发电机进相运行的危害

　　所谓发电机的进相运行，是指发电机励磁电流降低，使其无功输出在零以下，严重者，是发电机完全失去励磁。此时，发电机将从电网中吸收无功，使系统电压降低；系统中大容量的主力机组发生进相运行时，则可能引起系统震荡。

　　如果减少发电机励磁电流，使发电机电势减小，功率因数角就变为超前的，发电机负荷电流产生助磁电枢反应，发电机向系统输送有功功率，但吸收无功功率，这种运行状态称为进相运行。‍

　　1.静态稳定性降低；

　　2.端部漏磁引起定子端部温度升高；

　　3.厂用电电压降低；

　　4.由于机端电压降低在输出功率不变的情况下发电机定子电流增加，易造成过负荷。

　　同步发电机突然失去励磁是电力系统比较常见的一种故障。机组失磁的主要原因有：励磁回路开路、励磁绕组短路、励磁调节器故障、灭磁开关误跳闸以及运行人员的误操作等。

　　同步发电机失磁后，机组转子励磁电流逐渐衰减，发电机很快由迟相运行转入进相运行，并由原来正常运行时向系统输送无功转为失磁进相运行时从系统吸取无功。从系统吸取的无功功率主要是用来建立机组的励磁。

　　发电机失磁后机端定子电压会显著降低，系统电压也会降低，系统内用电设备电流增加。发电机组失磁进相运行的危害主要有以下几个方面：

　　1）定子电流增大。发电机组失磁异步进相运行时，机组要从系统吸取较大的无功，定子电流会明显增大；又因为电压的降低，在机组输出有功一定的情况下，定子电流也要大一些，会导致定子温升比正常时较高，考验机组绝缘耐热水平。

　　2）转子过热和振动。发电机失磁异步进相运行时，定子还有负序磁场。负序磁场对转子有双倍同步转速的相对运动，因此在转子绕组以及转子本体中则会感应出两倍额定频率（100Hz）的电流，这样会加剧转子过热水平。这些电流不仅流过转子的本体，还流过护环、槽契与齿以及套箍的许多接触面，这些地方电阻高，发热尤为严重，可能产生局部过热，破坏转子部件的机械强度和绕组绝缘。因此，两倍频率电流引起转子的发热对汽轮发电机特别危险。

　　3）发电机失磁进相运行对系统电压的影响。发电机失磁后要从系统吸取无功功率，主要由两部分组成：一部分是提供电机所需的励磁无功；另一部分是定、转子漏抗中消耗的无功。如果失磁机组的单机容量较大，系统容量较小，系统电压将会显著下降，使电力系统各部分之间失步，伴随着异步振荡，系统内将甩掉大量负荷，甚至造成整个系统崩溃瓦解。

　　4）对其他用电设备的影响。一旦电网电压降低，会导致机组附近网内用电设备低压跳闸，如交流接触器低压瞬时释放跳闸、变频设备低压保护跳闸等，会对正常用电造成影响b］。

　　由于励磁调节器故障，引发机组失磁进相运行，为了避免机组长期失磁运行，制定发电机组励磁系统运行方式及操作要点，避免类似情况发生。

　　1）励磁通道切换操作：励磁通道切换就地进行。检查励磁调节器装置A处于“跟踪”状态，将就地励磁柜“就地／主控”转换开关打至“就地”位置，将“通道切换”转换开关由“通道B”打至“通道位置，检查励磁调节器A“自动运行”亮起，将“就地／主控”转换开关打至“主控”位置，操作完毕。原则上规定励磁系统无异常时不进行励磁通道切换操作。

　　2）励磁通道运行中或切换中励磁调节器转为“手动运行”故障处理操作：将就地励磁柜“就地／主控”转换开关打至“就地”位置，调整“运行”转换开关至“恒无功”或“恒功率因数”，再打回“恒电压”位置，如果故障未消除，则进行就地励磁通道切换操作。

　　3）增磁／减磁操作：可在后台监视屏上进行“增磁／减磁”完成操作，或就地将“就地／主控”转换开关打至“就地”位置，扭动“增磁／减磁”旋钮完成操作。增磁／减磁操作不宜过快。

　　4）励磁通道故障报警故障处理操作：立即检查励磁参数变化情况，若发电机出口电压出现大幅度电压降落如10kV以下，或者电压有持续下降趋势，应立即进行增磁操作。就地按动励磁调节器“复归”按钮（注意不是“复位”按钮，一般情况下严禁按动“复位”按钮），可消除故障报警。如果励磁通道报警无法消除，且“增磁／减磁”操作无法进行，则进行励磁通道切换操作。

　　5）运行人员应注意机组无功出力情况，防止机组长时间运行在进相状态，一旦出现无功功率《0报警信号，则应立即通过切换通道或转为手动方式逐步增磁，确保机组无功功率在4—12MVar之间。

　　6）失磁异步运行允许负荷及允许持续时间作出明确规定，即O．4（只为额定功率）时允许持续运行30min；0．5Pn时允许持续运行15min。在额定或接近额定有功功率运行的发电机一旦发生失磁情况后，应迅速采取措施减负荷，必须在30S内将有功负荷降到上述允许负荷。

　　发电机进相运行事故处置措施

　　1、发电机无功变为负值。

　　2、发电机出口电压、220kV母线电压、6kV厂用母线电压降低。 3、定子线圈温度，定子端部铁芯温度升高。 二、发电机进相运行处理：

　　1、 维持系统电压正常，保证系统稳定性，网上电压低时，禁止 进相运行。

　　2、进相运行时，维持发电机出口电压在±5%Un范围内，防止发 电机静稳极限降低。

　　3、保证发电机冷却水温、水压、流量在额定参数范围内。 4、监视定子温升不超规定，尤其是定子端部温度不超过120℃。 5、发电机进相运行期间，各部分温度、温升超过运行限额，手动增加无功负荷。

　　6、发电机进相运行期间，发电机定子电压、定子电流不能超过运行限额，否则联系调度减少有功。

　　7、发电机进相运行中，应按调度给定进相深度目标微量细调平稳操作。接近给定深度时，操作要平稳微调，并严密监视发电机无功变化和6kV厂用母线电压。

　　8、发电机进相运行期间，出现失步振荡现象时，应立即增加 励磁电流直至迟相运行。必要时减小有功负荷，仍不能拉入同步时，按照值长命令解列机组。

　　9、在调整进相深度过程中，应注意相邻机组的无功负荷，力求合理分配。如果按调度给定进相深度目标调整到主变高压侧电压仍高于调度给定的电压曲线，应立即汇报调度，并按调令执行。

　　10、当无功负荷调至给定进相深度时，运行人员应认真监盘，精心调整操作尽力保持运行工况稳定，不得超过发电机的出力曲线及V形曲线的限额。谨防有功负荷大幅度变化，导致无功进相深度变化使发电机功角增大，超过静稳极限失步振荡。

　　11、发电机进相运行中，每小时记录一次发电机各部温度。 12、发电机进相运行如果无功负荷、端部温度、6kV厂用工作母线电压达到限制条件时，应立即增加励磁电流至迟相稳定运行，使各限制条件均在允许范围内运行。

　　失磁进相运行会影响发电机自身设备稳定运行，引发系统电压波动及造成部分网内设备低压保护动作跳闸。通过加强监视管理，采取部分报警措施，一旦发生机组失磁进相运行情况，立即采取降负荷或手动增磁的手段提高机组无功出力，减少对系统和厂用电压的影响。因此需要机组运行人员密切关注机组无功出力，避免机组长期失磁进相运行。