發電機失磁危害
2005-12-14
來源:安全文化網
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發電機低勵和失磁是常見的故障形式。造成低勵、失磁的原因,主要是勵磁回路的部件發生故障、自動勵磁調節裝置發生故障以及操作不當或由于系統事故造成的。
對各種失磁故障綜合起來看,有以下幾種形式:勵磁繞組開路引起的失磁、勵磁繞組短路引起的失磁、勵磁繞組經失磁電阻(自同期電阻、異步電阻)引起的閉路失磁以及勵磁繞組經電樞或整流器閉路失磁。不論是哪種形式,失磁的發電機將會過渡到異步運行,使轉子出現轉差、定子電流增大、定子電壓降低、有功輸出將下降。電氣量的這些變化,在一定條件下,將破壞電力系統的穩定運行、威脅發電機的自身安全。
失磁的危害主要表現在以下幾個方面:
(1)低勵或失磁的發電機,從電力系統吸收無功功率,引起電力系統電壓下降。若電壓下降幅度太大,將可能會導致電力系統電壓崩潰而瓦解。
(2)對于大型發電機組,在失磁后系統將要向其輸送大量的無功電流,這將可能會引起電力系統的震蕩。
(3)失磁后,由于出現轉差,在發電機轉子回路中出現差頻電流。差頻電流在轉子回路中產生的損耗,如果超出允許值,將使轉子過熱。特別是直接冷卻高利用率的大型機組,其熱容量的裕度相對降低,轉子更易過熱。而流過轉子表層的差頻電流,還可能在轉子本體與槽楔、護環的接觸面上發生嚴重的局部過熱。
(4)低勵或失磁的發電機進入異步運行之后,由機端觀測的發電機等效電抗降低,從電力系統中吸收的無功功率增大。低勵或失磁前帶的有功功率越大,轉差就越大,等效電抗就越小,所吸收的無功功率就越大。因此,在重負荷下失磁進入異步運行后,若不采取措施,發電機將因過電流使定子過熱。
(5)對于直接冷卻、高利用率的大型汽輪發電機,其平均異步轉矩的最大值較小、慣性常數也相對降低、轉子在縱軸和橫軸方面也呈現較明顯的不對稱。由于這些原因,在重負荷下失磁后,這種發電機的轉矩、有功功率要發生周期性擺動。在這種情況下,將有很大 的 超過額定值的電磁轉矩周期性變化,其最大值 可能達到4%~5%,使發電機周期性地嚴重超速。這些情況,都直接威脅著機組的安全。
(6)低勵或失磁運行時,定子端部漏磁增強,將使端部和邊緣鐵芯過熱,實際上,這一情況通常是限制發電機失磁異步運行能力的主要條件。