一、發(fā)電機(jī)失磁的原因
發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行過程中,勵(lì)磁突然全部或部分消失,稱為發(fā)電機(jī)失磁。發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁的原因一般可歸納為勵(lì)磁回路開路或短路,包括勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁變或勵(lì)磁回路的故障、誤碰勵(lì)磁開關(guān)、切換備用勵(lì)磁不當(dāng)、勵(lì)磁系統(tǒng)失去廠用電源、轉(zhuǎn)子繞組或勵(lì)磁回路開路或轉(zhuǎn)子繞組嚴(yán)重短路、半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)生故障、轉(zhuǎn)子滑環(huán)著火或燒斷。
1、勵(lì)磁變故障跳閘引起發(fā)電機(jī)失磁
由于該變壓器存在絕緣制造缺陷,或運(yùn)行中絕緣缺陷逐步惡化,產(chǎn)生放電現(xiàn)象,導(dǎo)致勵(lì)磁變保護(hù)動(dòng)作跳閘,失磁保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致機(jī)組跳閘。應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn),開展定期試驗(yàn)、落實(shí)情況、排查問題。對(duì)照相關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)真開展絕緣專業(yè)定期試驗(yàn)落實(shí)情況。
2、滅磁開關(guān)跳閘引起發(fā)電機(jī)失磁
滅磁開關(guān)跳閘原因包括:(1)DCS上誤發(fā)滅磁開關(guān)跳閘指令;(2)出口繼電器故障發(fā)出滅磁開關(guān)跳閘指令;(3)集控室電氣立盤滅磁開關(guān)跳閘按鈕接點(diǎn)吸合發(fā)出跳閘指令;(4)勵(lì)磁小間就地控制盤手動(dòng)分開滅磁開關(guān);(5)滅磁開關(guān)控制回路電纜絕緣下降;(6)開關(guān)本體機(jī)械跳開滅磁開關(guān);(7)直流系統(tǒng)瞬時(shí)接地導(dǎo)致滅磁開關(guān)跳閘。
3、勵(lì)磁滑環(huán)打火引起發(fā)電機(jī)失磁
事故原因?yàn)樘妓夯蓧毫Σ痪?,造成部分碳刷電流分布不均,致使個(gè)別碳刷電流過大,引起發(fā)熱。另外碳刷存在臟污現(xiàn)象,污染了碳刷和滑環(huán)接觸面,造成部分碳刷和滑環(huán)接觸電阻增大繼而出現(xiàn)打火,另外正、負(fù)極碳刷磨損程度不均衡,負(fù)極磨損一直比正極嚴(yán)重,因磨損嚴(yán)重造成滑環(huán)表面不平度加大,因未及時(shí)得到控制造成滑環(huán)環(huán)火。
4、直流系統(tǒng)接地引起發(fā)電機(jī)失磁
直流系統(tǒng)發(fā)生正極接地后,由于長(zhǎng)電纜存在分布電容,而電容兩端電壓不能突變,引起發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān)外部跳閘回路長(zhǎng)電纜電容電流流經(jīng)其外部跳閘出口中間繼電器,繼電器動(dòng)作跳開發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān),造成發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)。
5、勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障引起發(fā)電機(jī)失磁
發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器 EGC 板故障,造成發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)動(dòng)作,導(dǎo)致失磁保護(hù)動(dòng)作跳閘。
6、整流柜全停引起發(fā)電機(jī)失磁
在啟動(dòng)電泵過程中,引起系統(tǒng)電壓降低,勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)出輔助電源故障報(bào)警,由于切換回路繼電器輔助觸電電阻過大,導(dǎo)致電源切換失敗,整流柜風(fēng)機(jī)無法正常運(yùn)行,導(dǎo)致整流柜超溫跳閘,失磁保護(hù)動(dòng)作,機(jī)組停運(yùn)。整流柜交流側(cè)電源開關(guān)觸頭的鍍銀層薄或質(zhì)量低劣,運(yùn)行中銅與空氣接觸產(chǎn)生氧化層,造成觸頭接觸電阻增大,隨著電流增大,溫度升高導(dǎo)致觸頭過熱,處理過程中導(dǎo)致失磁保護(hù)動(dòng)作,機(jī)組跳閘。
二、發(fā)電機(jī)失磁的危害
1、發(fā)電機(jī)失磁對(duì)電力系統(tǒng)的危害
(1)發(fā)電機(jī)發(fā)生失磁時(shí),低勵(lì)或失磁的發(fā)電機(jī)將從系統(tǒng)中吸收無功功率,這將使得電力系統(tǒng)的電壓下降,如果電力系統(tǒng)容量較小或者無功功率儲(chǔ)備不足的話,那就會(huì)使發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、升壓變壓器高壓側(cè)的母線電壓或其它鄰近點(diǎn)的電壓低于允許值,這樣就會(huì)破壞負(fù)荷與電源間的穩(wěn)定運(yùn)行,甚至?xí)闺娏ο到y(tǒng)發(fā)生電壓崩潰現(xiàn)象。
(2)當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生低勵(lì)或失磁時(shí)電壓下降,系統(tǒng)中其它發(fā)電機(jī)在自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置的作用下將會(huì)增加其無功功率輸出,這樣就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的某些電氣元件。如變壓器或輸電線路產(chǎn)生過電流,使后備保護(hù)動(dòng)作切除過載元件,擴(kuò)大了故障范圍。
(3)發(fā)電機(jī)發(fā)生低勵(lì)或失磁時(shí),由于有功功率的擺動(dòng)以及系統(tǒng)電壓的下降,有可能導(dǎo)致相鄰正常運(yùn)行的發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間或電力系統(tǒng)各部分之間失步,使系統(tǒng)振蕩而大量的甩負(fù)荷。
2、發(fā)電機(jī)失磁對(duì)發(fā)電機(jī)本身的危害
發(fā)電機(jī)失磁后,不但對(duì)電力系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生很大的危害,而且對(duì)發(fā)電機(jī)本身也會(huì)產(chǎn)生一定的危害:
(1)由于發(fā)生失磁時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)差,在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中會(huì)出現(xiàn)差頻電流。差頻電流在轉(zhuǎn)子回中產(chǎn)生的損耗如果超過允許值將會(huì)使轉(zhuǎn)子過熱。而流過轉(zhuǎn)子表層的差頻電流還會(huì)使轉(zhuǎn)子本體在與槽楔和護(hù)環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴(yán)重的局部過熱甚至灼傷。
(2)低勵(lì)或失磁的發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行狀態(tài)后發(fā)電機(jī)的等效電抗降低,從系統(tǒng)吸收的無功功率不斷增加。在重負(fù)荷失磁后,由于產(chǎn)生過電流將使發(fā)電機(jī)定子過熱。
(3)對(duì)于直接冷卻高利用的大型汽輪發(fā)電機(jī),在重負(fù)荷失磁后,這種發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、有功功率將會(huì)發(fā)生劇烈的周期性擺動(dòng)。這時(shí)將有很大甚至超過額定值的電磁轉(zhuǎn)矩周期性作用到發(fā)電機(jī)軸系上,并通過定子傳遞到機(jī)座上。此時(shí)轉(zhuǎn)差也將做周期性的變化使發(fā)電機(jī)的周期性嚴(yán)重的超速。
(4)發(fā)電機(jī)低勵(lì)或失磁運(yùn)行時(shí),由于定子端部的漏磁增強(qiáng),將會(huì)使端部的部件和邊段鐵芯產(chǎn)生過熱。