一、發(fā)電機失磁的原因
發(fā)電機正常運行過程中,勵磁突然全部或部分消失,稱為發(fā)電機失磁。發(fā)電機失去勵磁的原因一般可歸納為勵磁回路開路或短路,包括勵磁機、勵磁變或勵磁回路的故障、誤碰勵磁開關、切換備用勵磁不當、勵磁系統(tǒng)失去廠用電源、轉(zhuǎn)子繞組或勵磁回路開路或轉(zhuǎn)子繞組嚴重短路、半導體勵磁系統(tǒng)發(fā)生故障、轉(zhuǎn)子滑環(huán)著火或燒斷。
1、勵磁變故障跳閘引起發(fā)電機失磁
由于該變壓器存在絕緣制造缺陷,或運行中絕緣缺陷逐步惡化,產(chǎn)生放電現(xiàn)象,導致勵磁變保護動作跳閘,失磁保護動作導致機組跳閘。應嚴格執(zhí)行規(guī)程、標準,開展定期試驗、落實情況、排查問題。對照相關規(guī)程、標準,認真開展絕緣專業(yè)定期試驗落實情況。
2、滅磁開關跳閘引起發(fā)電機失磁
滅磁開關跳閘原因包括:(1)DCS上誤發(fā)滅磁開關跳閘指令;(2)出口繼電器故障發(fā)出滅磁開關跳閘指令;(3)集控室電氣立盤滅磁開關跳閘按鈕接點吸合發(fā)出跳閘指令;(4)勵磁小間就地控制盤手動分開滅磁開關;(5)滅磁開關控制回路電纜絕緣下降;(6)開關本體機械跳開滅磁開關;(7)直流系統(tǒng)瞬時接地導致滅磁開關跳閘。
3、勵磁滑環(huán)打火引起發(fā)電機失磁
事故原因為碳刷壓簧壓力不均,造成部分碳刷電流分布不均,致使個別碳刷電流過大,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、負極碳刷磨損程度不均衡,負極磨損一直比正極嚴重,因磨損嚴重造成滑環(huán)表面不平度加大,因未及時得到控制造成滑環(huán)環(huán)火。
4、直流系統(tǒng)接地引起發(fā)電機失磁
直流系統(tǒng)發(fā)生正極接地后,由于長電纜存在分布電容,而電容兩端電壓不能突變,引起發(fā)電機滅磁開關外部跳閘回路長電纜電容電流流經(jīng)其外部跳閘出口中間繼電器,繼電器動作跳開發(fā)電機滅磁開關,造成發(fā)電機失磁保護動作跳機。
5、勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障引起發(fā)電機失磁
發(fā)電機勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器 EGC 板故障,造成發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)子過電壓保護動作,導致失磁保護動作跳閘。
6、整流柜全停引起發(fā)電機失磁
在啟動電泵過程中,引起系統(tǒng)電壓降低,勵磁系統(tǒng)發(fā)出輔助電源故障報警,由于切換回路繼電器輔助觸電電阻過大,導致電源切換失敗,整流柜風機無法正常運行,導致整流柜超溫跳閘,失磁保護動作,機組停運。整流柜交流側(cè)電源開關觸頭的鍍銀層薄或質(zhì)量低劣,運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,溫度升高導致觸頭過熱,處理過程中導致失磁保護動作,機組跳閘。
二、發(fā)電機失磁的危害
1、發(fā)電機失磁對電力系統(tǒng)的危害
(1)發(fā)電機發(fā)生失磁時,低勵或失磁的發(fā)電機將從系統(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備不足的話,那就會使發(fā)電機的機端電壓、升壓變壓器高壓側(cè)的母線電壓或其它鄰近點的電壓低于允許值,這樣就會破壞負荷與電源間的穩(wěn)定運行,甚至會使電力系統(tǒng)發(fā)生電壓崩潰現(xiàn)象。
(2)當發(fā)電機發(fā)生低勵或失磁時電壓下降,系統(tǒng)中其它發(fā)電機在自動調(diào)整勵磁裝置的作用下將會增加其無功功率輸出,這樣就會導致系統(tǒng)中的某些電氣元件。如變壓器或輸電線路產(chǎn)生過電流,使后備保護動作切除過載元件,擴大了故障范圍。
(3)發(fā)電機發(fā)生低勵或失磁時,由于有功功率的擺動以及系統(tǒng)電壓的下降,有可能導致相鄰正常運行的發(fā)電機與系統(tǒng)之間或電力系統(tǒng)各部分之間失步,使系統(tǒng)振蕩而大量的甩負荷。
2、發(fā)電機失磁對發(fā)電機本身的危害
發(fā)電機失磁后,不但對電力系統(tǒng)會產(chǎn)生很大的危害,而且對發(fā)電機本身也會產(chǎn)生一定的危害:
(1)由于發(fā)生失磁時出現(xiàn)轉(zhuǎn)差,在發(fā)電機轉(zhuǎn)子中會出現(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使轉(zhuǎn)子過熱。而流過轉(zhuǎn)子表層的差頻電流還會使轉(zhuǎn)子本體在與槽楔和護環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴重的局部過熱甚至灼傷。
(2)低勵或失磁的發(fā)電機進入異步運行狀態(tài)后發(fā)電機的等效電抗降低,從系統(tǒng)吸收的無功功率不斷增加。在重負荷失磁后,由于產(chǎn)生過電流將使發(fā)電機定子過熱。
(3)對于直接冷卻高利用的大型汽輪發(fā)電機,在重負荷失磁后,這種發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩、有功功率將會發(fā)生劇烈的周期性擺動。這時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)電機軸系上,并通過定子傳遞到機座上。此時轉(zhuǎn)差也將做周期性的變化使發(fā)電機的周期性嚴重的超速。
(4)發(fā)電機低勵或失磁運行時,由于定子端部的漏磁增強,將會使端部的部件和邊段鐵芯產(chǎn)生過熱。