故障檢修與技術(shù)維護

發(fā)電機振蕩或失歩故障的排除方法

 

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

交流發(fā)電機上視圖

交流發(fā)電機二等角軸測圖

 

 

1、振蕩或失歩現(xiàn)象

從表計的指示上來看振蕩或失步有以下現(xiàn)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(fā)電機電壓表和其它母線電壓表的指針劇烈擺 動，且經(jīng)常是降低；

（3）有功電力表的指針在全刻度擺動；

（4）轉(zhuǎn)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(fā)生了變化，出現(xiàn)了電動勢差，使發(fā)電機之間流過環(huán)流。由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)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(huán)流也時大時小，故定子電流的指針就來回擺動。這個環(huán)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(fā)電機與其他發(fā)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(fā)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(zhuǎn)子電壓、電流表的指針在正常值附近擺動。發(fā)電機振蕩或失步時，轉(zhuǎn)子繞組中會感應(yīng)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(zhuǎn)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(fā)電機的輸出功率不斷變化，作用在轉(zhuǎn)子上的力矩也相應(yīng)變化，因而轉(zhuǎn)速也隨之變化。. 

（10）發(fā)電機發(fā)出有節(jié)奏的鳴聲，并與表計指針擺動節(jié)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(guān)繼電器發(fā)出有節(jié)奏的動作和釋放的響聲，其節(jié)奏與表計擺動節(jié)奏合拍。

（13）發(fā)電機調(diào)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(fā)電機振蕩現(xiàn)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(qū)別：

（1）由本廠發(fā)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(guān)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(cè)，即兩者擺向正好相反。若發(fā)生趨向穩(wěn)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(chuàng)造恢復同期的條件，一般可采取下列措施：

（1）增加發(fā)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(jīng)1-2分鐘后仍未進入同步狀態(tài)時，則可將失步電機與系統(tǒng)解列。

 

 

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