發(fā)電機(jī)多種異常狀態(tài)及危害 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增加，大型發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性、性要求越來越高。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行對(duì)保證遼寧阜新柴油發(fā)電機(jī)組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生的機(jī)率更大，比如定子繞組過負(fù)荷、發(fā)電機(jī)失磁、失步，發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行，非全相運(yùn)行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及保護(hù)是很有必要的。由于大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。本文針對(duì)大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)行了分析研究，采用對(duì)稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關(guān)系，并用KATLAB軟件進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。同時(shí)，就發(fā)電機(jī)組非全相保護(hù)存在的問題提出了改進(jìn)方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運(yùn)行故障時(shí)的一些處理方法： 1、低勵(lì)磁或失磁對(duì)于容量在100KW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)采用直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)，應(yīng)在滅磁開關(guān)斷開時(shí)同時(shí)斷開發(fā)電機(jī)斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機(jī)也應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁；對(duì)于遼寧阜新柴油發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于減出力，以便縮短異步運(yùn)行時(shí)間盡快恢復(fù)同步運(yùn)行，在不允許繼續(xù)異步運(yùn)行或失磁后母線電壓低于允許值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負(fù)荷保護(hù) 在定子繞組、勵(lì)磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限和反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)。定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護(hù) 對(duì)于容量在200KW及以上的遼寧阜新柴油發(fā)電機(jī)，宜裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷。減出力，是指將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值。程序跳閘，對(duì)遼寧阜新柴油發(fā)電機(jī)來說，是指首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再跳開發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)，是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開發(fā)電機(jī)斷路器滅磁。 4、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)對(duì)于容量在300KW及以上的發(fā)電機(jī)，需裝設(shè)失步保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，或減少該失步電機(jī)的有功出力，進(jìn)而將其牽入同步。動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運(yùn)行保護(hù) 發(fā)電機(jī)變壓器組的非全相運(yùn)行故障，大多數(shù)發(fā)生在機(jī)組解列、并列的操作過程中，正確地進(jìn)行機(jī)組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡(jiǎn)單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、減少機(jī)組出力、控制定子電流的原則，嚴(yán)格按照合理順序進(jìn)行操作和調(diào)整，完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。所以在下面的章節(jié)中我將重點(diǎn)分析發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行及其相應(yīng)的保護(hù)措施。 非全相運(yùn)行時(shí)，由于發(fā)電機(jī)組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導(dǎo)致原因不同，非全相運(yùn)行時(shí)的故障特征是不同的，所以對(duì)非全相運(yùn)行進(jìn)行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運(yùn)行一般采用對(duì)稱分量法來分析計(jì)算。對(duì)稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對(duì)稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負(fù)序和零序三組三相對(duì)稱的電流(或電壓)，這三組各自獨(dú)立的對(duì)稱電流(或電壓)就稱為不對(duì)稱電流(或電壓)的對(duì)稱分量，每組對(duì)稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、大小關(guān)系是機(jī)組非全相運(yùn)行時(shí)的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對(duì)于保護(hù)機(jī)組與系統(tǒng)的運(yùn)行有著非常重要的意義。

如何測(cè)定遼寧阜新柴油發(fā)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和相序 　　相序是指發(fā)電機(jī)三相電壓達(dá)到 值的順序，發(fā)電機(jī)組和裝置相序不同時(shí)并列，是非同期并列嚴(yán)重的狀況，將使發(fā)電機(jī)受到嚴(yán)重故障。新裝發(fā)電機(jī)組和大修過一次回路的遼寧阜新柴油發(fā)電機(jī)組并列前必須核對(duì)相序，以避免非同期并列。核對(duì)發(fā)電機(jī)和市電相序的方法很多，常見的有如下幾種。 　　用一臺(tái)普通的三相感應(yīng)發(fā)電機(jī)接在廠用電源上，先由裝置供給廠用電，記下發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，然后用發(fā)電機(jī)供給廠用電，觀察發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。如果轉(zhuǎn)向與市電相同，則說明發(fā)電機(jī)與機(jī)構(gòu)相序相同；如果轉(zhuǎn)向不同，說明兩者相序不同。相序不同時(shí)，停下發(fā)電機(jī)對(duì)換任意兩條出線相序表法 　　相序表只能用在電壓為500V以下情形，對(duì)于新安裝的發(fā)電機(jī)，在 次起動(dòng)后未加勵(lì)磁的條件下，可在發(fā)電機(jī)定子出口處測(cè)量發(fā)電機(jī)的殘壓和相序。發(fā)電機(jī)升壓后，對(duì)于高壓發(fā)電機(jī)，可以把相序表接在匯流母線電壓互感器的二次側(cè)，然后分別把裝置電源和發(fā)電機(jī)送上匯流母線，觀察相序表指示的旋轉(zhuǎn)方向，方向一致則相序相同，方向相反則相序不同。對(duì)低壓發(fā)電機(jī)組可把相序表直接接在匯流母線上，方法同上。對(duì)于一條匯流母線上接有幾臺(tái)發(fā)電機(jī)的電站，可以把相序表接在發(fā)電機(jī)電壓互感器的二次側(cè)，拆開發(fā)電機(jī)電纜引線接頭(注意保持距離)，然后合上發(fā)電機(jī)的隔離開關(guān)和斷路器，由裝置供電，記錄相序表旋轉(zhuǎn)方向；再拉開發(fā)電機(jī)斷路器和隔離開關(guān)，恢復(fù)電纜接線，起動(dòng)發(fā)電機(jī)升速、升壓至額定值，這時(shí)電壓互感器接發(fā)電機(jī)電源，觀察相序表轉(zhuǎn)向并與上次記錄比較，即可判定發(fā)電機(jī)與大電的相序是否相同。 　　當(dāng)不便在匯流母線和廠用電源上核對(duì)相序且又沒有相序表，可按圖1(a)接線自制不動(dòng)相序指示器檢驗(yàn)相序。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，電容器C 選用8μF以上，耐壓不低于450V的；燈泡可用普通白熾燈， 選購?fù)粡S家生產(chǎn)的15W燈泡。習(xí)慣上把接有電容器的端子接到中相，假定為B相。由于電容器上的電壓向量落后其電流向量，因此使它后面一相燈泡承受的電壓略高，燈泡較亮的為C相，較暗的A相。對(duì)400V電源，每相應(yīng)用兩個(gè)相同的燈泡串聯(lián)。 次測(cè)定后， 把燈泡位置互相交換后再測(cè)定一次，燈泡互換后，原來亮的應(yīng)變暗，暗的應(yīng)變亮，以由于燈泡特點(diǎn)不同而造成判定不當(dāng)。測(cè)定時(shí)如果兩相燈泡亮度相同，說明接電容器的相斷線。 　　如果現(xiàn)場(chǎng)沒有合適的電容器，可以用接觸器的電磁繞組來代替，將其鐵芯銜鐵閉合，用棉線綁緊。如果有電磁繞組的接中相，假定B相，因?yàn)殡姼猩系碾妷合蛄砍半娏飨蛄?，則燈泡較亮的是A相，較暗的是C相。 　　將發(fā)電機(jī)斷路器和隔離開關(guān)拉開，用3只或2只單相電壓互感器，將每只一次側(cè)兩端接在斷路器一相的兩側(cè)套管上，二次側(cè)接2倍于二次側(cè)電壓的白熾燈泡，如圖2所示。然后合上隔離開關(guān)，把發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和電壓升至額定值，若所有燈泡同時(shí)發(fā)亮同時(shí)熄滅，則發(fā)電機(jī)和市電相序相同，否則必須交換發(fā)電機(jī)出線的兩相位置，并重新檢測(cè)。采用高壓開關(guān)柜作為發(fā)電機(jī)主開關(guān)的電站，用這種方法檢修相序，引線對(duì)地距離難以保證。 　　對(duì)于低壓發(fā)電機(jī)組，可以不用電壓互感器，但每相要有兩個(gè)220V的燈泡串聯(lián)，跨接在斷路器兩側(cè)，只要發(fā)電機(jī)與大電相序一致，且頻率和電壓很接近時(shí)，三組指示燈泡將同時(shí)不斷的一明一暗，否則三相燈光不是同明同暗變化，而是旋轉(zhuǎn)發(fā)光。