同步发电机的异常运行

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。

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。

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。

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。

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。

6.1交流绕组的基本知识答案1、2、6 2 3、4、1 0.966 5、（B）6、27、0.866 0.9668、（B）6.2交流绕组的电动势答案1、频率一条支路线圈的匝数N 绕组系数每极下的磁通2、使气隙磁密在空间尽可能按正弦波分布三相绕组接成Y接线采用短距绕组采用分布绕组3、 Y接线4、（D）5、答：同步发电机无论采用星形接线还是角形接线都能改善线电动势的波形，而问题是采用角形接线后，角形接线的三相绕组中有3及3的奇次倍谐波环流，增大附加损耗，会使电机效率下降，温度升高，故同步发电机一般不用角形接线来改善电动势波形；而变压器只有采用角形接线来改善电动势波形。

6.3交流绕组的基波磁动势答案1、脉动相绕组的轴线上2、脉动磁动势幅值的一半相反同相3、答：一相绕组短线：为旋转磁动势；一相电源短线：为脉动磁动势。

4、答：一相绕组短线或一相电源短线均为脉动磁动势。

5、答：短距系数分布系数故短距线匝电动势=分布绕组电动势=因为，，故短距绕组电动势或分布绕组电动势等于整距线匝电动势或集中绕组电动势打了一个折扣，故它们的物理意义实为一个折扣系数。

构成整距线匝的两槽导体电动势在时间相位上互差（反相），故其电动势为两槽导体电动势的代数和，而构成短距线匝的两槽导体电动势的相位差小于，故短距线匝电动势为两槽导体电动势的相量和，由数学知识可知，相量和小于等于代数和，故K总是小于等于1。

同样构成集中绕组各线圈电动势同相（因集中在同一槽内），故集中绕组电动势为各线圈电动势的代数和，而构成分布绕组的各线圈电动势不同相（因分布于各槽内）故分布绕组电动势为各线圈电动势的几何和，因此 6、三相对称绕组通入三相对称电流 9000 W相绕组轴线上7、（C）8、答：合成磁动势为0（不存在幅值、转速、转向与正序的比较）支路电流极距每极每相槽数槽距角基波短距系数基波分布系数基波绕组系数每相串联匝数基波磁动势同步转速10、答：转速升高，为原来转速的倍，既，（1）频率，故频率增加1.02倍。

发电机异步运行有何危害？
发电机异步运行主要有两个问题：
(1) 对发电机本身而言异步运行使转子发生过热增大损坏的危险。

(2) 对系统而言，此时发电机不仅不向系统提供无功反而要向系统吸收无功，势必引起系统电压的显著下降，造成系统的电压稳定水平大大降低。

三相电流不对称的原因是什么？如何处理？电流互感器回路故障或负荷非全相运行，使定子一相或两相电流降低，三相电流不平衡。

检查另一台机电流是否平衡和有无变化，如不平衡电流规律一样，则判断为负荷断线引起，应立即汇报值长、调度，同时检查配电设备和高压厂用变压器有无异常，查出原因尽快消除；如另一台机三相平衡，则可能是电流互感器回路故障。

如查不出原因且不平衡电流已超过额定电流的10%，应汇报值长，解列发电机。

同步发电机的不对称运行主要采用哪种分析方法？电力系统内接有较大的单相负载，或雷击、短路等事故可使发电机在不对称状态下运行，一般用对称分量法来分析发电机的不对称运行，即分解到正序、负序、零序分析。

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。