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 發(fā)電機(jī)故障產(chǎn)生的原因有很多，多是由于制造上的缺陷、安裝和檢修的質(zhì)量不良,運(yùn)行人員的誤操作、絕緣老化脆弱以及外部發(fā)生短路故障時(shí)的沖擊力等等造成的。由于這些原因 ,常常引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組接地、定子繞組絕緣損壞、勵(lì)磁機(jī)碳刷打薩登、發(fā)電機(jī)過負(fù)荷、電機(jī)非全相運(yùn)行等故障

1發(fā)電機(jī)失磁

1.1發(fā)電機(jī)失磁原因：運(yùn)行中的發(fā)電機(jī),由于滅磁開關(guān)受震動(dòng)或誤動(dòng)而跳閘,磁場變阻器接觸不良,勵(lì)磁機(jī)磁場線圈斷線或整流子嚴(yán)重打薩登等原因,造成勵(lì)磁回路斷路時(shí),將使發(fā)電機(jī)失磁。

1.2失磁時(shí)出現(xiàn)的象征：發(fā)電機(jī)定子繞組電流顯著增加,有功功率略有下降；發(fā)電機(jī)及系統(tǒng)電壓降低；轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流突然降為零或接近于零,勵(lì)磁電壓也接近為零；發(fā)電機(jī)無功表指示反向,從送出無功變?yōu)閺南到y(tǒng)吸收無功功率,其表計(jì)同時(shí)做周期性擺動(dòng),擺動(dòng)的頻率為轉(zhuǎn)差率的1倍。

1.3失磁后產(chǎn)生的影響：發(fā)電機(jī)失磁后,就從同步運(yùn)行變成異步運(yùn)行,從系統(tǒng)吸取大量的無功功率,發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速將高于系統(tǒng)的同步轉(zhuǎn)速。這時(shí)由定子電流所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場將在轉(zhuǎn)子表面感應(yīng)出頻率等于轉(zhuǎn)差率交流感應(yīng)電動(dòng)勢,它在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生感應(yīng)電流,使轉(zhuǎn)子表面發(fā)熱。發(fā)電機(jī)所帶的有功負(fù)荷越大,則轉(zhuǎn)差率越大,感應(yīng)電勢越大,電流也越大,轉(zhuǎn)子表面的損失也越大。在發(fā)電機(jī)失磁瞬間,轉(zhuǎn)子繞組兩端將有過電壓產(chǎn)生,轉(zhuǎn)子繞組與滅磁電阻并聯(lián)時(shí),過電壓數(shù)值與滅磁電阻值有關(guān),滅磁電阻值大,轉(zhuǎn)子繞組的過電壓值也大,試驗(yàn)表明, 如果滅磁電阻值選擇為轉(zhuǎn)子熱態(tài)電阻值的5倍時(shí),則轉(zhuǎn)子的過電壓值為轉(zhuǎn)子額定電壓值的2~ 4倍。

1.4失磁后允許運(yùn)行時(shí)間及所帶負(fù)荷。發(fā)電機(jī)失磁后,是否可以繼續(xù)運(yùn)行,與失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)容量和系統(tǒng)容量的大小有關(guān)。大容量的發(fā)電機(jī)失磁后,應(yīng)立即從電網(wǎng)中切除,停機(jī)處理。發(fā)電機(jī)容量較小, 電網(wǎng)容量較大,一般允許發(fā)電機(jī)在短時(shí)間內(nèi), 低負(fù)荷下失磁運(yùn)行, 以待處理失磁故障。但是由于TRT發(fā)電工藝的特殊性, 熱電廠采用的是發(fā)電機(jī)失磁后, 也立即從電網(wǎng)中切除, 停機(jī)處理的模式。

2發(fā)電機(jī)定子繞組損壞：發(fā)電機(jī)由于定子線棒絕緣擊穿,接頭開焊等情況將會(huì)引起接地或相間短路故障。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生相間短路事故或在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)發(fā)生接地時(shí),由于在故障點(diǎn)通過大量電流,將引起系統(tǒng)突然波動(dòng),同時(shí)在發(fā)電機(jī)旁往往可以聽到強(qiáng)烈的響聲,在視察窗外可以看見電弧的薩登光,這時(shí)發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)裝置將立即動(dòng)作,使主開關(guān)、滅磁開關(guān)和危急遮斷器跳閘, 發(fā)電機(jī)停止運(yùn)行。

3發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組接地：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子因絕緣損壞,繞組變形,端部嚴(yán)重積灰時(shí),將會(huì)引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障。轉(zhuǎn)子繞組接地分為一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地。轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地時(shí),線匝與地之間尚未形成電氣回路,因此在故障點(diǎn)沒有電流通過,各種表計(jì)指示正常,勵(lì)磁回路仍能保持正常狀態(tài),只是繼保信號(hào)裝置發(fā)出“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”信號(hào),其發(fā)電機(jī)可以繼續(xù)運(yùn)行。

但轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地后,如果轉(zhuǎn)子繞組或勵(lì)磁系統(tǒng)中任一處再發(fā)生接地,就會(huì)造成兩點(diǎn)接地。轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生兩點(diǎn)接地故障后,部分轉(zhuǎn)子繞組被短路,因?yàn)槔@組直流電阻減小,所以勵(lì)磁電流將會(huì)增大。如果繞組被短路的匝數(shù)較多, 就會(huì)使主磁通大量減少,發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸送的無功出力顯著降低,發(fā)電機(jī)功率因數(shù)增高,甚至變?yōu)檫M(jìn)相運(yùn)行,定子電流也可能增大,同時(shí)由于部分轉(zhuǎn)子繞組被短路,發(fā)電機(jī)磁路的對(duì)稱性被破壞,它將引起發(fā)電機(jī)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。轉(zhuǎn)子線圈短路時(shí),因勵(lì)磁電流大大超過額定值, 如不及時(shí)停機(jī),切斷勵(lì)磁回路, 轉(zhuǎn)子繞組將會(huì)燒損。

4發(fā)電機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行：運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)應(yīng)在規(guī)定的額定負(fù)荷或以下運(yùn)行,否則發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子溫度將超過其允許數(shù)值,使發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子絕緣很快老化而損壞, 所以當(dāng)發(fā)電機(jī)過負(fù)荷時(shí),應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,減低負(fù)荷。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生事故,使電力不足或因系統(tǒng)運(yùn)行情況突變而威脅到系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定時(shí),允許發(fā)電機(jī)在短時(shí)間內(nèi)過負(fù)荷運(yùn)行,此時(shí)值班人員應(yīng)密切監(jiān)視定轉(zhuǎn)子繞組溫度,其數(shù)值不得超過正常允許的監(jiān)視溫度。轉(zhuǎn)子繞組也允許在事故情況有相應(yīng)的過負(fù)荷。但是對(duì)任何發(fā)電機(jī),都禁止在正常情況下使用這些過負(fù)荷余量。