同步发电机内部故障及异常运行

一、发电机内部故障及异步运行

保证发电机组安全经济运行和防止其遭受严重破坏，对电力系统的稳定运行和对用户不间断供电起着决定性的作用。在近代电力系统中，大容量发电机组所占的比重不断增加。由于采用了比较复杂的冷却方式，故障率提高；由于有效材料利用率提高使体积相对缩小，热容量相对降低，使承受过负荷的能力显著下降，因此，要不断改进和完善继电保护的功能，采取较为完善的保护配置方案，最大限度地保证电力系统安全运行，并将故障和不正常运行方式对电力系统的影响限制到最小范围。

1、发电机的故障类型主要有：

（1）定子绕组相间短路；

（2）定子绕组一相的匝间短路；

（3）定子绕组单相接地；

（4）转子绕组一点接地或两点接地；

（5）转子励磁回路励磁电流消失。

2、发电机的不正常运行状态主要有：

（1）由于外部短路引起的定子绕组过电流；

（2）由于负荷超过发电机额定容量则引起的三相对称过负荷；

（3）由外部不对称短路或不对称负荷（如单相负荷，非全相运行等）而引起的发电机负序过电流和过负荷；

（4）由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；

（5）由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；

（6）由于柴油发电机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率。

对大型发电机，电抗普遍增大，还应考虑考虑机与系统产生振荡，振荡中心可能落入发变组内，及低频、起停机、误上电、轴电流等现象。

 

二、发电机变压器组的定子接地故障

定子一点接地电流应控制在规程允许范围

由于定子绕组与铁芯之间绝缘的破坏而造成定子绕组单相接地故障，这是发电机常见故障之一。由于发电机中性点不接地或经高阻抗接地，定子绕组单相接地并不引起大的故障电流，过去很长一段时间100MW以下发电机的定子接地保护只发信号而不立即跳闸停机。

多年的运行实践和事故教训表明，5A的定子接地电流不能认为是安全电流。大型发电机定子接地故障电流必须限制在很小的范围内（如1.0～2.0A），这对发电机定子铁芯的安全是十分有利的。过去认为这种要求给继电保护带来困难，最近几年由于继电保护技术的发展，单相接地电流很小的发电机（一般50MW及以上）定子接地保护已经完全可以解决。

在上述安全电流下，定子接地保护动作只发信号而不紧急跳闸，但应及时处理，不再继续运行，因为如果再发生另一点接地故障，发电机将发生灾难性后果。

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【技术资料扩展】

康明斯发电机组专业知识：
发电机允许变为电动机吗？
任何一种电机都是可逆的，就是说既可当做发电机运行，也可当做电动机运行，所以就发电机本身而言，变为电动机运行是完全允许的.不过这时要考虑原动机的情况，因为发电机变成电动机时，也就是说要关闭汽门，而有些汽机是不允许无蒸汽运行的。

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