伊藤發(fā)電機失磁的現(xiàn)象及處理方法

摘要：發(fā)電機失磁運行是常見的故障形式。發(fā)電機運行時發(fā)生失磁對發(fā)電機本身和電力系統(tǒng)造成影響，一旦保護拒動其將破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、威脅發(fā)電機的自身安全。我們要從認識發(fā)電機失磁原理、失磁后工況變化，制定發(fā)電機失磁防范措施，避免發(fā)電機失磁運行和失磁后快速切除故障發(fā)電機運行。
　　關(guān)鍵詞：失磁 措施 處理
　　1、發(fā)電機失磁工況介紹
　　發(fā)電機是一種將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓ぞ?，簡單的從原理方面說，它是由轉(zhuǎn)子和定子線圈組成的，轉(zhuǎn)子繞組由勵磁系統(tǒng)提供電流，在原動機的拖動下旋轉(zhuǎn)，即產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場切割定子線圈，在定子回路產(chǎn)生感應(yīng)電勢，當(dāng)發(fā)電機帶上負載后，就產(chǎn)生了三相交流電，因三相定子繞組依次相差120°電角度布置，三相電流生的磁場組合成一個磁場，即產(chǎn)生了定子旋轉(zhuǎn)磁場。
　　發(fā)電機正常運行中，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場與定子的旋轉(zhuǎn)磁場方向、速度相同，轉(zhuǎn)差為零，即發(fā)電機為同步運行方式。當(dāng)發(fā)電機勵磁系統(tǒng)故障后，失去了勵磁電流，也就是平常所說的發(fā)電機失磁。發(fā)電機失磁后，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場消失，電磁力矩減少，而原動力矩不變，出現(xiàn)了過剩力矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加，轉(zhuǎn)子與定子的旋轉(zhuǎn)磁場有了相對速度，出現(xiàn)了轉(zhuǎn)差，定子磁場以轉(zhuǎn)差速度切割轉(zhuǎn)子表面，使轉(zhuǎn)子表面感應(yīng)出電流來，這個電流與定子旋轉(zhuǎn)磁場作用就產(chǎn)生了一個力矩，稱為異步力矩，它的制動作用限制了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速無限升高，轉(zhuǎn)速越高，異步力矩越大，從而降低了轉(zhuǎn)差，這時的發(fā)電機進入了異步運行狀態(tài)。發(fā)電機從系統(tǒng)吸收無功，供定子、轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁場，向系統(tǒng)輸送有功功率。
　　2、發(fā)電機失磁運行的危害
　　2.1對發(fā)電機本身的影響
　　2.1.1、由于發(fā)電機失磁后，轉(zhuǎn)子與定子出現(xiàn)了轉(zhuǎn)差，在轉(zhuǎn)子表面感應(yīng)出轉(zhuǎn)差頻率的電流，該電流在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生損耗，使轉(zhuǎn)子發(fā)熱增大，轉(zhuǎn)差越大電流越大，嚴重時可使轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子容量過熱。
　　2.1.2失磁后，發(fā)電機轉(zhuǎn)入異步運行，發(fā)電機的等效電抗降低，從系統(tǒng)吸收的無功功率增大。失磁前的有功越大，轉(zhuǎn)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(fā)電機的轉(zhuǎn)距有所變化，因此有功功率要發(fā)生嚴重的周期性變化，使發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子、基座受到異常的機械沖擊力振動，使機組的安全受到威脅，汽輪發(fā)電機由于同步電抗較大，平均異步功率較大，調(diào)速系統(tǒng)也比較靈敏，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(fā)電機失磁易引起發(fā)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(fā)電機端電壓下降越大，發(fā)電機輸出功率降低，功角特性由1轉(zhuǎn)向2，從a點向b點運行，因為過剩力矩的出現(xiàn)，轉(zhuǎn)子加速使功角δ增大，從b點向c點運行，由于轉(zhuǎn)子慣性，使之越過c點，使功角δ大于90°，達到d點，到d點后由于異步力矩的作用及慣性的消失，向c點運行到達c點，由于慣性又向b點，這樣來回擺動，轉(zhuǎn)速時高時低，這就形成了發(fā)電機的振蕩。