伊藤發電機失磁的現象及處理方法

摘要：發電機失磁運行是常見的故障形式。發電機運行時發生失磁對發電機本身和電力系統造成影響，一旦保護拒動其將破壞電力系統的穩定運行、威脅發電機的自身安全。我們要從認識發電機失磁原理、失磁后工況變化，制定發電機失磁防范措施，避免發電機失磁運行和失磁后快速切除故障發電機運行。
　　關鍵詞：失磁 措施 處理
　　1、發電機失磁工況介紹
　　發電機是一種將機械能轉變為電能的工具，簡單的從原理方面說，它是由轉子和定子線圈組成的，轉子繞組由勵磁系統提供電流，在原動機的拖動下旋轉，即產生了旋轉磁場，旋轉磁場切割定子線圈，在定子回路產生感應電勢，當發電機帶上負載后，就產生了三相交流電，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，即產生了定子旋轉磁場。
　　發電機正常運行中，轉子的旋轉磁場與定子的旋轉磁場方向、速度相同，轉差為零，即發電機為同步運行方式。當發電機勵磁系統故障后，失去了勵磁電流，也就是平常所說的發電機失磁。發電機失磁后，轉子旋轉磁場消失，電磁力矩減少，而原動力矩不變，出現了過剩力矩，使轉子轉速增加，轉子與定子的旋轉磁場有了相對速度，出現了轉差，定子磁場以轉差速度切割轉子表面，使轉子表面感應出電流來，這個電流與定子旋轉磁場作用就產生了一個力矩，稱為異步力矩，它的制動作用限制了轉子轉速無限升高，轉速越高，異步力矩越大，從而降低了轉差，這時的發電機進入了異步運行狀態。發電機從系統吸收無功，供定子、轉子產生磁場，向系統輸送有功功率。
　　2、發電機失磁運行的危害
　　2.1對發電機本身的影響
　　2.1.1、由于發電機失磁后，轉子與定子出現了轉差，在轉子表面感應出轉差頻率的電流，該電流在轉子中產生損耗，使轉子發熱增大，轉差越大電流越大，嚴重時可使轉子燒損；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，轉子容量過熱。
　　2.1.2失磁后，發電機轉入異步運行，發電機的等效電抗降低，從系統吸收的無功功率增大。失磁前的有功越大，轉差越大，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，發電機的轉距有所變化，因此有功功率要發生嚴重的周期性變化，使發電機定子、轉子、基座受到異常的機械沖擊力振動，使機組的安全受到威脅，汽輪發電機由于同步電抗較大，平均異步功率較大，調速系統也比較靈敏，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大型發電機失磁易引起發電機振蕩，失磁前的有功功率越大，失磁后吸收的無功也越大，發電機端電壓下降越大，發電機輸出功率降低，功角特性由1轉向2，從a點向b點運行，因為過剩力矩的出現，轉子加速使功角δ增大，從b點向c點運行，由于轉子慣性，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，轉速時高時低，這就形成了發電機的振蕩。