同步发电机的失磁运行.pptVIP

失磁运行 失磁运行是指发电机在运行中因失磁而处于异步状态 (一)引起失磁运行的原因 (1)励磁变压器或励磁回路发生故障。 (2)转子绕组或励磁回路开路，或转子绕组严重短路。 (3)励磁调节器或副励磁机系统发生故障。 (4)转子集电环电刷环火或烧断。 二、失磁运行的现象 (1)转子电流指示近于零或等于零，具体由引起失磁的原因而定。如转子回路断线时为零，如尚有回路使转子构通者则可能近于零。 (2)转子电压指示异常。在发电机失磁瞬间，转子绕组两端可能产生过电压；如励磁回路开路，则转子电压降至零；如转子绕组两点接地短路，则指示降低；转子绕组开路时，指示升高。 (3)无功负荷指示反向(负值),有功负荷指示降低并摆动 (4)定子电压降低，定子电流升高并摆动。 (5)功率因数表指示进相。 (三)失磁运行的影响 发电机失磁后，转子磁场消失，发电机从电网吸取大量无功功率，定子合成磁场与转子磁场间的“拉力”减少，即发电机的电磁转矩减小。而此时汽轮机的输入转矩没有改变，过剩转矩将使转子的转速加快，并超出同步转速而产生相对速度，使发电机失步而进入异步运行状态。此时，定子旋转磁场以转差速度切割转子，在转子绕组或铁心表面感应出交变电流，这个电流又与定子磁场作用产生了转矩，即异步转矩。发电机转子在克服这个转矩的过程中，继续向系统送出有功功率，即为异步功率。当异步转矩等于汽轮机转矩时，产生了新的平衡。实际上，由于转子速度的升高，在汽轮机调速系统作用下，进汽量通常要减少。因此，失磁运行时的异步功率要低于原来的有功功率。 在异步运行状态下，由于发电机由系统吸收大量无功功率，供定子和转子产生磁场，定子电流将超过额定值。在降低至额定值时，有功负荷约为额定值的50％～70％。另外，在转子表面流过的感应交变电流，将产生损耗而发热，在某些部位还会产生局部高温。所以，对大型汽轮发电机一般不允许无励磁运行。 上述原因引起的进相运行中，如由于设备原因不能使发电机恢复正常时，应争取及早解列。因为在通常情况下，机组进相运行时定子铁心端部容易发热，对系统电压也有影响。但是，对制造厂允许的或经过专门试验确定能够进相运行的发电机，如系统需要时，在不影响电网稳定运行的前提下，可以将功率因数提高到1或在允许的进相状态下运行。此时，必须严密监视机组的运行工况，防止发生失步，并尽早使机组恢复正常运行。另外，对高压厂用母线电压也应保证其安全性。 * 一、失磁过程分析 1、从失磁到失步 励磁绕组为感性线圈，磁链不能跃变 原动机输入机械功率来不及调整 当功率角θ =90°时，发电机 在剩余转矩的作用下，被加速而超过同步速度导致失步。 同步 振荡 2、暂态异步运行 转子绕组切割定子三相合成磁场，产生感应电动势，频率为f2， A X B Z C Y 在转子绕组中产生单相脉振磁动势F2， 分解为两个旋转磁动势， 转速 正序磁动势F2+，相对于定子的转速 在定子绕组中感应电流,频率为 使定子电流增大 负序磁动势F2-，相对于定子的转速 与定子绕组感应电流，频率为 F2-与定子旋转磁场相对静止, 相互作用,实现机电能量转换 发电机为异步发电状态 同步 振荡 暂态异步运行 稳态异 步运行 *