故障檢修與技術維護

發電機振蕩或失歩故障的排除方法

 

摘要：同步發電機正常運行時，轉子的轉速和定子磁場的同步轉速處于同步狀態。當負荷突然變化時，由于轉子慣性作用，轉子位移不能立刻穩定在新的數值，而要引起若干次在新的穩定值左右的擺動，這種現象就是同步發電機的振蕩，當發生振蕩的機組的轉速不再和定子磁場的同步轉速一致時，造成發電機與電力系統非同期運行，這種現象就是同步發電機的失步。

交流發電機上視圖

交流發電機二等角軸測圖

 

 

1、振蕩或失歩現象

從表計的指示上來看振蕩或失步有以下現象：

（1）定子電流表的指針劇烈擺動，電流有可能超過正常值；

（2）發電機電壓表和其它母線電壓表的指針劇烈擺 動，且經常是降低；

（3）有功電力表的指針在全刻度擺動；

（4）轉子電流表的指針在正常值附近擺動。

（5）定子電流表指示超出正常值，且往復劇烈運動。這是因為各并列電勢間夾角發生了變化，出現了電動勢差，使發電機之間流過環流。由于轉子轉速的擺動，使電動勢間的夾角時大時小，力矩和功率也時大時小，因而造成環流也時大時小，故定子電流的指針就來回擺動。這個環流加上原有的負荷電流，其值可能超過正常值。

（6）定子電壓表和其他母線電壓表指針指示低于正常值，且往復擺動。這是因為失步發電機與其他發電機電勢間夾角在變化，引起電壓擺動。因為電流比正常時大，壓降也大，引起電壓偏低。

（7）有功負荷與無功負荷大幅度劇烈擺動。因為發電機在未失步時的振蕩過程中送出的功率時大時小，以及失步時有時送出有功，有時吸收有功的緣故

（8）轉子電壓、電流表的指針在正常值附近擺動。發電機振蕩或失步時，轉子繞組中會感應交變電流，并隨定子電流的波動而波動，該電流疊加在原來的勵磁電流上，就使得轉子電流表指針在正常值附近擺動。

（9）頻率表忽高忽低地擺動。振蕩或失步時，發電機的輸出功率不斷變化，作用在轉子上的力矩也相應變化，因而轉速也隨之變化。. 

（10）發電機發出有節奏的鳴聲，并與表計指針擺動節奏合拍。

（11）低電壓繼電器過負荷保護可能動作報警。

（12）在控制室可聽到有關繼電器發出有節奏的動作和釋放的響聲，其節奏與表計擺動節奏合拍。

（13）發電機調速器平衡表指針擺動；可能有剪斷銷剪斷的信號；壓油槽的油泵電動機起動頻繁。

同步發電機振蕩現象曲線圖

 

 

2、振蕩或失歩故障的判斷

 

在事故情況下，往往是并列運行著的各臺電機的表計都在擺動，這可以從以下幾方面來區別：

（1）由本廠發生事故引起的失步，總可以從本廠的操作原因或故障地點來判定哪一臺有關機組可能失步；

（2）一般來說，失步電機的表計擺動幅度比別的電機厲害；

（3）失步電機有功電力表的擺動是全刻度的，甚至撞到兩邊的針擋，而其它機組則在正常負荷值左右擺動，而且當失步電機的有功電力表的表針擺向零或負時，其它電機的表針則擺向正的指示值大的一側，即兩者擺向正好相反。若發生趨向穩定的振蕩，即愈振蕩愈小，則不需要操作什么，振蕩幾下就過去了，只要做好處理事故的思想準備就行。

 

3、振蕩或失歩故障的排除方法

 

若造成失步時，則要盡快創造恢復同期的條件，一般可采取下列措施：

（1）增加發電機的勵磁；

（2）若是一臺電機失步，可適當減輕它的有功出力；

（3）按上述方法進行處理，經1-2分鐘后仍未進入同步狀態時，則可將失步電機與系統解列。

 

 

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