1、电气设备及系统异常与事故处理 目 录一、电气设备及系统异常与事故处理总则二、电气主系统的异常及事故处理三、发电机常见故障及处理四、变压器常见故障及处理一：电气设备及系统异常与事故处理总则设备事故、故障处理的主要任务1、迅速限制故障或事故发展，消除根源并解除对人身和设备的危险；2、用一切可能的方法保持设备继续运行，以保证对用户的供电正常；3、及时有序恢复非故障设备运行；4、尽快隔离故障设备，查找故障原因。5、调整系统的运行方式，尽可能恢复故障前系统各项参数。特别注意设备不得超参数运行。6、在处理发电厂电气部分的事故时，首先应设法保证厂用电的电源。电气系统发生事故时，值班人员应遵照下列顺序消除事故
2、:1、根据表计、信号指示和当时其它事故现象，判断事故的性质和全部情况。2、如果对人身和设备有威胁时，应立即消除这种威胁，并在必要时停止设备的运行。3、迅速判明并切除故障点，装有自动装置而未动作者，应立即手动执行。4、对未直接受到损害的系统和设备立即进行隔离，必要时调整其运行方式或参数，尽力保持其正常运行。5、检查继电保护及自动装置掉牌及动作情况，进一步判别明故障性质、地点及范围。6、对无故障象征，属于保护装置误动作或限时后备保护越级动作而跳闸的设备进行试送电或零起升压试验。7、尽力恢复已停电的重要用户和厂用电的供电。8、检查故障设备，判明故障点及故障程度。9、将故障设备转检修状态，并进行必要的
3、测试，如值班人员不能处理，应立即通知检修人员前来处理。10、恢复系统的正常运行方式及设备的额定运行工况。11、对有关设备、系统进行全面检查，详细记录事故发生的现象及处理过程。下列各项操作，均可不待电网值班调度员的命令，而由值长、班长领导值班人员先执行，然后再报告电网值班调度员。1、确知无来电的可能性，将已损坏的设备隔离。2、将直接对人员生命有威胁的设备停电。3、发电机发生了强烈振荡或失去同步时，按规定将该发电机解列。4、当母线电压消失时，将连接到该母线上的断路器拉开。当值长或班长不在时，上述4项操作由值班人员立即执行。5、当厂用电全停或部分停电时，应迅速设法恢复其电源。6、机组因故与系统解列，
4、在具备同期并列条件时恢复与系统同期并列。跳闸设备恢复送电的原则在事故处理中，对故障跳闸的设备有把握和有根据地强送电和试送电是迅速处理事故的有效方法，从零起升压或测绝缘后恢复送电则更为可靠，值班人员在事故处理时采用何种方式，要视当时的具体情况而定，若停电不致构成事故或设备已有明显损坏征象者，一般可进行仔细的检查和试验。反之，若停电将引起严重限电或影响系统运行，即使有故障象征，也应顾全大局，立即强送或尽快试送，但确知对人身或设备安全有威胁者除外。强送电强送电是指设备跳闸后不经检查，立即强行合闸送电的操作，在下列之一情况下应立即强送电:1、误碰、误拉及无任何故障征象而跳闸的断路器并确知对人身或设备安
5、全无威胁者。2、投入备用电源自动投入装置或快切装置的厂用电工作电源跳闸后，备用电源未自动投入并且备用电源自动投入装置、快切装置无闭锁信号者。3、互为备用的工作辅机断路器跳闸，而备用辅机断路器未自动投入者。试送电试送电是指在设备跳闸后，只进行外部检查和根据保护装置的动作情况分析判断，而不进行内部检查或不进行外部检查(如线路跳闸)，经联系后即可试行合闸送电的操作。下列情况一般可以试送电:1、保护装置动作跳闸，但确证无任何事故征象判断为该保护误动，则可不经检查试送一次。2、后备保护动作跳闸，外部故障切除后可经外部检查或不经外部检查(应视负荷情况和调度命令而定)试送电。强送电和试送电时应注意下列事项
6、1、注意观察表计的反映。若送空线路、空母线有电流冲击，或有关电源既有较大电流冲击，又伴随电压大幅度下降时，应立即拉开试送电断路器。2、厂用电系统的强送电和试送电，应先送备用电源，有重要负荷又无备用电源时，也可送工作电源。3、尽量避免用母联断路器或相邻工作电源强送或试送(确证设备无故障时除外)。如有可能可适当改变运行方式，例如把强送、试送电的设备倒换至离电源最远的一侧等。4、如有可能，在试送电前，将继电保护的动作时限改小(该定值应由继保人员事前备好送交运行处备案)。5、强送或试送电前，必须先退出重合闸装置，试送正常后投入。6、我厂220千伏出线开关原则上不作为强送端。7、如要求我厂220千伏线路
7、开关强送时，则要求强送线路全线切除故障时间不超过0.1秒，即强送线路开关的主保护（光纤差动保护等）强送前必须投入。零起升压零起升压所谓从零起升压试验:就是在条件允许时，对跳闸设备(如母线、主变及其回路、送电线路)可用发电机或发变组从零起升压试验，以证明设备是否完好，可否重新投入运行。零起升压试验的方法和步骤如下：1、将零起升压试验用发电机或发变组从系统中解列并减少励磁将发电机定子电压降至零，拉开励磁开关，维持额定转速。2、将接到被试设备上的所有断路器均拉开。3、检查被试设备确无电压。4、进行必要的倒闸操作，使试验用机组与被试设备单独连接。5、合上该发电机的主断路器。6、合上励磁开关，手动慢慢增
8、加励磁，严密监视发电机定子、转子电流及电压表指示和被试设备的电压表指示，并检查发电机的零序电压表指示，加上励磁后，发电机三相电流表应无指示。7、如三相电流表都为“0”时，则将发电机的电压慢慢地升至额定电压的1.05倍，如经过515分钟无异状，就说明设备无故障，即可恢复运行。加压试验时，应同时派人察看所有加压试验回路内的设备，注意其内、外部是否有火花、放电、异声等情况。8、如升压过程中三相电流表有指示相同，电流随着增加励磁而增加，而静子电压升不起来或升不高，则说明设备发生三相短路。此时不应再增加励磁，只要静子电流表有读数即可，发现静子电流有指示，不可在减去励磁前直接拉开主断路器，试验时间包括升减
9、电流在内，不应超过5分钟。9、如升压过程中发电机三相电流表指示值不相等，就说明有不对称短路。这时的试验时间不应超过5分钟，发电机最大一相的电流不得超过额定值的25%。10、如升压过程中发电机静子回路检漏仪有指示或零序电压表有不正常指示时，则说明设备有接地故障。11、经试验确定被试设备存在故障，则将故障设备停电隔离，视情况恢复发电机或发变组正常运行方式。12、进行从零起升压的加压试验时，如经过变压器来进行加压，而被试验的设备正常系在中性点接地的系统中运行时，则在试验时应把变压器的中性点接地，否则接地故障就不能发现。13、被升压的所有设备应有完备的继电保护。14、如果零升回路包括母差回路中的电流互
10、感器，则应将母差的电流互感器二次回路短接或将母差保护停用后方可零升。零起升压系统线路的重合闸应停用。15、零起升压的发电机应配有过电压保护并投入。零起升压发电机的强行励磁、自动电压调整装置等均应停用。二：电气主系统的事故处理频率不正常的事故处理1、电力系统频率应经常保持在50周/秒，其偏差不得超过0.2周/秒。当系统频率不能维持正常时，按省调要求配合处理，使之恢复正常。2、当我厂220KV系统与系统解列运行时，如上级调度授权市调对独立系统调度管理，可按下列原则进行频率调整:2.1、系统频率应经常保持在50周/秒运行，其偏差不得超过0.5周/秒。2.2、当系统频率下降到49.5周/秒以下或升高到
11、50.5周/秒以上时，值班人员无须等待值班调度员的命令，立即自动增减出力，使频率恢复到49.550.5周/秒之间运行，当本厂出力已达到最大、最小技术出力仍不能使频率达到规定标准时，联系市调继续处理。电压异常的事故处理1、当各级母线电压超过或低于本规程1.1.2.2条规定的电压允许变动范围时，值班人员应不待电网调度员的命令自行调整发电机励磁增减无功出力，使母线电压恢复至允许变化范围内，当发电机已带至满负荷而母线电压仍超出允许变动范围内，应报告电网调度员迅速处理。2、当系统电压下降，引起发电机过励，发电机则在正常强励时间20秒内运行人员不得干涉，若超过强励时间仍不能恢复，应减少发电机励磁电流，并将
12、励磁电流保持在一定范围内，使该强励信号复归。3、当发电机电压已降至90%额定电压导致发电机过负荷时，按照发电机规程中过负荷处理规定进行处理。4、如6KV厂用电系统电压降至5.7KV及以下影响厂用电安全运行时，应将厂用电调由03号启动变供电。系统解列或母线电压消失事故处理1、当本厂系统与主电网系统的联络线断路器，主变高压侧断路器发生事故跳闸，使系统解列或发电机与系统解列，而断路器两侧仍保持电压时，无须等待调度员的命令，应迅速调整恢复同期并列，同时将此事报告调度员。2、当母线电源断路器跳闸引起母线电压消失时，无论当时情况如何，值班人员首先拉开接在该母线上有来电可能的断路器，同时迅速恢复受影响的厂用
13、电。3、母线故障停电后，按下列原则处理:3.1、立即对停电母线进行外部检查，并把检查结果迅速报告调度员、值长，并按其命令处理。3.2、不允许对故障母线不经检查即行强送电，以防事故扩大。3.3、找到故障点应迅速隔离，在故障点隔离后，对停电母线迅速送电，有条件时应考虑用外来电源对停电母线先受电，联络线要防止非同期合闸。3.4、找到故障点但不能迅速隔离的，若系双母线中的一组母线故障时，应迅速对故障母线上的各元件检查，确认无故障后，冷倒至运行母线并恢复送电。联络线要防止非同期合闸。3.5、经检查找不到故障点时，应用外来电源对母线进行试送电，禁止将故障母线的设备冷倒至运行母线恢复送电。如当时机组条件允许
14、，可对母线进行零起升压，一般不允许用本厂电源对故障母线试送电。3.6、双母线中的一组母线故障，用发电机对故障母线进行零起升压时，或用外来电源对故障母线试送电时，或用外来电源对已隔离故障点的母线先受电时，均需注意母差保护的运行方式，必要时应停用母差保护。4、如母线发生事故电压消失时，配电装置上有人工作，则在试送或升压之前应去该处检查，通知他们离开。5、如在母线电压消失的同时，发现配电装置上有爆炸、冒烟、起火等短路征象，值班人员应停电检查配电装置。如检查确定故障是在主母线上，则应将其停电隔离，然后对系统的完好部分可按规定的特殊方式进行。系统振荡的事故处理电网发生振荡的一般现象电网发生振荡的主要原因
15、发电厂自行处理规定电网发生振荡的一般现象发电机、变压器及联络线的电流、电压、功率表周期性的剧烈摆动，振荡中心电压波动最大，周期性的降低或接近于零；失去同步的发电厂间联络线输送功率往复摆动。虽有电气联系，但送端频率升高，受端频率降低，并略有摆动；发电机有异音，电灯忽明忽暗，可能甩掉部分负荷。电网发生振荡的主要原因1.电网发生严重事故，特别是邻近长距离联络线发生短路故障；2.长距离线路送电到受端电网，输送功率超过其稳定极限；3.环状网络(或并列双回线)突然开环，使两部分电网联络阻抗增大。4.送、受端之间的大型联络变压器突然断开或电网大型机组突然切除，使联络阻抗增大；5.大型发电机(特别是送端发电厂
16、)进相运行或失去励磁，大型调相机欠励磁运行；6.事故时开关或继电保护拒动或误动，无自动调节装置或虽有而失灵。7.电源间非同期合闸未能拖入同步。发电厂自行处理规定1、发电机不得无故从系统中解列，在频率或电压严重下降威胁到厂用电的安全时，可执行将高压厂用电调由03号启动变供电（串调，不必开取操作票）。2、若由于发电机失磁而引起系统振荡时，现场值班人员应立即将失磁的机组解列。3、利用人工方法进行再同步:（1）根据调度要求，提高发电机无功出力，尽可能使发电机电压提高到允许最大值（考虑与厂用电系统电压最高允许值配合）。（2）当我厂周率升高时，应立即自行降低降低出力，使频率下降，直到振荡消失或频率降至系统
17、正常频率偏差的下限值(我厂与我省电力系统解列运行时，频率下限值为49.5Hz，我厂与省电力系统并列运行时，频率下限值为49.8 Hz)为止。（3）当我厂周率降低时，应应立即采取果断措施(包括使用事故过负荷和紧急拉路)使频率提高，直到系统正常频率偏差的下限值以上。符合下列情况下之一，应执行解列停机：（1）非同步运行时，通过发电机的振荡电流超出允许范围，可能致使重要设备损坏。（2）采取人工再同步(包括有自动调节措施)，在34分钟之内未能恢复同步运行。220KV线路断路器跳闸的事故处理1、线路断路器跳闸，应报告电网调度员为何种保护动作，并在运行值班日志和断路器故障跳闸记录簿上作好记录。2、220KV
18、线路断路器跳闸后，我厂一般不作为强送端，线路受电正常后按调度员的命令进行同期鉴定合闸送电。3、对已达到允许次数前一次已退出重合闸装置的断路器故障跳闸后，应对断路器进行一次检查，确证无喷油、冒烟、漏气、短路痕迹等现象后，可按调度员命令试送电一次。4、带电作业线路不允许强送，待联系后方可试送。5、试送或强送电后，应对已合闸的断路器进行外部检查，线路过负荷跳闸，在试送后即应与调度员联系更改继电保护整定值或调整负荷。厂用电系统的事故处理厂用电系统事故处理原则1、厂用电系统事故处理原则是尽可能保持厂用设备的运行(特别是重要的厂用电设备)。2、如6KV母线或400V母线按正常运行方式运行，其工作电源断路器
19、发生跳闸时，应按如下原则处理:2.1如备用电源开关自投成功，应检查有关厂用母线的电压是否恢复正常，检查保护装置动作情况，判明故障点，并加以隔离。2.2如备用厂干或备用厂变未投入并且快切装置（含BZT装置）无闭锁信号，可不经任何检查，立即强送备用电源一次。2.3、如备用电源开关自投后又跳闸，不得再次强送，此时检查母线及用电设备。2.4、若检查发现有明显故障，但可与母线隔离时，应立即将故障点与母线隔离，并迅速恢复母线的供电。2.5、若检查发现厂用母线有明显的故障而不能隔离时，对于分段母线应拉开故障母线电源开关，停用故障母线，迅速恢复非故障段母线的运行；对于不分段的母线，应停用该母线，并将可以转移的
20、部分用电设备转移到其它母线上，恢复其运行。2.6、若检查母线上无明显故障，应拉开母线上所有用电设备，测量绝缘正常后，对厂用母线试送电，成功后先对重要用电设备进行检查，无问题则迅速送电，恢复其运行。三、发电机常见故障及处理发电机定子单相接地 发电机定子接地系指发电机定子绕组回路直接相连接的一次系统发生的单相接地。定子接地有瞬时接地、断续接地、永久接地之分，内部接地和外部接地之分，金属性接地、电弧接地、电阻接地之分，以及真、假接地之分。发电机定子单相接地1、小动物引起定子接地。2、定子绕组绝缘损坏。3、定子绕组回路中的绝缘瓷瓶受潮或脏物引起定子回路接地。4、发变组单元接线中，主变压器低压侧绕组或者
21、高压厂用变压器高压绕组内部发生单相接地，都会引发定子接地报警信号。5、发电机的带开口三角绕组的电压互感器，其高压熔断器熔断时也会发定子接地报警（假接地报警）。定子接地的原因：1、发电机发出“定子接地”报警后，应判明接地相别和真、假接地。当定子一相为金属性接地时，通过切换定子电压表可测得接地相对地电压为零，非接地相对地电压为线电压，各线电压不变且平衡。定子绝缘电阻测量测得“定子接地”电压表指示为零序电压值。由于“定子接地”电压表接在发电机电压互感器开口三角绕组的两端，因此，正常运行时“定子接地”电压表的指示为零（开口三角形接线的三相绕组相电压相量和为零），当定子绕组出现一相接地时，因开口三角形连
22、接的二次绕组连接的三相绕组相电压为100/3V，故“定子接地”电压表的指示应为3U0=3100/3=100V。定子接地的现象及判断：2、如果一点接地发生在定子绕组的内部或发电机出口，且为电阻性，或接地发生在发变组主变压器低压绕组内，切换测量定子电压表，测得接地相对地电压大于零而小于相电压，非接地相对地电压大于相电压而小于线电压，“定子接地”指示小于100V。3、当发电机电压互感器高压侧一相或两相熔断器熔断时，其二次侧开口三角绕组端电压也要升高。如A相熔断器熔断，发电机各相对地电压未发生变化，仍为相电压，但电压互感器的二次侧电压测量值因A相熔断发生了变化，即UAB、UCA降低，而UBC仍为线电压
23、（线电压不平衡），各相对地电压UB0、UC0接近相电压，UA0明显降低（相对地无电压升高），“定子接地”电压表指示为100/3V，发“定子接地”信号（假接地）。真假接地的根本区别：真接地时，定子电压表指示接地相对地电压降低（或等于零），非接地相对地电压升高（大于相电压但不超过线电压），而线电压仍平衡。假接地时，相对地电压不会升高，线电压也不平衡。1、规程规定：容量在150MW及以下的发电机，当接地电容电流小于5A时，在未清除故障前允许发电机在电网一点接地的情况下短时运行，但最多不超过2h；单元接线的发电机变压器组寻找接地的时间不得超过30min。对于容量或接地电容电流大于上述规定的发电机，当定
24、子电压回路单相接地时，要求立即将发电机解列并灭磁。这是考虑接地发生在发电机内部，接地电弧电流易使铁心损坏，另外，接地电容电流能使铁心熔化，熔化的铁心又会引起损坏区域的扩大，使有效铁心“着火”，由单相短路发展为相间短路。发电机定子接地的处理：2、当接到“定子接地”报警后，应判明真、假接地。若判明为真接地，应检查发电机本体及所连接的一次回路，如接地点在发电机外部，应设法消除。如将厂用电倒为备用电源供电，观察接地是否消失。如果接地无法消除，对于200MW以上的机组，应在30min内停机。如果查明接地点在发电机内部（在窥视孔能见到放电火花或电弧），应立即减负荷停机，并向上级调度汇报。如果现场检查不能发
25、现明显故障，但“定子接地”报警又不消失，应视为发电机内部接地，30min内必须停机检查处理。3、若判明为假接地，应检查并判明发电机电压互感器熔断器熔断的相别，视具体情况带电或停机更换熔断器。4、若保护动作发电机跳闸，按发电机事故跳闸处理；5、若发电机未跳闸，应检查发电机有无漏水，发电机P.T有无故障，全面核对表计及继电器掉牌情况，如判断为发电机定子接地，应紧急停机处理。发电机转子接地 发电机转子接地有一点接地和两点接地，另外还会发生转子层间和匝间短路故障。转子接地有瞬时接地、断续接地、永久接地之分，也有内部接地和外部接地，金属性接地和电阻性接地之分。转子接地的原因：1)工作人员在励磁回路上工作
26、，因不慎误碰或其他原因造成转子接地。2)转子滑环绝缘损坏、转子槽口绝缘损坏、转子槽绝缘和端部绝缘损坏、转子引线绝缘损坏等引起接地。3)长期运行绝缘老化、因杂物或振动使转子部分匝间绝缘垫片位移，将转子通风孔局部堵塞，使转子绕组绝缘局部过热老化引起转子接地。4)蛇、鼠类等小动物窜入励磁回路，定子进出水之路绝缘引水管破裂漏水，励磁回路脏污等引起转子接地。转子接地的现象：转子回路一点接地时，因一点接地形不成电流回路，故障点无电流通过，励磁系统仍保持正常状态，不影响机组的正常运行。看转子接地信号能否复归，若能复归则为瞬时接地，若不能复归，则用万用表测量转子正负极对地电压，如发现某极对地电压降为零，另一极
27、对地电压升至全电压，说明确实发生了一点接地。转子接地的处理：1)检查励磁回路是否有人工作，如系工作人员引起，应予纠正。2)检查励磁回路各部位有无明显损伤或因脏污接地，若因脏污接地应进行吹扫。3)对有关回路进行详细外部检查，必要时轮流停用整流柜，以判明是否由于整流柜直流回路接地引起。4)检查区分接地是在励磁回路还是在测量保护回路。5)若转子接地为一点稳定金属性接地，且无法查明故障点，除加强监视机组运行外，在取得调度同意后，将转子两点接地保护作用于跳闸，并申请尽快停机处理。6)转子带一点接地运行，若机组又发生欠励磁或失步，一般可认为转子接地已发展为两点接地，这时转子两点接地保护动作跳闸，否则应立即
28、人为停机。对于双水内冷机组，在转子一点接地时又发生漏水，应立停机。转子两点接地或转子层间短路的现象及处理：当转子发生两点接地时，转子电流表指示剧增，转子和定子电压表指示降低，无功功率表指示明显降低，功率因数提高甚至进相，“转子一点接地”光字牌亮，警铃响，机组振动教大。严重时，可能发生发电机失步或失磁保护动作跳闸。由于转子两点接地时，转子电流增加很多，造成励磁回路设备过热甚至损坏。如果其中一接地点发生在转子绕组内部，部分转子绕组也要出现过热。另外，转子两点接地使磁场的对称性遭破坏，故机组产生强烈振动，特别是两点接地时除发生刺耳的尖叫声外，发电机两端轴承间隙还可能向外喷带火苗的黑烟。为此，发电机发
29、生转子两点接地时，应立即紧急停机。如果“转子一点接地”光字牌未亮，由于转子层间短路引起机组振动超过允许值或转子电流明显增大时，应立即减小负荷，使振动和转子电流减少至允许范围。发电机转子一点接地发电机转子一点接地现象:1）“发电机转子一点接地”信号发出，CRT报警；2）转子绝缘监察指示一极对地电压降低或为零，另一极对地电压升高或为转子电压；3）转子一点接地装置接地指示灯可能亮。原因:发电机励磁回路绝缘降低或直接接地处理:1）如转子一点接地保护动作跳闸，按事故跳闸处理.2）如转子一点接地保护未动作跳闸，应对励磁系统进行全面检查，检查处理中，必须避免造成两点接地；3）若转子接地信号发出时伴有机组振动
30、现象，应立即解列停机。发电机的非同期并列 同步发电机与系统并列时必须满足四个条件：即待并发电机的电压与系统的电压大小相等、相位相同；待并发电机的频率与系统的频率相等；待并发电机的电压相序与系统的电压相序一致。若上述四条件之一不满足要求时，人为操作或借助自动装置操作将发电机并入系统，这种并列操作称非同期并列。非同期并列是发电厂电气操作的恶性事故之一，非同期并列对发电机、对系统都会造成严重后果。非同期并列时，由于合闸冲击电流很大，机组产生剧烈振动，使待并发电机绕组变形、扭弯、绝缘崩裂、定子绕组并头套熔化，甚至将定子绕组烧毁。特别是大容量机组与系统非同期并列，将造成对系统的冲击，引起该机组与系统间的
31、功率振荡，危及系统的稳定运行。因此，必须防止发电机的非同期并列。发电机非同期并列现象：发电机非同期并列时，发电机定子产生巨大的电流冲击，定子电流表剧烈摆动，定子电压表也随之摆动，发电机发生剧烈振动，发出轰鸣声，其节奏与表计摆动相同。非同期并列的处理：发电机的非同期并列应根据事故现象正确判断处理。当同期条件相差不悬殊时，发电机组无强烈的振动和轰鸣声，且表计摆动能很快趋于缓和，则机组不必停机，机组会很快被系统拉入同步，进入稳定运行状态。若非同期并列对发电机产生很大的冲击和引起强烈的振动，表计摆动剧烈且不衰减时，应立即解列停机，待试验检查确认机组无损坏后，方可重新起动开机。发电机的失磁 同步发电机失
32、去直流励磁，称为失磁。发电机失磁后，经过同步振荡进入异步运行状态，发电机在异步运行状态下，以低滑差s与电网并列运行，从系统吸取无功功率建立磁场，向系统输送一定的有功功率，是一种特殊的运行方式。发电机失磁的原因：引起发电机失磁的原因有励磁回路开路，如自动励磁开关误跳闸，励磁调节装置的自动开关误动；转子回路断线，励磁机电枢回路断线，励磁机励磁绕组断线；励磁机或励磁回路元件故障，如励磁装置中元件损坏，励磁调节器故障，转子滑环电刷环火或烧断；转子绕组短路；失磁保护误动和运行人员误操作等。发电机失磁运行的现象：1)、语音或中央报警，“发电机失磁”光字牌亮。2)、转子电流表的指示等于零或接近于零。转子电流
33、表的指示与励磁回路的通断情况及失磁原因有关，若励磁回路开路，转子电流表指示为零；若励磁绕组经灭磁电阻或励磁机电枢绕组闭路，或AVR、励磁机、硅整流装置故障，转子电流表有指示。但由于励磁绕组回路流过的是交流(失磁后，转子绕组感应出转差频率的交流)，故直流电流表有很小的指示值。3)、转子电压表指示异常。在发电机失磁瞬间，转子绕组两端可能产生过电压(励磁回路高电感而致)；若励磁回路开路，则转子电压降至零；若转子绕组两点接地短路，则转子电压指示降低；转子绕组开路，转子电压指示升高。4)、定子电流表指示升高并摆动。升高的原因是由于发电机失磁运行时，既向系统送出一定的有功功率，又要从系统吸收无功功率以建立
34、机内磁场，且吸收的无功功率比原来送出的无功功率要大，使定子电流加大。摆动的原因是因为力矩的交变引起的。发电机失磁后异步运行时，转子上感应出差频交流电流，该电流产生的单相脉动磁场可以分解为转速相同、方向相反的正向和反向旋转磁场；其中，反向旋转磁场以相对于转子sn1的转速逆转子转向旋转，与定子磁场相对静止，它与定子磁场作用，对转子产生制动作用的异步力矩；另一个正向旋转磁场，以相对于转子sn1的转速顺转子转向旋转，与定子磁场的相对速度为2 sn1，它与定子磁场作用，产生交变的异步力矩。由于电流与力矩成正比，所以力矩的变化引起电流的脉动。5)、定子电压降低且摆动。发电机失磁时，系统向发电机送无功功率，
35、因定子电流比失磁前增大，故沿回路的电压降增大，导致机端电压下降。电压摆动是由于定子电流摆动引起的。6)、有功功率表指示降低且摆动。有功功率输出与电磁转矩直接相关。发电机失磁时，由于原动机的转矩大于电磁转矩，转速升高，汽轮机调整器自动关小汽门，这样，驱动转矩减小，输出的有功功率也减小，直到原动机的驱动转矩与发电机的异步转矩平衡时，调速器停止动作。发电机的有功输出稳定在小于正常值的某一数值下运行。摆动的原因也是由于存在交变异步功率造成的。7)、无功功率表指示为负值，功率因数表指示进相。发电机失磁进入异步运行后，相当于一个滑差为s的异步发电机，一方面向系统送出有功功率，另一方面自系统吸收大量的无功功
36、率用于励磁，所以发电机的无功功率表指示负值，功率因数表指示进相。发电机失磁运行的影响及应用条件：失磁对发电机和电力系统都有不良影响，在确定发电机能否允许失磁运行时，应考虑这些影响。发电机失磁运行的影响如下：1)、严重的无功功率缺额造成系统电压下降。发电机失磁后，不但不能向系统输送无功功率，反而从系统吸收无功功率，造成系统无功功率严重缺额。若系统无功电源不能提供这部分额外的无功功率，则系统电压会显著下降。电压的下降，不仅影响失磁机组厂用电的安全运行，还可能引起其他发电机的过电流。更严重的是电压下降，降低了其他机组的功率极限，可能破坏系统的稳定，还可能因电压崩溃造成系统瓦解。2)、对失磁机组的影响
37、。发电机失磁时，使定子电流增大，引起定子绕组温度升高；失磁运行是发电机进相运行的极端情况，而进相运行将使机端漏磁增加，故会使端部铁芯、构件因损耗增加而发热，温度升高；由于失磁运行，在转子本体中感应出差频交流电流，差频电流产生损耗而发热，在某些部位，如槽楔与齿壁之间、护环与本体的搭接处，损耗可能引起转子的局部过热；由于转子的电磁不对称产生的脉动转矩将引起机组和基础的振动。允许发电机失磁运行的条件：1)、系统有足够的无功电源储备。通过计算，应能确认发电机失磁后能保证电压不低于额定值的90，这样才能保证系统的稳定。2)、定子电流不超过发电机运行规程所规定的数值，一般不超过额定值的1.1倍。3)、定子
38、端部各构件的温度不超过允许值。4)、转子损耗：对外冷式发电机不超过额定励磁损耗；内冷式发电机不超过0.5倍额定励磁损耗。这是因为内冷式转子在正常运行时，励磁绕组的发热量是由导体内部直接传出，这种结构的转子表面散热面积相对较小，而在异步运行时，转子中的差频电流造成的热流分布不同于正常，转子的热量只有一部分被导体内的冷却水带走，故转子损耗不能太大。发电机失磁运行的处理：由于不同电力系统无功功率储备和机组类型的不同，有的发电机允许失磁运行，有的则不允许失磁运行，因此，处理的方式也不同。对于汽轮发电机，如100MW汽轮机组，经大量失磁运行试验表明，发电机失磁后，在30s内若将发电机的有功功率减至额定值
39、的50%，可继续运行15min；若将有功功率减至额定值的40%，可继续运行30min。但对无功功率储备不足的电力系统，考虑电力系统的电压水平和系统稳定，不允许某些容量的汽轮发电机失磁运行。对于调相机和水轮发电机，无论系统无功功率储备如何，均不允许失磁运行。因调相机本身是无功电源，失去励磁就失去了无功调节的作用。而水轮发电机其转子为凸极转子，失磁后，转子上感应的电流很小，产生的异步转矩小，故输出有功功率也小，失磁运行无多大实际意义。基于上述分析，发电机失磁后的处理方式如下：不允许发电机失磁运行的处理步骤如下：1)、根据表计和信号显示，尽快判明失磁原因。2)、失磁机组可利用失磁保护带时限动作于跳闸
40、。若失磁保护未动作，应立即手动将机组与系统解列。3)、若失磁机组的励磁可切换至备用励磁，且其余部分仍正常，在机组解列后，可迅速切换至备用励磁，然后将机组重新并网。4)、在进行上述处理的同时，应尽量增加其他未失磁机组的励磁电流，以提高系统电压稳定能力。5)严密监视失磁机组的高压厂用母线电压，在条件允许且必要时，可切换至备用电源供电，以保证该机组厂用电的可靠。发电机的振荡和失步 同步发电机正常运行时，相对静止的定子三相绕组合成磁场与转子磁场之间可看成有弹性的磁力线联系。当负载增加时，转子的位移角(功角)将增大，这相当于把磁力线拉长；当负载减小时，角将减小，这相当于磁力线缩短。当负载突然变化时，由于
41、转子有惯性，转子位移角不能立即稳定在新的数值，而是在新的稳定值左右要经过若干次摆动，这种现象称为同步发电机的振荡。振荡有两种类型，一种是振荡的幅度愈来愈小，角的摆动逐渐衰减，最后稳定在某一新的位移角下，仍以同步转速稳定运行(称同步振荡)；另一种是振荡的幅度愈来愈大，角不断增大，直至脱出稳定范围，使发电机失步，发电机进行异步运行(称非同步振荡)。发电机发生振荡或失步现象：1)定子电流表指示超出正常值，且往复剧烈摆动；2)定子电压表和其他母线电压表指针指示低于正常值，且往复摆动；3)有功负荷与无功负荷大幅度剧烈摆动；4)转子电压、电流表的指针在正常值附近摆动；5)发电机发出有节奏的鸣声，并与表计指
42、针摆动节奏合拍；6)低电压继电器和过负荷保护可能动作报警；7)在控制室可听到有关继电器发出有节奏的动作和释放的响声，其节奏与表计摆动节奏合拍。发电机振荡和失步原因：1)、静态稳定破坏。这往往发生在运行方式的改变，使输送功率超过当时的极限允许功率。2)、发电机与电网联系的阻抗突然增加。这种情况常发生在电网中与发电机联络的某处发生短路，一部分并联元件被切除，如双回线路中的一回被断开，并联变压器中的一台被切除等。3)、电力系统的功率突然发生不平衡。如大容量机组突然甩负荷，某联络线跳闸，造成系统功率严重不平衡。4)、大机组失磁。大机组失磁，从系统吸取大量无功功率，使系统无功功率不足，系统电压大幅度下降
43、，导致系统失去稳定。5)、原动机调速系统失灵。原动机调速系统失灵，造成原动机输入力矩突然变化，功率突升或突降，使发电机力矩失去平衡，引起振荡。6)、发电机运行时电势过低或功率因数过高。7)、电源间非同期并列未能拉入同步。单机失步引起的振荡与系统性振荡的区别：1)、失步机组的表计摆动幅度比其他机组表计摆动幅度要大；2)、失步机组的有功功率表指针摆动方向正好与其他机组的相反，失步机组有功功率表摆动幅度可能满刻度，其他机组在正常值附近摆动；3)、系统性振荡时，所有发电机表计的摆动是同步的。当发生振荡或失步时，应迅速判断是否为本厂误操作所引起，并观察是否有某台发电机发生了失磁。如本厂情况正常，应了解系
44、统是否发生故障，以判断发生振荡或失步的原因。发电机发生振荡或失步的处理如下：1)、立即增加发电机的励磁电流。通过增加励磁电流，以提高发电机的电势，增加功率极限，提高发电机稳定性。这是由于励磁电流的增加，使定、转子磁极间的拉力增加，削弱了转子的惯性，在发电机到达平衡点时而拉入同步。但发电机励磁系统若处在强励状态，1min内不应干预。2)、如果是由于单机高功率因数引起，则应降低有功功率，同时增加励磁电流。这既可降低转子惯量，也提高了功率极限而增加机组稳定运行能力。3)、当振荡是由于系统故障引起时，应立即增加各发电机的励磁电流，并根据本厂在系统中的地位进行处理。如本厂处于送端，为高频系统，应降低机组
45、的有功功率；反之，本厂处于受端且为低频率系统，则应增加有功功率，必要时采取紧急拉路措施，以提高频率。4)、如果是单机失步引起的振荡，采取上述措施经一定时间仍未进入同步状态时，根据现场规程规定，应将机组与系统解列。以上处理，必须在系统调度统一指挥下进行。发电机内部爆炸、着火故障现象：发电机内部有强烈爆炸声，两侧端盖处冒烟，有焦臭味；发电机内部氢气压力大幅度波动(升高或降低)，出口氢温升高，氢气纯度下降，发电机表计指示可能基本正常或发电机内部保护动作。处理：1）发电机着火爆炸时应按破坏真空紧急停机步骤处理；2）切断氢源和电源；3）开启向发电机供二氧化碳门，打开发电机氢气排气门；4）当汽轮机发电机转
46、速降至1000r/min以下时，应立即向发电机内充二氧化碳；5）保持发电机密封油及定子冷却水系统运行，直至火焰熄灭为止；6）在灭火过程中，为避免主轴弯曲，应保持发电机在300r/min左右转动。发电机过负荷现象：1)、定子电流指示超过额定值；2)、有、无功表指示超过额定值；原因：系统发生短路故障、发电机失步运行、成群电动机启动和强行励磁等情况下，发电机的定子或转子都可能短时过负荷。处理：1)、系统有故障，监视发电机各部分温度不超限，定子电流为额定值。2)、系统无故障，单机过负荷，系统电压正常：A.减少无功，使定子电流降到额定值以内，但功率因数不超过0.95，定子电压不低于0.95倍额定电压。注
47、意定子电流达到允许值所经过的时间，不允许超过规定值。B、若减少无功不能满足要求，则降低有功。C、因励磁调节器通道故障引起定子过负荷，应将调节器进行通道切换，必要时切手动运行（注意手动运行时无限制功能）。D、加强对发电机端部、滑环和整流子的检查。如有可能加强冷却：降低发电机入口风温，发电机、变压器组增开油泵、风扇等。E、过负荷运行时，应密切监视定子线圈，空冷器前后的冷、热风温度、机组振动摆度，不准超过允许值，并作好详细的记录。发电机三相电流不平衡现象：1)、定子三相电流指示互不相等，三相电流差较大。2)、当不平衡超限且超过规定运行时间时，负序信号装置发“发电机不对称过负荷”信号。3)、造成转子的
48、振动和发热。原因：1)、发电机及其回路一相断线或断路器一相接触不良。2)、某条送电线路非全相运行。3)、系统单相负荷过大：如有容量大的单相负载。4)、定子电流表或表计回路故障也回使定子三相电流表指示不对称。处理方法：1）对发变组进行全面检查；2）在负序电流8%额定电流值且定子最大电流未超过额定值时，允许连续运行；3）当负序电流8%额定电流值时，应向调度汇报，降低发电机无功负荷或有功负荷，将负序电流降至允许值范围内；4）如果负序电流保护启动，延时将机组与系统解列，按事故停机处理；5）若不平衡由于机组内部故障引起，则应停机灭磁处理；6）若不平衡由厂用电系统、励磁系统故障引起，应采取相应措施；7）若
49、发电机不平衡由系统故障引起，应立即汇报调度，设法消除。并在发电机带不平衡负荷运行的允许时间未到达之前，拉开非全相运行的线路开关；8）发电机在带不平衡电流运行时，应加强对发电机转子发热和机组振动的监视和检查。发电机定子温度异常现象：发电机绕组或铁心温度比正常值明显升高或超限，发电机各轴承温度比正常值明显升高或超限。原因：1)、测量元件故障；2)、冷却系统故障：冷却水压不够、冷却水量不足、管路堵塞、破裂或阀心脱落。3)、三相电流不平衡超限引起温度升高。机组振摆大。4)、发电机过负荷。5)、冷却油盆油量不足或冷却水管破裂，导致冷却油盆混水。处理：1)、判断是否为表计或测点故障：是则通知维护处理，并将
50、故障测点退出，密切监视其它测点的温度正常。2)、若表计或测点指示正确，温度又在急剧上升，则减负荷使温度降到额定值以内。否则停机处理。3)、检查三相电流是否平衡，不平衡电流是否超限，若超限则按三相不平衡电流进行处理。4)、检查三相电压是否平衡，功率因数是否在正常范围以内，若不符合要求则调整至正常。5)、判断是否为冷却水故障引起，若冷却水温升高，则应检查和调节冷却水的流量、压力在正常范围内。6)、若为过负荷引起，按过负荷方式进行处理。7)、若为冷却水管破裂，则关闭相应阀门，停机处理。8)、运行中，定子铁心部分温度普遍升高：应检查定子三相电流是否平衡、进风温度和出风的温差、空冷器的冷却水是否正常，采
