同步发电机失磁运行有何危害性？

Question

如题所述

Answer 1

同步发电机
失磁后，进入异步运行。相当于一个
滑差
为s的
异步发电机
，一方面向系统送出
有功功率
，另一方面自系统吸收大量的
无功功率
用于励磁，发电机的
无功功率表
指示
负值
，
功率因数表
指示进相。
发电机失磁
后，
电磁功率
减小，在转子上出现转矩不平衡，促使发电机加速，转子被加速至超出
同步转速
运行，以致最后失步。
异步运行时，发电机从系统吸收大量的无功功率，所以
发电机电压
以及附近用户处的电压将要下降。
汽轮发电机
短时内处在这种情况下作异步运行是容许的，不会使发电机受到损伤。当励磁恢复后，汽轮发电机又可平稳
拉入
同步。但是长时间异步运行是不容许的，会引起定子和铁心端部过热，
转子绕组
也因
感应电流
产生相当大的热量，引起发热和损伤，
一般规定，汽轮发电机的异步
运行时间
为15~30min。
不同的系统无功功率储备、机组类型各不相同，有的发电机允许异步运行，有的则不允许异步运行，因此处理的方式也不同。
对于100MW汽轮机组，经大量失磁运行试验表明，在30s内将发电机的P减至
额定值
的50%可继续运行
15min
；若将P减至额定值的40％可继续运行30min。但对Q储备不足的电力系统，考虑
电力系统电压
水平和系统稳定，不允许某些容量的汽轮发电机异步运行。
1)系统有足够无功电源储备。应能确认发电机失磁后能保证电压不低于额定值的90％，才能保证系统的稳定。
2)定子电流不超过
发电机运行
规程所规定的数值，一般不超过额定值的1.1倍。
3)定子端部各构件的温度不超过允许值。
4)外冷式发电机的转子损耗不超过额定励磁损耗，内冷式发电机的转子损耗不超过0.5倍额定励磁损耗。
对于调相机和
水轮发电机
，无论系统无功功率储备如何，均不允许异步运行。因调相机本身是无功电源，失去励磁就失去了无功调节的作用。而水轮发电机其转子为
凸极转子
，失磁后，转子上感应的电流很小，产生的异步转矩小，故输出有功功率也小，异步运行便无实际意义。
不允许发电机异步运行的处理：
1)根据表计和
信号显示
，尽快判明失磁原因。
2)失磁机组可利用失磁保护带时限动作于
跳闸
。
若失
磁保护未动作，应立即手动将机组与系统
解列
。
3)若失磁机组的励磁可切换至备用励磁，且其余部分仍正常，在机组解列后可迅速切换至备用励磁，然后将机组重新并网。
4)在进行上述处理的同时，应尽量增加其他未失磁机组的
励磁电流
，以提高系统
电压稳定
能力。
5)严密监视失磁机组的高压厂用母线电压，在条件允许且必要时，可切换至
备用电源
供电，以保证该机组
厂用电
的可靠性。
允许发电机异步运行的处理：
1)发电机失磁后，若发电机为重载，在规定时间内，将有功功率减至允许值(减少对系统和厂用电的影响)；若发电机为轻载，则不必减有功功率；在允许运行时间内查找机组失磁的原因。
2)增加其他机组的励磁电流，维持系统电压。
3)监视失磁机组定子电流应不超过1.1倍额定电流，定子电压应不低于0.9倍额定电压，并同时监视定子端部温度。
4)在允许运行时间内，设法迅速恢复励磁电流。如AVR不能正常工作，应切换至备用励磁装置。
5)如果在允许继续运行的时间内不能恢复励磁，应将失磁发电机的有功功率转移至其他机组，然后解列。