發(fā)電機多種異常狀態(tài)及危害 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機單機容量的不斷增加，大型發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對發(fā)電機的可靠性、性要求越來越高。發(fā)電機的運行對保證遼寧阜新柴油發(fā)電機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，異常運行狀態(tài)發(fā)生的機率更大，比如定子繞組過負荷、發(fā)電機失磁、失步，發(fā)電機逆功率運行，非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發(fā)電機非全相運行進行了分析研究，采用對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軟件進行了仿真，驗證了理論分析的結(jié)果。同時，就發(fā)電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運行故障時的一些處理方法： 1、低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發(fā)電機，當(dāng)采用直流勵磁機時，應(yīng)在滅磁開關(guān)斷開時同時斷開發(fā)電機斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機也應(yīng)裝設(shè)失磁保護。對于水輪發(fā)電機，保護動作于解列滅磁；對于遼寧阜新柴油發(fā)電機，保護動作于減出力，以便縮短異步運行時間盡快恢復(fù)同步運行，在不允許繼續(xù)異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時，保護動作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負荷保護 在定子繞組、勵磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時限和反時限過負荷保護。定時限過負荷保護動作于信號或自動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護 對于容量在200KW及以上的遼寧阜新柴油發(fā)電機，宜裝設(shè)逆功率保護。保護帶時限動作于信號，經(jīng)長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發(fā)電機斷路器，汽輪機甩負荷。減出力，是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘，對遼寧阜新柴油發(fā)電機來說，是指首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機，是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開發(fā)電機斷路器滅磁。 4、發(fā)電機失步保護對于容量在300KW及以上的發(fā)電機，需裝設(shè)失步保護，保護動作于信號或解列。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)電機的勵磁，或減少該失步電機的有功出力，進而將其牽入同步。動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運行保護 發(fā)電機變壓器組的非全相運行故障，大多數(shù)發(fā)生在機組解列、并列的操作過程中，正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負序電流燒損發(fā)電機轉(zhuǎn)子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機勵磁、穩(wěn)定機組轉(zhuǎn)速、減少機組出力、控制定子電流的原則，嚴(yán)格按照合理順序進行操作和調(diào)整，完全可以把負序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節(jié)中我將重點分析發(fā)電機非全相運行及其相應(yīng)的保護措施。 非全相運行時，由于發(fā)電機組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導(dǎo)致原因不同，非全相運行時的故障特征是不同的，所以對非全相運行進行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負序和零序三組三相對稱的電流(或電壓)，這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量，每組對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)系是機組非全相運行時的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對于保護機組與系統(tǒng)的運行有著非常重要的意義。

如何測定遼寧阜新柴油發(fā)電機的正反轉(zhuǎn)和相序 　　相序是指發(fā)電機三相電壓達到 值的順序，發(fā)電機組和裝置相序不同時并列，是非同期并列嚴(yán)重的狀況，將使發(fā)電機受到嚴(yán)重故障。新裝發(fā)電機組和大修過一次回路的遼寧阜新柴油發(fā)電機組并列前必須核對相序，以避免非同期并列。核對發(fā)電機和市電相序的方法很多，常見的有如下幾種。 　　用一臺普通的三相感應(yīng)發(fā)電機接在廠用電源上，先由裝置供給廠用電，記下發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)方向，然后用發(fā)電機供給廠用電，觀察發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)方向。如果轉(zhuǎn)向與市電相同，則說明發(fā)電機與機構(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，停下發(fā)電機對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，對于新安裝的發(fā)電機，在 次起動后未加勵磁的條件下，可在發(fā)電機定子出口處測量發(fā)電機的殘壓和相序。發(fā)電機升壓后，對于高壓發(fā)電機，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。對低壓發(fā)電機組可把相序表直接接在匯流母線上，方法同上。對于一條匯流母線上接有幾臺發(fā)電機的電站，可以把相序表接在發(fā)電機電壓互感器的二次側(cè)，拆開發(fā)電機電纜引線接頭(注意保持距離)，然后合上發(fā)電機的隔離開關(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)電機斷路器和隔離開關(guān)，恢復(fù)電纜接線，起動發(fā)電機升速、升壓至額定值，這時電壓互感器接發(fā)電機電源，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相序且又沒有相序表，可按圖1(a)接線自制不動相序指示器檢驗相序。根據(jù)經(jīng)驗，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400V電源，每相應(yīng)用兩個相同的燈泡串聯(lián)。 次測定后， 把燈泡位置互相交換后再測定一次，燈泡互換后，原來亮的應(yīng)變暗，暗的應(yīng)變亮，以由于燈泡特點不同而造成判定不當(dāng)。測定時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，因為電感上的電壓向量超前電流向量，則燈泡較亮的是A相，較暗的是C相。 　　將發(fā)電機斷路器和隔離開關(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)電機轉(zhuǎn)速和電壓升至額定值，若所有燈泡同時發(fā)亮同時熄滅，則發(fā)電機和市電相序相同，否則必須交換發(fā)電機出線的兩相位置，并重新檢測。采用高壓開關(guān)柜作為發(fā)電機主開關(guān)的電站，用這種方法檢修相序，引線對地距離難以保證。 　　對于低壓發(fā)電機組，可以不用電壓互感器，但每相要有兩個220V的燈泡串聯(lián)，跨接在斷路器兩側(cè)，只要發(fā)電機與大電相序一致，且頻率和電壓很接近時，三組指示燈泡將同時不斷的一明一暗，否則三相燈光不是同明同暗變化，而是旋轉(zhuǎn)發(fā)光。