發電機失磁異步運行是指運行中同步發電機突然失去勵磁轉入異步發電機運行的情況。目前大型發電機組廣泛採用靜態勵磁，雖然減少了旋轉直流電機，但由於勵磁系統複雜和元器件質量問題，使大中型發電機組故障總次數的半數以上由低勵（勵磁不足）或失磁引起。
基本介紹
- 中文名：發電機失磁異步運行
- 外文名：Generator degaussing asynchronous operation
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 原因：勵磁不足
- 主流發電機組：靜態勵磁
簡介,發電機失磁異步運行的原因,發電機失磁異步運行的影響,發電機失磁運行的對策,
簡介
發電機正常運行過程中，勵磁突然全部或部分消失，稱為發電機失磁。
同步發電機在運行過程中由於失去勵磁而造成正常運行狀態的破壞。同步發電機失磁後將轉入異步發電機運行，從原來發出無功功率(感性的)轉變為吸收無功功率。目前大型發電機組廣泛採用靜態勵磁，雖然減少了旋轉直流電機，但由於勵磁系統複雜和元器件質量問題，使大中型發電機組故障總次數的半數以上由低勵（勵磁不足）或失磁引起。
對於無功功率儲備容量較小的電力系統，大型機組失磁故障將首先反映為系統無功功率不足,電壓下降,嚴重時將造成系統的電壓崩潰，使一台發電機的失磁故障擴大為系統性事故。在這種情況下，必須儘快將失磁機組從系統中斷開，以保持系統的正常運行。
當系統無功功率儲備充足時，汽輪發電機的失磁故障允許短時間（例如10～30分）減小有功功率出力轉入異步發電運行，在此期間，需迅速排除故障，恢復勵磁；如若不成再行切機。對於水輪發電機組，由於它的異步力矩（功率）很小，而且起停方便，所以水輪發電機失磁故障時通常不作異步運行，失磁保護直接作用於跳閘停機。
對於遠離負荷中心且與系統聯繫薄弱的大型發電機組，失磁故障的檢測比較晚，容易造成對側系統的後備保護因無功倒送、線路過流而誤動作，為此應注意失磁保護方案的選擇和定值的正確計算。
為了徹底消除發電機失磁故障給系統可能造成的嚴重後果，首先必須使系統中每台機組的單機容量小於系統總容量的5～7%。單機容量過大將形成十分為難的局面：切除失磁機組，系統將因有功功率不足而崩潰；不切失磁機組，系統將因無功功率不足而崩潰。其次，所有發電機組的勵磁調節器不應隨意停用，值班人員不應在發生失磁故障時減少非失磁機組的勵磁。失磁保護只是防範失磁故障擴大和檢測失磁機組的最後防線。
發電機失磁異步運行的原因
發電機失磁大多是由於勵磁系統和發電機轉子繞組故障所引起。勵磁系統故障通常有直流勵磁機故障，靜止和旋轉半導體勵磁系統的整流元件損壞，自動晶閘管勵磁系統和副勵磁機恆壓部分故障，勵磁機斷路器故障或非故障斷開等。發電機轉子繞組故障引起的失磁主要原因是轉子繞組斷線。
發電機失磁異步運行的影響
發電機失磁異步運行的影響有以下兩點：
①對發電機的影響。
發電機失磁後即進入異步運行工況，此工況對不同結構的發電機能引起不同程度的轉子過熱、定子端部線圈和端部鐵芯部件過熱及發電機振動。對整體鍛造的隱極式轉子發電機.在較小的滑差下可以發出較大的異步功率，一般不會造成危害.故允許短時間異步運行(允許時間由製造廠或經試驗決定);對綁線式汽輪發電機(當前已很少使用)與凸極式發電機，特別是有阻尼繞組的水輪發電機，則不允許異步運行。
②對電力系統運行的影響。
發電機失磁後不但不能發出無功功率而且還要從系統吸收無功功率。發電機失磁後在異步運行中所吸收的無功功率約與其額定有功功率的數值相等，發電機失磁後，系統中並列運行的其他發電機須多供出相當失磁發電機額定有功功率數值約兩倍的無功功率，才能維持原來系統無功電深的水平。否則系統局部電壓要大幅度下降，甚至發展成電壓崩潰。
發電機失磁運行的對策
發電機失磁運行的對策有以下兩點：
①發電機組是否允許短時間失磁異步運行，應按同一類型機組的典型試驗確定;應計算發電機失磁異步運行時的機端電壓是否低於允許值;發電機組廠用電供電電壓是否合適或能否自動切換到其他可靠電源。如果同時滿足以上條件.可以允許發電機組短時異步運行，但必須迅速恢復勵磁。
②其他情況下，應由發電機的失磁保護將發電機組從系統中斷開。
