同步发电机的不对称运行

2023年农村水电站发电机不对称运行的危害主要体现在以下几个方面：1. 不稳定的电力供应：发电机的不对称运行会导致电力供应的不稳定，电网电压波动较大。

这会对农村地区的电力设备和设施造成损坏，影响正常用电。

特别是一些对电力供应要求较高的设备，如医院、学校和工业企业等，可能会因为电力不稳定而无法正常运行，给生产生活带来不便。

2. 引发电网事故：发电机的不对称运行容易造成电网事故。

电网事故可能导致电力系统的停电，造成生产和生活秩序的混乱。

更严重的电网事故可能会引发火灾、爆炸等，对农村地区的人员安全和财产造成严重损失。

3. 能源浪费和资源浪费：发电机的不对称运行会导致能源的浪费。

不对称运行会使得部分发电机的利用率下降，造成能源的浪费。

此外，不对称运行还会导致电力系统的电阻增加，电线电缆的电能损耗加大，资源也被浪费了。

4. 环境污染：发电机的不对称运行会导致电力系统中的谐波增加，产生电网污染。

电网污染会对附近的环境和生态系统造成一定程度的污染，对当地居民的健康造成威胁。

5. 经济损失：发电机的不对称运行会导致农村地区的电费增加。

不对称运行会增加电网的电能损耗，电力系统的损失成本增加，进而导致农村地区的电费上涨。

这将给农村居民的生活带来经济压力。

针对以上危害，我们应该采取以下措施来解决：1. 节能措施：通过加强电能监测和管理，减少不对称运行引起的能源浪费。

推广使用高效节能设备和技术，提高发电机的利用率。

2. 升级改造电力设备：通过升级改造发电机和电力设备，提高其稳定性和可靠性。

引进先进的调频和自动控制系统，提高电力供应的稳定性。

3. 加强维护和检修：定期对发电机和电力设备进行维护和检修，确保其正常运行。

及时发现和修复问题，防止事故的发生。

4. 完善监管体系：建立健全的电力监管体系，加强对电力系统的监督检查，严厉打击违法违规行为。

加强对发电机和电力设备的质量监管，确保其安全可靠。

5. 加强宣传和培训：通过组织宣传活动和培训课程，提高农村地区居民对电力安全的意识和知识，增强自我保护意识，减少电力事故的发生。

圆园20年第7期一、概述同步发电机是根据三相电流对称的情况下能够长期运行设计的,但实际中不对称运行情况也是经常遇到的,如电气机车或单相电炉负载、发电机主开关合断时三相不同期或非全相、系统中的两相或单相接地短路、发电机线圈匝间短路或开路,都会导致发电机运行状态破坏,导致三相电压电流不对称,最终影响发电机及系统用户的安全运行,如处理不及时将会造成发电机转子严重损坏。

负序电流的危害不能直接监视,值班员一般重视不够,不能迅速进行处理,对发电机转子造成危害。

二、不对称运行对发电机的危害以汽轮发电机为例,发电机不对称运行时,定子电流中的负序分量,产生与转子的旋转方向相反的旋转磁场,将使转子上的各个部件诸如大齿、小齿、槽楔、护环、励磁绕组及阻尼绕组,切割负序磁场,产生频率为100Hz 的感应电流。

由于交流电的集肤效应,感应电流只能在转子表面的薄层中流过,这些电流不仅流过转子本体,还流过护环、心环以及转子的槽楔与齿,并流经槽楔与齿与护环的许多接触面。

由于这些接触面的电阻很高,发热尤其严重,后果不堪设想。

其次是负序电流引起附加转距产生振动。

这些危害值班员监视不到,有些运行值班员不能深刻了解,重视不够,使负序电流作用时间过长,造成严重后果。

例如某厂1985年3月18日,300MW 机组在解列时,主变压器高压侧开关一相未断开,持续9分钟,负序电流达34%,结果转子大齿表面严重过热,部分槽楔移位,护环内表面过热。

某厂1985年9月2日,50MW 机组并网时,主变压器高压侧开关一相未合上,持续3分钟,负序电流达84%,结果转子两端槽楔全部熔化甩出,护环与转子熔焊在一起。

有的处理时间竟长达20多分钟,有的值班员只将静子电流降至额定就完事了,无视“负荷过负荷”信号的存在,认为降负荷过多会受到考核不敢降,只解除看到的危害,这都是对危害了解不够产生的结果。

那么负序电流多少才对发电机产生危害呢?三、限制不对称运行的标准理解规程规定并严格执行,将标准记在心中,并坚定执行。

小议农村水电站发电机不对称运行的危害范文农村水电站作为一种利用水力能源发电的设施，为农村地区提供了重要的电力支持。

然而，在运行中，由于各种原因导致发电机不对称运行，将会给农村地区带来诸多危害。

本文将以危害为主线，阐述农村水电站发电机不对称运行的危害，并分析其背后的原因。

首先，农村水电站发电机不对称运行会对电力系统稳定性造成严重的威胁。

发电机的不对称运行会导致发电机之间的电压和频率不稳定，从而导致整个电力系统的电压和频率波动较大，甚至引发电力系统的不稳定。

不稳定的电力系统容易导致电力设备的过载或失效，进而引发供电中断，给农村地区的居民带来用电不便。

此外，不稳定的电力系统还可能导致电力质量下降，造成用电设备损坏甚至引发火灾等安全问题。

其次，农村水电站发电机不对称运行还会对电力系统的能效造成严重的影响。

发电机的不对称运行会导致发电机的负荷分布不均衡，一些发电机负荷较大，而其他发电机负荷较小。

这样一来，一部分发电机的能力得不到充分利用，而另一部分发电机则因负荷过大而超负荷运行，消耗更多的燃料，浪费了能源资源。

同时，发电机的不对称运行还可能导致电力系统的功率因数下降，增加了电力传输中的损耗，进一步降低了电力系统的能效。

此外，农村水电站发电机不对称运行还会对电力系统的电压稳定性造成影响。

发电机的不对称运行会导致发电机之间的电压不稳定，从而影响电力系统中各个节点的电压稳定。

电压的不稳定会对电力设备的安全稳定运行造成威胁，一方面使电力设备易受损坏，另一方面也会影响用户用电设备的正常使用。

电压不稳定还可能引发电力系统的谐波问题，进一步影响电力系统的电压质量。

那么，农村水电站发电机不对称运行的背后原因是什么呢？首先，农村水电站通常规模较小，发电机数量有限。

这样一来，一些发电机在使用过程中可能存在老旧、损坏等问题，导致发电机之间的运行不均衡。

其次，农村地区用电负荷分布不均衡，一些地区用电负荷较大，而其他地区用电负荷较小。

2024年小议农村水电站发电机不对称运行的危害不少农村水电站的运行管理人员对发电机不对称运行的危害性认识不足，因而对此往往不够重视。

为了引起农村水电站运行人员对该问题的重视，笔者谈点意见供参考。

１发电机发生不对称运行的主要原因农村水电站的运行方式一般都是一方面与县电网并列运行，另一方面承载有一定数量的自供区负荷。

若自供区负荷不平衡，例如三相负荷分配不均匀，大容量的单相负荷比重大，造成运行中三相负荷投（切）不均匀程度增加；输电线路发生不对称短路（如单相接地或两相短路）；电源由变压器升压后的主控断路器或发电机本身的主控断路器，在操作或运行中三相动作不同步或某相接触不良；输电线路三相导线的阻抗值不相同（如导线的接头过多且集中在某一相中，三相导线的材质或线径不一致）等，都会造成发电机处在不对称工况下运行。

２不对称运行对发电机的危害众所周知，发电机是根据三相电流平衡对称的工况下长期运行的原则设计制造的。

当三相电流对称时，其所合成的旋转磁场与转子是同方向且转速相等的，即旋转磁场相对于转子来说是静止的，旋转磁场的磁力线不会切割到转子。

当三相电流不对称时，即在发电机中会有正序、负序、零序三组对称分量电流产生，其值叠加后可能促使发电机的相电流超出额定值，因而加大了发电机的温升值。

另外，正、负序电流分量都会在发电机三相绕组中合成旋转磁场。

正序电流分量产生正序旋转磁场，它与转子以同方向、同速度旋转。

而负序电流分量产生的负序旋转磁场，其旋转方向正好与转子的旋转方向相反，所以从宏观的角度上看，其转速相对转子的速度来说则是２倍的同步转速。

这个以２倍同步转速切割转子的旋转磁场，会在转子铁心的表面、槽楔、转子绕组以及转子其他金属部件中感应产生２倍于工频的电流，所以其集肤效应很强，将使转子表面的附加损耗急剧增加（该损耗值的大小近似地与负序电流值的平方成正比），这将促使转子温升急剧升高。

另外，因为水轮发电机的转子都是采取凸极式结构，使其磁极的纵轴方向与横轴方向两者的气隙大小不一样，其磁阻也就不一样，则当负序旋转磁场对着转子横轴附近时，因其气隙大则其磁阻也大，故磁力线就少，即转子与定子之间的作用力也就小。

第14章 思考题与习题参考答案14.1 同步发电机不对称运行对电机有哪些影响？主要是什么原因造成的？答：（1）引起转子表面发热。

这是由于负序电流所产生的反向旋转磁场以二倍同步转速截切转子，在励磁绕组、阻尼绕组、转子铁心表面及转子的其它金属结构部件中均会感应出倍频电流，因此在励磁绕组、阻尼绕组中将产生额外铜损耗，转子铁心中感应涡流引起附加损耗。

（2）引起发电机振动。

由于负序旋转磁场以二倍同步转速与转子磁场相互作用，产生倍频的交变电磁转矩，这种转矩作用在定子、转子铁心和机座上，使其产生Hz 100的振动。

可以看出，这些不良影响主要是负序磁场产生的，为了减小负序磁场的影响，常用的方法是在发电机转子上装设阻尼绕组以削弱负序磁场的作用，从而提高发电机承受不对称负载的能力。

14.2 为什么变压器中-+=X X ? 而同步电机中-+>X X ?答：由于变压器是静止电器，正序电流建立的正序磁场与负序电流建立的负序磁场所对应的磁路是完全相同的，所以-+=X X 。

而在同步电机中，正序电流建立的正序磁场是正转旋转磁场，它与转子无相对运动，因此正序电抗就是发电机的同步电抗，它相当于异步电机的励磁电抗；而负序磁场是反转旋转磁场，它以二倍同步速切割转子上的所有绕组（励磁绕组、阻尼绕组等），在转子绕组中感应出二倍基频的电动势和电流，这相当于一台异步电机运行于转差率2=s 的制动状态。

根据异步电动机的磁动势平衡关系，转子主磁通对定子负序磁场起削弱作用，因此负序电抗就小于励磁电抗，所以在同步电机中-+>X X 。

14.3 试分析发电机失磁运行时，转子励磁绕组中感应电流产生的磁场是什么性质的？它与定子旋转磁场相互作用产生的转矩是交变的还是恒定的？答：发电机失磁运行时，转子转速n 略大于定子磁场转速n 1 ，同步发电机转入异步发电运行状态，其转差率0<s ，此时定子旋转磁场在励磁绕组中感应出频率为12sf f =的交变电动势和交变电流，由于转子励磁绕组为单相绕组，因此励磁绕组将产生一个以2f 频率交变的脉动磁场。