發(fā)電機異常運行及事故處理

1、 發(fā)電機異常運行及事故處理 發(fā)電機過負荷一、 事故情況下允許發(fā)電機定子線圈在短時間內(nèi)過負荷運行，同時也允許轉子線圈有相應過負荷，適時過負荷允許時間規(guī)定如下：過負荷倍數(shù)過負荷電流值(A)22682309237125773093允許過負荷時間（min）60301552二、發(fā)電機的定子電流超過額定值后，電氣值班人員應該首先檢查發(fā)電機的有功、無功功率、定子電壓、勵磁電流等運行參數(shù)。如系無功過高則應及時降低勵磁電流，減少無功功率，使定子電流降至額定值；調(diào)整的過程中不得使功率因數(shù)過高或電壓過低，防止發(fā)電機失去靜態(tài)穩(wěn)定；如系有功功率超過額定值太多，減少勵磁電流不能使定子電流降至額定，此時必需聯(lián)系汽機迅速減少

2、發(fā)電機有功負荷。調(diào)整過程中應并注意電流超過允許值的時間。 發(fā)電機溫度過高一、 發(fā)電機各部分溫度、溫升與正常值有很大偏差或超過允許值時，電氣人員首先應檢查有無其他異常運行情況（如超負荷、電流不平衡、電壓或頻率異常），有無保護動作等。如有異常運行狀態(tài)，應盡快采取措施消除。二、 在查找電氣異常的同時將超溫情況匯報相關領導并汽機運行人員檢查空冷系統(tǒng)是否正常。三、 如溫度無法降至允許值，應減負荷運行，直至解列停機。 發(fā)電機的不對稱運行同步發(fā)電機由于某種原因，使三相電壓、電流失去平衡，便形成不對稱運行狀態(tài)。形成不對稱運行狀態(tài)的主要原因有：不對稱負載、各相輸電線路阻抗不平衡、線路或設備非全相運行、系統(tǒng)發(fā)生不

3、對稱短路故障、單相對地等。一、 不對稱運行對發(fā)電機的危害：1、 在轉子上感應出100HZ交流電流，造成轉子表面發(fā)熱，嚴重時將造成局部燒傷、腐蝕、滑環(huán)松動；2、 引起發(fā)電機振動。二、 不對稱運行的異?，F(xiàn)象：1、 定子三相電流不平衡。2、 發(fā)電機出口風溫上升，發(fā)電機本體、軸承均可能出現(xiàn)振動。3、 嚴重的不對稱故障將導致保護裝置負序電壓元件啟動，如有短路將造成復合電壓閉鎖過流保護動作跳閘。三、 處理措施對異?，F(xiàn)象應綜合判斷，結合平時運行數(shù)據(jù)分析是否電流表計誤差、二次接線松動，是否因過負荷、空冷器異常等原因引起。不對稱運行允許范圍主要取決于以下幾方面：1、 出風溫不超過75，進出風溫差不超過38，以保

4、證轉子溫度不致超過允許范圍。2、 發(fā)電機軸承振動不超過。3、 任何一相電流不超過額定電流。4、 三相電流不平衡值（最大、最小相之差）不超過0.1倍額定電流。 發(fā)電機變?yōu)檎{(diào)相機運行正常運行的汽輪發(fā)電機組，由于某種原因（如熱工保護誤動等）導致主汽門關閉，使發(fā)電機失去原動力，此時將進行調(diào)相機運行狀態(tài)（也可視作空載的同步電動機）。一、 調(diào)相運行的主要異常現(xiàn)象：1、 發(fā)電機有功功率表回擺至零位針擋（反偏指負）；2、 該發(fā)電機無功功率表指示上升；3、 發(fā)電機功率因數(shù)指向負值；4、 定子電流表指示減??；5、 定子電壓表指示略有上升。二、 調(diào)相運行的危害：汽輪機汽缸內(nèi)無流通蒸汽，將造成汽輪機葉片過熱損傷。三、

5、 處理辦法：一般情況下，主汽門關閉后通過發(fā)電機非電量保護將動作跳開發(fā)電機斷路器及滅磁開關。如因非電量保護未投或主汽門行程未動作等原因，發(fā)電機未跳閘，則發(fā)電機允許繼續(xù)運行，但應及時降低勵磁，調(diào)節(jié)無功并及時聯(lián)系汽機盡快恢復正常運行；如果汽機發(fā)來“機器危險”信號，應立即解列發(fā)電機。 發(fā)電機失磁運行發(fā)電機在運行中失去勵磁電流，造成轉子磁場消失，稱為失磁。發(fā)電機失磁后仍可并網(wǎng)帶一定有功負載，以低轉差率異步運行，這稱為失磁運行。一、 失磁原因：1、 轉子斷線；2、 勵磁裝置故障或滅磁開關跳閘；3、 轉子嚴重短路。二、 失磁運行的危害：1、 發(fā)電機從電網(wǎng)吸收較大無功，視在功率上升，造成定子電流和溫度均升高。

6、2、 10KV母線電壓將下降。3、 發(fā)電機及系統(tǒng)的穩(wěn)定性將下降，有可能引起振蕩。4、 異步運行的轉差電流及鐵芯渦流將造成轉子表面嚴重發(fā)熱。5、 如果失磁是轉子嚴重短路造成，發(fā)電機還將出現(xiàn)劇烈振動。三、 故障現(xiàn)象：1、 轉子電流異常：勵磁回路斷線時轉子電流大幅下降甚至到零；當尚有外部回路使轉子回路連通時（如滅磁磁開關跳閘），轉子回路將還有轉差交流電流；當轉子嚴重短路（如兩點接地）時，轉子電流可能還會增大。2、 轉子電壓異常：如勵磁回路開路，電壓表可能升高；轉子兩點對地或匝間短路，轉子電壓將下降（同時電流上升，產(chǎn)生振動）；當轉子繞組開路時，電壓表可能升高。3、 定子電流擺動并可能增大。擺動是因為繞

7、組上存在由轉子磁場感生的交變電流與工頻電流疊加造成，增大是因為從電網(wǎng)吸取大量無功。4、 上網(wǎng)無功指示下降，甚至從電網(wǎng)吸收無功，無功功率表趨向負值。5、 功率因數(shù)逐步增大，可能過渡到進相方向。6、 有功減少并擺動，這是由于汽輪機調(diào)速機構調(diào)節(jié)所致。7、 母線電壓下降并有周期性擺動。四、 處理措施：1、 發(fā)電機失磁后，如果母線電壓高于0.9倍額定電壓（9.45KV），且無其他危害發(fā)電機運行的跡象時，不必停機，應盡快減少有功，恢復勵磁，并控制發(fā)電機定子電流在允許范圍內(nèi)。2、 同時提高本段母線上同步電機的勵磁，以維持母線電壓水平和系統(tǒng)穩(wěn)定性。3、 如發(fā)生危及發(fā)電機運行的其他跡象（如電壓低于0.9倍額定電

8、壓、電流過大、發(fā)生振蕩等），或者在30min內(nèi)不能恢復勵磁，則應將發(fā)電機解列。4、 發(fā)生轉子兩點接地應立即解列發(fā)電機。實際失磁故障時，現(xiàn)場表現(xiàn)出的異常不盡相同，要結合實際綜合分析判斷。 勵磁回路的其他故障一、 發(fā)電機不能正常升壓：新安裝或檢修過的發(fā)電機，首次達到額定轉速后，如不能正常升壓，應首先檢查以下方面：1、 檢查勵磁回路有無斷線（包括轉子，勵磁電纜，勵磁柜一次接線等），勵磁裝置的整流功率及調(diào)節(jié)控制等有無故障。2、 檢查碳刷位置是否正確，是否接觸良好。3、 檢查發(fā)電機測保PT、勵磁PT、勵磁變的各側熔斷器、空開是否完好。4、 檢修時間過長、突然短路過、被意外消磁都有可能導致轉子剩磁下降，正

9、常起勵時將達不到建壓臨界值，此時可將起勵建壓值略調(diào)高1-2KV。5、 檢查是否檢修過程中調(diào)換過勵磁輸出電纜極性（此時勵磁電壓、定子電壓都會有微小指示），此時可將勵磁輸出電纜兩極對調(diào)。二、 勵磁回路兩點接地：勵磁回路兩點接地的主要現(xiàn)象有：1、 勵磁電流增大；2、 勵磁電壓有變化（如為恒勵磁電流控制方式勵磁電壓將下降，恒定子電壓、功率因數(shù)方式，勵磁電壓將由于自動調(diào)節(jié)作用而增大）；3、 無功功率和定子電壓都將下降；4、 定子電流將發(fā)生變化；5、 故障如發(fā)生在轉子繞組內(nèi)部，發(fā)電機將發(fā)生明顯振動；6、 轉子接地保證可能動作。勵磁系統(tǒng)發(fā)生兩點接地后應立即停機檢修，重新開機應從零起緩慢升壓，全面詳細檢查。

10、發(fā)電機的非同期并列在未滿足并列條件中任一項或幾項時就將發(fā)電機并列，這就會造成非同期并列。一、 非同期并列的危害：1、 合閘瞬間，將會產(chǎn)生巨大沖擊電流，設備將受到巨大電動力的沖擊作用，并嚴重發(fā)熱，設備的機械強度和絕緣都容易損壞；2、 可能破壞電網(wǎng)穩(wěn)定，造成系統(tǒng)振蕩；3、 造成相關電氣設備保護動作跳閘。二、 非同期并列的現(xiàn)象：1、 定子電流急劇升高，并有強烈擺動；2、 母線電壓表下降，并有擺動；3、 由于沖擊力矩的作用，汽輪發(fā)電機組發(fā)出強烈振動和轟鳴（“吼”）聲。三、 非同期并列的處理辦法：1、 若發(fā)電機產(chǎn)生很大的沖擊電流和和振動并不衰減時，應立即解列發(fā)電機，斷開滅磁開關；2、 停機后測量定子繞組

11、絕緣電阻，聯(lián)系檢修人員打開發(fā)電機端蓋，檢查定子繞組（尤其是端部）有無變形情況，查明無損后，方可再次啟動。 發(fā)電機的振蕩發(fā)電機的振蕩，是指當發(fā)電機與用戶（電網(wǎng)）的功率平衡被破壞時，由于轉子有慣性，使發(fā)電機功角不能立刻穩(wěn)定在新的數(shù)值上，而在穩(wěn)定值左右多次搖擺的現(xiàn)象。發(fā)電機振蕩時將與系統(tǒng)之間發(fā)生電流與功率的波動，發(fā)電機一瞬間向系統(tǒng)送出功率，另一瞬間又從系統(tǒng)吸收功率。一、 引起發(fā)電機振蕩的原因：1、 負載突變；2、 電源間的聯(lián)絡突然切斷；3、 大容量機組跳閘；4、 原動機（汽機）轉矩突變；5、 大機組失磁；6、 短路故障等。二、 發(fā)電機振蕩的危害：1、 振蕩過程中，振幅漸漸減小，最終過渡到新的工作點以

12、同步轉速運行稱同步振蕩，同步振蕩對發(fā)電機的安全運行基本沒有影響；2、 振蕩開始時過剩轉矩很大，轉子慣量使發(fā)電機工作點沖過工作極限而脫出穩(wěn)定范圍，稱為非同步振蕩，非同步振蕩將導致發(fā)電機失去同步。三、 發(fā)電機振蕩的現(xiàn)象：1、 定子電流表指針劇烈擺動，并且超出正常值范圍；2、 發(fā)電機定子及母線電壓均低于正常值，并且劇烈擺動；3、 有功功率大幅擺動；4、 轉子電壓、電流在正常值附近擺動；5、 頻率忽高忽低，發(fā)電機發(fā)出有節(jié)奏的轟鳴，其節(jié)拍與上述表計擺動節(jié)拍合拍；6、 低電壓、過負荷元件可能間歇起動；7、 強勵裝置可能間歇動作；四、 處理辦法：1、 立即增加發(fā)電機勵磁電流，以提高發(fā)電機電勢，增加功率極限，

13、增強定、轉子之間的電磁拉力；2、 減少發(fā)電機有功輸出，使發(fā)電機易于拉入同步；3、 采取上述措施后，如2min內(nèi)不能恢復同步，應立即解列停機。 電力系統(tǒng)的振蕩一、 電氣系統(tǒng)振蕩與發(fā)電機振蕩時現(xiàn)象大致相同，主要區(qū)別在于：1、 發(fā)電機發(fā)生振蕩，其所屬表針劇烈舞動，有功功率表在全盤范圍擺動；而當電力系統(tǒng)振蕩時，本發(fā)電機的表針在正常值附近擺動，且擺幅不大，有功表指針擺向正值；2、 系統(tǒng)振蕩，若本廠向系統(tǒng)送出功率則本廠頻率升高，若系統(tǒng)向本廠供電，則頻率有所下降有擺動。二、 處理方法：1、 本廠由系統(tǒng)供電時，應增加發(fā)電機有功出力至最大可能出力，以抬升頻率，將勵磁電流增加至最大允許值以盡可能提高母線電壓；必要

14、時可切斷次要負荷。2、 如在本廠向系統(tǒng)供電時，應在最大限度多發(fā)無功提升母線電壓的同時，降低發(fā)電機有功負荷。 發(fā)電機斷路器跳閘一、 發(fā)電機在運行中開關跳閘的原因：1、 發(fā)電機回路內(nèi)部故障導致繼電保護動作跳閘：如定子接地、相間短路、轉子兩點接地等；2、 發(fā)電機回路外部故障導致保護跳閘：如母線上短路，其他饋線短路越級跳發(fā)電機等；3、 人為誤操作、保護裝置誤動或斷路器機構故障（俗稱“偷跳”）。二、 發(fā)電機跳閘后，電氣值班人員應進行下列工作：1、 如滅磁開關尚未跳閘，定子又很出現(xiàn)較高電壓，應立即分開滅磁開關，如定子無高電壓，應逐步減磁降壓再分開滅磁開關；2、 檢查保護動作情況；3、 檢查是否由于人員誤操

15、作引起跳閘，如能確定，可立即通知汽機重新沖轉開機。三、 如系發(fā)電機主保護動作（如縱聯(lián)差動、定子單相接地、轉子兩點接地）跳閘時，應立即停機，然后檢查保護區(qū)內(nèi)一切設備，測量發(fā)電機絕緣，分析保護動作是否正常：1、 檢查發(fā)電機發(fā)熱情況；2、 打開發(fā)電機窺視孔，檢查有無焦味，是否冒煙；3、 檢查發(fā)電機引出線上的電流互感器、電壓互感器、勵磁變、電纜、隔離開關、熔斷器等有無異常；4、 測量定子線圈的絕緣電阻、吸收比，進行直流泄漏、耐壓試驗；5、 測量轉子線圈的絕緣電阻、吸收比；6、 測量定、轉子線圈直流電阻；7、 打開發(fā)電機端蓋，檢查定子線圈尤其是端部有無異常。如經(jīng)上述檢查，發(fā)電機及其回路未發(fā)現(xiàn)異常，則可以重新啟動發(fā)