發(fā)電機多種異常狀態(tài)及危害 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機單機容量的不斷增加，大型發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對發(fā)電機的可靠性、性要求越來越高。發(fā)電機的運行對保證柴油發(fā)電機組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運行狀態(tài)發(fā)生的機率更大，比如定子繞組過負(fù)荷、發(fā)電機失磁、失步，發(fā)電機逆功率運行，非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發(fā)電機非全相運行進行了分析研究，采用對稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關(guān)系，并用KATLAB軟件進行了仿真，驗證了理論分析的結(jié)果。同時，就發(fā)電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運行故障時的一些處理方法： 1、低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發(fā)電機，當(dāng)采用直流勵磁機時，應(yīng)在滅磁開關(guān)斷開時同時斷開發(fā)電機斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機也應(yīng)裝設(shè)失磁保護。對于水輪發(fā)電機，保護動作于解列滅磁；對于柴油發(fā)電機，保護動作于減出力，以便縮短異步運行時間盡快恢復(fù)同步運行，在不允許繼續(xù)異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時，保護動作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負(fù)荷保護 在定子繞組、勵磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時限和反時限過負(fù)荷保護。定時限過負(fù)荷保護動作于信號或自動減負(fù)荷、降低勵磁電流。反時限過負(fù)荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護 對于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機，宜裝設(shè)逆功率保護。保護帶時限動作于信號，經(jīng)長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發(fā)電機斷路器，汽輪機甩負(fù)荷。減出力，是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘，對柴油發(fā)電機來說，是指首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機，是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開發(fā)電機斷路器滅磁。 4、發(fā)電機失步保護對于容量在300KW及以上的發(fā)電機，需裝設(shè)失步保護，保護動作于信號或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機的勵磁，或減少該失步電機的有功出力，進而將其牽入同步。動減負(fù)荷、降低勵磁電流。反時限過負(fù)荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運行保護 發(fā)電機變壓器組的非全相運行故障，大多數(shù)發(fā)生在機組解列、并列的操作過程中，正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機轉(zhuǎn)子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機勵磁、穩(wěn)定機組轉(zhuǎn)速、減少機組出力、控制定子電流的原則，嚴(yán)格按照合理順序進行操作和調(diào)整，完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節(jié)中我將重點分析發(fā)電機非全相運行及其相應(yīng)的保護措施。 非全相運行時，由于發(fā)電機組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導(dǎo)致原因不同，非全相運行時的故障特征是不同的，所以對非全相運行進行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負(fù)序和零序三組三相對稱的電流(或電壓)，這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量，每組對稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、大小關(guān)系是機組非全相運行時的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對于保護機組與系統(tǒng)的運行有著非常重要的意義。

柴油機操作方面造成故障的原因 由于違章操作造成的柴油機故障，在柴油機故障中占有很大比例。這其中有思想上的疏忽，技術(shù)上的不熟悉，也有錯誤的習(xí)慣作法。常見的違章操作有以下幾個方面： 1）起動時間過長。啟動后未立即釋放按鈕、關(guān)閉開關(guān)。采用電動機起動系統(tǒng)時，電動機一次連續(xù)運轉(zhuǎn)不得超過10s，時間過長將因過熱而燒壞電動機。有時還會發(fā)生柴油機倒拖電動機現(xiàn)象，導(dǎo)致電動機超速運轉(zhuǎn)而損壞。 2）冷車起動不經(jīng)過暖車便快速加大負(fù)荷運轉(zhuǎn)。此時由于油溫低、粘度高，只是摩擦面潤滑不良，從而導(dǎo)致異常磨損、拉傷等故障。 3）磨合不充分便高負(fù)荷運行。新的或大修后的柴油機，特別是現(xiàn)場修復(fù)的柴油機，更換缸套、活塞或者活塞環(huán)等零件后，未經(jīng)充分磨合，直接帶高負(fù)荷運行。這樣往往造成零件異常磨損，甚至出現(xiàn)拉缸、活塞卡滯等故障。 4）帶負(fù)荷及停車。停車時未經(jīng)怠速降溫，此時摩擦面保油不足，引起再開車時因潤滑不良而磨損加劇，并可能由于應(yīng)力變化大，造成不必要的故障。 5）油量不足開車。油量不足，造成摩擦副表面供油不足，導(dǎo)致異常磨損或燒傷。 6）水量不足開車。水量不足，冷卻系統(tǒng)易產(chǎn)生氣阻，柴油機得不到充分冷卻，會因機件過熱出現(xiàn)拉缸等事故。 7）超負(fù)荷或者超速運轉(zhuǎn)。由于柴油機內(nèi)溫度過高，造成零件損壞。 8）水溫、油溫不正常而繼續(xù)運行。運轉(zhuǎn)中水溫過低、過高或油溫過低、過高，都會造成零件磨損加劇。