故障檢修與技術(shù)維護(hù)

發(fā)電機(jī)振蕩或失歩故障的排除方法

 

摘要：同步發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和定子磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速處于同步狀態(tài)。當(dāng)負(fù)荷突然變化時(shí)，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(dòng)，這種現(xiàn)象就是同步發(fā)電機(jī)的振蕩，當(dāng)發(fā)生振蕩的機(jī)組的轉(zhuǎn)速不再和定子磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速一致時(shí)，造成發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)非同期運(yùn)行，這種現(xiàn)象就是同步發(fā)電機(jī)的失步。

交流發(fā)電機(jī)上視圖

交流發(fā)電機(jī)二等角軸測(cè)圖

 

 

1、振蕩或失歩現(xiàn)象

從表計(jì)的指示上來(lái)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(dòng)，電流有可能超過(guò)正常值；

（2）發(fā)電機(jī)電壓表和其它母線電壓表的指針劇烈擺 動(dòng)，且經(jīng)常是降低；

（3）有功電力表的指針在全刻度擺動(dòng)；

（4）轉(zhuǎn)子電流表的指針在正常值附近擺動(dòng)。

（5）定子電流表指示超出正常值，且往復(fù)劇烈運(yùn)動(dòng)。這是因?yàn)楦鞑⒘须妱?shì)間夾角發(fā)生了變化，出現(xiàn)了電動(dòng)勢(shì)差，使發(fā)電機(jī)之間流過(guò)環(huán)流。由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的擺動(dòng)，使電動(dòng)勢(shì)間的夾角時(shí)大時(shí)小，力矩和功率也時(shí)大時(shí)小，因而造成環(huán)流也時(shí)大時(shí)小，故定子電流的指針就來(lái)回?cái)[動(dòng)。這個(gè)環(huán)流加上原有的負(fù)荷電流，其值可能超過(guò)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(fù)擺動(dòng)。這是因?yàn)槭Р桨l(fā)電機(jī)與其他發(fā)電機(jī)電勢(shì)間夾角在變化，引起電壓擺動(dòng)。因?yàn)殡娏鞅日r(shí)大，壓降也大，引起電壓偏低。

（7）有功負(fù)荷與無(wú)功負(fù)荷大幅度劇烈擺動(dòng)。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)在未失步時(shí)的振蕩過(guò)程中送出的功率時(shí)大時(shí)小，以及失步時(shí)有時(shí)送出有功，有時(shí)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(dòng)。發(fā)電機(jī)振蕩或失步時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組中會(huì)感應(yīng)交變電流，并隨定子電流的波動(dòng)而波動(dòng)，該電流疊加在原來(lái)的勵(lì)磁電流上，就使得轉(zhuǎn)子電流表指針在正常值附近擺動(dòng)。

（9）頻率表忽高忽低地?cái)[動(dòng)。振蕩或失步時(shí)，發(fā)電機(jī)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(jī)發(fā)出有節(jié)奏的鳴聲，并與表計(jì)指針擺動(dòng)節(jié)奏合拍。

（11）低電壓繼電器過(guò)負(fù)荷保護(hù)可能動(dòng)作報(bào)警。

（12）在控制室可聽(tīng)到有關(guān)繼電器發(fā)出有節(jié)奏的動(dòng)作和釋放的響聲，其節(jié)奏與表計(jì)擺動(dòng)節(jié)奏合拍。

（13）發(fā)電機(jī)調(diào)速器平衡表指針擺動(dòng)；可能有剪斷銷剪斷的信號(hào)；壓油槽的油泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻繁。

同步發(fā)電機(jī)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(yùn)行著的各臺(tái)電機(jī)的表計(jì)都在擺動(dòng)，這可以從以下幾方面來(lái)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(diǎn)來(lái)判定哪一臺(tái)有關(guān)機(jī)組可能失步；

（2）一般來(lái)說(shuō)，失步電機(jī)的表計(jì)擺動(dòng)幅度比別的電機(jī)厲害；

（3）失步電機(jī)有功電力表的擺動(dòng)是全刻度的，甚至撞到兩邊的針擋，而其它機(jī)組則在正常負(fù)荷值左右擺動(dòng)，而且當(dāng)失步電機(jī)的有功電力表的表針擺向零或負(fù)時(shí)，其它電機(jī)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(guò)去了，只要做好處理事故的思想準(zhǔn)備就行。

 

3、振蕩或失歩故障的排除方法

 

若造成失步時(shí)，則要盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件，一般可采取下列措施：

（1）增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁；

（2）若是一臺(tái)電機(jī)失步，可適當(dāng)減輕它的有功出力；

（3）按上述方法進(jìn)行處理，經(jīng)1-2分鐘后仍未進(jìn)入同步狀態(tài)時(shí)，則可將失步電機(jī)與系統(tǒng)解列。

 

 

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