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(hù)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(jìn)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(jìn)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(hù)存在的問題提出了改進(jìn)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(hù)。對于水輪發(fā)電機，保護(hù)動作于解列滅磁；對于柴油發(fā)電機，保護(hù)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(hù)動作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負(fù)荷保護(hù) 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(hù)。定時限過負(fù)荷保護(hù)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(hù)動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護(hù) 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(hù)。保護(hù)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(hù)對于容量在300KW及以上的發(fā)電機，需裝設(shè)失步保護(hù)，保護(hù)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(jìn)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(hù)動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運行保護(hù) 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(jìn)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(jìn)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(hù)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(jìn)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(hù)機組與系統(tǒng)的運行有著非常重要的意義。

影響高壓發(fā)電機選擇接地方式的因素 高電壓發(fā)電機組的接地保護(hù)接地是為保證電工設(shè)備正常工作和人身而采取的一種用電措施，通過金屬導(dǎo)線與接地裝置連接來實現(xiàn)，常用的有保護(hù)接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。接地裝置將電工設(shè)備和其他生產(chǎn)設(shè)備上可能產(chǎn)生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下，從而避免人身觸電和可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸等事故。 高壓發(fā)電機不可缺少的是高壓發(fā)電機接地保護(hù)，確保使用，影響選擇接地方式的因素有: 1) 供電可靠性； 2）人身設(shè)備； 3) 過電壓因素； 4) 繼電保護(hù)； 5)高壓發(fā)電機的投資。在機組系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，由于電容電流超前電壓90°,當(dāng)故障點的電容電流在第個半波過零熄弧時，加在故障點上的電壓正好為峰值，若電容電流過大，空氣游離嚴(yán)重，極易把故障點重新?lián)舸＿@種重燃有時不可避免。但多次重燃將會導(dǎo)致電網(wǎng)電壓振蕩，發(fā)生間歇性弧光過電壓。這種過電壓時間長、幅值高、能量大、缺乏有效手段加以防護(hù)。避雷器在這種過電壓的長時間作用下，會加速老化，甚至損壞。因此，首先應(yīng)采取措施避免這種過電壓的發(fā)生。發(fā)電機是電力系統(tǒng)的原動力，在運行中必須具備對突發(fā)性故障的應(yīng)變能力，發(fā)電機中性點的接地方式與此有密切的關(guān)系。發(fā)電機中性點的接地方式有：①中性點直接接地②中性點經(jīng)低阻抗接地③中性點不接地④中性點經(jīng)消弧線圈接地⑤中性點經(jīng)高阻抗接地。發(fā)電機在運行中，發(fā)生單相接地是常見的故障，故障點出現(xiàn)電弧接地時會進(jìn)一步擴大定子繞組絕緣損害甚至導(dǎo)致鐵芯灼傷燒結(jié)，如不及時發(fā)現(xiàn)并快速切除，故障將發(fā)展成為相間或匝間短路。基于上述原因，國際廣泛采用發(fā)電機中性點高阻接地，以限制接地電流，防止各種過電壓的危害，取得了良好的運行經(jīng)驗。中性點經(jīng)電阻接地方式于20世紀(jì)90年代開始應(yīng)用于我國配電網(wǎng)系統(tǒng)中，目前已廣泛地應(yīng)用于我國城市供電系統(tǒng)、電廠、地鐵、冶金及石化等系統(tǒng)。