负序电流对发电机的影响

核心提示：　　自然科学研究=负序电流对发电机的影响蒋文林攀枝花学院电气系。攀枝花617000能力的相关因素，并从负序电流形成特点出发。提出了发电机负序电流保护的实现要求。　　我国电力发展己经进入大电网与大机组的

　　自然科学研究=负序电流对发电机的影响蒋文林攀枝花学院电气系。攀枝花617000能力的相关因素，并从负序电流形成特点出发。提出了发电机负序电流保护的实现要求。

　　我国电力发展己经进入大电网与大机组的发展阶段，全国性500输电主干网络正在形成200600添界及以上容量的大型机组己经成为电网的主力机组，电网运行安全性问日益突出；其中发电机因担负电网正常运行调整任务和事故情况下的主要调节，是电网的心蛇，它的运行可靠性直接影响电网运行和供电安全，但发电机运行中事故多，事故性质严重，损失巨大。在发电机主要事故中，负序电流烧损转子的情况屡有发生，且随着电网机组容量的不断扩大，负序电流己经成为发电机特别是大型发电机安全运行的个重要制约因素。本文就负序电流形成的不同特点，分析其对发时几的影响。在此基础。提出构成发电机转子层货斤电流保护的要求1负序电流对发电机转子损伤特点分析相负序电流在发电机定子转子气隙间产生反向同步旋转磁场，转子则正向旋转，所以转子相对于负序旋转磁场有两倍同步转速，该磁场在转子面各个部件包括大齿小齿槽楔及护环等阻尼绕组励磁绕组中感应出倍频率电流。由于汽轮发电机的转子为单锻成体，具有很强的阻尼作用，故倍频率电流在励磁绕组中感应的分量很小；又由于倍频率电流有较强的集肤效应，对转子面的渗透仅几毫米流通路径中等价有功电阻较大，因而发电机在不对称运行时，转子面产生的附加损耗较大，热效应明显。

　　负序电流流通路径是大齿面磁极的横向槽附近向其两端集中，经过槽楔时在各段槽模绕组，便在护环下阻尼环沿周向流过。国内外发生的不对称故障绕损转子情况明，转子层感生倍频电流在转子端部护环与转子本体之间槽楔壁之间的接触面上槽楔连接区阻尼环和阻尼条等分流较大的部位形成局部高温，将转子灼伤；更为严重者，在上述部位有烧熔或在过热区产生疲劳裂纹，如汜转，本体成环的温差过大，还将导致沪环松1造成机稂严屯破坏，2负序电流形成特点及对策正常运行的电力系统是相对称的，现为相电源电势对称各相阻抗对称。当系统或发屯机的对称运行状态钯到破坏时。就会出现相电压或电流的不付称，山又寸称分量法可以将其分解为负电流12和零序电流因发电机常接成星形，且中性点不接地或经阻抗接地，零序电流根据电力系统运行的特点，负序电流的影响分以下两种情况具体分析2.1长时间不对称运行2.形成原因长，间负荷不对称如广泛使用的铁路电气机乍冶金单相电弧炉等大容量单相负荷，由此形成较大的负序电流，对与这些负荷电气距离较近的发电机造成影响。

　　2输电网络阻抗不对称如高压线路不停电分相检修；低压电网两相地，供电方式等。

　　2.1.2发电机长期承受负序电流能力分析。汽轮发电机单机容量的增长，方面靠，大电机尺寸，另方面是改进冷却方式提高材料利用率，因而电极尺寸并不随容量成比例增长，因此，大型机组转子面的热负荷便相应提，除励磁电流产生的热负荷，加外，气隙磁密高次谐波在转产衣面产4的热6冗1池叫显提高，例如。国广力你汽轮机，磁密发电机，因定子线负荷高，其负序电流产生的热负荷允许值要相应降低。各国各厂制造的汽轮发电机，长期承受负序电流限额以额定电流为基值的幺值，般为1附沱绕饥的，12 0.05，我国6万大吧机机规定=0.氏各闪大型发电机，因各内电机制造技米电力系统等的差异而有较大的差别。从电力系统的运行需要来看，在有铁道电气机车等大型不对称负荷的电力系统中。句这些负荷电气距离较近的发屯机。可能承受过代负序能力的负序电流，引起转子损伤事故；可取1.=0.070.105其他情况下1.=0.040.06.但是，由于发电机定子额定线负荷的差异转子所用材料和允许温升值的不同，以及转子正常热负荷的差异，使得不同制造厂的同容量等级的发电机，其也可能有不同的数值。所以，发电机长期承受负序电流的实际能力需要通过负序电流试验加以校验2.1.3负斤电流保护构成条件1动作判据为，应发电机承受长期负序电流能力要求，应以我国旋转电机标准化委员会推荐长期最高允许温度130，作为负序电流试验校验标准；试验所得值作为负序电流保护的整定依据之。2保护运行要求当出现超过12，的负序电流时，保护装置要可靠动作，发出声光信号，以便及时处理；当其持续时间达到规定值，而负序电流尚未消除时，则应动作于切除发电机。

　　2.2短时不对称运行1形成原因1电力系统不对称故障包括+付称短路及相断线；2发电机+付称故障包括单相两相短路，分支短路，匝间短路；3单相重合阐动作过程；4出口断路器在正常及故障情况下，未能相全部合上或断开的动作过程。5主变压器高压侧断路在正常及故障情况下，未能相全部合上或断开的动作过程；6出口断路器事故跳闸时，灭磁开关因故未能及时灭弧。

　　2发电机承受短，分序电流能力分析。分析发屯机短时听电流能力时，叫作用时间极短，将转子近视为绝缘体，并假设负序磁场产生的倍频电流只在转子本体和槽楔面流动，所产生的损耗全部用于转户面温升。既不向周旧介质散热，也不沿转子本体向人轴中心传热定义发电机的妃时负印转子发热常数为，它处负印电流标幺值1以发电机颔圮电流为基衍的乎方与持续时间的乘积，单位为秒3.当12持续时间所得热效应色9时，发电机可以安全运行。对于国产发电机，规定间接冷却式汽轮发电机，取30；间接冷却式水轮发电机，取=40，直接冷却式发电机值很小，30及以，=860万=7国标；7064 86规定，因这类发电机定子线负荷较间接冷却式高。

　　3保护构成特点。1由以上分析可知，为适应发电机承受短时负序电流能力要采其负，流，动作判据为由岭池力系统运对值要求及工秤限制条忭分析。面以短路最严重情况为例进行分析假设机端两相短路，分析主保护和后备保护分别作用时，负序电流的热效应1主保护动作迅速跳汗。断路器。最快的快速灭磁有由2 5对于不可逆的品叫管；兹，4.0；芯磁场开关在14，断流，则要求，间1设为3.51灭磁过程的残磁影响。根据正序等效定则，由其，印汁兑热效应玢为后正十12取发电机次暂态屯抗平均位1=0.2，负斤电抗取大位=1.22则汽轮发电机，如60万贾，国标，8706486规定，=7，势必大副减小定子额定线负荷，这就必然导致机组尺寸过分加大，无法满足制造成本要求。

　　结论为此应从运行方面设法减小由，最简单最有效的方法是摒弃大型发电机的远后备方护性能，同时符合电机制造要求。

　　3结语1发屯机转子以负序过负荷保护整定的唯1依据，应公发屯机长期和短时承受负序电流许限度独立确定，不能与发电机后备保护相配合整定；并且在功能上，应与作为发电机后备保护μ。贤。电机学M.华南l里工尺7出版f，w.

　　2王维俭。继电保护应用肘。中国电力出版社，1998 3范锡普。发电厂电气部分肘。埋工人7出版社。17.

　　4王维检桂林毕大强+大型发电机变压器组继电保护的探讨1妃。中国电力。2001.，134况1.1中国电力出版社。

　　户师德。，人0；1技巧与应。引。北京人民1电出皈社。1994.