同步发电机异常运行以及故障
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发电机维护标准一、发电机完好标准二、点检标准一、外部检查发电机在运行中要注意监视,并定时记录各部分的温度及电压、电流、功率、频率、轴承油温、进出口风温、轴承绝缘电阻、励磁回路绝缘电阻和转子温度等,以上参数在发电机运行中不得超过其规定值。
1、发电机声音正常,机体无震动和局部发热现象,各部温度不超过规定值。
2、发电机、微机励磁调节器及冷却系统各部参数正常。
3、端部帮线绝缘无裂纹、放电、过热异味现象,紧固垫片无松动、无黄粉,发电机引出线无放电现象。
4、系统各连接处、励磁开关、隔离开关、PT、CT及其引出线接头无发热、变色和松动现象。
5、碳刷、滑环清洁,各碳刷、刷辫接触良好,无松动发热、损坏现象。
发电机大轴接地碳刷应可靠接地。
6、在微机励磁调节器控制柜中无报警存在,无异常噪音。
控制柜顶部风机及整流散热风扇运行正常,无异常声音。
各元件无过热及焦臭味。
7、励磁小间环境温度及湿度符合要求。
8、励磁变运行正常,无过负荷现象。
二、转子温度的监视发电机转子是发电机运行中温度最高的部分。
需要定时测量计算,有些发电机装有专用的转子温度计,监视很方便。
对于没有装设转子温度计的发电机,可用下列方法计算。
计算转子温度的理论根据,是利用金属导体的电阻在一定范围内随温度成正比变化的特点,而转子温度的变化也在直线变化的范围内,因此根据绕组电阻的变化就可以计算出绕组的温度,计算公式如下:式中 K--------转子温度系数;(取761.49)U---------转子电压(V)I---------转子电流(A)△U-------电刷压降(3~5V),(取5V).三、励磁回路绝缘电阻的监视在整个励磁回路中,发电机转子绝缘是最薄弱的部分,因为它在运行中的转速很高,绕组受着巨大的离心力,而且温度也很高。
另外,冷却空气经过风孔时,还能带着灰尘聚在转子内部,这样长期运行的结果就会使转子绕组的绝缘降低或接地,将影响发电机的安全运行。
所以在运行中,应定期(一般每班一次)对励磁回路绝缘电阻进行测量,其值不得低于0.5MΩ。
电机常见故障分析及其处理摘要:发电机在运行中会不断受到振动、发热、电晕等各种机械力和电磁力的作用,加之由于设计、制造、运行管理以及系统故障等原因,常常引起发电机温度升高、转子绕组接地、定子绕组绝缘损坏、励磁机碳刷打火、发电机过负载等故障。
与之相似的是电动机的故障也主要有机械故障和电气故障两方面。
关键词:定子线圈,激磁电流,短路故障,接地故障。
电机可分为电动机和发电机两类,电动机又可分为同步电动机和异步电动机,发电机也可分为同步发电机和异步发电机,本文将主要围绕异步电动机和同步发电机为例,简要分析电机常见的故障及其处理方法.一、三相交流异步电动机常见故障分析及其处理1.机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。
⑴异步电动机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰。
一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴心引起扫膛。
如发现对轴承应及时更换,对端盖进行更换或刷镀处理。
⑵振动应先区分是电动机本身引起的,还是传动装置不良所造成的,或者是机械负载端传递过来的,而后针对具体情况进行排除。
属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴心,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的.振动会产生噪声,还会产生额外负荷。
⑶如果轴承工作不正常,可凭经验用听觉及温度来判断.用听棒(铜棒)接触轴承盒,若听到冲击声,就表示可能有一只或几只滚珠扎碎,如果听到有咝咝声,那就是表示轴承的润滑油不足,因为电动机要每运行3000-5000小时左右需换一次润滑脂.电机超过规定运转时间后,轴承发出不正常的声音,用听棒接触轴承盒,听到了“咝咝”的声响,同时还有微小“哒哒”的冲击声,原因是轴承盒内缺油,同时轴承滚柱有的以有细微的麻痕.通过对轴承进行了更换,添加润滑油脂。
在添润滑脂时不易太多,如果太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的磨擦而发热,一般轴承盒内所放润滑脂约为全溶积二分之一到三分之二即可。
发电机在运行中会不断受到振动、发热、电晕等各种机械力与电磁力的作用,加之由于设计、制造、运行管理以及系统故障等原因,常常引起发电机温度升高、转子绕组接地、定子绕组绝缘损坏、励磁机碳刷打火、发电机过负载等故障,同步发电机运行中常见的一些故障分析如下。
发电机常见故障及措施2.1 发电机非同期并列发电机用准同期法并列时,应满足电压、周波、相位相同这3个条件,如果由于操作不当或其它原因,并列时没有满足这3个条件,发电机就会非同期并列,它可能使发电机损坏,并对系统造成强烈的冲击,因此应注意防止此类故障的发生。
当待并发电机与系统的电压不相同,其间存有电压差,在并列时就会产生一定的冲击电流。
一般当电压相差在±10%以内时,冲击电流不太大,对发电机也没有什么危险。
如果并列时电压相差较多,特别是大容量电机并列时,如果其电压远低于系统电压,那么在并列时除了产生很大的电流冲击外,还会使系统电压下降,可能使事故扩大。
一般在并列时,应使待并发电机的电压稍高于系统电压。
如果待并发电机电压与系统电压的相位不同,并列时引起的冲击电流将产生同期力矩,使待并发电机立刻牵入同步。
如果相位差在土300以内时,产生的冲击电流与同期力矩不会造成严重影响。
如果相位差很大时,冲击电流与同期力矩将很大,可能达到三相短路电流的2倍,它将使定子线棒与转轴受到一个很大的冲击应力,可能造成定子端部绕组严重变形,联轴器螺栓被剪断等严重后果。
为防止非同期并列,有些厂在手动准同期装置中加装了电压差检查装置与相角闭锁装置,以保证在并列时电差、相角差不超过允许值。
2.2 发电机温度升高(1)定子线圈温度与进风温度正常,而转子温度异常升高,这时可能是转子温度表失灵,应作检查。
发电机三相负荷不平衡超过允许值时,也会使转子温度升高,此时应立即降低负荷,并设法调整系统已减少三相负荷的不平衡度,使转子温度降到允许范围之内。
(2)转子温度与进风温度正常,而定子温度异常升高,可能是定子温度表失灵。
同步发电机突然短路的暂态过程仿真实验总结一、实验背景同步发电机是电力系统中重要的发电设备之一,其运行状态对整个系统的稳定性和安全性都有着重要的影响。
然而,在实际运行过程中,同步发电机可能会遭遇短路等突发事件,导致暂态过程出现异常。
因此,对同步发电机的暂态过程进行仿真实验研究,能够帮助我们更好地了解其运行特点和应对措施。
二、实验目的本次仿真实验旨在探究同步发电机突然短路时的暂态过程,并分析其影响因素和应对策略。
三、实验原理在同步发电机突然短路时,由于负荷突然减小或者断开导线等原因,使得发电机输出功率大幅下降,同时由于突然短路产生大量瞬时电流,容易导致转子绕组内部温度升高、绝缘层损坏等问题。
为了模拟这种情况,在仿真实验中需要考虑转子惯量、励磁系统特性、定子绕组参数等多个因素。
四、实验内容本次仿真实验采用PSCAD软件进行,主要包括以下内容:1.建立同步发电机模型,包括定子绕组、转子绕组、励磁系统等部分;2.设置突然短路事件,模拟负荷突然减小或者断开导线等情况;3.观察同步发电机的暂态过程,包括输出功率、电流变化、转速变化等;4.分析影响因素和应对策略。
五、实验结果经过仿真实验,我们得到了如下结果:1.同步发电机在突然短路时会出现大幅度的输出功率下降和电流瞬时增大;2.转速也会出现一定程度的变化,但是变化幅度较小;3.在应对策略方面,可以采取调整励磁系统参数、增加降低负荷的措施等方法来减轻暂态过程带来的影响。
六、实验结论通过本次仿真实验,我们深入了解了同步发电机在突然短路时的暂态过程,并探究了其影响因素和应对策略。
这对于进一步提高电力系统运行稳定性和安全性具有重要意义。
发电机故障诊断报告一、背景发电机是一种将机械能转化为电能的设备,广泛应用于各个领域。
然而,由于长期使用和不合理的操作,发电机可能会出现各种故障。
本次报告旨在对发电机的故障进行诊断并提出解决方案。
二、故障描述在本次诊断中,我们关注的是一台200kW的交流同步发电机,使用时间为5年。
最近,该发电机出现了以下问题:1.额定转速下输出功率降低;2.发电机温度升高;3.发电机启动困难。
三、故障诊断与分析根据对现场观察和故障描述的分析,我们对发电机的故障原因进行了如下推断:1.大电流引起的转速降低由于长时间超负荷工作,发电机可能会受到过大电流的影响,从而导致转速降低。
此外,电机绕组可能存在短路或接地现象。
2.发电机温度升高高温可能是由于负荷过大,冷却系统异常或绝缘不良等原因导致的。
另外,风扇叶片损坏或堵塞也可能导致发电机内部散热不良。
3.启动困难发电机启动困难可能是由于起动系统故障,例如电源故障、启动电机损坏或引线断裂。
四、故障解决方案在针对不同故障的分析之后,我们提出了以下解决方案:1.大电流引起的转速降低首先,应对发电机进行彻底的绝缘测试,以确定是否存在绕组短路或接地情况。
如发现异常,应及时修复。
同时,应检查并清洁换向器和刷子,以保证发电机正常工作。
此外,用户应严格控制负荷,避免超负荷运行。
2.发电机温度升高针对发电机温度升高的问题,首先应检查发电机的冷却系统是否正常工作。
如果发现异常,应对冷却系统进行维修或更换。
同时,应定期清洁风扇叶片,确保发电机内部良好的散热。
此外,用户应控制负荷在额定范围内,避免过大负载。
3.启动困难解决启动困难问题需要逐一排查可能的故障原因。
首先,应检查发电机的电源供应是否正常。
如果电源正常,应检查启动电机是否工作正常,如有异常应进行维修或更换。
另外,应检查发电机引线是否有损坏或断裂情况,并及时修复。
五、预防措施为了避免类似故障的再次发生,我们建议以下预防措施:1.定期对发电机进行维护保养,包括清洁过滤器、检查冷却风扇和换向器等部件的工作情况。
同步国产小型发电机有哪几种非正常运行状态
同步国产小型发电机的非正常运行属于只允许短时运行的工作状态,最常见的非正常工作状态有过负荷、异步运行、不对称运行、失磁运行等,此时发电机的部分参量可能出现
异常。
同步国产小型发电机异步运行时的特点是什么?发电机的异步运行指发电机失去励磁后进入稳态的异步运行状态。
发电机失磁时,励磁电流逐渐衰减为零,发电机电动势相应减小,输出有功功率随之下降,原动机输入的拖动转矩大于发电机输出的制动转矩,转子转速增加,功角逐步增大,这时定子的同步旋转磁场与转子的转速之间出现滑差。
定子电流与转子电流相互作用产生异步转矩。
与此对应,定转子之间由电磁感应传送的功率称为异步功率,随功角的增大而增大;同时原动机输入功率随功角增大而减小,当两者相等时,发电机进入稳定异步运行状态。
发电机的异常运行原因和处理措施发布时间:2023-03-08T02:02:07.234Z 来源:《福光技术》2023年3期作者:付旭峰[导读] 发电机有两类,即同步发电机和异步发电机。
目前应用最广的是双馈异步发电机(DFIG)异步发电机的转速仅在系统频率附近运转,而DFIG则是利用变频调速装置,使风机在不同的转速下能够实现恒频发电。
松花江水力发电有限公司吉林丰满发电厂吉林吉林 132108摘要:发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,借助柴油机、汽轮机、水轮机等机械驱动装置,将燃料、气流、水流产生的能量转化成机械能,传递到发电机装置中并生成电能,对电力设备进行供电。
发电机装置作为持续性消耗设施,内部组件、操作系统等,在长时间运行模式下,将产生严重的破损问题,令发电机面临运行失效的严重问题。
针对此,应结合发电机内部组成的运行特征,深度分析发电机异常运行现象及故障,并作出相应补救措施,提高发电机装置运行的可靠性。
关键词:发电机;异常运行;原因;处理措施1发电机故障特征分析发电机有两类,即同步发电机和异步发电机。
目前应用最广的是双馈异步发电机(DFIG)异步发电机的转速仅在系统频率附近运转,而DFIG则是利用变频调速装置,使风机在不同的转速下能够实现恒频发电。
电机振动、过热、绕组故障、机械故障等是发电机故障的常见故障。
在双馈异步发电机中,换流器是关键元件。
它的功能是把AC变DC,然后再把DC变成AC。
该方法可以实现双馈感应风电机组在功率利用率最高的情况下进行异步工作。
针对发电机在恶劣的工作环境和复杂的系统中极易发生设备失效、甚至发生事故的原因,通过对相关文献的分析,得出其故障特征主要有:(1)区域性:发电机具有高度的复杂性,所涉及的系统种类繁多,其故障特征也各不相同。
这些故障因其所处的系统区域、原因和处理方式各有差异,表现出了很大的区域性特征,对维护人员的技术和经验提出了更高的要求。
(2)关联性:发电机系统的各个子系统运行过程中也存在着很强的关联性,生产过程中需要各系统的共同配合完成。
发电机在运行中会不断受到振动、发热、电晕等各种机械力和电磁力的作用,加之由于设计、制造、运行管理以及系统故障等原因,常常引起发电机温度升高、转子绕组接地、定子绕组绝缘损坏、励磁机碳刷打火、发电机过负载等故障,同步发电机运行中常见的一些故障分析如下。
发电机常见故障及措施2.1 发电机非同期并列发电机用准同期法并列时,应满足电压、周波、相位相同这3个条件,如果由于操作不当或其它原因,并列时没有满足这3个条件,发电机就会非同期并列,它可能使发电机损坏,并对系统造成强烈的冲击,因此应注意防止此类故障的发生。
当待并发电机与系统的电压不相同,其间存有电压差,在并列时就会产生一定的冲击电流。
一般当电压相差在±10%以内时,冲击电流不太大,对发电机也没有什么危险。
如果并列时电压相差较多,特别是大容量电机并列时,如果其电压远低于系统电压,那么在并列时除了产生很大的电流冲击外,还会使系统电压下降,可能使事故扩大。
一般在并列时,应使待并发电机的电压稍高于系统电压。
如果待并发电机电压与系统电压的相位不同,并列时引起的冲击电流将产生同期力矩,使待并发电机立刻牵入同步。
如果相位差在土300以内时,产生的冲击电流和同期力矩不会造成严重影响。
如果相位差很大时,冲击电流和同期力矩将很大,可能达到三相短路电流的2倍,它将使定子线棒和转轴受到一个很大的冲击应力,可能造成定子端部绕组严重变形,联轴器螺栓被剪断等严重后果。
为防止非同期并列,有些厂在手动准同期装置中加装了电压差检查装置和相角闭锁装置,以保证在并列时电差、相角差不超过允许值。
2.2 发电机温度升高(1)定子线圈温度和进风温度正常,而转子温度异常升高,这时可能是转子温度表失灵,应作检查。
发电机三相负荷不平衡超过允许值时,也会使转子温度升高,此时应立即降低负荷,并设法调整系统已减少三相负荷的不平衡度,使转子温度降到允许范围之内。
(2)转子温度和进风温度正常,而定子温度异常升高,可能是定子温度表失灵。
同步发电机突然三相短路分析
1.电流激增:短路回路会产生高电流,超过设备和电网的额定电流。
2.电压下降:由于电流突增,电压也会下降到不可接受的范围。
3.发电机过载:高电流和低电压会导致发电机过载,从而可能损坏其
线圈等部件。
4.动力系统不稳定:同步发电机作为电网和动力系统的重要组成部分,其故障可能导致动力系统不稳定、停电等现象。
三相短路的分析与处理主要包括下列步骤:
1.检测短路故障:利用故障指示装置、保护装置或充电电流记录装置
等设备,检测同步发电机是否发生三相短路。
2.切除故障回路:在确认三相短路后,需要通过切除故障回路,尽量
减少故障对发电机和电网的损害。
3.分析故障原因:通过检查和测试发电机的各个部件,分析故障的原因。
故障原因可能包括线圈绝缘损坏、导线短路、绕组间绝缘损坏等。
4.维修和更换部件:根据故障原因,对发电机进行维修和更换故障部件,确保其能够正常运行。
5.清除短路故障的后果:短路故障可能对电网和动力系统带来一些不
良影响,需要清除故障的后果,恢复电网正常运行。
6.完善保护装置:完善和优化保护装置,提高对同步发电机三相短路
的检测和切除能力,以防止类似故障再次发生。
总之,同步发电机三相短路是一种常见的故障,可能对电网和动力系统造成严重影响。
因此,合理的分析与处理同步发电机三相短路的方法非常重要,可以提高发电机的可靠性和电网的稳定性。
三相交流同步发电机同期并网异常运行的研究【摘要l文章阐述了在电机实验室做三相交流同步发电机与电网并网实验时遇到的异常情况,分析研完发生非同期并网的原因及解决办法,同时对原实验接线圈提出了修改意见。
【关键词】实验教学,同步发电机,并网运行在电机教学中,学生们经常要到电机实验室进行三相交流同步发电机并网实验,以验证同步发电机与电网进行准同期并列运行时需要满足的几个条件。
准同期并列法的几个条件是:(1)待并发电机的电压U 和电网电压Uw大小相等;(2)待并发电机的电压和电网电压相位相同;(3)待并发电机的频率和电网频率相等;(4)待并发电机电压的相序和电网电压相序相同。
在实验室进行三相交流同步发电机并网实验时,常采用对认识并列条件较直观的灯光法,即暗灯法和旋转灯光法。
暗灯法的接线如图1。
暗灯法是指接在发电机与电网间的三组灯同时熄灭的瞬间,发电机与电网同步,符合并网条件,在该时刻可以进行并网发电。
旋转灯光法接线如图2。
旋转灯光法是指灯光旋转到接在同名相上的一盏灯熄灭时(如图2中的A相灯),发电机与电网同步,符合并网条件。
通常情况下,操作者只要把握好符合并网条件的瞬间,按下台闸按钮,即可完戒发电机与电网的并网操作,调节原动机的出力就可向电网供电。
但有时也有偶然的情况。
例如,在一次电机老师组织学生到电机实验室做三相交流同步发电机与电网进行准同期法并列运行实验时,就有一个实验小组不能实现同期并列,发生了非同期并列的情况,使发电机受到了巨大的冲击振动,并变为噪音很大的异步运行。
实验只好停止下来,等待查明原因。
一、非同期并网的原因分析针对实验出现的异常情况,我们首先对接线是否有误进行了检查。
经过对连接导线的一一查对,并和与实验接线图上的接线校核,甚至连接线柱上的紧固螺母是否旋紧都进行了检查。
没有发现连线错漏或松动造成虚接的情况。
接着叉按照准同期法并网的四个条件去核对讨论,觉得电压、相位、频率、相序均符合要求,没有发现哪条不对,接线投有错,并网条件又满足,从原理上分析是可以并网的,但试并网时,异常情况依然存在。
发电机的异常运行及事故处理1、发电机过负荷发电机定子绕组能承受短时过电流能力,参照下表执行:2、发电机三相电流不平衡。
(发电机定子三相电流之差,不得超过额定电流的10%,且其中最大一相的电流不应超过额定电流)(1)发电机三相电流不平衡超限,应加强机组温度的监视,加强机组振动的监视。
(2)发电机三相电流不平衡超限时,若判明不是定子电流表及表计回路故障引起,应立即降低机组的负荷(有功、无功同时调整,保持功率因数在额定值),使不平衡电流降至允许值以下,然后向调度汇报。
等三相电流平衡后,可根据调度命令再增加机组负荷。
3、发电机振动超过允许值(1)当发电机在额定转速下运转时,其轴承座的振动值(双振幅)不大于0.025mm。
(2)当发电机振动超过允许值时,应检查发电机三相定子电流是否平衡,转子是否发生两点接地短路、发电机本体局部是否过热,有功和无功比例是否适当,汽轮机是否振动等。
(3)通过调整有功无功负荷比例,调整汽轮机运行参数等方法来处理。
如振动危及机组安全运行时,应立即停机。
4、发电机温度异常(1)当发电机定子线圈和定子铁芯槽部温度超过允许值时:检查发电机进、出口风温是否正常,空冷器冷却水压力、流量、温度是否正常,测温表计指示是否正确,发电机定子、转子电流是否超过额定值。
同时加强对线圈、铁芯的温度和温升的监视,经上述处理温度仍然超过允许值,必要时限制负荷,直到温度降到许可值为止,如长时间不能恢复时,应申请停机处理。
图90(2)若空气冷却器泄漏,应迅速制止泄漏,并通知检修人员及时处理,须停用冷却器时应同维护人员判明组别并适当限制发电机负荷。
(3)若温度计不正常,通知热工人员处理。
5、发电机变为电动机运行(1)原因:汽机危急保险器脱扣,主汽门脱落,调门关闭。
(2)现象:发电机有功负荷至零以下,无功指示升高或稍低。
(3)处理:1)值长未发停机令,不得对发电机有功负荷调整,也不应立即解列。
2)汇报值长,要求汽机危急保险器,主汽门,调门合上。
20例发电机常见的故障及处理方法,快速搞定故障问题当发电机在运行过程中显现各种故障问题时,我们往往不能第一时间精准处理以及了解故障原因,下面我们认真介绍一下发电机在运行过程中常见的问题及处理方法:1、发电机进风温度异常上升处理:假如发电机出风温度、定子线圈温度未超过规定时,可不降低发电机的出力,但应查明原因,适时调整;当超过规定值时,应先降低发电机出力再进行检查处理。
2、发电机线圈和铁芯温度异常上升处理:(1)假如超过规定值时,应快速降低负荷。
(2)快速检查冷却空气温度,并检查滤尘器是否堵塞;(3)检查空冷器出入口阀门是否关闭。
3、发电机过负荷发电机允许短时过负荷运行,过负荷的参数适时间按下表确定:定子线圈短时过负荷电流/额定电流1.1、1.12、1.15、1.25、1.5、持续时间(min)60、30、15、5、2、过负荷时,要在规定的时间内把负荷电流降至允许值内,同时还要监视发电机各部温度不超标。
4、发电机三相不平衡电流超标处理:发电机三相不平衡电流超过规定时,应首先检查是否由于互感器回路故障引起,否则应降低定子电流使其不超过规定值,同时还应严密监视发电机各部温度,当发觉温度异常上升,不平衡电流加添时,应紧急解列停机。
假如并网运行,不平衡电流没有超过额定值10%,减小外送有功,看不平衡电流是否变小,假如变小,是外网引起的。
可以维持运行。
或断开外网。
5、发电机运行中指示表计之一蓦地指示失常或消失处理:应参照其余表计的指示,检查是否由于仪表本身或其一、二次回路的损坏引起,假如二次回路导线损坏,尽可能不更改发电机的运行方式;假如影响发电机的正常运行时,应依据实际情况削减负荷或停机处理。
6、发电机机端PT二次电压消失现象:(1)警铃响,“发电机机端PT断线”报警。
(2)发电机有功、无功、电压表指示降低或为零。
处理:(1)将自动调整励磁系统改为手动方式运行;(2)退启程电机复合电压闭锁过流保护;(3)通过其它表计对发电机进行监视调整;(4)通知汽机注意监视发电机。
发电机同步振荡原因
发电机同步振荡是指发电机与电力系统中其他同步发电机之间发生的不稳定振荡。
同步振荡可能由多种原因引起,其中一些主要原因包括:
1.系统不稳定性:电力系统中存在各种动态特性,包括发电机、
负荷和传输线路等的惯性、阻尼和耦合关系。
如果系统的稳定
性边界被越过,可能导致同步振荡。
2.系统负荷变化:突然的大负荷变化可能引起系统频率的瞬时变
化,从而导致发电机同步振荡。
这可能由于负荷快速增加或减
小引起的频率偏离引起。
3.发电机励磁系统故障:励磁系统的故障或失效可能导致发电机
电压下降,从而影响同步性,引起同步振荡。
4.传输线路故障:电力系统中的传输线路故障,如短路或线路断
开,可能导致电力流向变化,进而引起同步振荡。
5.频率韧性不足:如果系统的频率韧性不足,即系统不足以抵抗
外部扰动的能力,也容易导致同步振荡。
6.过度励磁:发电机励磁过度可能导致电压不稳定,从而引起同
步振荡。
7.系统电压不稳定:电力系统中的电压不稳定性可能对发电机同
步性产生负面影响。
为了防止和抑制发电机同步振荡,电力系统通常采取措施,如使用自动发电机调度装置(AVR)、使用同步电力系统稳定装置(PSS)等。
此外,对电力系统进行良好的规划、调度和监控也是确保系统稳定性的关键因素。
发电机及励磁系统异常运行现象及处理措施目录一、发电机三相电流不平衡2二、发电机温度异常2三、发电机过负荷3四、系统振荡4五、发电机失磁5六、发电机逆功率5七、发电机非全相6八、发电机非同期并列6九、发变组保护动作7十、励磁变压器运行中出现下列情况时,应降无功出力运行:7十一、励磁变压器运行中出现下列情况,应将发电机解列停机:7十二、励磁变压器温升过高的处理措施8十三、励磁整流柜快速熔断器熔断8十四、励磁整流柜风机故障停运8十五、励磁调节器故障处理措施:8十六、起励失败的处理措施9十七、发电机转子励磁回路接地处理措施:9十八、发电机过励磁:9十九、发电机碳刷滑环冒火10二十、发电机电压互感器断线11二十一、发电机绝缘过热监测报警处理措施12二十二、发电机漏液检测装置报警处理措施12二十三、发电机断水12二十四、发电机氢爆炸13二十五、发电机进相运行131)发电机过励磁保护跳闸时,按保护跳闸处理措施。
2)下列情况造成发电机过励磁时,应立即将发电机灭磁:•发电机转速达额定转速前误加励磁电流。
•发电机升压并网操作时由于PT断线,误加大励磁电流或其它原因发生过励磁,发电机转子电压和电流大于空载值。
•发电机解列,主汽门关闭,机组惰走而励磁开关未断开。
•发电机甩负荷,发电机在励磁调节器自动失灵或手动运行状态下解列。
3)下列情况造成发电机过励磁时,应将励磁调节器切至手动,手动降低励磁电流。
•因励磁调节器自动调节失灵引起发电机励磁电流骤增。
•励磁调节器PT断线引起调节器误加大励磁。
十九、发电机碳刷滑环冒火a)现象:1)在发电机滑环处有火星冒出;2)发电机励磁电压、电流摆动,严重时可伴有转子接地、失磁等信号;3)火灾报警系统发出报警信号b)原因:1)弹簧发热变软、失去弹性,碳刷磨损、压力不均匀或不符合要求;2)碳刷接触面不清洁,个别或全部碳刷出现火花;3)碳刷和刷辫、刷辫和刷架间的连接松动,发生局部火花;4)碳刷间电流分配不均匀。
永磁同步发电机失步的原因有哪些?如何判断什么程度进⼊失步状态?同步发电机如果失步,也⽐较好判断,发动机本⾝就会⼀会⼉发出功率,然后⼀会⼉倒进功率,发电机的定⼦电流⼤幅晃动,发电机会发出了周期性异响。
对系统来说,电压和电流,有功功率和⽆功功率都会⼤幅摆动,可能造成系统震荡,当然具体还要看系统和失步机组的容量以及失步机组是否失磁了,失步的机组是否带有失磁保护等因素,请关注:容济点⽕器⼀、如果失步的时间较长,电机会过热⽽烧坏电机转⼦和定⼦线圈,同时伴随发⽣电机异声和电流表指针打到头的现象,引发同步电机失步的主要原因分析:1、操作机构检查或者调整试验中存在问题;2、检修的时候,油开关操作机构的动作失灵引起振动,从⽽造成电动合闸机构跳闸;铁芯在铜套⾥的活动不太灵活,制造时候孔不圆,铁芯和铜套在孔内存在松动;3、负载太⼤导致转⼦转不动。
⼆、同步电机失步的预防措施如下:1、保证操作机构的检查以及调整试验的质量;2、要密切注视同步电机的电流异常变化和温升以及异常响声;当电机容量⼤和负载太⼤以⾄于发⽣失步事故时候,要尽快切断电源,以避免因为通过定⼦电流很⼤⽽造成电机过热,引起烧坏。
三、同步发电机失步本质分析在同步发电机正常运⾏时候,定⼦磁极和转⼦磁极之间可以看成有弹性的磁⼒线联系。
当负载增加的时候,功⾓将会增⼤,这相当于将磁⼒线拉长;当负载减⼩的时候,功⾓会减⼩,这相当于磁⼒线被缩短。
当负载突然变化的时候,由于转⼦有了惯性,转⼦的功⾓不能⽴即地稳定在新的数值,⽽是落在新的稳定值左右⽽且要经过若⼲次摆动,这种现象称之为同步发电机的振荡。
它的振荡有两种类型:⼀种是振荡的幅度会越来越⼩,⽽功⾓的摆动逐渐衰减,最后会稳定在某⼀新的功⾓下,仍然会以同步转速稳定运⾏,被称为同步振荡;另⼀种是振荡的幅度会越来越⼤,⽽功⾓不断增⼤,直⾄脱出乐稳定范围,使得发电机失步,发电机进⼊异步运⾏状态,被称为⾮同步振荡。
发电机异常运行现象的分析和处理一、发电机过负荷(1)原因:在小电网中,大用户增加负荷;某发电厂事故跳闸,大量负荷压向本站.(2)现象:过负荷光字牌亮,并发出音响信号;定子电流表指示超过允许值;定子和转子温度升高.(3)处理:与调度联系减少负荷或启动备用机组;调整各机组之间有功和无功负荷的分配.二、励磁系统一点接地励磁系统的绝缘电阻应在0.5MΩ以上,绝缘电阻降到0.5MΩ以下时,值班人员应进行认真检查,当绝缘电阻降到0.1MΩ时,应视为已发生一点接地故障.(1)原因:励磁系统绝缘损坏;滑环、整流子、电刷架的炭粉过多,引起接地。
(2)现象:励磁系统的正极或负极,对地有电压指示;机组运转正常;各表计指示正常。
(3)处理:申请停机处理。
三、发电机温度不正常(1)原因:电流过大或测温装置不正常;发电机冷却通风不畅或通风道气流短接。
(2)现象:定子绕组温度在100℃以上及发电机出风温度过高。
(3)处理:检查测温装置;平衡各机组负荷或与调度联系减少负荷;查明是否由于内部局部短路而引起;排除通风受阻或短接现象。
四、电压互感器回路故障(1)原因:电压互感器二次侧有短路;高低压侧的熔丝熔断或接触不良;系统故障导致。
(2)现象:熔丝熔断,测三相电压不平衡;“TV”熔丝熔断“发”信号(3)处理:检查二次回路熔丝;如处理二次熔丝不能消除故障,应申请停机处理。
五、操作回路故障(1)原因:直流设备故障;操作回路熔丝熔断、接触不良或操作回路断线;断路器辅助触头接触不良;回路监视继电器动作后未复归等。
(2)现象:操作屏上显示“操作回路断线(故障)”信号。
(3)处理:机组可继续运行;查明原因设法消除。
六、发电机断路器自动跳闸(1)原因:发电机内部故障,如定子绕组短路或接地短路;发电机外部故障,如发电机的出线、母线或线路短路;继电保护装置及断路器操动机构误动或值班员误碰。
(2)处理:检查发电机灭磁开关是否已跳开,如没有应立即将其断开,以防过电压,而使发电机内部故障扩大;将磁场变阻器放到最大位置;查明断路器自动跳闸的原因,再酌情进行处理。
浅谈同步发电机异常运行以及故障1发电机的过负荷运行
发电机的定子电流和转子电流均不能超过由额定值所限定的范围。
但是,当系统发生短路故障发电机失步运行、成群电动机自启动以及强行励磁装置动作等情况时,发电机的定子和转子都可能短时过负荷。
电流超过额定值会使绕组温度有超过允许限度的危险,严重时甚至还可能造成机械损坏很显然,过负荷数值越大,持续时间越长,上述危险性越严重因此,发电机只允许短时过负荷。
过负荷的允许数值不仅和持续时间有关,还和发电机的冷却方式有关。
直接冷却的绕组在发热时容易产生变形,所以过负荷允许值比间接冷却的绕组要小。
发电机过负荷的允许值和允许时间应由制造厂规定短时过负荷的允许时间,也可由下式计算
t=150/(i/in)2——1(式1)
式中t——允许过负荷时间(s);
i——短时允许过负荷电流(a);
in——发电机额定电流(a)
发电机不允许经常过负荷,只有在事故情况下,当系统必须切除部分发电机或线路时,为防止系统静态稳定破坏,保证连续供电,才允许发电机作短时过负荷运行。
2发电机的异步运行
同步发电机进入异步运行状态的原因很多,常见的有:励磁系
统故障,误投发电机灭磁开关而失去励磁,短路故障使发电机失步等等。
下面仅就发电机失去励磁后的异步运行状态作简要介绍。
现代大型汽轮发电机无励磁运行问题,已引起国内外电力工作者的重视,并进行了大量的试验、研究工作。
目前研究结果表明,发电机失去励磁后,如将有功负荷迅速减少到额定功率的40%~50%,就有可能在低转差率下进入异步运行。
这种异步运行受到时间的限制,在所限定的时间内,运行人员可设法找出故障并尽快排除,使发电机通过适当的方式再同步,恢复正常运行。
允许发电机失磁异步运行的时间和输送功率,受到多种因素的制约。
首先,受到定子和转子发热的限制;其次,由于转子的电磁不对称所产生的脉动转矩将引起机组和基础的振动,也应有所限制;另外还有一个重要的约束因素,就是要考虑电力系统是否能供给足够的无功功率,因为失磁的发电机要从原来输送无功功率转变为大量吸收系统的无功功率,这样在系统无功功率不足时,将导致系统电压的大幅度下降。
这些因素很可能危及机组和整个系统的安全、稳定运行。
因此,某一台发电机能否失磁异步运行,以及允许异步运行时间的长短和输送功率的多少,必须根据发电机的型式、参数、转子回路连接方式以及外接电力系统的性质等条件,进行具体分析,必要时尚需经过试验,才能最后确定。
3发电机常见故障分析
发电机故障产生的原因有很多,多是由于制造上的缺陷、安装
和检修的质量不良,运行人员的误操作、绝缘老化脆弱以及外部发生短路故障时的冲击力等等造成的。
由于这些原因 ,常常引起发电机转子绕组接地、定子绕组绝缘损坏、励磁机碳刷打火、发电机过负荷、电机非全相运行等故障,下面就同步发电机运行中常见的一些故障分析如下。
3.1发电机失磁
3.1.1发电机失磁原因:运行中的发电机,由于灭磁开关受震动或误动而跳闸,磁场变阻器接触不良,励磁机磁场线圈断线或整流子严重打火等原因,造成励磁回路断路时,将使发电机失磁。
3.1.2失磁时出现的象征:发电机定子绕组电流显著增加,有功功率略有下降;发电机及系统电压降低;转子励磁电流突然降为零或接近于零,励磁电压也接近为零;发电机无功表指示反向,从送出无功变为从系统吸收无功功率,其表计同时做周期性摆动,摆动的频率为转差率的1倍。
3.1.3失磁后产生的影响:发电机失磁后,就从同步运行变成异步运行,从系统吸取大量的无功功率,发电机的转速将高于系统的同步转速。
这时由定子电流所产生的旋转磁场将在转子表面感应出频率等于转差率交流感应电动势,它在转子表面产生感应电流,使转子表面发热。
发电机所带的有功负荷越大,则转差率越大,感应电势越大,电流也越大,转子表面的损失也越大。
在发电机失磁瞬间,转子绕组两端将有过电压产生,转子绕组与灭磁电阻并联时,过电
压数值与灭磁电阻值有关,灭磁电阻值大,转子绕组的过电压值也大,试验表明, 如果灭磁电阻值选择为转子热态电阻值的5倍时,则转子的过电压值为转子额定电压值的2~ 4倍。
3.1.4失磁后允许运行时间及所带负荷。
发电机失磁后,是否可以继续运行,与失磁运行的发电机容量和系统容量的大小有关。
大容量的发电机失磁后,应立即从电网中切除,停机处理。
发电机容量较小, 电网容量较大,一般允许发电机在短时间内, 低负荷下失磁运行, 以待处理失磁故障。
但是由于trt发电工艺的特殊性, 热电厂采用的是发电机失磁后, 也立即从电网中切除, 停机处理的模式。
3.2发电机定子绕组损坏:发电机由于定子线棒绝缘击穿,接头开焊等情况将会引起接地或相间短路故障。
当发电机发生相间短路事故或在中性点接地系统运行的发电机发生接地时,由于在故障点通过大量电流,将引起系统突然波动,同时在发电机旁往往可以听到强烈的响声,在视察窗外可以看见电弧的火光,这时发电机的继电保护装置将立即动作,使主开关、灭磁开关和危急遮断器跳闸, 发电机停止运行。
3.3发电机转子绕组接地:发电机转子因绝缘损坏,绕组变形,端部严重积灰时,将会引起发电机转子接地故障。
转子绕组接地分为一点接地和两点接地。
转子一点接地时,线匝与地之间尚未形成电气回路,因此在故障点没有电流通过,各种表计指示正常,励磁回
路仍能保持正常状态,只是继保信号装置发出“转子一点接地”信号,其发电机可以继续运行。
但转子绕组一点接地后,如果转子绕组或励磁系统中任一处再发生接地,就会造成两点接地。
转子绕组发生两点接地故障后,部分转子绕组被短路,因为绕组直流电阻减小,所以励磁电流将会增大。
如果绕组被短路的匝数较多, 就会使主磁通大量减少,发电机向电网输送的无功出力显著降低,发电机功率因数增高,甚至变为进相运行,定子电流也可能增大,同时由于部分转子绕组被短路,发电机磁路的对称性被破坏,它将引起发电机产生剧烈的振动。
转子线圈短路时,因励磁电流大大超过额定值, 如不及时停机,切断励磁回路, 转子绕组将会烧损。
3.4发电机过负荷运行:运行中的发电机应在规定的额定负荷或以下运行,否则发电机定、转子温度将超过其允许数值,使发电机定、转子绝缘很快老化而损坏, 所以当发电机过负荷时,应进行调整,减低负荷。
当系统发生事故,使电力不足或因系统运行情况突变而威胁到系统的静态稳定时,允许发电机在短时间内过负荷运行,此时值班人员应密切监视定转子绕组温度,其数值不得超过正常允许的最高监视温度。
转子绕组也允许在事故情况有相应的过负荷。
但是对任何发电机,都禁止在正常情况下使用这些过负荷余量。
4.结语
同步发电机的运行是否稳定受各方面的因素影响, 本文虽然总结了一些同步发电机常见的故障,处理措施仍然需要结合现场情况
综合分析后进行操作。
参考文献
[1]电力系统继电保护实用技术问答.国家电力调度通信中心编.北京.中国电力出版社
(作者单位:1.泰豪沈阳电机有限公司
2.沈阳远大机电装备有限公司)。