发电机异常运行及事故处理

1、 发电机异常运行及事故处理 发电机过负荷一、 事故情况下允许发电机定子线圈在短时间内过负荷运行，同时也允许转子线圈有相应过负荷，适时过负荷允许时间规定如下：过负荷倍数过负荷电流值(A)22682309237125773093允许过负荷时间（min）60301552二、发电机的定子电流超过额定值后，电气值班人员应该首先检查发电机的有功、无功功率、定子电压、励磁电流等运行参数。如系无功过高则应及时降低励磁电流，减少无功功率，使定子电流降至额定值；调整的过程中不得使功率因数过高或电压过低，防止发电机失去静态稳定；如系有功功率超过额定值太多，减少励磁电流不能使定子电流降至额定，此时必需联系汽机迅速减少

2、发电机有功负荷。调整过程中应并注意电流超过允许值的时间。 发电机温度过高一、 发电机各部分温度、温升与正常值有很大偏差或超过允许值时，电气人员首先应检查有无其他异常运行情况（如超负荷、电流不平衡、电压或频率异常），有无保护动作等。如有异常运行状态，应尽快采取措施消除。二、 在查找电气异常的同时将超温情况汇报相关领导并汽机运行人员检查空冷系统是否正常。三、 如温度无法降至允许值，应减负荷运行，直至解列停机。 发电机的不对称运行同步发电机由于某种原因，使三相电压、电流失去平衡，便形成不对称运行状态。形成不对称运行状态的主要原因有：不对称负载、各相输电线路阻抗不平衡、线路或设备非全相运行、系统发生不

3、对称短路故障、单相对地等。一、 不对称运行对发电机的危害：1、 在转子上感应出100HZ交流电流，造成转子表面发热，严重时将造成局部烧伤、腐蚀、滑环松动；2、 引起发电机振动。二、 不对称运行的异常现象：1、 定子三相电流不平衡。2、 发电机出口风温上升，发电机本体、轴承均可能出现振动。3、 严重的不对称故障将导致保护装置负序电压元件启动，如有短路将造成复合电压闭锁过流保护动作跳闸。三、 处理措施对异常现象应综合判断，结合平时运行数据分析是否电流表计误差、二次接线松动，是否因过负荷、空冷器异常等原因引起。不对称运行允许范围主要取决于以下几方面：1、 出风温不超过75，进出风温差不超过38，以保

4、证转子温度不致超过允许范围。2、 发电机轴承振动不超过。3、 任何一相电流不超过额定电流。4、 三相电流不平衡值（最大、最小相之差）不超过0.1倍额定电流。 发电机变为调相机运行正常运行的汽轮发电机组，由于某种原因（如热工保护误动等）导致主汽门关闭，使发电机失去原动力，此时将进行调相机运行状态（也可视作空载的同步电动机）。一、 调相运行的主要异常现象：1、 发电机有功功率表回摆至零位针挡（反偏指负）；2、 该发电机无功功率表指示上升；3、 发电机功率因数指向负值；4、 定子电流表指示减小；5、 定子电压表指示略有上升。二、 调相运行的危害：汽轮机汽缸内无流通蒸汽，将造成汽轮机叶片过热损伤。三、

5、 处理办法：一般情况下，主汽门关闭后通过发电机非电量保护将动作跳开发电机断路器及灭磁开关。如因非电量保护未投或主汽门行程未动作等原因，发电机未跳闸，则发电机允许继续运行，但应及时降低励磁，调节无功并及时联系汽机尽快恢复正常运行；如果汽机发来“机器危险”信号，应立即解列发电机。 发电机失磁运行发电机在运行中失去励磁电流，造成转子磁场消失，称为失磁。发电机失磁后仍可并网带一定有功负载，以低转差率异步运行，这称为失磁运行。一、 失磁原因：1、 转子断线；2、 励磁装置故障或灭磁开关跳闸；3、 转子严重短路。二、 失磁运行的危害：1、 发电机从电网吸收较大无功，视在功率上升，造成定子电流和温度均升高。

6、2、 10KV母线电压将下降。3、 发电机及系统的稳定性将下降，有可能引起振荡。4、 异步运行的转差电流及铁芯涡流将造成转子表面严重发热。5、 如果失磁是转子严重短路造成，发电机还将出现剧烈振动。三、 故障现象：1、 转子电流异常：励磁回路断线时转子电流大幅下降甚至到零；当尚有外部回路使转子回路连通时（如灭磁磁开关跳闸），转子回路将还有转差交流电流；当转子严重短路（如两点接地）时，转子电流可能还会增大。2、 转子电压异常：如励磁回路开路，电压表可能升高；转子两点对地或匝间短路，转子电压将下降（同时电流上升，产生振动）；当转子绕组开路时，电压表可能升高。3、 定子电流摆动并可能增大。摆动是因为绕

7、组上存在由转子磁场感生的交变电流与工频电流叠加造成，增大是因为从电网吸取大量无功。4、 上网无功指示下降，甚至从电网吸收无功，无功功率表趋向负值。5、 功率因数逐步增大，可能过渡到进相方向。6、 有功减少并摆动，这是由于汽轮机调速机构调节所致。7、 母线电压下降并有周期性摆动。四、 处理措施：1、 发电机失磁后，如果母线电压高于0.9倍额定电压（9.45KV），且无其他危害发电机运行的迹象时，不必停机，应尽快减少有功，恢复励磁，并控制发电机定子电流在允许范围内。2、 同时提高本段母线上同步电机的励磁，以维持母线电压水平和系统稳定性。3、 如发生危及发电机运行的其他迹象（如电压低于0.9倍额定电

8、压、电流过大、发生振荡等），或者在30min内不能恢复励磁，则应将发电机解列。4、 发生转子两点接地应立即解列发电机。实际失磁故障时，现场表现出的异常不尽相同，要结合实际综合分析判断。 励磁回路的其他故障一、 发电机不能正常升压：新安装或检修过的发电机，首次达到额定转速后，如不能正常升压，应首先检查以下方面：1、 检查励磁回路有无断线（包括转子，励磁电缆，励磁柜一次接线等），励磁装置的整流功率及调节控制等有无故障。2、 检查碳刷位置是否正确，是否接触良好。3、 检查发电机测保PT、励磁PT、励磁变的各侧熔断器、空开是否完好。4、 检修时间过长、突然短路过、被意外消磁都有可能导致转子剩磁下降，正

9、常起励时将达不到建压临界值，此时可将起励建压值略调高1-2KV。5、 检查是否检修过程中调换过励磁输出电缆极性（此时励磁电压、定子电压都会有微小指示），此时可将励磁输出电缆两极对调。二、 励磁回路两点接地：励磁回路两点接地的主要现象有：1、 励磁电流增大；2、 励磁电压有变化（如为恒励磁电流控制方式励磁电压将下降，恒定子电压、功率因数方式，励磁电压将由于自动调节作用而增大）；3、 无功功率和定子电压都将下降；4、 定子电流将发生变化；5、 故障如发生在转子绕组内部，发电机将发生明显振动；6、 转子接地保证可能动作。励磁系统发生两点接地后应立即停机检修，重新开机应从零起缓慢升压，全面详细检查。

10、发电机的非同期并列在未满足并列条件中任一项或几项时就将发电机并列，这就会造成非同期并列。一、 非同期并列的危害：1、 合闸瞬间，将会产生巨大冲击电流，设备将受到巨大电动力的冲击作用，并严重发热，设备的机械强度和绝缘都容易损坏；2、 可能破坏电网稳定，造成系统振荡；3、 造成相关电气设备保护动作跳闸。二、 非同期并列的现象：1、 定子电流急剧升高，并有强烈摆动；2、 母线电压表下降，并有摆动；3、 由于冲击力矩的作用，汽轮发电机组发出强烈振动和轰鸣（“吼”）声。三、 非同期并列的处理办法：1、 若发电机产生很大的冲击电流和和振动并不衰减时，应立即解列发电机，断开灭磁开关；2、 停机后测量定子绕组

11、绝缘电阻，联系检修人员打开发电机端盖，检查定子绕组（尤其是端部）有无变形情况，查明无损后，方可再次启动。 发电机的振荡发电机的振荡，是指当发电机与用户（电网）的功率平衡被破坏时，由于转子有惯性，使发电机功角不能立刻稳定在新的数值上，而在稳定值左右多次摇摆的现象。发电机振荡时将与系统之间发生电流与功率的波动，发电机一瞬间向系统送出功率，另一瞬间又从系统吸收功率。一、 引起发电机振荡的原因：1、 负载突变；2、 电源间的联络突然切断；3、 大容量机组跳闸；4、 原动机（汽机）转矩突变；5、 大机组失磁；6、 短路故障等。二、 发电机振荡的危害：1、 振荡过程中，振幅渐渐减小，最终过渡到新的工作点以

12、同步转速运行称同步振荡，同步振荡对发电机的安全运行基本没有影响；2、 振荡开始时过剩转矩很大，转子惯量使发电机工作点冲过工作极限而脱出稳定范围，称为非同步振荡，非同步振荡将导致发电机失去同步。三、 发电机振荡的现象：1、 定子电流表指针剧烈摆动，并且超出正常值范围；2、 发电机定子及母线电压均低于正常值，并且剧烈摆动；3、 有功功率大幅摆动；4、 转子电压、电流在正常值附近摆动；5、 频率忽高忽低，发电机发出有节奏的轰鸣，其节拍与上述表计摆动节拍合拍；6、 低电压、过负荷元件可能间歇起动；7、 强励装置可能间歇动作；四、 处理办法：1、 立即增加发电机励磁电流，以提高发电机电势，增加功率极限，

13、增强定、转子之间的电磁拉力；2、 减少发电机有功输出，使发电机易于拉入同步；3、 采取上述措施后，如2min内不能恢复同步，应立即解列停机。 电力系统的振荡一、 电气系统振荡与发电机振荡时现象大致相同，主要区别在于：1、 发电机发生振荡，其所属表针剧烈舞动，有功功率表在全盘范围摆动；而当电力系统振荡时，本发电机的表针在正常值附近摆动，且摆幅不大，有功表指针摆向正值；2、 系统振荡，若本厂向系统送出功率则本厂频率升高，若系统向本厂供电，则频率有所下降有摆动。二、 处理方法：1、 本厂由系统供电时，应增加发电机有功出力至最大可能出力，以抬升频率，将励磁电流增加至最大允许值以尽可能提高母线电压；必要

14、时可切断次要负荷。2、 如在本厂向系统供电时，应在最大限度多发无功提升母线电压的同时，降低发电机有功负荷。 发电机断路器跳闸一、 发电机在运行中开关跳闸的原因：1、 发电机回路内部故障导致继电保护动作跳闸：如定子接地、相间短路、转子两点接地等；2、 发电机回路外部故障导致保护跳闸：如母线上短路，其他馈线短路越级跳发电机等；3、 人为误操作、保护装置误动或断路器机构故障（俗称“偷跳”）。二、 发电机跳闸后，电气值班人员应进行下列工作：1、 如灭磁开关尚未跳闸，定子又很出现较高电压，应立即分开灭磁开关，如定子无高电压，应逐步减磁降压再分开灭磁开关；2、 检查保护动作情况；3、 检查是否由于人员误操

15、作引起跳闸，如能确定，可立即通知汽机重新冲转开机。三、 如系发电机主保护动作（如纵联差动、定子单相接地、转子两点接地）跳闸时，应立即停机，然后检查保护区内一切设备，测量发电机绝缘，分析保护动作是否正常：1、 检查发电机发热情况；2、 打开发电机窥视孔，检查有无焦味，是否冒烟；3、 检查发电机引出线上的电流互感器、电压互感器、励磁变、电缆、隔离开关、熔断器等有无异常；4、 测量定子线圈的绝缘电阻、吸收比，进行直流泄漏、耐压试验；5、 测量转子线圈的绝缘电阻、吸收比；6、 测量定、转子线圈直流电阻；7、 打开发电机端盖，检查定子线圈尤其是端部有无异常。如经上述检查，发电机及其回路未发现异常，则可以重新启动发