汽轮发电机组励磁稳定性分析

核心提示：　　1摘要对该厂起汽轮发电机失磁而引起全厂跳车事故进行了分析；并提出了汽轮发电机失磁，前言我厂有套汽轮发电机组，其中2 121界于1991年2月投入运行后，大大缓解了我厂供电紧张的矛盾，但由尸保护及规

　　1摘要对该厂起汽轮发电机失磁而引起全厂跳车事故进行了分析；并提出了汽轮发电机失磁，前言我厂有套汽轮发电机组，其中2 121界于1991年2月投入运行后，大大缓解了我厂供电紧张的矛盾，但由尸保护及规程的配置未协调。给全厂供电系统带来了些问1991年月20日晨7时40分，正处于交接班之时，值班人员发现12河琢机组无功电流剧增超过2000人，有功大幅度摆动，发电机声音异常，功率因数大幅度滞后。2，后，供电局供我厂2段进线开关小过流2700入保护动作，发电机因失压引起过流低周闭锁过流保护动作跳闸，全厂停产。经分析是发电机失磁后造成发电机大量吸收系统无功而引起系列跳车的这样的故障在我厂厂发电机组也忾发生过，由此阽发电机失磁砬害件很大，应引起高度重视，特别对连续的化工生产尤为欠出1失磁后观察的现象发电机失磁后的异步超速运行与失磁前的同步运行状态有许多不同之处，可以通过观察，也可以通过失磁的机电暂态分析，看出这些区另1.1转子电流指等于零或接近于零当发电机失去厉力磁后转子电流迅速地依指数规作衰减，其减少程度失磁原因剩磁的大小有先当励磁回路开路时，转子电流指为零；当励磁回路短路或经小电阻闭合时，转子回路有电流通过，直流电压指可能很小。

　　1.2定子电流摆动指增大定子电流显著增大，在以上事故中震荡时电流应达额定电流13750近两倍。由于需要建立工作励磁磁化电流和漏磁通，故无功分量，大了，定子电流从电网吸收的无功功率随滑差率5±曾人而增大3人1肘人，构成框系统组态实时运行系统维护数据库组态软件前，iH喷备驱动1序实用工具软件系统数据库在线生成文件现场设备5投运及效果1尺景设备安装在现场，总控面积比3减少3脱左右，节省费用20.

　　21本安部分节省导线明，31子系统节省20，自动化程度大大提高。

　　扩展容易，没有点数限制，12000现场控制系统次投运成功，几远杼两月来平稳正常，预讣该系统每年可增效益25万元导线61剪诚塍控制效率提高由于定子仍接于系统，在定子绕组中继续流过相对称尤功电流。此电流所产生的旋转磁场亦为同，旋转磁场。当转子以滑15切剡圮子同步旋转磁场时，在转子浇饥。阻绕组以及转子流，这个单相电流就是发电机失去直流励磁以后1转子脉动的磁场，所以，发电机在少状态时，其电磁转距即为定子同步旋转磁场和转子各回路电流所对应的脉动磁场相互作用而产4转矩分量如果定子旋转磁场为，=则转子转速7= 13.假如，在励磁短路的情况下失去励磁，转子以滑差51而高十步转速旋转。此时在励磁绕组。感应的滑差屯流同柞产生单相脉动磁场，而此磁场是由正反向旋转的磁场合成的，即以相付于转子正向旋转的磁场六和反向旋转的磁场8的两个分量所合成他们的幅值各为单相脉动磁场幅值的十。，付转子的转，为5昀彼此相反因此人的转速消定子为1+51+5等于1+251定户电流显著，人的同，又发生振荡摆动的原因有1由于转子正旋磁场分量人在定子绕组里感应出的频率为1+25的交流电流。该屯流叠加在定子基频电流上，从而形成周期振荡，造成定子电流摆动且幅度明显增大，电流摆动的程度与转子绕组连接状态有关，如果转子绕组开路或经大电阻闭合，则在转子回路中完全没有或者只有少量的电流，那么这电流所建立的转子正向旋转磁场人就不存在或者很弱，相应定子中感应的频率为1+2的电流也就很小，因此定，电流摆动很小当转子绕组短路时，在转子回路中感应的转差频率电流大，因而定子电流摆动严重21电机磁路不太对称，屯机磁路略有+对称时，同个转子电流由于磁阻的不同所产生的地方，电流所产生的磁通密度大；磁阻大的地方，同电流所产生的磁通密度小因此，在定子绕组中所产生的频率为1+2电流幅值也随之发生波动，其波动频率与转的转速致，13有功功率指减少，且，生摆动发电机失磁转入异步运行过程中山尸转矩不平衡，引起转速升高。在调速器失灵区范围以外，调速自动关小汽门，原动机输功率减少，发电机输出的有功功率相应减少，直到原动机汽轮机转矩1与发电机异步转矩似平衡时，调速器停止动作，仃功功率输出达到小尸初始功率的某个较小的稳定值上有功功率减小的程度与调速器的特性发电机型式和结构方又4功功率的摆动处转正向旋转磁场产生的两倍滑差频率的兄步转矩所致1.4无功功率指为负值，功率因数指进相，发电机母线电压指值下降并且摆动发电机失磁转异步运行后，相当于个滑差为5的异步发电机。，方面系统输送有功功率，另方血也向系统吸收大量无功功率所以尤功功率指心为负，功率因数进祀由于定子电流增大，线路压降增大，故母线电压降低，并随电流的摆动而摆动，严重时可能导致系统屯压大幅度下降，饵茧会发中电压崩溃，1.5转子各部分温度升高异步行的发屯机励磁绕组，转铁芯等处产生滑差电流端部漏磁等，从而引起附加温升。

　　可能危及转子的安全运行2发电机失磁后的机电暂态分析发电机失磁后是个机电暂态过程21发电机失步发电机刚刚失去励磁时，转子仍以同步转速转动励磁机电压突然很小，何山于励磁问路的高感性，转子回路励磁直流不会下减到最小，而是按指数规律下减。即流EqO失磁瞬间的定子感应电势初始Eqresd由于剩磁所产生的定子感应电势。

　　定值2，设发电机直轴同步电抗为心，则发电机送出的功率随叫⑴而减小。即由于的减少，在转子上出现从不平衡现象，即原动机似用以抵消电磁抓之外，还有剩余转矩，从而驱动同步机加，甸，与之叫的夹角，汽人恢复，脱动功率的杓，平衡，3为发电机失磁后暂态过程分柝如果这种状态继续去。当励磁衰减到某个值，使州曾大到大于静态稳定极限角，发电机在剩余转矩下，终将失去同步，转子被加速超出同步转速而运行。

　　中界处斤始失少洞时减少，发电机逐渐过渡到进相运行，并由电网吸收无功，发电机端电压必将下降。

　　当发电机超出同步转速，转子与定子旋转磁场有了相对运动，它们之间有了滑差幻，这时转子以滑差5以，超出同步转速，而进入异步运状态。根据以分析。般这个过程需几秒钟就失去同步围3，电机失嵫后暂态过程分析22异步运行发电机失磁后，由于定子绕组仍接于系统，在定子绕组中流过相对称无功电流。此屯流所产生的旋转磁场同样为同步旋转磁场。当转子以滑差5切割定子同步旋转磁场时，在转子绕组齿与槽楔中，将分别感应出滑差频率的交流电，这个单相交流屯就足发屯机失去直流励磁以以的交流励磁电流，该电流又建立起以同样频率的相对于转子的脉动磁场。所以发电机的异步运行是可能的，也使再整步成为可能，3失磁的危罟发电机失磁后失步，电流大幅度摆动时，线圈产生强烈脉振。可能起材料的疲劳效应！起机械共振和屯气共振0.电机端部绑线汕断，电机焊接接头开裂，引起放炮；脉振也可能引起轴瓦损你油膜破坏，还可引起铁芯振动，损耗增加，造成大轴裂缝等；由于失磁时大量吸收无功，在系统无功不足时，会造成系统电压大幅下降以。这些弊端会危及发电机组及整个系统的安全稳定运行。