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159FORTUNE WORLD 2009.3同步发电机失磁异步运行分析与处理任纯榕 宁波镇海热电厂有限公司1 引言发电机在运行过程中，由于某种原因失去励磁电流，使转子的励磁磁场消失，被称作为发电机失磁。
若失磁后的发电机不从电网上解列，仍带有一定的有功功率，以某一滑差率与电网保持联系，这种特殊的运行方式，称之为发电机异步运行。
从提高供电电网的可靠性和不使故障扩大到整个系统的观点看，整体式转子的汽轮发电机在失去励磁后，最好不立即从系统中断开，维持在电网上运行一段时间，使我们有可能查出去励磁的原因并及时恢复励磁，即将主励磁机切换为备用励磁机供励，或将发电机的负荷转移到其它发电机上去。
因此，在处理励磁系统故障时，需要将发电机作短时的失磁异步运行。
发电机失去励磁的原因很多，往往是由于励磁系统发生某些故障引起的。
一般在同轴励磁系统中，常由于励磁回路断线，如转子回路断线、励磁机电枢回路断线、励磁机励磁绕组断线、自动灭磁开关受振动或误碰掉闸、磁场变阻器接头接触不良等造成励磁回路开路，以及转子回路短路和励磁机与原动机在联接对轮处的机械脱开等原因造成开路。
2 失磁异步运行的工作原理发电机失去励磁后，由于励磁绕组电感较大，励磁电流If及其产生的磁通φf，将按指数规律衰减到零，如图1所示，在励磁电流If减少时，电势Ef也随着减少，功率极限也随之下降，如图2所示。
功角θ将增大，定子合成磁场与转子磁场间的吸引减少。
发电机的转子力矩平衡关系将随着电磁力矩的下降而打破。
由于原动机主力矩未变，所以转子将获得使其加速的过剩转矩。
当励磁电流If减少时到θ角大于90㎜时，转子就可能超出同步点而失步，进入异步运行状态。
图1励磁电流衰减曲线图2 转矩、电势与功角θ的关系发电机失磁进入异步运行状态，由电网向发电机定子送入励磁电流，此电流在定子内感应出电势E，同时在气隙内产生旋转磁场。
由于转子转速超过同步转速，转子与旋转磁场间发生相对运动，其转差n1-n=Sn1(n1为定子磁场的同步转速，n为转子失磁后的转速)，转子以转差Sn1的速度切割定子旋转磁场。
发电机运行中失磁对发电机本身的影响一、发电机的失磁：同步发电机失去直流励磁，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。
二、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。
三、发电机失磁运行的现象。
发电机失磁运行有如下现象：1)中央音响信号动作，“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s"。
电厂发电机失磁保护动作跳闸事件分析报告一、事件背景在电厂的发电机组运行过程中，发生了失磁保护动作跳闸事件。
事件发生时，发电机组处于满负荷状态，而电厂正处于高负荷时段，因此事件对电厂的正常运行产生了较大的影响。
二、事件描述1.事件发生时间：2024年6月20日上午10时30分。
2.事件过程：在发电机组运行过程中，突然发生了失磁现象，发电机输出电压骤降。
失磁保护系统在检测到电压异常后迅速作出保护动作，将发电机组跳闸停机。
3.事件影响：因为发电机组是电厂的主要电源设备之一，事件导致电厂停机，造成了较长时间的停电，给电厂的正常运行带来了严重影响。
三、事件原因分析经过对事件进行分析，得出以下潜在原因：1.发电机励磁系统故障：可能是励磁系统的部件或元器件出现故障，导致失磁现象。
这可能是由于设备老化、过载等原因引起。
2.励磁控制系统故障：可能是励磁控制系统的逻辑错误或信号传输故障，导致失磁保护系统误判电压异常，进而触发了跳闸动作。
3.动磁极接触问题：可能是动磁极与转子之间的接触出现问题，导致励磁电流无法传输到转子，从而导致发电机失磁。
四、事件处理过程1.事件发生后，电厂迅速启动备用电源，恢复了电厂的供电能力。
2.对失磁保护系统进行检查和维修，确认系统功能正常。
3.对发电机励磁系统进行全面检查，查明励磁设备和控制系统的故障原因。
4.对励磁设备进行维修或更换新部件，恢复励磁系统的正常工作。
5.完善励磁控制系统的逻辑设计和信号传输路径，减少误判的可能性。
6.对动磁极和转子接触处进行检查和维修，确保接触良好，保证励磁电流能够正常传输。
五、事件教训和改进措施1.故障预防：加强对发电机的定期检修和维护工作，及时发现并消除潜在故障，降低失磁风险。
2.技术升级：对励磁设备和励磁控制系统进行技术升级，引入可靠性更高的设备和系统。
3.人员培训：加强对操作人员的培训，提高其对电力设备运行和故障处理的技能，提高对异常情况的判断和处理能力。
发电机失磁、振荡、失步是有何区别?出现类似情况,运行人员如何处理?运行中,由于励磁回路开路、短路、励磁电流小时或转子回路故障所引起的发电机失磁后,发电机及励磁系统的相关表记反应如下:(1). 转子电流表、电压表指示零或接近于零;(2). 定子电压表指示显著降低;(3). 电子电流表指示升高并晃动;(4). 发电机有功功率表的指示降低并摆动;(5). 发电机有功功率表的指示负值。
发电机在运行中失去励磁电流,使转子的磁场消失,这种可能是由于励磁开关误跳闸,励磁机或半导体励磁系统发生故障,转子回路断线等原因引起。
当失磁发生后,转子磁场消失了,电磁力矩减少,出现过剩力矩,脱离同步,转子与定子有相对速度,定子磁场以转差速度切割转子表面,使转子表面感应出电流来。
这个电流与钉子旋转磁场作用就产生了一个力矩,常称为异步力矩,这个异步力矩在这里也是个阻力矩,它起制动作用,发电机转子便在克服这个力矩的过程中做了功,使机械能变成电能,可继续向系统送出无功,发电机的转速不会无限制升高的,因为转速越高,这个异步力矩越大。
这样,同步发电机就相当于变成了异步发电机。
在异步状态下,电机从系统吸收无功,供定子而后转子产生磁场,向系统送出无功,如果这台电机在很小的转差下就能产生很大的异步力矩,那么失磁状态下还能带较大的负荷,甚至所带负荷不变。
这种状态要注意两点:一是定子电流不能超过额定值;二是转子部分温度不能超过允许值。
那么发电机失磁后有何不良影响呢?这个问题要分为两方面来阐述:一是对本身发电机的影响,二是对系统的危害。
对发电机的危害,主要表现在以下几个方面:(1). 由于转差的出现,在转子表面将感应出差频电流。
差频电流在转子回路中产生附加损耗,使转子发热加大,严重时可使转子烧损。
特别是直接冷却高利用率的大型机组,其热容量裕度相对降低,转子容易过热;(2). 失磁发电机转入异步运行后,发电机的等效电抗降低,由系统向发电机送出的无功功率增大。
发电机失磁现象及处理方法一、发电机失磁现象的定义及原因发电机失磁是指在运行中，由于某些原因，发电机磁场消失或减弱，导致输出电压降低或完全没有输出电压的现象。
常见的原因有以下几种：1.励磁系统故障：励磁系统是维持发电机正常运转的关键部件之一。
如果励磁系统出现故障，如励磁电源故障、调节器损坏等，就会导致发电机失去励磁而失磁。
2.外界干扰：在工业生产中，有时会出现外界干扰的情况，如雷击、高压线路、强电场等都可能导致发电机失去励磁而失磁。
3.绕组故障：发电机绕组是由铜线绕成的，在长期运行中容易出现断线、接触不良等故障。
如果绕组出现故障，就会导致发电机失去励磁而失磁。
二、处理方法1.检查励磁系统对于励磁系统故障造成的失磁问题，需要首先检查励磁系统是否正常。
具体方法如下：（1）检查励磁电源是否正常。
可以使用万用表检测励磁电源的电压和电流是否正常，如果不正常则需要修理或更换。
（2）检查调节器是否损坏。
如果调节器损坏，就需要进行维修或更换。
（3）检查励磁线路是否接触良好。
如果发现接触不良，就需要重新接好或更换。
2.消除外界干扰对于外界干扰造成的失磁问题，需要采取以下措施：（1）加强防雷措施，如安装避雷针、接地线等。
（2）减少高压线路和强电场对发电机的影响，可以采用隔离、屏蔽等措施。
3.修复绕组故障对于绕组故障造成的失磁问题，需要进行以下处理：（1）检查绕组是否有断线、接触不良等情况。
如果有，则需要重新焊接或更换铜线。
（2）对于绕组出现过热或烧毁现象，需要进行局部修复或更换整个绕组。
4.其他处理方法如果以上方法都无法解决失磁问题，则可能是因为发电机内部元件损坏或老化，需要进行更换或维修。
此时需要将发电机拆开检查，并根据具体情况进行维修或更换。
三、预防措施为了避免发电机失磁问题的发生，可以采取以下预防措施：1.定期检查励磁系统和绕组状态，及时发现并修复故障。
2.加强对外界干扰的防范，如加装避雷针、接地线等。
3.定期对发电机进行保养和维护，延长使用寿命。
