发电机失磁的危害机械

　　发电机低励和失磁是常见的故障形式。造成低励、失磁的原因主要是励磁回路的部件发生故障、自动励磁调节装置发生故障以及操作不当或系统事故造成的。

　　发电机的转子失去励磁电流。发电机失磁后，引起发电机失步，将在转子的阻尼绕组、转子表面、转子绕组中产生差频电流，引起附加温升，可能引起转子局部高温，产生严重过热现象，危及转子安全，其次，同步发电机异步运动，在定子绕组中将出现脉动电流，产生交变的机械力矩，使机组发生振动，影响发电机的安全。同时，定子电流增大，可能使定子绕组温度升高。

　　对各种失磁故障综合起来看，有以下几种形式：励磁绕组开路引起的失磁、励磁绕组短路引起的失磁、励磁绕组经失磁电阻(自同期电阻、异步电阻)引起的闭路失磁以及励磁绕组经电枢或整流器闭路失磁。不论是哪种形式，失磁的发电机将会过渡到异步运行，使转子出现转差、定子电流增大、定子电压降低、有功输出将下降。电气量的这些变化，在一定条件下，将破坏电力系统的稳定运行、威胁发电机的自身安全。

　　失磁的危害主要表现在以下几个方面：

　　1、低励或失磁的发电机，从电力系统吸收无功功率，引起电力系统电压下降。若电压下降幅度太大，将可能会导致电力系统电压崩溃而瓦解。"

　　2、对于大型发电机组，在失磁后系统将要向其输送大量的无功电流，这将可能会引起电力系统的震荡。

　　3、失磁后，由于出现转差，在发电机转子回路中出现差频电流。差频电流在转子回路中产生的损耗如果超出允许值，将使转子过热，特别是直接冷却高利用率的大型机组，其热容量的裕度相对降低，转子更易过热。而流过转子表层的差频电流，还可能在转子本体与槽楔、护环的接触面上发生严重的局部过热。

　　4、低励或失磁的发电机进入异步运行之后，由机端观测的发电机等效电抗降低，从电力系统中吸收的无功功率增大。低励或失磁前带的有功功率越大，转差就越大，等效电抗就越小，所吸收的无功功率就越大。因此，在重负荷下失磁进入异步运行后，若不采取措施，发电机将因过电流使定子过热。

　　5、对于直接冷却、高利用率的大型汽轮发电机，其平均异步转矩的最大值较小，惯性常数也相对降低，转子在纵轴和横轴方面也呈现较明显的不对称。由于这些原因，在重负荷下失磁后，这种发电机的转矩、有功功率要发生周期性摆动。在这种情况下，将有很大的超过额定值的电磁转矩周期性变化，其最大值可能达到4%～5%，使发电机周期性地严重超速。这些情况都直接威胁着机组的安全。

　　6、低励或失磁运行时，定子端部漏磁增强，将使端部和边缘铁芯过热，实际上，这一情况通常是限制发电机失磁异步运行能力的主要条件。

　　为了彻底消除发电机失磁故障给系统可能造成的严重后果，首先必须使系统中每台机组的单机容量小于系统总容量的5~7%。单机容量过大将形成十分为难的局面:切除失磁机组，系统将因有功功率不足而崩溃;不切失磁机组，系统将因无功功率不足而崩溃。其次，所有发电机组的励磁调节器不应随意停用，值班人员不应在发生失磁故障时减少非失磁机组的励磁。失磁保护只是防范失磁故障扩大和检测失磁机组的最后防线。