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1、 第四章 电气事故处理 电气运行技术与管理电气运行技术与管理黄河水院自动化工程系黄河水院自动化工程系45 发电机事故处理第四章 电气事故处理 41 电气事故处理的原则、程序42 电力系统事故处理43 母线及厂用电系统事故处理44 系统接地事故处理45 发电机事故处理46 变压器事故处理47 电动机事故处理48 其它电气设备故障处理电气运行技术与管理电气运行技术与管理45 发电机事故处理一、发电机失磁故障失磁故障的处理二、发电机定子接地定子接地三、发电机转子接地转子接地四、发电机非全相运行非全相运行故障处理 五、发电机过负荷过负荷运行 六、发电机温度异常温度异常七、发电机发生振荡或失步振荡或失步
2、 八、发电机自动跳闸自动跳闸处理 一、发电机失磁故障的处理发电机失去励磁以后，由于转子励磁电流If或发电机感应电动势Eq逐渐减小，使发电机电磁功率或电磁转矩相应减小。当发电机的电磁转矩减小到其最大值小于原动机转矩时，而汽轮机输入转矩还未来得及减小，因而在剩余加速加速转矩的作用下，发电机进入失步状态失步状态。45 发电机事故处理当发电机失步时，发电机的转子与定子三相电流产生的旋转磁场之间有了相对运动，于是在转子绕组、阻尼绕组、转子本体及槽楔中，将感应出滑差频率的交变电动势和电流感应出滑差频率的交变电动势和电流，并由这些电流与定子磁场相互作用而产生制动的异步转矩产生制动的异步转矩。一、发电机失磁故
3、障的处理45 发电机事故处理随着转差率由小增大，异步转矩也增大。当某一转差率下产生的异步转矩与汽轮机输入转矩（其值因调速器在发电机转速升髙时会自动关小汽门而比原先数值小）重新平衡时，发电机就进入稳定的异步运行异步运行。发电机失磁后，虽然能过渡到稳定的异步运行，能向系统输发电机失磁后，虽然能过渡到稳定的异步运行，能向系统输送一定的有功功率，并且在进入异步运行后若能及时排除励磁送一定的有功功率，并且在进入异步运行后若能及时排除励磁故障、恢复正常励磁，亦能很快自动进入同步运行，对系统的故障、恢复正常励磁，亦能很快自动进入同步运行，对系统的安全与稳定是有好处的，但发电机失磁后能否在短时间内无励安全与稳
4、定是有好处的，但发电机失磁后能否在短时间内无励磁运行，受到多种因素限制。磁运行，受到多种因素限制。一、发电机失磁故障的处理45 发电机事故处理发电机失磁后，从发出无功功率转变为大量吸收系统无功功从发出无功功率转变为大量吸收系统无功功率率，这样，在系统无功功率不足时，将造成系统电压显著下降系统电压显著下降。国内外试验资料表明，发电机失磁后吸收的无功功率，相当于失磁前它所发出的有功功率的数量。由于失磁后发电机转变成吸收无功功率，发电机定子端部发热定子端部发热增大增大，可能引起局部过热。发电机失磁异步运行时，转子本体上的感应电流引起的发热转子本体上的感应电流引起的发热更更为突出为突出，往往是主要限制
5、因素。一、发电机失磁故障的处理此外，由于转子的电磁不对称所产生的脉动转矩将引起机组和基础振动。因此，某一台发电机能否失磁运行、异步运行时间的长短和送出功率的多少，只能根据发电机的形式、参数、转子回路连接方式（与失磁状态有关）以及系统情况等，进行具体分析，经过试验才能确定。45 发电机事故处理对于大容量发电机，由于其满负荷运行失磁后从系统吸收较大的无功功率，往往对系统的影响比较大，所以大型发电机大型发电机不允许无励磁运行不允许无励磁运行。失磁后，通过失磁保护失磁保护动作于跳闸动作于跳闸，将发电机解列。国内的600MW汽轮发电机都装有失磁保护，当出现失磁时,般经3s就动作于跳开发电机，也就是不允许
6、其异步运行。一、发电机失磁故障的处理45 发电机事故处理引起发电机失磁的引起发电机失磁的原因原因主要有以下几种：主要有以下几种：（1）励磁回路开路励磁回路开路，如自动励磁开关误跳闸、励，如自动励磁开关误跳闸、励磁调节装置的自动开关误动、可控硅励磁装置中的元磁调节装置的自动开关误动、可控硅励磁装置中的元件损坏等件损坏等;（2）励磁绕组短路励磁绕组短路；（3）运行人员误操作运行人员误操作等。等。大中型发电机组故障总次数的半数以上由低励（励磁不足）或失磁引起一、发电机失磁故障的处理若励磁开关断开且转子绕组未经灭磁电阻闭合以及转子回路断线，其转子电流表指示为零。45 发电机事故处理（一）发电机失磁时的
7、现象1.1.转子电流表指示零或接近于零转子电流表指示零或接近于零 图中:MK 为灭磁开关SCR 为可控硅功 率装置R 为灭磁电阻。一、发电机失磁故障的处理若励磁开关断开，使转子绕组闭合在灭磁电阻上，其转子电若励磁开关断开，使转子绕组闭合在灭磁电阻上，其转子电流表就会有指示，但这个电流是交流的，直流电流表只能指示流表就会有指示，但这个电流是交流的，直流电流表只能指示很小的数值，故近似于零。很小的数值，故近似于零。45 发电机事故处理（一）发电机失磁时的现象1.1.转子电流表指示零或接近于零转子电流表指示零或接近于零 图中:MK 为灭磁开关SCR 为可控硅功 率装置R 为灭磁电阻。一、发电机失磁故
8、障的处理由于失磁后的发电机失磁后的发电机既发出有功又吸收大量的无功功率既发出有功又吸收大量的无功功率，从而造成定子电流升高。失磁后发电机的功角在增大到静态稳定极限角后，发电机和系统失去同步失去同步，进入异步运行状态异步运行状态，此时转子上要感应出单单相交流电流相交流电流。这个电流产生脉动磁场，它可分解成两个大小相等、方向相反的旋转磁场。一个负向旋转负向旋转磁场磁场以相对于转子为sn1的速度，逆转子的旋转方向转动，由于转子的转速比定子旋转磁场速率大sn1，所以负向旋转磁场与定子的旋转磁场相对静止，对转子产生制动作用的异步力矩。45 发电机事故处理（一）发电机失磁时的现象2.2.定子电流表指示升高
9、并摆动定子电流表指示升高并摆动一、发电机失磁故障的处理另一个正向旋转的磁场正向旋转的磁场，以（1+2s）n1的速度与转子同方向旋转并在定子电路中感应出一个周波为（1+2s）f1的电流，其中f1为定子频率。这个磁场和定子磁场相互作用，产生大小和方向交变的异步力矩。由于电流与力矩成正比，所以力矩变化也引起电流变化，又因这个力矩是转子的纵、横轴的不对称引起的，故在定子绕组中所产生的电流是脉动的，力矩的变化频率是双倍于转差频率，即2sf1，所以从定子电流表上观察到的电流是摆动的，其频率为2sf1。45 发电机事故处理（一）发电机失磁时的现象2.2.定子电流表指示升高并摆动定子电流表指示升高并摆动一、发
10、电机失磁故障的处理发电机失磁，转速升髙，调速器自动将汽门关小，主力矩发电机失磁，转速升髙，调速器自动将汽门关小，主力矩减小，则有功减少，其摆动原因与定子电流摆动原因相同。有减小，则有功减少，其摆动原因与定子电流摆动原因相同。有功降低的程度与汽机调速器特性及发电机在某一转差率下所能功降低的程度与汽机调速器特性及发电机在某一转差率下所能产生的异步力矩有关。产生的异步力矩有关。45 发电机事故处理（一）发电机失磁时的现象3.3.有功电力表指示降低并摆动有功电力表指示降低并摆动4.4.发电机母线电压降低并摆动发电机母线电压降低并摆动因为发电机向系统吸收大量无功，沿路电压降很大，故母线因为发电机向系统吸
11、收大量无功，沿路电压降很大，故母线电压降低，电压摆动则是由于电流摆动造成的。电压降低，电压摆动则是由于电流摆动造成的。一、发电机失磁故障的处理发电机向系统吸收发电机向系统吸收感性感性无功造成。无功造成。45 发电机事故处理（一）发电机失磁时的现象 5.5.无功电力表指示负值无功电力表指示负值(反指反指)6.6.转子电压表的指示转子电压表的指示励磁系统励磁系统(励磁机）本身有故障转子电压表计指示零。如励励磁机）本身有故障转子电压表计指示零。如励磁系统还在运行，只是由于灭磁开关跳闸引起的失磁，则转子磁系统还在运行，只是由于灭磁开关跳闸引起的失磁，则转子电压表的指示值与表计的具体接法有关，接在灭磁开
12、关前或后电压表的指示值与表计的具体接法有关，接在灭磁开关前或后指示值则不一样。指示值则不一样。7.7.发出声光信号发出声光信号警铃响、警铃响、“发电机失磁发电机失磁”光字牌亮。如发电机灭磁开关、主开光字牌亮。如发电机灭磁开关、主开关跳闸则发出警报。关跳闸则发出警报。一、发电机失磁故障的处理45 发电机事故处理（一）发电机失磁时的现象（小结）1.1.转子电压表指示到零或有少许指示转子电压表指示到零或有少许指示2.2.转子电流表指示到零或有少许指示转子电流表指示到零或有少许指示3.3.定子电流表指示升高并摆动定子电流表指示升高并摆动4.4.有功功率表指示降低并摆动有功功率表指示降低并摆动5.5.发
13、电机母线电压降低并摆动发电机母线电压降低并摆动6.6.无功功率表指示负值无功功率表指示负值(反指反指)7.7.发出声光信号发出声光信号一、发电机失磁故障的处理（1）失磁后进人异步发电机运行状态，在定子、转子间出）失磁后进人异步发电机运行状态，在定子、转子间出现转差率，使发电机产生频差电流，转子出现（产生）涡流损现转差率，使发电机产生频差电流，转子出现（产生）涡流损耗，引起耗，引起转子发热转子发热；定子端部漏磁通增加，引起；定子端部漏磁通增加，引起定子端部局定子端部局 部出现髙温部出现髙温。45 发电机事故处理(二）发电机失磁的危害1.1.对发电机影响对发电机影响（2）在定子绕组中出现脉动电流，
14、产生交变的机械力矩，）在定子绕组中出现脉动电流，产生交变的机械力矩，转子受交变力矩作用，产生转子受交变力矩作用，产生振动振动，影响发电机安全。，影响发电机安全。一、发电机失磁故障的处理由于从系统吸收大量感性无功：由于从系统吸收大量感性无功：（1）使系统出现无功差额，使失磁机组附近系统电压下降失磁机组附近系统电压下降。45 发电机事故处理(二）发电机失磁的危害2.2.对系统影响对系统影响（2）由于出现无功差额，为了弥补上这部分无功，势必造造成其他机组过电流成其他机组过电流。失磁机组容量越大，在系统所占的地位越重要，对系统影响也越大，最终可能导致系统电压崩溃瓦解最终可能导致系统电压崩溃瓦解，即：失
15、磁发电机其他机组过电流过电流可能引起其他发电设备跳闸无功及电压进一步下降系统瓦解系统瓦解。一、发电机失磁故障的处理45 发电机事故处理(二）发电机失磁的危害（小结)引起转子发热引起转子发热及及定子端部局部出现髙温定子端部局部出现髙温产生振动，影响发电机安全产生振动，影响发电机安全使失磁机组附近的系统电压下降使失磁机组附近的系统电压下降造成其他机组过电流造成其他机组过电流。可能导致系统电压崩溃瓦解。可能导致系统电压崩溃瓦解。一、发电机失磁故障的处理45 发电机事故处理（三）发电机失磁处理当当系统无功功率储备容量较小时系统无功功率储备容量较小时，大型机组失磁故障将首，大型机组失磁故障将首先反映为系
16、统无功功率不足先反映为系统无功功率不足,电压下降电压下降,严重时将造成系统的电压严重时将造成系统的电压崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。在这种情崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。在这种情况下，必须况下，必须尽快将失磁机组从系统中切除尽快将失磁机组从系统中切除，以保持系统的正常，以保持系统的正常运行。运行。（水轮机组、大型火电机组迅速切机）（水轮机组、大型火电机组迅速切机）当当系统无功功率储备充足时系统无功功率储备充足时，汽轮发电机的失磁故障允许，汽轮发电机的失磁故障允许短时间短时间（例如（例如10103030分）分）减小有功功率出力减小有功功率出力转入转入异步发电运行异
17、步发电运行，在此期间，需迅速排除故障，恢复励磁；在此期间，需迅速排除故障，恢复励磁；如若不成再行切机如若不成再行切机。一、发电机失磁故障的处理45 发电机事故处理（三）发电机失磁处理n若若失磁保护动作失磁保护动作，主开关、灭磁开关均跳闸，发电机与系主开关、灭磁开关均跳闸，发电机与系统统解列解列。应迅速查明失磁原因，设法恢复后重新并网应迅速查明失磁原因，设法恢复后重新并网。n若若失磁保护未动作失磁保护未动作，主开关及灭磁开关未跳，则应在主开关及灭磁开关未跳，则应在6060秒秒内内减负荷减负荷至至60%60%额定值，从失磁起额定值，从失磁起9090秒内减至秒内减至40%40%额定值，并额定值，并设
18、法增加励磁设法增加励磁，控制定、转子电流不大于倍额定电流，允许总控制定、转子电流不大于倍额定电流，允许总的失磁异步运行时间的失磁异步运行时间不超过不超过1515分钟分钟。无效则解列发电机无效则解列发电机，通知通知检修人员检查处理。检修人员检查处理。n如失磁保护动作，灭磁开关跳闸、如失磁保护动作，灭磁开关跳闸、主开关未跳主开关未跳，应立即应立即手手动拉开主开关。动拉开主开关。失磁切机失磁保护作用于跳闸一、发电机失磁故障的处理（1）失磁前，如自动励磁调节装置投入运行，失磁后应立）失磁前，如自动励磁调节装置投入运行，失磁后应立即即将励磁电源将励磁电源切换至感应调压器，如不成功，采用瞬停方式切切换至感
19、应调压器，如不成功，采用瞬停方式切换厂用电源。换厂用电源。45 发电机事故处理（三）发电机失磁处理（2）如失磁减载装置没动作，立即将有功负荷减到额定负）如失磁减载装置没动作，立即将有功负荷减到额定负荷的荷的30%以下，同时监视定子电流不得超过額定值。以下，同时监视定子电流不得超过額定值。（3）对失磁原因进行检査，如主励故障，应切至备励运行对失磁原因进行检査，如主励故障，应切至备励运行。（4）如短时不能将励磁恢复，应停机处理（无励磁运行时）如短时不能将励磁恢复，应停机处理（无励磁运行时间一般不超过间一般不超过1015min或根据本单位规程执行）或根据本单位规程执行）。（5）如失磁后引起系统振荡，
20、）如失磁后引起系统振荡，自动或手动自动或手动减减有功有功负荷后振负荷后振荡仍不消除，要立即将失磁发电机解列。荡仍不消除，要立即将失磁发电机解列。失磁先不切机失磁先不切机 设法恢复励磁设法恢复励磁 减有功负荷减有功负荷二、发电机定子接地45 发电机事故处理（一）接地电流的由来若发电机中性点未接地若发电机中性点未接地，带电导体与处于地电位的铁心（或其他铁件）之间有电容存在，所以发生一点接地时，接地点就会有电容电流电容电流流过。如发电机内部A相距中性点a处的K点发生单相接地时，其接地电流回路如图4-2所示。接地电流的大小与短路线匝的份额a成正比（a为占总线匝的百分数),当发电机端处发生金属性接地，短
21、路点电阻为0，接地电流最大，短路点越靠近中短路点越靠近中性点，接地电流越小性点，接地电流越小。二、发电机定子接地45 发电机事故处理（二）接地电流的危害单相接地时，故障点就会有对地电容电流流过，该电流可能产生电弧电弧，如果电弧是持续的，时间较长，就会烧坏铁心烧坏铁心。经验表明，铁心的损坏程度与电容电流的大小有关，如果定子铁心局部熔化到一定程度，很难修复，从而造成发电机报废。目前，300MW以上的发电机中性点一般都采用经消弧线圈或高电阻接地方式，以补偿或减小接地时的电容电流。此外，单相接地，由于非故障相对地电压升高，往往会发展成两相接地短路，造成对发电机的进一步破坏。所以100MW以以下的发电机
22、，应装设反映零序电压，保护区（从机端到中性点）不小于85%的定子接地保护定子接地保护。对于100MW及以上的发电机，除装设上述保护外，还应装设反映接地时3次谐波保护区从中性点到机端约20%的定子接地保护，从而构成发电机100%的定子接地保护，二、发电机定子接地45 发电机事故处理（三）发电机定子接地的原因（1）定子绕组采用水冷却的发电机，定子线圈漏水或渗水）定子绕组采用水冷却的发电机，定子线圈漏水或渗水使绝缘下降。使绝缘下降。（2）运行中定子引线振动，导致绝缘磨损。）运行中定子引线振动，导致绝缘磨损。（3）氢气湿度不合适、偏大，冷却器入口温度低，机内结）氢气湿度不合适、偏大，冷却器入口温度低，
23、机内结露易导致接地。露易导致接地。（4）发电机密封瓦漏油，使绝缘下降。）发电机密封瓦漏油，使绝缘下降。（5）主变压器低压侧绕组或厂用工作变压器的髙压绕组内）主变压器低压侧绕组或厂用工作变压器的髙压绕组内部一次回路单相接地时，也会使与之连接的发电机定子发出部一次回路单相接地时，也会使与之连接的发电机定子发出“定子接地定子接地”警报。警报。二、发电机定子接地45 发电机事故处理（四）发电机定子接地故障处理1.现象（1）警铃响。（2）发电机“定子接地”信号光字牌亮。（3）手按监测接地电压表按钮，表计有指示。有机压母线的机组，三相绝缘监察表指示 一相降低，另两相升高。值得注意的是，当保护用的电压互感器
24、一次熔丝熔断而闭锁失灵时，定子接地保护将误动，运行人员必须把这种误动和定子接地区别开来。区别的方法是，是否有“电压互感器断线”信号发出及相电压是否有升髙。二、发电机定子接地45 发电机事故处理（四）发电机定子接地故障处理2.处理对于接地保护投信号位罝的发电机，发生接地故障时，运行人员应：（1）根据零序电压表指示的情况，判断故障的可能范围。以发电机定子A相一次回路发生金属性接地为例，发电机额定电压为20KV时，则 Ua=0(Uao、Ubo、Uco为三相对地电压）。Ubo=Uco=2KV，Uab=Ubc=Uca=20KV,就是说，当发电机定子一次回路发生一相金属性接地时，接地相对地电压降至零接地相
25、对地电压降至零，非接地相对地电压升至线电压，各线电压不变且非接地相对地电压升至线电压，各线电压不变且平衡平衡。此外，发电机保护盘上测量开口三角侧绕组绕组的“定子接地定子接地”电电压表压表，在按下测量按钮后，指针将甩到满刻度指针将甩到满刻度（一般为50V）以上。该电压正常时因三相电压相等且对称所以为零，开口三角每相绕组的电压为100/3V。定子绕组出口发生一相接地后，其电压表为3Uo，即3(100/3）=100V。如果接地点在定子绕组中的某一部分，或是发电机出口一点接地为电阻性以及主变压器低压绕组内部接地时，接地相对地电压不接地相对地电压不会降至零，不接地相对地电压虽升高，但也不会升至线电压，开
26、口三角侧会降至零，不接地相对地电压虽升高，但也不会升至线电压，开口三角侧电压也小于电压也小于 100V，接地点越靠近中性点或接地电阻越大，其值越小。二、发电机定子接地45 发电机事故处理（四）发电机定子接地故障处理2.处理（2）穿绝缘靴，戴绝缘手套，到现场对发电机本体及引出线进行外部检査，有无明显故障点（注意与接地点保持足够的安全距离），发现故障点应设法消除。如故障点在发电机以外，则应迅速查明原因将其消除如故障点在发电机以外，则应迅速查明原因将其消除对于容量为对于容量为150MW及以下的汽轮发电机、及以下的汽轮发电机、50MW及以下的水及以下的水轮发电机和同期调相机，当接地电流小于轮发电机和同
27、期调相机，当接地电流小于5A时，允许发电机带时，允许发电机带接地点运行，但不得超过接地点运行，但不得超过2h。单元接线发电机变压器组寻找接地时间一般不得超过单元接线发电机变压器组寻找接地时间一般不得超过 30min。如在规定的时间内无法消除故障点，应立即汇报上级，请示停如在规定的时间内无法消除故障点，应立即汇报上级，请示停机处理。机处理。对于容量或接地电流超过上述规定值的发电机，应立即将发对于容量或接地电流超过上述规定值的发电机，应立即将发电机从电网解列，并断开励磁。电机从电网解列，并断开励磁。二、发电机定子接地45 发电机事故处理（四）发电机定子接地故障处理2.处理（1）根据零序电压表指示的
28、情况，判断故障的可能范围。（2）穿绝缘靴，戴绝缘手套，到现场对发电机本体及引出线进行外部检査，有无明显故障点（注意与接地点保持足够的安全距离），发现故障点应设法消除。（3）如无明显故障点，则应划分区域进行测试（根据一次系统接线情况而定，如高压厂用变压器的高压侧有开关，应切换厂用），观察接地是否消除。（4）汇报值长或调度，得其许可，退出自动励磁调节装罝（改手动调节运行），停发电机强励装置，将自动励磁调节用到的TV停电，观察接地是否消失。二、发电机定子接地45 发电机事故处理（四）发电机定子接地故障处理2.处理（5）停用发电机从TV取电压量的各保护（如电压闭锁过电流、失磁等保护），将保护及测量TV
29、分别停电，用验电器检查接地是否消除（在此过程中，联系机炉等其他专业人员，保持当时的温度、压力、流量，电气运行人员不得调整负荷，以电流表监视发电机运行）。（6）如接地点判明为定子绕组接地，则请示解列停机处理。（7）如定子接地保护投跳闸位置，保护动作，应手动恢复已跳闸开关把手并检查厂用电源运行情况是否良好。对于接地保护投跳闸位罝的发电机，接地后发电机没有跳闸，对于接地保护投跳闸位罝的发电机，接地后发电机没有跳闸，运行人员应立即手动解列停机。若保护已跳闸，运行人员即按运行人员应立即手动解列停机。若保护已跳闸，运行人员即按跳闸处理。跳闸处理。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(一)发电机转子一点接
30、地发电机正常运行时，由于转子转速高转子转速高，机械应力机械应力大大，承受的电负荷又重，因此，励磁绕组绝缘易受损坏，另外，由于转子滑环和电刷的相对高速运动，使电刷磨损较大，磨下来的石墨粉聚集在滑环及刷架上加之有其他粉尘粉尘，使该处绝缘电阻降低，就会造成转子绝缘下降或直接接地故障。转子一点接地，构不成闭合回路，不会有短路电流转子一点接地，构不成闭合回路，不会有短路电流。但一点接地后，作用在励磁绕组对地绝缘电压将有所增加，容易引起绝缘薄弱点的击穿造成两点接地击穿造成两点接地。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(一)发电机转子一点接地因此在发电机组正常运行时，因此在发电机组正常运行时，应经常测量励
31、磁回路对地绝缘应经常测量励磁回路对地绝缘电阻，其阻值不低于电阻，其阻值不低于0.5M0.5M，并定时检查吹扫滑环等，并定时检查吹扫滑环等可能因污可能因污染或其他原因而接地的部位。染或其他原因而接地的部位。目前一般发电厂目前一般发电厂普遍采用直流电压法来监视励磁回路的对地普遍采用直流电压法来监视励磁回路的对地绝缘。绝缘。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(一)发电机转子一点接地直流电压法检查励磁回路对地绝缘，就是利用发电机变压器直流电压法检查励磁回路对地绝缘，就是利用发电机变压器组控制台上的励磁回路对地绝缘监察电压表和切换开关进行的。组控制台上的励磁回路对地绝缘监察电压表和切换开关进行的。其
32、方法是其方法是测量出测量出正、负极之间电压正、负极之间电压U+-U+-、正极对、正极对地地电压电压U+U+、负、负极对极对地地电压电压U_U_，利用公式算出利用公式算出励磁回路绝缘电阻励磁回路绝缘电阻：三、发电机转子接地45 发电机事故处理(一)发电机转子一点接地若正对地电压U+、负对地电压U-均很小时，可得励磁回路绝绝缘电阻缘电阻R很大很大，说明励磁回路对地绝缘良好。若正对地电压U+与负对地电压U-之和等于转子电压，可得R为零为零，说明励磁回路有一点金属性接地。若正对地点压U+与负对地电压U-之和大于零而小于转子电压，说明励磁回路有对地绝缘下降的地方，U+U+与与U-U-之和越大说明其接地电
33、阻越小，反之则接地电阻越之和越大说明其接地电阻越小，反之则接地电阻越大。大。1.1.判断励磁回路对地绝缘情况判断励磁回路对地绝缘情况三、发电机转子接地45 发电机事故处理(一)发电机转子一点接地1.1.判断励磁回路对地绝缘情况判断励磁回路对地绝缘情况 若正极对地电压若正极对地电压U+大于负极对地电压大于负极对地电压U-，说明接地点或绝，说明接地点或绝缘降低处靠近负极一端，缘降低处靠近负极一端，U+比比U-大得越多，说明接地点越靠近大得越多，说明接地点越靠近负极，当负极，当U-为零时，说明接地点或绝缘降低点就在负极或负极为零时，说明接地点或绝缘降低点就在负极或负极的头几匝线圈上，反之接地点或绝缘
34、降低点就越靠近正极。的头几匝线圈上，反之接地点或绝缘降低点就越靠近正极。U+比比U-大得越多，接地点大得越多，接地点或绝缘下降点就越靠近负或绝缘下降点就越靠近负极，反之，就越靠近正极。极，反之，就越靠近正极。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(一)发电机转子一点接地1.1.判断励磁回路对地绝缘情况判断励磁回路对地绝缘情况 当保护动作后或正常绝缘检查时，运行人员切换励磁回路当保护动作后或正常绝缘检查时，运行人员切换励磁回路对地绝缘监察电压表对地绝缘监察电压表,由表计指示来由表计指示来判断接地情况判断接地情况。运行人员应根据正对地电压运行人员应根据正对地电压U+U+、负对地电压、负对地电压 U
35、-U-的数值大的数值大小来判断接地点的大致位置或绝缘下降的程度及何处绝缘下降，小来判断接地点的大致位置或绝缘下降的程度及何处绝缘下降，以确定如何处理。以确定如何处理。U+U+比比U-U-大得越多，接地点或绝缘下降点就越靠近负极，反大得越多，接地点或绝缘下降点就越靠近负极，反之，就越靠近正极。之，就越靠近正极。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(一)发电机转子一点接地2 2.励磁回路一点接地故障处理励磁回路一点接地故障处理 现象。现象。测量励磁回路绝缘电阻，换算后其绝缘值低于。安装有转子测量励磁回路绝缘电阻，换算后其绝缘值低于。安装有转子一点接地保护的机组，一点接地保护的机组，“转子一点接地
36、转子一点接地”信号光字牌亮，并伴信号光字牌亮，并伴有警铃响。有警铃响。（2）处理：）处理：1）对励磁回路各部进行详细检查，包括整流柜、集电环、）对励磁回路各部进行详细检查，包括整流柜、集电环、各部导线、电缆外皮绝缘有无破损，各端子排线头有无搭接，各部导线、电缆外皮绝缘有无破损，各端子排线头有无搭接，灭磁开关、整流柜、灭磁电阻等有无接地现象，如有应予以消灭磁开关、整流柜、灭磁电阻等有无接地现象，如有应予以消除。除。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(一)发电机转子一点接地2 2.励磁回路一点接地故障处理励磁回路一点接地故障处理 2）对有直流发电机励磁的机组，应对整流子、集电环上的）对有直流发
37、电机励磁的机组，应对整流子、集电环上的电刷进行详细检查，如电刷有无跳出，刷辫有无碰触外壳等现电刷进行详细检查，如电刷有无跳出，刷辫有无碰触外壳等现象，如有应消除。象，如有应消除。3）用压缩空气吹扫整流子表面和集电环。）用压缩空气吹扫整流子表面和集电环。4）倒换备用励磁系统运行，以确认是否工作励磁系统接地）倒换备用励磁系统运行，以确认是否工作励磁系统接地还是转子绕组接地。还是转子绕组接地。5）如果判断为转子内部一点接地，应停用强励装置，经上）如果判断为转子内部一点接地，应停用强励装置，经上级许可投入两点接地保护。级许可投入两点接地保护。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(一)发电机转子一点接
38、地2 2.励磁回路一点接地故障处理励磁回路一点接地故障处理 6）发电机两点接地保护投入后，应将发电机横差保护投至发电机两点接地保护投入后，应将发电机横差保护投至限时跳闸位置运行。限时跳闸位置运行。因为转子两点接地时会导致横差保护误动因为转子两点接地时会导致横差保护误动作，因为在发生转子两点接地时，发电机应由两点接地保护动作，因为在发生转子两点接地时，发电机应由两点接地保护动作跳闸，但这时横差保护跳闸也是许可的，不过为了防止转子作跳闸，但这时横差保护跳闸也是许可的，不过为了防止转子回路偶然瞬间两点接地时，横差保护误动作，装设了时间继电回路偶然瞬间两点接地时，横差保护误动作，装设了时间继电器，当发
39、生转子二点接地时，经延时跳开发电机。器，当发生转子二点接地时，经延时跳开发电机。7）如接地发生在转子绕组的端部，两点接地保护可能投不）如接地发生在转子绕组的端部，两点接地保护可能投不上，这时运行人员应密切注意转子电流、电压情况，如发生两上，这时运行人员应密切注意转子电流、电压情况，如发生两点接地现象，应立即将发电机解列。点接地现象，应立即将发电机解列。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(二)发电机转子两点接地两点接地（1）当励磁回路发生一点接地时，由于没有构成电流回路，也就没有故障电流流过接地点，所以对发电机组的运行没有直接影响，但可能导致励磁回路有些地方对地电压升高，也可能导致励磁回路两
40、点接地故障。励磁回路励磁回路两点接地两点接地时，时，构成短路构成短路对发电机运行的危害是相对发电机运行的危害是相当严重的。由于产生很大的短路电流，将使发电机转子部分绕当严重的。由于产生很大的短路电流，将使发电机转子部分绕组温度升高，严重时将使组温度升高，严重时将使转子绕组遭到损害转子绕组遭到损害，甚至引起火灾甚至引起火灾，同时由于励磁电流及励磁线圈的变化，引起发电机气隙磁通的同时由于励磁电流及励磁线圈的变化，引起发电机气隙磁通的不对称，使发电机产生不对称，使发电机产生强烈的振动强烈的振动，可能使发电机遭破坏。由，可能使发电机遭破坏。由于转子磁通的畸变，在定子绕组感应出偶次谐波电动势分量，于转子
41、磁通的畸变，在定子绕组感应出偶次谐波电动势分量，使发电机的使发电机的机端电压有所下降机端电压有所下降。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(二)发电机转子两点接地因此，因此，励磁回路两点接地保护励磁回路两点接地保护必须作用于停机必须作用于停机。在运行中，。在运行中，如果发生励磁回路两点接地故障而两点接地保护拒动或没投两如果发生励磁回路两点接地故障而两点接地保护拒动或没投两点接地保护，运行人员应立即手动拉开主开关和灭磁开关。点接地保护，运行人员应立即手动拉开主开关和灭磁开关。另外短路电流流经转子本体，将使这部分区域由于流过很大的另外短路电流流经转子本体，将使这部分区域由于流过很大的短路电流而过
42、热，使短路电流而过热，使转子缓慢变形转子缓慢变形而造成偏心，其结果将加剧而造成偏心，其结果将加剧振动。当短路电流很大时，还会造成振动。当短路电流很大时，还会造成转子和汽缸等部件磁化转子和汽缸等部件磁化。三、发电机转子接地45 发电机事故处理(二)发电机转子两点接地1）现象：）现象：定子电流指示零或增大；励磁电压降低或近于零；定子电流指示零或增大；励磁电压降低或近于零；励磁电流增大；无功表指示下降；有功表指示稍低；励磁电流增大；无功表指示下降；有功表指示稍低；发电机发生强烈振动；机组可能失磁；发电机发生强烈振动；机组可能失磁；当两点接地保护投入时发电机跳闸，当两点接地保护投入时发电机跳闸，并发出
43、警报，并发出警报，“掉牌未复归掉牌未复归”光字牌亮。光字牌亮。(2）转子回路两点接地时的处理 三、发电机转子接地45 发电机事故处理(二)发电机转子两点接地2）处理：）处理：如发电机已跳闸，则恢复已跳闸开关把手及警报并立即检查如发电机已跳闸，则恢复已跳闸开关把手及警报并立即检查厂用电源联动是否良好，厂用电源联动是否良好，如厂用电源没联动，应予手动投入。如厂用电源没联动，应予手动投入。如有上述事故现象，而两点接地保护没投入或拒动，应立即如有上述事故现象，而两点接地保护没投入或拒动，应立即拉开主开关、灭磁开关将发电机与系统解列。拉开主开关、灭磁开关将发电机与系统解列。将发电机强励及自动励磁调压装置
44、停用。将发电机强励及自动励磁调压装置停用。将发电机磁场电阻加至最大（有感应调压器应将其减到将发电机磁场电阻加至最大（有感应调压器应将其减到0）。）。将发电机在不同转速下测定转子绝缘电阻。将发电机在不同转速下测定转子绝缘电阻。若不是转子接地，应将接地点切除后重新并列。若不是转子接地，应将接地点切除后重新并列。确认是转子接地，通知检修，汇报上级。确认是转子接地，通知检修，汇报上级。(2）转子回路两点接地时的处理 四、发电机非全相运行故障处理 45 发电机事故处理如果发电机变压器组高压侧断路器为分相操作，当发变组如果发电机变压器组高压侧断路器为分相操作，当发变组并网时可能发生非全相合闸；并网时可能发
45、生非全相合闸；当发变组解列时可能发生非全相当发变组解列时可能发生非全相分闸；正常运行或事故时也能发生非全相跳闸。分闸；正常运行或事故时也能发生非全相跳闸。一般发电厂主开关为分相操作的发变组均装设了非全相保一般发电厂主开关为分相操作的发变组均装设了非全相保护，并经延时作用于跳主开关。如果非全相保护和负序保护拒护，并经延时作用于跳主开关。如果非全相保护和负序保护拒动，可能造成发电机组较长时间非全相运行。动，可能造成发电机组较长时间非全相运行。此时由于此时由于三相不对称而产生了负序电流。负序电流产生负。负序电流产生负序旋转磁场，负序旋转磁场在转子绕组、转子铁心里感应出倍序旋转磁场，负序旋转磁场在转子
46、绕组、转子铁心里感应出倍频的交流电流，使损耗增加，频的交流电流，使损耗增加，导致转子绕组、转子铁心严重发热，并使机组产生强烈的振动。因为单元机组中升压变压器一般都采用Yd11点接线，在此就以这种接线方式为例说明发变组主开关非全相时的现象。四、发电机非全相运行故障处理 45 发电机事故处理1.1.高压侧中性点接地，主开关高压侧中性点接地，主开关A A相断开相断开由上式可以看出由上式可以看出İA2A2和和İA1A1的相位差为的相位差为180180四、发电机非全相运行故障处理 45 发电机事故处理1.1.高压侧中性点接地，主开关高压侧中性点接地，主开关A A相断开相断开将髙压侧的正序、负序、零序电流
47、分别折算到变压器低压侧。将髙压侧的正序、负序、零序电流分别折算到变压器低压侧。由于零序电流只能在变压器低压侧三角形绕组内流通，而不能由于零序电流只能在变压器低压侧三角形绕组内流通，而不能流到发电机定子绕组中，因此只画出正序和负序电流。流到发电机定子绕组中，因此只画出正序和负序电流。四、发电机非全相运行故障处理 45 发电机事故处理1.1.高压侧中性点接地，主开关高压侧中性点接地，主开关A A相断开相断开实际流过发电机定子的电流（即实际流过发电机定子的电流（即表计显示电流值）为正序电流和表计显示电流值）为正序电流和负序电流的相量和，如图负序电流的相量和，如图46四、发电机非全相运行故障处理 45
48、 发电机事故处理1.1.高压侧中性点接地，主开关高压侧中性点接地，主开关A A相断开相断开如果变压器如果变压器高压侧高压侧中性中性点接地，点接地，当主开关当主开关A A断开断开发电机定子发电机定子b b相电流最大，相电流最大，a a相和相和c c相电流相等，相电流相等，b b相电流小于相电流小于2 2倍的倍的a a相电相电流；流；四、发电机非全相运行故障处理 45 发电机事故处理1.1.高压侧中性点接地，主开关高压侧中性点接地，主开关A A相断开相断开结论：结论：如果变压器中性点接地，如果变压器中性点接地，当主开关当主开关A A断开时，发电机定子断开时，发电机定子b b相电流最大，相电流最大，
49、a a相和相和c c相电流相等，相电流相等，b b相电流小于相电流小于2 2倍的倍的a a相电流；相电流；当主开关当主开关B B相断开时相断开时，发电机定子，发电机定子c c相电流最大相电流最大，a a相和相和b b相相电流相等，电流相等，c c相电流小于相电流小于2 2倍的倍的a a相电流；相电流；当主开关当主开关C C相断开时相断开时，发电机定子，发电机定子a a相电流最大相电流最大，b b相和相和c c相相电流相等，电流相等，a a相电流小于相电流小于2 2倍的倍的b b相电流。相电流。当变压器髙压侧套管处或刀闸处发生一相断线时，发电机当变压器髙压侧套管处或刀闸处发生一相断线时，发电机定
50、子电流同上。定子电流同上。四、发电机非全相运行故障处理 45 发电机事故处理2.2.主变中性点不接地，主开关主变中性点不接地，主开关A A相断开相断开结论：当主开关当主开关A A相断开相断开时，发电机定子时，发电机定子b b相电流最大相电流最大，a a相相电流等于电流等于c c相电流，且相电流，且b b相电流等于相电流等于2 2倍倍a a相电流相电流；当主开关当主开关B B相断开时，发电机定子相断开时，发电机定子c c相电流最大，相电流最大，a a相电流等相电流等于于b b相电流，且相电流，且c c相电流等于相电流等于2 2倍倍a a相电流；相电流；当主开关当主开关C C相断开时，发电机定子相