发电机的转子电流（励磁电流）用于产生电磁场。正常运行工况下，转子电流必须维持在一定的水平上。发电机失磁故障是指励磁系统提供的励磁电流突然全部消失或部分消失。同步发电机失磁后将转入异步运行状态，从原来的发出无功功率转变为吸收无功功率。 对于无功功率容量小的电力系统，大型机组失磁故障首先反映为系统无功功率不足、电压下降，严重时将造成系统的电压崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。在这种情况下，失磁保护必须快速可靠动作，将失磁机组从系统中断开，保证系统的正常运行。 引起发电机失磁的原因大致有：发电机转子绕组故障、励磁系统故障、自动灭磁开关无跳闸及回路发生故障等。 2 发电机失磁过程中机端测量阻抗分析 发电机从失磁开始进入稳态异步运行，一般分为三个阶段： （1）失磁后到失步前 （2）临界失步点 （3）异步运行阶段 2.1隐极式发电机 以汽轮发电机经联络线与无穷大系统并列运行为例，其等值电路与正常运行时的向量图如图1所示。

图1 发电机与无限大系统并列运行 图中，d E 为发电机的同步电势，f U 为发电机机端相电压，s U 为无穷大系统相电压，I 为发电机定子电流，d X 为发电机同步电抗，s X 为发电机与系统之间的等值电抗，且有s d X X X +=∑ ，?为受端的功率因数角，δ为d E 与s U 之间的夹角（即功角）。 若规定发电机发出有功功率、无功功率时，表示为jQ P W -=，则 δsin ∑ =X U E P s d （1） ∑∑-=X U X U E Q s s d 2cos δ （2） 功率因数角为 P Q 1tan -=? （3） 在正常运行时，090<δ。090=δ为稳定运行极限，090>δ后发电机失步。 1. 失磁后到失步前 在失磁后到失步前的阶段中，转子电流逐渐减小，Ed 随之减小，随之增大，两者共同的结果维持发电机有功功率P 不变。与此同时，无功功率Q 随着Ed 的减小与的增大迅速减小，按（2）式计算的Q 值由正变负，发电机由发出感性无功转变为吸收感性无功。 此阶段中，发电机机端测量阻抗为 s s s s f f jX I U I jX I U I U Z +=+==& &&&&&& 带入公式jQ P U I s -=??&&，则

发电机电压过低的原因及检修方法

解读燃油发电机组的编号形式 发电机电压过低的原因及检修方法 1、原动机转速太低。 调整原动机转速至额定值。 2、励磁回路电阻过大。 减小磁场变阻器的电阻以加大励磁电流。对于半导体励磁发电机应检查附加绕组接头是否断线或接错等 3、励磁机电刷不在中性线位置，或弹簧压力过小。 将电刷调至正确位置，更换电刷，调整弹簧压力。 4、有部分整流二极管被击穿。 检查、更换被击穿的二极管。 5、定子绕组或励磁绕组中有短路或接地故障。 检查故障，予以清除。 6、电刷接触面太小，压力不足，接触不良。 如果由于换向器表面不光引起，可在低速下，用砂布磨光换向器表面，或调整弹簧压力。 发电机电压过高的原因及检修方法 1、转速过高。 减小水轮机导水翼开度，降低转速。 2、分流电抗器铁芯气隙过大。 改变电抗器铁芯垫片厚度，调整气隙。 3、磁场变阻器短路；调压失灵。 找出短路点，予以消除。

4、发电机事故飞车。 紧急停机进行事故处理。 轴承温升过高的原因及检修方法 1、润滑油不干净。 更换润滑油。 2、轴弯曲，中心线不准。 重新找中心。 3、轴承中滚珠或滚柱损坏。 更换新轴承。 4、基础螺丝松动。 拧紧基础螺丝。 5、润滑油使用时间过长，未更换。 洗净轴承，更换润滑油。 发电机振荡失步的特征表现及处理方法 一、发电机振荡失步的特征 (1)定子电流超出正常值，电流表指针将激烈地撞挡。 (2)定子电压表的指针将快速摆动。 (3)有功功率表指针在表盘整个刻度盘上摆动。 (4)转子电流表指针在正常值附近快速摆动。 (5)发电机发出鸣叫声，且叫声的变化与仪表指针的摆动频率相对应。 (6)其他并列运行的发电机的仪表也有相应的摆动 二、发电机振荡失步的时处理方法

电厂发电机失磁保护动作跳闸事件分析报告

电厂＃2发电机失磁保护动作跳闸事件分析报告1、事件经过 2006年03月27日9:23时，＃2汽轮发电机失磁保护动作跳闸，但在＃1电子间＃2汽机保护屏前未见任何保护动作信号，询问在场的运行人员答复已将保护屏跳闸信号复归。检查动作记录报文，其中有失磁保护动作与TV断线。于是拉开＃1PT刀闸，检查1PT的一次保险和二次接线无开路现象，检查＃2PT二次空开下桩头接线B相松动，将其紧固。因怀疑PT一次保险质量不良，用保险丝与1PT一次保险并联后，推上＃1PT刀闸，重新起励，控制屏上显示励磁为FCR 方式，检查励磁屏上两通道均有PT断线告警，将其复归（在检查PT 回路拉开1PT刀闸时发出），再次起励升压并网成功。 2、原因分析 （1）保护屏内故障报文，因CPUO和CPUE的报文一样，CPUE的时间更接近实际时间，故以CPUE的报文作为分析依据，相关故障报文如下：

09:17:25:306失磁保护动作t1(0.5s) 09:17:26:303失磁保护动作t2(1s) 09:17:28:291主汽门关闭 09:18:48:463发电机3W定子接地TV1断线 09:18:35:541发电机3U0定子接地TV1断线 09:19:00:393发电机逆功率TV1断线 09:19:01:388发电机失磁保护TV1断线 可知故障是因＃2发电机失磁引起失磁保护动作跳开发电机出口开关502，联跳主汽门。综合检查情况，基本可排除PT断线的因素造成，PT断线保护可闭锁，励磁也可切换到手动通道，保护出口前无PT断线信号，TV1断线信号是在发电机开关跳闸甩负荷后发出的，为甩负

荷时系统冲击引起（3W、3U0定子接地同理），现场检查PT也未开路，从失磁保护报文看，保护启动正确，当时检测到的参数已达到动作范围。 （2）造成失磁的原因由于分析素材不足，难以作出准确的判断，但可能是： ①励磁装置自行误动作减磁或灭磁。 ②不排除有人在触摸屏检查时误按“灭磁开关跳闸”按键。（正常时黑屏） 3、暴露问题 （1）保护屏上信号复归过快，不利于故障分析。 （2）运行励磁投切方式无记录。

风力发电机常见故障及其分析概要

茂名职业技术学院 毕业设计 题目：风力发电组轴承的常见失效形式及故障分析系别：机电信息系专业：机械制造与自动化班别：13机械一班姓名：何进生指导老师：张浩川日期：2015年7月1日至2016年5月1日

内容摘要 随着全球经济的发展和人口的增长，人类正面临着能源利用和环境保护两方面的压力，能源问题和环境污染日益突出。风能作为一种蕴藏量丰富的自然资源，因其使用便捷、可再生、成本低、无污染等特点，在世界范围内得到了较为广泛的使用和迅速发展。风力发电己成为世界各国更加重视和重点开发的能源之一。随着大型风力发电机组装机容量的增加，其系统结构也日趋复杂，当机组发生故障时，不仅会造成停电，而且会产生严重的安全事故，造成巨大的经济损失。 本论文先探讨了课题的实际意义以及风力发电机常见的故障模式，在这个基础上对齿轮箱故障这种常见故障做了详尽的阐述，包括引起故障的原因、如何识别和如何改进设计。通过对常见故障的分析，给风力发电厂技术维护提供故障诊断帮助，同时也给风电设备制造和安装部门提供理论研究依据。 关键词 风力发电机;故障模式;齿轮箱;故障诊断

Common Faults And Their Analysis Of The Wind Turbine Abstract With the global economic development and population growth, humanity is facing with the pressure from two sides of the energy use and environmental protection, the energy problem and environmental pollution has become an increasingly prominent issue. Wind power as a abundant reserves of natural resources, because of its convenient use, renewable, low cost, no pollution, has been more widely used and rapid development in the world. Wind power has been taken as one of the priority development energy sources in the world．The increase of wind power capacity and complicated system structure will not only cause power outage，but also raise serious accidents when the set is at fault． In the beginning, the dissertation introduces the practical significance of project and the common failure mode of wind turbines, then researches and describes the failure of gearbox in detail, including the cause of failure, how to identify and how to improve the design. Based on the analysis of common failures, not only provide assistance for fault diagnosis to the technical

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策参考文本

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策参 考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 〔摘要〕叙述了大武口发电厂相继投入运行的JLQ- 500-3000型交流励磁机(主励磁机)、YJL-100-3000交流 永磁机(付励磁机)和GLT-S型励磁调节器，在运行期间， 其发电机低励磁失磁保护先后动作跳闸了11次，严重危及 西北电网及宁夏电网的稳定运行的情况，分析了失磁保护 动作的原因，制定了相应的防止对策。 1 发电机失磁跳闸的典型事例 (1) 1987年9月14日19:23，发现3号机主励磁机炭 刷冒火，电气运行值班人员在处理过程中，由于维护经验 不足，调整电刷弹簧压力时将正、负极同时提起，使运行 中的发电机励磁电流中断，造成失磁保护动作，3号机出口

208开关跳闸。 (2) 1987年11月28日，全厂2，3，4号机组运行，1号机组停运，总负荷280 MW，4号机组带80 MW 负荷运行。8:15，4号机励磁系统各表计指示摆动，随之出现“励磁异常”、“强励限制”、“保护动作”等光字。4号机210开关跳闸，励磁调节B柜DZB开关联动，经查低励失步保护动作，励磁回路未发现异常情况。8:21，将4号机并入系统，当负荷加至80 MW时，4号机再次出现上述现象，210开关跳闸。经分析认为励磁调节器有隐蔽性故障，故启动备用励磁机运行。4号机励磁调节柜停运后，经检查发现A柜综合放大器和电压反馈的R15电阻、C3滤波电容焊点孔位偏移，接头开焊脱落引起反馈电压波形畸变，导致励磁运行参数摆动，造成瞬间失磁。 (3) 1989年6月29日，1，2，3，4号发电机运行，全厂总出力395 MW。9:20，1号机无功负荷由65 Mvar

发电机失磁后的处理措施

发电机失磁后的处理措施 发电机失磁后的象征：发电机定子电流和有功功率在瞬间下降后又迅速上升，而且比值增大，并开始摆动。 （2）发电机失磁后还能发一定的有功功率，并保持送出的有功功率的方向不变，但功率表的指针周期性摆动。 （3）定子电流增大，其电流表指针也周期性摆动。 （4）从送出的无功功率变为吸收无功功率，其指针也周期性的摆动。吸收的无功功率的数量与失磁前的无功功率的数量大约成正比。 （5）转子回路感应出滑差频率的交变电流和交变磁动势，故转子电压表指针也周期性的摆动。 （6）转子电流表指针也周期性的摆动，电流的数值较失磁前的小。 （7）当转子回路开路时，由转子本体表面感应出一定的涡流而构成旋转磁场，也产生一定的异步功率。 处理： （1）失磁保护动作后经自动切换励磁方式、减有功负荷无效而作用于跳闸时，按事故停机处理； （2）若失磁是由于灭磁开关误跳闸引起，应立即重合灭磁开关，重合不成功则马上将发电机解列停机； （3）若失磁是因为励磁调节器AVR故障，应立即将AVR由工作通道切至备用通道，自动方式故障则切换至手动方式运行； （4）发电机失磁后而发电机未跳闸，应在1.5min内将有功负荷减至120MW，失磁后允许运行时间为15min； （5）若失磁引起发电机振荡，应立即将发电机解列停机，待励磁恢复后重新并网。 发电机失磁异步运行时,一般处理原则如下: (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励磁运行规定执行以下操作: 1) 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. 2) 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. 3) 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. 4) 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. 5) 注意厂用分支电压水平,必要时可倒至备用电源接带. 6) 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. 大容量发电机的失磁对系统影响很大.所以,一般未经过试验确定以前,发电机不允许无励磁运行. 国产300MW发电机组,装设了欠磁保护和失磁保护装置.为了使保护装置字系统发生振荡时不致误动, 将失磁保护时限整定为1S.发电机失磁时,经过0.5S,欠磁保护动作，发电机由自动励磁切换到手动励磁,备用励磁电源投入运行,如果不是发电机励磁回路故障,发电机仍可拉入同步而恢复正常工作. 如果备用励磁投入运行后,发电机的失磁现象仍未消除,那么经过S,失磁保护动作将发电机自系统解列.

电厂发电机常见故障原因分析及预防分析 郝天通

电厂发电机常见故障原因分析及预防分析郝天通 发表时间：2018-05-30T09:00:26.640Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：郝天通[导读] 摘要：国家电力工程事业的不断进步与发展，极大地促进了电厂发电机应用技术的飞跃。 （身份证号码：13020319850621xxxx 河北省唐山市开平区大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂河北唐山 063000）摘要：国家电力工程事业的不断进步与发展，极大地促进了电厂发电机应用技术的飞跃。研究电厂发电机常见故障原因及预防问题，对于提升故障应对效率，优化发电机应用效果有着重要意义。文章介绍了电厂发电机的常见故障，分析了其故障产生的多方面原因，并立足实际提出了发电机故障的预防措施，望对相关工作的开展有所裨益。 关键词：电厂；发电机；故障；预防 1前言 随着电厂发电机应用条件的不断变化，对其故障原因的分析及预防提出了新的要求，因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践，并取得理想效果。基于此，本文从概述相关内容着手本课题的研究。 2电厂发电机的常见故障通常情况下，火电厂的发电机故障可以分为线圈故障、电气故障、液压系统故障等三大部分。 2.1线圈故障 线圈是发电机内部的重要部件，同时也是使用最频繁的部件，因此线圈故障是电厂发电机最常见的故障之一。常见的线圈故障主要包括线圈的老化、转子线圈的磨损、定子线圈的高温等。 2.2电气故障 随着时代科技的进步，电气设备结构越来越复杂，并且越来越现代化、智能化，这给电气设备的故障检测与维修带来了很大困难。一般情况下，发电机经常出现的电气故障主要有线套管温度过高、发电机大轴磁化、转子连接故障以及励磁回路故障等。 2.3液压系统故障 随着火力发电的快速发展，大型汽轮机组得到了广泛的应用，而液压系统作为大型汽轮机组的主要组成系统之一，一旦其发生故障就会严重的影响到机组的正常工作。目前常见的液压系统故障主要有汽轮机控制零件故障、液压控制系统故障、汽轮机高压控制油泄露故障等。 总之，电厂发电机组的故障多种多样，并且造成故障的原因也各不相同，因此在分析发电机故障原因时，要针对不同故障分别展开分析。 3电厂发电机故障产生的原因 3.1线圈故障原因分析 线圈故障有多种，因此本文针对不同种类的线圈故障，分析了故障产生的原因。 3.1.1线圈绝缘老化。这类故障是指线圈的绝缘层出现老化，使得绝缘层的耐压能力低于最低标准，从而很容易出现电压击穿故障。造成线圈绝缘老化的原因主要有以下几个：其一，线圈长时间的使用，导致线圈绝缘层出现自然老化。由于长时间使用而造成的绝缘层老化占到线圈绝缘层老化故障的大多数，是一种比较常见的线圈事故；其二，线圈质量不合格，浸胶不良，使用过程中出现绝缘侧脱落现象。质量差的线圈导线在使用过程中，经常会出现绝缘层松动，绝缘效果变差的问题。 3.1.2转子线圈磨损。在正常的发电生产中，发电机一般保持高速运转，甚至在某些时候要高负荷运转，因此发电机转子的转动速度很快，从而使得转子线圈的磨损十分严重，进而加速了绝缘层的老化，出现短路故障，造成发电机的严重损毁，甚至产生很大的生产事故。 3.1.3定子线圈磨损。定子与转子之间会产生摩擦，因此转子速度越快，定子受到的摩擦越严重，定子线圈的磨损就越严重，从而加速了定子线圈绝缘层的破坏，产生电压击穿事故。另外，外界灰尘、水、油等物质会浸入绝缘层中，影响绝缘效果，造成电压击穿事故。 3.2发电机的电气故障原因分析 由于发电机电气设备结构十分复杂，元部件众多，因此造成电气故障的原因有很多，从而给电气故障的诊断和预防带来很大困难。本文针对几种典型的电气故障，分析了造成电气故障的具体原因。 3.2.1线套管温度过高的原因。当发电机的无功负荷过高时，发电机底部的漏磁就会增多，从而产生电流，造成线套管温度升高。另外，发电机组中存在磁场，其产生的涡流会产生过多的热量，从而造成线套管温度升高。 3.2.2大轴磁化与退磁原因。发电机的大轴一般由含有铬镍等金属的钢材制成，因此大轴在长期工作中会被磁化，当发电机停机后，大轴内的磁场会因摩擦或者接触而产生电流，从而烧毁轴瓦，影响发电机的正常工作。 3.2.3转子连接部位故障原因。发电机在长时间使用后，发电机与转子连接部位的接触片会发生松动，从而增大了连接部位的摩擦，造成接触片的变形，严重的会导致发电机的停机。 3.2.4由于变阻器、晶闸管、云母片等部件引起的电刷抖动，会导致接触不良，从而造成励磁回路短路。 3.3发电机的液压系统故障原因分析 3.3.1发电机零部件故障原因。造成发电机零部件故障的原因主要有施工安装质量不合格以及零部件本身质量不合格。这些会造成控制电缆的老化以及接头松动等问题，从而影响机组的正常运行。 3.3.2控制系统故障原因。当系统的油压存在较大波动时，就会影响液压控制系统，而造成油压波动的原因主要是稳定控制油压的蓄能器出现损坏，无法起到蓄能作用，从而造成油压波动，影响控制系统，进而产生故障。 3.3.3高压控制油泄露原因。造成高压控制油泄露的原因主要是因为系统的密闭功能失效。一般液压系统的密闭件都要求耐腐蚀、耐高温，然而因橡胶密闭件质量不合格而造成的密闭功能失效的现象还时有发生，这就成为高压控制油泄露的主要原因。 4电厂发电机故障的预防措施发电机故障的诊断与预防是发电机维护工作的重要内容，因此采取合适的发电机故障预防措施至关重要。本文对预防线圈故障、电气故障、液压故障应该采取的措施分别进行了分析。 4.1线圈故障预防措施

发电机失磁保护.

发电机失磁微机保护的研究 摘要:介绍了现阶段的发电机失磁保护装置、发电机失磁保护的4种主要判据，并针对阻抗Ⅱ段和低电压判据延时较长的不足,提出利用发电机功率变化量作为失磁保护辅助加速判据。还研究了失磁保护方案存在的问题，针对相应的问题提出微机失磁保护新方案，并对新方案进行了介绍。 关键词:失磁保护；失磁保护判据；功率变化量；辅助加速判据；微机失磁保护新方案。 0 引言 中国历年来的发电机失磁故障率都比较高,因而,发电机失磁保护受到广泛重视。近年来,国内在发电机失励磁分析和试验方面做了很多工作,取得了很大的成绩。在失磁保护装置方面也已经开发出了多种型号的装置,其性能基本满足了电力系统的要求。现阶段新型微机失磁保护判据组合及作用结果包括如下四方面的内容：a.失磁保护Ⅰ段:定子阻抗判据、转子电压判据、变励磁转子低电压判据、功率判据和无功反向判据组合。失磁保护Ⅰ段投入,发电机失磁时,0.5 s降出力； b.失磁保护Ⅱ段:系统低电压判据、定子阻抗判据、转子电压判据、变励磁转子低电压判据和无功反向判据组合。失磁保护Ⅱ段投入,发电机失磁时, 系统电压低于整定值,延时0.8 s 动作切发变组主断路器、灭磁断路器、厂用电源断路器及励磁系统各断路器； c.失磁保护Ⅲ段:定子阻抗判据、转子电压判据、变励磁转子低电压判据和无功反向判据组合。失磁保护Ⅲ段保护投入,发电机失磁后,延时1.5 s,动作于“报警”,也可动作于“切换备用励磁”,或者动作于“跳闸”,有3种状态供选择； d.失磁保护Ⅳ段:定子阻抗判据和无功反向判据组合。失磁保护Ⅳ段为长延时段,只判断定子阻抗判据,在减出力、切换备用励磁无效的情况下,5 min动作于“跳闸”。 1 发电机失磁后的基本物理过程及产生的影响 发电机失磁故障是指发电机的励磁突然消失或部分消失。对于失磁的原因有：转子绕组故障、励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、及回路发生故障等。 当发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰减至零。由于发电机的感应电势Ed 随着励磁电流的减小而减小，因此，其励磁转矩也将小于原动机的转矩，因此引起转子加速，使发电机的功角δ增大。当δ超过静态稳定极限角时，发电机与系统失去同步。发电机失磁后

发电机常见故障原因及对策分析

发电机常见故障原因及对策分析 [摘要]近年来，随着我国社会经济的快速发展，科技技术、自动化技术等都有了进一步的发展。目前，发电机广泛应用于各行各业，若发电机出现故障，将严重影响着企业的正常运营，甚至给企业带来巨大的经济损失与社会损失。文中就常见的发电机故障展开分析，重点探讨其故障原因，针对其原因所在，有针对性的提出了相应的解决对策，避免发电机事故的发生。 [关键词]发电机常见故障故障原因对策 作为大型动力设备的发电机，不仅具备体积小的优点，而且具有功率大、转速高、运行平稳、安全性高的优势。但其运行过程中难免会出现一些故障，如何才能更好的防治、解决发电机运行中的常见故障，这对真正提高发电机的运行效率及运行安全性能具有重要的意义，下面将就此展开分析、论述。 1发电机常见故障及其原因分析 1.1绝缘电阻低于标准或产品技术条件规定的数值 出现绝缘电阻低于标准或产品技术条件规定的数值故障的原因：（1）原动机转速过低；或是由于二极管被击穿。（2）励磁回路中的电阻高于正常规定值；或是励磁电刷偏离中性线。（3）运输、存放、长时间停机或有水滴入电机内使线圈受潮或变形。（4）电机刷压力过小，接触面积过小，使其发生接触不良的现象。 1.2发电机电压过低 出现发电机电压过低的故障原因：（1）原动机转速太低，励磁回路电阻过大。（2）定子绕组或励磁绕组中有短路或接地故障。 1.3发电机电压过高 出现发电机电压过高的故障原因：（1）转速过高，分流电抗器铁心气隙过大。（2）磁场变阻器短路，发电机事故飞车。 1.4发电机线圈损坏故障 （1）一般使用年限较久的发电机极为容易出现线圈损坏的故障，即发电机的线圈绝缘出现局部损坏的现象，或是由于其线圈绝缘被击穿而出现故障。（2）若定子线圈处的绝缘层与绝缘线圈常年受外部环境中的土尘、水泥等颗粒性物质及水和油污等物质浸湿，而且在槽口拐弯部位浸漆的不完全，都容易损坏定子线圈的绝缘层，进而引发电压击穿或接地烧毁等故障，严重影响发电机的对正常及安全运行。（3）此外，在使用发电机的过程中，由于发电机在其运转工作的过程中其轴承会产生一定的磨损，若未定期对其进行必要的检测、维修与保养，当其

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策〔摘要〕叙述了大武口发电厂相继投入运行的JLQ-500-3000型交流励磁机(主励磁机)、YJL-100-3000交流永磁机(付励磁机)和GLT-S型励磁调节器，在运行期间，其发电机低励磁失磁保护先后动作跳闸了11次，严重危及西北电网及宁夏电网的稳定运行的情况，分析了失磁保护动作的原因，制定了相应的防止对策。 1发电机失磁跳闸的典型事例 (1)1987年9月14日19:23，发现3号机主励磁机炭刷冒火，电气运行值班人员在处理过程中，由于维护经验不足，调整电刷弹簧压力时将正、负极同时提起，使运行中的发电机励磁电流中断，造成失磁保护动作，3号机出口208开关跳闸。 (2)1987年11月28日，全厂2，3，4号机组运行，1号机组停运，总负荷280MW，4号机组带80MW负荷运行。8:15，4号机励磁系统各表计指示摆动，随之出现“励磁异常”、“强励限制”、“保护动作”等光字。4号机210开关跳闸，励磁调节B柜DZB开关联动，经查低励失步保护动作，励磁回路未发现异常情况。8:21，将4号机并入系统，当负荷加至80MW时，4号机再次出现上述现象，210开关跳闸。经分析认为励磁调节器有隐蔽性故障，故启动备用励磁机运行。4号机励磁调节柜停运后，经

检查发现A柜综合放大器和电压反馈的R15电阻、C3滤波电容焊点孔位偏移，接头开焊脱落引起反馈电压波形畸变，导致励磁运行参数摆动，造成瞬间失磁。 (3)1989年6月29日，1，2，3，4号发电机运行，全厂总出力395MW。9:20，1号机无功负荷由65Mvar降至0，并出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”光字，2号机出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”、“失磁应减载”光字，调整1号机无功负荷把手加不上，急将调节器由“自动”倒为“手动”方式，将无功负荷增加到40Mvar，同时调整2号机无功负荷，使两台机组各参数趋于稳定。经查1号机有“低励失磁”动作信号，由于值班人员精心监盘，反应敏捷，处理果断，避免了一次1号机失磁跳闸事故(同年6月6日曾发生过上述同样的现象，即造成了跳闸)。事后经分析认为电网无功负荷欠额较大，引起发电机无功负荷超过允许值，各机发生互抢无功现象。 (4)1989年6年30日，1、2、4号发电机运行，总负荷295MW，3号机备用。1号机带有功负荷95MW，无功负荷56Mvar，17:15，1号机无功负荷同时升至80Mvar以上，随之1号机的所有表计指示到零，001MK开关跳闸，出现“保护动作”光字，查系失磁保护动作跳闸。停机后立即检查励磁回路，发现1号机主励磁机失磁开关LMK(系CO2-40/02型直流接触器)，原设计容量为40A，实际运行电流达50～60A，一直处于“过载”工况下运行，久而久之过热造成弹簧压力降低，接触不良，加速过热使