發(fā)電機(jī)及主保護(hù)簡(jiǎn)介

1、發(fā)電機(jī)及主保護(hù)簡(jiǎn)介發(fā)電機(jī)是汽輪發(fā)電機(jī)組三大重要組成部分之一。一、發(fā)電機(jī)工作原理： 在定子鐵芯槽內(nèi)沿定子鐵芯內(nèi)圓， 每相隔 120o 分別安放著放有 A、B、 C 三相并且線圈匝數(shù)相等的線圈，轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁繞組（也稱轉(zhuǎn)子繞組）R-L 。通過(guò)電刷和滑環(huán)的滑動(dòng)接觸， 將勵(lì)磁系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電引入轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組， 產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場(chǎng)。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子被汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)以 n1（3000 轉(zhuǎn)每分鐘 ） 速旋轉(zhuǎn)時(shí)，定子繞組（也稱電樞繞組）不斷地切 割磁力線，在定子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電壓） ，發(fā)電機(jī)和外面線路上的負(fù)載連接后 輸出電壓。二、發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成： 發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承等部件構(gòu)成。發(fā)電機(jī)定

2、子的組成： 發(fā)電機(jī)定子主要由機(jī)座、定子鐵芯、定子繞組、端蓋等部分組成。1）機(jī)座與端蓋：機(jī)座是用鋼板焊成的殼體結(jié)構(gòu)， 它的作用主要是支持和固定定子鐵芯和定子繞組。 此外， 機(jī)座可以防止氫氣泄漏和承受住氫氣的爆炸力。在機(jī)殼和定子鐵芯之間的空間是發(fā)電機(jī)通風(fēng) （氫氣） 系統(tǒng)的一部分。 由于發(fā)電機(jī)定子采 用徑向通風(fēng)， 將機(jī)殼和鐵芯背部之間的空間沿軸向分隔成若干段， 每段形成一個(gè)環(huán)形小風(fēng)室， 各小風(fēng)室相互交替分為進(jìn)風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)。 這些小室用管子相互連通， 并能交替進(jìn)行通風(fēng)。 氫 氣交替地通過(guò)鐵芯的外側(cè)和內(nèi)側(cè)， 再集中起來(lái)通過(guò)冷卻器， 從而有效地防止熱應(yīng)力和局部過(guò) 熱。端蓋是發(fā)電機(jī)密封的一個(gè)組成部分， 為了

3、安裝、 檢修、拆裝方便， 端蓋由水平分開的上、 下兩半構(gòu)成， 并設(shè)有端蓋軸承。 在端蓋的合縫面上還設(shè)有密封溝， 溝內(nèi)充以密封膠以保證良 好的氣密。2）定子鐵芯：定子鐵芯是構(gòu)成發(fā)電機(jī)磁路和固定定子繞組的重要部件。 為了減少鐵芯的磁滯和渦流損 耗，定子鐵芯采用導(dǎo)磁率高、損耗小、厚度為0.5mm 的優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片沖制而成。 每層硅鋼片由數(shù)張扇形片組成一個(gè)圓形， 每張扇形片都涂了耐高溫的無(wú)機(jī)絕緣漆。 沖片上沖有嵌放線 圈的下線槽及放置槽楔用的鴿尾槽。 扇形沖片利用定子定位筋定位， 通過(guò)球墨鑄鐵壓圈施壓， 夾緊成一個(gè)剛性圓柱形鐵芯， 用定位筋固定在內(nèi)機(jī)座上。 齒部是通過(guò)壓圈內(nèi)側(cè)的非磁性壓指 來(lái)壓緊。邊段

4、鐵芯涂有粘接漆， 在鐵芯裝壓后加熱，使其粘接成一個(gè)牢固的整體， 進(jìn)一步提 高鐵芯的剛度。3）定子繞組：定子繞組是由嵌入鐵芯槽內(nèi)的絕緣線棒在端部聯(lián)結(jié)成的線圈， 繞組端部為籃式結(jié)構(gòu)， 并 且由引線環(huán)連接成固定的相帶。 采用連續(xù)式 F 級(jí)環(huán)氧粉云母絕緣系統(tǒng)， 表面有防暈處理措施。 軸向可沿支架滑銷方向自由移動(dòng)， 減少由于負(fù)荷或工況變化而在定子繞組和支撐系統(tǒng)中引起 的應(yīng)力，滿足機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行的要求。在負(fù)載運(yùn)行條件下， 定子繞組會(huì)產(chǎn)生自感應(yīng)渦流損耗， 為減少這種損耗， 定子線棒采用 了羅貝爾換位形式。 所謂換位， 就是在線棒編織時(shí)，讓每根線棒沿軸向長(zhǎng)度，分別處于槽內(nèi) 不同高度的位置， 這樣每根線棒的漏電抗

5、相等， 使每根導(dǎo)體內(nèi)電流均勻， 減少直線及端部的 橫向漏磁通在各股導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的環(huán)流及附加損耗。定子線棒由矩形的空心和實(shí)心股線混合編織而成， 定子繞組就是通過(guò)空心股線中的水介 質(zhì)來(lái)冷卻的。 定子線棒端部的所有股線均焊接到水電接頭上， 通過(guò)銅帶將兩根線棒水電接頭 焊在一起形成電氣連接， 構(gòu)成一匝線圈； 而所有空心股線中的冷卻水通過(guò)水電接頭的水路接 至靠滑環(huán)端的匯流母管， 并經(jīng)絕緣引水管進(jìn)入線圈。 在發(fā)電機(jī)的集電環(huán)端設(shè)有一條進(jìn)水母管； 在汽機(jī)端部設(shè)有一條出水母管。冷卻水流通道為單向型，即從集電環(huán)端流向汽機(jī)端。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子：1）轉(zhuǎn)子本體：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是由一根整體合金鋼鍛件加工而成， 在轉(zhuǎn)子本體上徑向地開有

6、許多縱向槽用 于安裝轉(zhuǎn)子繞組， 作為磁路。 轉(zhuǎn)子繞組在槽內(nèi)由鋁合金和鋼槽楔緊固以抵御轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生 的離心力。 這種磁性和非磁性兩種槽楔的應(yīng)用能夠保證合理的分布磁通。 這些槽楔均楔入了 轉(zhuǎn)子槽口處的鴿尾槽內(nèi)。轉(zhuǎn)子大齒上加工橫向槽（即月牙槽） ，用于均衡大、小齒方向的剛 度，以避免由于它們之間的較大差異而產(chǎn)生倍頻振動(dòng)。2）轉(zhuǎn)子繞組：轉(zhuǎn)子繞組由高強(qiáng)度含銀銅線制成， 具有較高的抗蠕變能力， 從而提高了發(fā)電機(jī)承擔(dān)調(diào)峰 負(fù)荷的能力。為防止由于離心力的作用，對(duì)轉(zhuǎn)子繞組端部產(chǎn)生破壞，轉(zhuǎn)子線圈放入槽內(nèi)后， 槽口用鋁合金槽楔和鋼槽楔固緊， 以抵御轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。 非磁性槽楔和磁性槽 楔的應(yīng)用， 保證了

7、合理的磁通分布。 采用了高強(qiáng)度、非磁性合金鋼鍛件加工而成的護(hù)環(huán)，熱 套在轉(zhuǎn)子本體兩端， 采用懸掛式嵌裝，一端與轉(zhuǎn)子本體熱套配合， 另一端為懸掛式。轉(zhuǎn)子繞 組與護(hù)環(huán)之間采用模壓的絕緣環(huán)絕緣。 為了隔開和支撐端部線圈， 限制它們之間由于溫差和 離心力引起的位移，端部繞組間隔塊放置了模壓的環(huán)氧玻璃布絕緣塊。轉(zhuǎn)子槽襯用含云母、 玻璃纖維等材料的復(fù)合絕緣壓制而成， 具有良好的絕緣性能和機(jī)械 性能。槽襯內(nèi)表面和端部護(hù)環(huán)絕緣內(nèi)表面涂有低摩檫系數(shù)的干性滑移劑， 使轉(zhuǎn)子銅線在負(fù)荷 及工況變化引起熱脹冷縮時(shí)可沿軸向自由收縮，以滿足發(fā)電機(jī)調(diào)峰運(yùn)行的要求。3）轉(zhuǎn)子引線和集電環(huán)：通過(guò)轉(zhuǎn)子引線與集電環(huán)以及電刷裝置， 可以

8、給發(fā)電機(jī)提供額定出力及強(qiáng)勵(lì)時(shí)所需的勵(lì)磁 電流。轉(zhuǎn)子電流通過(guò)電刷通入熱套在轉(zhuǎn)子外伸端的集電環(huán)， 再通過(guò)與集電環(huán)相聯(lián)接的徑向和 軸向?qū)щ娐輻U傳到轉(zhuǎn)子繞組。 導(dǎo)電螺桿用高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率的銅合金制成。 導(dǎo)電螺桿與轉(zhuǎn)軸 之間有密封結(jié)構(gòu)以防漏氫。集電環(huán)用耐磨合金鋼制成， 是一對(duì)帶溝槽的鋼環(huán)， 經(jīng)絕緣后熱套在轉(zhuǎn)子軸上的。 在集電環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有絕緣套筒。 集電環(huán)上加工有軸向和徑向通風(fēng)孔。 表面的螺旋溝可以改善電 刷與集電環(huán)的接觸狀況， 使電刷之間的電流分配均勻。 兩集電環(huán)間設(shè)有同軸離心式風(fēng)扇以冷 卻集電環(huán)和電刷。4）護(hù)環(huán)、中心環(huán)、阻尼環(huán)：因?yàn)檗D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)， 轉(zhuǎn)子線圈端部受到很大的離心力的作用， 為了防止對(duì)轉(zhuǎn)子

9、線圈端部的 破壞， 采用了非磁性、 高強(qiáng)度合金鋼鍛件加工而成的護(hù)環(huán)來(lái)保護(hù)轉(zhuǎn)子線圈端部。 護(hù)環(huán)分別裝 配在轉(zhuǎn)子本體兩端， 與本體端熱套配合， 另一端熱套在懸掛的中心環(huán)上。 轉(zhuǎn)子線圈與護(hù)環(huán)之 間采用模壓的絕緣環(huán)絕緣。 為了隔開和支撐端部線圈， 限制它們之間由于溫差和離心力引起的位移，端部線圈間放置了模壓的環(huán)氧玻璃布絕緣塊。中心環(huán)對(duì)護(hù)環(huán)起著與轉(zhuǎn)軸同心的作用， 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)， 軸的撓度不會(huì)使護(hù)環(huán)受到交變應(yīng) 力作用而損傷。中心環(huán)還有防止轉(zhuǎn)子線圈端部軸向位移的作用。為減少由于不平衡負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子上引起的發(fā)熱， 提高發(fā)電機(jī)承受不平衡負(fù) 荷（負(fù)序電流和異步運(yùn)行）的能力，采用了半阻尼繞組，在轉(zhuǎn)子本體兩

10、端（護(hù)環(huán)下）設(shè)有阻 尼繞組。 該半阻尼繞組只在轉(zhuǎn)子兩端裝梳齒狀的用紫銅板制成的阻尼環(huán)， 其梳齒伸進(jìn)每個(gè)槽 及大齒上阻尼槽的槽楔下，由槽楔壓緊。 阻尼電流通路是由護(hù)環(huán)、 槽楔、阻尼銅條形成的阻 尼系統(tǒng)。5）碳刷： 碳刷是將勵(lì)磁電流投入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組的關(guān)鍵部件。為了能在發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)安全、 迅速地更換電刷，采用了盒式刷握結(jié)構(gòu)。每次可換一組（ 4 個(gè)）電刷。通入轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的電刷是由天然石磨材料粘結(jié)制成。 碳刷具有低的摩擦系數(shù)和自潤(rùn)滑 作用。每個(gè)碳刷帶有兩柔性的銅引線（即刷辮） 。采用恒壓式彈簧徑向地裝在刷盒上，從而 在電刷長(zhǎng)度達(dá)到磨損極限之前沒必要調(diào)整彈簧壓力。 彈簧的壓力施加在碳刷中心線上，

11、彈簧 是一種螺旋式的，壓力是恒定的。刷架采用左右分瓣把合結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)電環(huán)、 刷座及風(fēng)罩等部 件組成，對(duì)地絕緣。電刷的更換：正常操作條件下，電刷磨損量在1000小時(shí)時(shí)為10- 15mm當(dāng)電刷長(zhǎng)度達(dá)到接近磨損極限時(shí)， 電刷軟導(dǎo)線處于幾乎完全伸長(zhǎng)的狀態(tài)。 因此，電刷運(yùn)行一段時(shí)間應(yīng)經(jīng)常 檢查，密切注意，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電刷過(guò)短時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。發(fā)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)：高速汽輪發(fā)電機(jī)為了減少因離心力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力以及降低風(fēng)摩耗， 轉(zhuǎn)子直徑一般做得比較小，長(zhǎng)度比較大，即采用細(xì)長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子。特別是在3000 轉(zhuǎn)分以上的大容量高速機(jī)組，由于材料強(qiáng)度的關(guān)系，轉(zhuǎn)子直徑受到嚴(yán)格的限制，一般不能超過(guò) 1.2 米。而轉(zhuǎn)子本體的長(zhǎng)度 又受到臨

12、界速度的限制。當(dāng)本體長(zhǎng)度達(dá)到直徑的 6 倍以上時(shí) , 轉(zhuǎn)子的第二臨界速度將接近于 電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度， 運(yùn)行中可能發(fā)生較大的振動(dòng)。 所以大型高速汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的尺寸受到嚴(yán) 格的限制。 10萬(wàn)千瓦左右的空冷電機(jī)其轉(zhuǎn)子尺寸已達(dá)到上述的極限尺寸 , 要再增大電機(jī)容量 只有靠增加電機(jī)的電磁負(fù)荷來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此必須加強(qiáng)電機(jī)的冷卻。所以510萬(wàn)千瓦以上的汽輪發(fā)電機(jī)都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術(shù)。發(fā)電機(jī)以氫氣作為主要冷卻介質(zhì)， 采用徑向多流式密閉循環(huán)通風(fēng)方式運(yùn)行， 定子繞組采 用單獨(dú)的水冷卻系統(tǒng)，而氫氣冷卻系統(tǒng)，包括風(fēng)扇盒氫氣冷卻器完整地放置于發(fā)電機(jī)內(nèi)部。1 ）定子通風(fēng)系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)定子鐵芯沿軸向分為1 3個(gè)風(fēng)

13、區(qū)， 6個(gè)進(jìn)風(fēng)區(qū)和 7個(gè)出風(fēng)區(qū)相間布置。裝在轉(zhuǎn)子上的兩個(gè)軸流風(fēng)扇（汽、 勵(lì)側(cè)各一） 將風(fēng)分別鼓入氣隙和鐵芯背部，進(jìn)入背部的氣流沿鐵芯 徑向風(fēng)道冷卻進(jìn)風(fēng)區(qū)鐵芯后進(jìn)入氣隙； 少部分風(fēng)進(jìn)入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)風(fēng)道， 冷卻轉(zhuǎn)子繞組； 其它大 部分再折回鐵芯， 冷卻出風(fēng)區(qū)的鐵芯， 最后從機(jī)座風(fēng)道進(jìn)入冷卻器； 被冷卻器冷卻后的氫氣 進(jìn)入風(fēng)扇前再循環(huán)。 這種交替進(jìn)出的徑向多流通風(fēng)保證了發(fā)電機(jī)鐵芯和繞組的均勻冷卻，減少了結(jié)構(gòu)件熱應(yīng)力和局部過(guò)熱。 為了防止風(fēng)路的短路， 常在定、 轉(zhuǎn)子之間氣隙中冷熱風(fēng)區(qū)間 的定子鐵芯上加裝氣隙隔環(huán)，以避免由轉(zhuǎn)子拋出的熱風(fēng)吸入轉(zhuǎn)子再循環(huán)。2）轉(zhuǎn)子通風(fēng)系統(tǒng)：轉(zhuǎn)子本體段的導(dǎo)體冷卻采用的是 “氣隙取

14、氣” 系統(tǒng)：在轉(zhuǎn)子線棒鑿了兩排不同方向的斜 流孔至槽底，于是， 沿轉(zhuǎn)子本體軸向就形成了若干個(gè)平行的斜流通道。 通過(guò)這些通道， 氫氣 交替的進(jìn)入和流出轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)斗， 迫使冷卻氫氣與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相匹配的速度通過(guò)斜流 通道到達(dá)導(dǎo)體槽的底部， 然后拐向另一側(cè)同樣沿斜流通道流出導(dǎo)體。 從每個(gè)進(jìn)風(fēng)口鼓進(jìn)的冷風(fēng)是分成兩條斜流通道向兩個(gè)方向流進(jìn)導(dǎo)體，同樣， 有兩條出風(fēng)通道匯流在一起從出風(fēng)口流出進(jìn)入氣隙。3）氫氣冷卻器：為減少氫冷發(fā)電機(jī)的通風(fēng)阻力和縮短風(fēng)道，氫氣冷卻器安放在機(jī)座內(nèi)的矩形框內(nèi)。冷卻器為四組，立放在發(fā)電機(jī)機(jī)座的四角。冷卻器和機(jī)座間的密封墊結(jié)構(gòu)既可以密封氫氣，又可以在冷卻器因溫度變化脹縮時(shí)起到補(bǔ)償

15、作用，從而始終起到良好的密封作用。氫氣冷卻器的水箱結(jié)構(gòu)保證了發(fā)電機(jī)在充氫的狀態(tài)下，可以打開水箱清洗冷卻水管，當(dāng)冷卻器水管從外部水管拆開后，氫氣冷卻器可以從發(fā)電機(jī)中抽出。tF|J1轉(zhuǎn)子定子錢圈出線端子圖2 1發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖圖2 2 發(fā)電機(jī)剖視圖三、發(fā)電機(jī)的型號(hào)說(shuō)明：QFSN-660-2-22B Q 汽輪機(jī)拖動(dòng) F 發(fā)電機(jī) S 定子繞組水冷 N 轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷660 額定功率 2 兩極22 定子額定電壓 22KV>水氫氫冷卻方式：定子線圈（包括定子引線）直接水冷、轉(zhuǎn)子線圈直接氫冷（氣隙取氣方式），定子鐵心氫冷。發(fā)電機(jī)采用密閉循環(huán)通風(fēng)冷卻，機(jī)座內(nèi)部的氫氣由裝于轉(zhuǎn)子兩端的軸流式風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)。集電環(huán)

16、和電刷空氣冷卻， 兩集電環(huán)間設(shè)有離心式風(fēng)扇。軸承為強(qiáng)迫潤(rùn)滑（由汽機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)供油）。發(fā)電機(jī)配有氫油水控制系統(tǒng)，以提供和控制發(fā)電機(jī)冷卻用氫氣，密封油和定子線圈冷卻用水。四、發(fā)電機(jī)的分類:1、按冷卻方式分為：水冷 ，空冷 （ 就是自然冷卻 ） ，氫冷 ，復(fù)合冷卻 （ 水空冷 水氫冷 ） 。2、按勵(lì)磁方式分為：自勵(lì)和他勵(lì)兩種。自勵(lì)分自并勵(lì)和自復(fù)勵(lì)，他勵(lì)分為直流發(fā)電機(jī)供電 和交流勵(lì)磁機(jī)（變壓后）供電兩種。3、按同異步分：同步，異步發(fā)電機(jī)。 同步發(fā)電機(jī)是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同的交流發(fā)電機(jī)。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速不相同的交流發(fā)電機(jī)叫異步發(fā)電機(jī)，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)。4、按中性點(diǎn)接地方式分為：采用

17、不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻或直接接地三種方式。 發(fā)電機(jī)一般都接成星形， 主要有兩點(diǎn)好處。 一是可消除高次諧波的存在； 二是如果接成三角 形的話，當(dāng)內(nèi)部故障或繞組接錯(cuò)造成三相不對(duì)稱， 此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生環(huán)流， 將發(fā)電機(jī)損壞。 這里 主要講高次諧波危害， 高次諧波中最主要的成分是三次諧波， 它是以為槽與槽之間磁場(chǎng)的間 斷分布產(chǎn)生的?；ǖ囊粋€(gè)周期相當(dāng)于三次諧波的三個(gè)周期，也就是說(shuō)，基波的360 0相當(dāng)于三次波的3X 360 0，這樣，由于基波各差 120o相位，對(duì)于三次波來(lái)說(shuō)是 3X 1200 =360o, 角度差 3600 就相當(dāng)于沒有相位差， 它們是同相的，因此，如果發(fā)電機(jī)接成三角形的話，就 會(huì)

18、產(chǎn)生環(huán)流,而接成星形則可以相互抵消。（1 ）、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不接地方式 : 當(dāng)發(fā)電機(jī)單相接地時(shí) , 接地點(diǎn)僅流過(guò)系統(tǒng)另兩相與發(fā)電機(jī) 有電氣聯(lián)系的電容電流 , 當(dāng)這個(gè)電流較小時(shí) , 故障點(diǎn)的電弧常能自動(dòng)熄滅 , 故可大大提高供電 的可靠性。它主要缺點(diǎn)是內(nèi)部過(guò)電壓對(duì)相電壓倍數(shù)較高。（2）、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 : 當(dāng)發(fā)電機(jī)電容電流較大時(shí) , 一般采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線 圈接地 , 這主要考慮接地電流大到一定程度時(shí)接地點(diǎn)電弧不能自動(dòng)熄滅。而且接地電流若燒 壞定子鐵芯時(shí)難以修復(fù)。 中性點(diǎn)接了消弧線圈后 ,單相接地時(shí)可產(chǎn)生電感性電流 , 補(bǔ)償接地點(diǎn)的電容電流而使接地點(diǎn)電弧自動(dòng)熄滅。（3）、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)

19、電阻或直接接地：這種方式雖然單相接地較為簡(jiǎn)單和內(nèi)部過(guò)電壓對(duì)相電壓的倍數(shù)較低，但是單相接地短路電流很大，甚至超過(guò)三相短路電流，可能使發(fā)電機(jī)定子繞 組和鐵芯損壞，而且在發(fā)生故障時(shí)會(huì)引起短路電流波形畸變，使繼電保護(hù)復(fù)雜化五、哈密電廠發(fā)電機(jī)參數(shù)：2.1.3.1發(fā)電機(jī)的參數(shù)：名稱參數(shù)名稱參數(shù)型號(hào)QFSN-660-2-22B額定功率因數(shù)：0.9 （滯后）額定容量733 MVA額定功率660 MW定子額定電壓 UN22 kV額定勵(lì)磁電壓UFn426 V疋子額疋電流IN19245 A額定勵(lì)磁電流IFn4675 A額定頻率fN50 Hz空載勵(lì)磁電壓UFO152.5 V額定轉(zhuǎn)速nN3000 r/min空載勵(lì)磁電流

20、IfO1792.7 A定子接線方式Y(jié)Y冷卻方式水氫氫勵(lì)磁方式自并勵(lì)靜止可控硅勵(lì)磁進(jìn)口 ABB強(qiáng)勵(lì)頂值電壓> 2倍額定勵(lì)磁電壓（機(jī)端額定電壓降至80%）強(qiáng)勵(lì)持續(xù)時(shí)間20秒額定效率< 98.85%相數(shù)3極數(shù)2額定氫壓0.45MPa氫冷器最高進(jìn)水溫度38 C噪聲（機(jī)殼1米、高1.2米處）V 85分貝額定氫壓運(yùn)行時(shí)的漏氫量3< 10Nm/24 小時(shí)（0.45MPa）定子、轉(zhuǎn)子、定子鐵芯絕緣等級(jí)F級(jí)（溫升按B級(jí)考核）制造廠東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司6.1 發(fā)變組保護(hù)概述大型發(fā)變組單機(jī)容量大、 造價(jià)昂貴， 保護(hù)的拒動(dòng)或誤動(dòng)將造成十分嚴(yán)重的后果， 所以大 型機(jī)組繼電保護(hù)的技術(shù)指標(biāo)要求更高

21、。 自并勵(lì)勵(lì)磁方式和發(fā)電機(jī)出口開關(guān)的應(yīng)用， 使保護(hù)的 設(shè)置和出口方式上和常規(guī)發(fā)電機(jī)變壓器組相比發(fā)生了顯著的變化。發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中最主要的設(shè)備， 大容量機(jī)組在系統(tǒng)中的地位舉足輕重， 如何保障發(fā) 電機(jī)在電力系統(tǒng)中的安全運(yùn)行，就顯得非常重要。由于大容量機(jī)組一般采用直接冷卻技術(shù)， 體積和質(zhì)量并不隨容量成比例增大，從而使得大型發(fā)電機(jī)各參數(shù)與中小型發(fā)電機(jī)已大不相 同，因此故障和不正常運(yùn)行時(shí)的特性也與中小型機(jī)組有了較大差異， 給保護(hù)帶來(lái)復(fù)雜性。 大 型發(fā)電機(jī)組與中小型發(fā)電機(jī)組相比，主要不同點(diǎn)表現(xiàn)在：1）短路比減小，電抗增大。大型發(fā)電機(jī)的短路比大約減小到0.5 左右，各種電抗都比中小型發(fā)電機(jī)大。 因此大型發(fā)

22、電機(jī)組的短路水平反而比中小型機(jī)組的短路水平低， 這對(duì)繼電 保護(hù)是十分不利的。由于 Xd的增大，使發(fā)電機(jī)的靜穩(wěn)儲(chǔ)備系數(shù)Kch減小，因此在系統(tǒng)受到III擾動(dòng)或發(fā)電機(jī)發(fā)生失磁故障時(shí)，很容易失去靜態(tài)穩(wěn)定。由于Xd 、 Xd 、 Xd 等參數(shù)的變大，使發(fā)電機(jī)平均異步轉(zhuǎn)矩大大降低，約從中小型發(fā)電機(jī)的23倍額定值減小至額定值左右。于是失磁后異步運(yùn)行時(shí)滑差增大， 允許異步運(yùn)行的負(fù)載更小、 時(shí)間更短， 另一方面要從系統(tǒng) 吸取更多的無(wú)功功率，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行不利。2） 時(shí)間常數(shù)增大。 大型發(fā)電機(jī)組定子回路時(shí)間常數(shù) Ta 和比值 Ta /Td 顯著增大， 短路時(shí) 定子非周期電流的衰減較慢， 整個(gè)短路電流偏移在時(shí)間軸一

23、側(cè)若干工頻周期， 使電流互感器 更容易飽和，影響大機(jī)組保護(hù)正確工作。3）慣性時(shí)間常數(shù)降低。大容量機(jī)組的體積并不隨容量成比例地增大，有效材料利用率提高，其直接后果是機(jī)組的慣性常數(shù)H明顯降低，600MW發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)在 1.75左右，在擾動(dòng)下機(jī)組更易于發(fā)生振蕩。4） 熱容量降低。有效材料利用率提高的另一后果是發(fā)電機(jī)的熱容量（WS/C）與銅損、鐵損之比顯著下降。例如200MW及更小的發(fā)電機(jī)的定子繞組對(duì)稱過(guò)負(fù)荷能力為1.5倍額定電流，允許持續(xù)運(yùn)行120S,轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷能力為 2倍額定激磁電流，允許持續(xù)運(yùn)行30S;對(duì)于600MV汽輪發(fā)電機(jī)，定子繞組過(guò)負(fù)荷能力規(guī)定為1.5倍額定電流、30S，轉(zhuǎn)子繞

24、組過(guò)負(fù)荷能力為2倍額定激磁電流、10S。轉(zhuǎn)子表層承受負(fù)序過(guò)負(fù)荷的能力丨事，中小汽輪發(fā)電機(jī)組（間接冷卻方式）為 30S, 600MW（直接冷卻方式）汽輪發(fā)電機(jī)減小到10S。6.2 發(fā)電機(jī)主要故障和異常6.2.1 定子繞組的相間短路反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子相間短路， 保護(hù)發(fā)電機(jī)定子。 一般裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置， 保護(hù)壓板均 投“跳閘”位置，瞬時(shí)動(dòng)作于全停。發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生相間短路若不及時(shí)切除，將燒毀整 個(gè)發(fā)電機(jī)組，引起極為嚴(yán)重的后果，必須有二套或兩套以上的快速保護(hù)反應(yīng)此類故障。動(dòng)作結(jié)果：跳發(fā)變組出口開關(guān)、跳發(fā)電機(jī)勵(lì)磁開關(guān)、跳汽機(jī)。6.2.2 定子繞組匝間短路單機(jī)容量的增大， 汽輪發(fā)電機(jī)軸向長(zhǎng)度與直徑之比明

25、顯加大， 這將使機(jī)組運(yùn)行中振動(dòng)加 劇，匝間絕緣磨損加快，有時(shí)還可能引起冷卻系統(tǒng)的故障，因此裝設(shè)靈敏的匝間短路保護(hù)， 用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路、 分支開焊故障以及相間短路的主保護(hù)。 因?yàn)闆_擊電壓波沿 定子繞組的分布是不均勻的，波頭越陡，分布越不均勻，因此由機(jī)端進(jìn)入發(fā)電機(jī)的沖擊波， 有可能首先在定子繞組的始端發(fā)生匝間短路，有鑒于此， 大型機(jī)組均在機(jī)端裝設(shè)三相對(duì)地的平波電容和氧化鋅避雷器，即使這樣也不能完全排除沖擊過(guò)電壓造成的發(fā)電機(jī)匝間絕緣損 壞，因此也希望裝設(shè)匝間短路保護(hù)。發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路會(huì)在短路環(huán)內(nèi)產(chǎn)生很大電流。 由于工作原理不同， 發(fā)電機(jī) 縱差保護(hù)將不能反應(yīng)。目前為止，反應(yīng)發(fā)電機(jī)

26、定子匝間短路的保護(hù)有： 單元件橫差保護(hù)、負(fù) 序功率方向保護(hù)、縱向零序電壓保護(hù)和轉(zhuǎn)子二次諧波電流保護(hù)。6.2.3 定子單相接地定子繞組的單相接地 （定子繞組與鐵芯間的絕緣破壞） 是發(fā)電機(jī)最常見的一種故障， 定 子故障接地電流超過(guò)一定值就可能造成發(fā)電機(jī)定子鐵芯燒壞， 而且發(fā)電機(jī)單相接地故障往往 是相間或匝間短路的先兆。在我國(guó)，為了確保大型發(fā)電機(jī)的安全，不使單相接地故障發(fā)展成相間故障或匝間短路， 使單相接地故障處不產(chǎn)生電弧或者使接地電弧瞬間熄滅， 這個(gè)不產(chǎn)生電弧的最大接地電流被 定義為發(fā)電機(jī)單相接地的安全電流。其值與發(fā)電機(jī)額定電壓有關(guān)， 18kV 及以上發(fā)電機(jī)接地 電流允許值為 1A。發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)

27、接地方式與定子接地保護(hù)的構(gòu)成密切相關(guān)， 同時(shí)中性點(diǎn)接地方式與單相 接地故障電流、 定子繞組過(guò)電壓等問(wèn)題有關(guān)。 大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式和定子接地保護(hù)應(yīng)該滿足三個(gè)基本要求，即：1）故障點(diǎn)電流不應(yīng)超過(guò)安全電流，否則保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘。2）保護(hù)動(dòng)作區(qū)覆蓋整個(gè)定子繞組；有100%保護(hù)區(qū)，保護(hù)區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)接地故障應(yīng)有足夠高的靈敏度。3）暫態(tài)過(guò)電壓數(shù)值較小，不威脅發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。 大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用何種接地方式， 國(guó)內(nèi)一直存在著是采用消弧線圈還是采用高阻接 地爭(zhēng)議。 建議采用消弧線圈接地者， 認(rèn)為可以將接地電流限制在安全接地電流以下， 熄滅電 弧防止故障發(fā)展， 從而可以爭(zhēng)取時(shí)間使發(fā)電機(jī)負(fù)荷平穩(wěn)轉(zhuǎn)移后停機(jī)，

28、 減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊。 而 實(shí)際上我國(guó)就曾有過(guò)發(fā)電機(jī)接地電流雖小于安全電流， 長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行最終還是發(fā)展成相間短路 的教訓(xùn)。中性點(diǎn)經(jīng)配電變壓器高阻接地方式是國(guó)際上與變壓器接成單元的大中型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn) 最廣泛采用的一種接地方式， 設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)配電變壓器接地， 主要是為了降低發(fā)電機(jī) 定子繞組的過(guò)電壓（不超 2.6 倍的額定相電壓） ，極大地減少發(fā)生諧振的可能性，保護(hù)發(fā)電 機(jī)的絕緣不受損。 但是發(fā)電機(jī)單相容量的增大， 一般使三相定子繞組對(duì)地電容增加， 相應(yīng)的 單相接地電容電流也增大， 另外， 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)配電變壓器高阻接地必然導(dǎo)致單相接地故 障電流的增大，其數(shù)值美、日、法、瑞士等國(guó)以控制在15A

29、以下為標(biāo)準(zhǔn)，這些國(guó)家認(rèn)為在此電流下持續(xù)510min，定子鐵芯只受輕微損傷。為保證大型發(fā)電機(jī)的安全，中性點(diǎn)經(jīng)配電 變壓器高阻接地的 600MW機(jī)組必須使定子接地保護(hù)動(dòng)作于發(fā)電機(jī)故障停機(jī)。6.2.4 失磁失磁保護(hù)反應(yīng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路故障引起的發(fā)電機(jī)異常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)低勵(lì) （表示發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流低于靜穩(wěn)極限所對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流） 或失磁， 是常見的故障形式。 發(fā)電機(jī)低勵(lì)或失磁 后，將過(guò)渡到異步發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，定子電流增大，定子電壓下降，有功功 率下降， 無(wú)功功率反向并且增大； 在轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流； 電力系統(tǒng)的電壓下降及某些 電源支路過(guò)電流。所有這些電氣量的變化，都伴有一定程度的擺動(dòng)。1

30、）對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，低勵(lì)或失磁后所產(chǎn)生的危險(xiǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 低勵(lì)或失磁的發(fā)電機(jī)， 由發(fā)出無(wú)功功率轉(zhuǎn)為從電力系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率， 從而使系統(tǒng) 出現(xiàn)巨大的無(wú)功差額， 發(fā)電機(jī)的容量越大， 在低勵(lì)和失磁時(shí)產(chǎn)生的無(wú)功缺額越大， 如果系統(tǒng) 中無(wú)功功率儲(chǔ)備不足， 將使電力系統(tǒng)中鄰近的某些點(diǎn)的電壓低于允許值， 甚至使電力系統(tǒng)因 電壓崩潰而瓦解。 當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)生低勵(lì)或失磁后， 由于電壓下降， 電力系統(tǒng)的其它發(fā)電機(jī)在自動(dòng)勵(lì)磁 調(diào)節(jié)器的作用下自動(dòng)增大無(wú)功輸出， 從而使某些發(fā)電機(jī)、 變壓器或線路過(guò)電流， 其后備保護(hù) 可能因過(guò)流而跳閘，使故障范圍擴(kuò)大。 一臺(tái)發(fā)電機(jī)低勵(lì)或失磁后， 由于該發(fā)電機(jī)有功功率的擺動(dòng)，

31、 以及系統(tǒng)電壓的下降， 可 能導(dǎo)致相鄰的正常運(yùn)行發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間， 或電力系統(tǒng)的各部分之間失步， 使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩， 甩掉大量負(fù)荷。2）對(duì)發(fā)電機(jī)本身來(lái)說(shuō)，低勵(lì)或失磁產(chǎn)生的不利影響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 由于出現(xiàn)轉(zhuǎn)差， 在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流。 對(duì)于直接冷卻高利用率的大型機(jī) 組，其熱容量裕度相對(duì)降低，轉(zhuǎn)子更容易過(guò)熱。流過(guò)轉(zhuǎn)子表層的差頻電流， 還可能使轉(zhuǎn)子本 體與槽楔、護(hù)環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴(yán)重的局部過(guò)熱甚至灼傷。低勵(lì)或失磁的發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行之后， 發(fā)電機(jī)的等效電抗降低， 從電力系統(tǒng)中吸收 的無(wú)功功率增加。低勵(lì)或失磁前帶的有功功率越大，轉(zhuǎn)差就越大， 等效電抗就越小，所吸收 的無(wú)功功率就越大

32、。在重負(fù)荷下失磁后，由于過(guò)電流，將使定子過(guò)熱。對(duì)于直接冷卻高利用率的大型汽輪發(fā)電機(jī)， 其平均異步轉(zhuǎn)矩的最大值較小， 慣性常數(shù) 也相對(duì)降低，轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面，也呈較明顯的不對(duì)稱。 由于這些原因，在重負(fù)荷下失 磁后， 這種發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、 有功功率要發(fā)生劇烈的周期性擺動(dòng)， 將有很大甚至超過(guò)額定值的 電磁轉(zhuǎn)矩周期性地作用到發(fā)電機(jī)的軸系上， 并通過(guò)定子傳遞到機(jī)座上。 此時(shí)， 轉(zhuǎn)差也作周期 性變化，其最大值可能達(dá)到4%- 5%發(fā)電機(jī)周期性地嚴(yán)重超速。這些都直接威脅著機(jī)組的安全。 低勵(lì)或失磁運(yùn)行時(shí)，定子端部漏磁增強(qiáng)，將使端部的部件和邊段鐵芯過(guò)熱。由于發(fā)電機(jī)低勵(lì)和失磁對(duì)電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)本身的上述危害， 為

33、保證電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī) 的安全， 必須裝設(shè)低勵(lì)失磁保護(hù)， 以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)低勵(lì)和失磁故障并采取必要的措施。 失磁 保護(hù)檢出失磁故障后， 可采取的措施之一， 就是迅速把失磁的發(fā)電機(jī)從電力系統(tǒng)中切除， 這 是最簡(jiǎn)單的辦法。 但是， 失磁對(duì)電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)本身的危害， 并不象發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路那樣 迅速地表現(xiàn)出來(lái)。 另一方面， 大型汽輪發(fā)電機(jī)組， 突然跳閘會(huì)給機(jī)組本身及其輔機(jī)造成很大 的沖擊，對(duì)電力系統(tǒng)也會(huì)加重?cái)_動(dòng)。汽輪發(fā)電機(jī)組有一定的異步運(yùn)行能力，例如，東方電機(jī)廠生產(chǎn)的600MW氣輪機(jī)組在失磁后允許40%負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行15min。因此，對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)，失磁后還可以采取另一種措施， 即監(jiān)視母線電壓， 當(dāng)電壓低于

34、允許值時(shí)， 為防止電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩或造成電壓崩潰， 迅速將 發(fā)電機(jī)切除； 當(dāng)電壓高于允許值時(shí)， 則不應(yīng)當(dāng)立即把發(fā)電機(jī)切除， 而是首先采取降低原動(dòng)機(jī) 出力等措施，并隨即檢查造成失磁的原因，予以消除，使機(jī)組恢復(fù)正常運(yùn)行，以避免不必要的事故停機(jī)。如果在發(fā)電機(jī)允許的時(shí)間內(nèi)，不能消除造成失磁的原因，則再由保護(hù)裝置或由 操作人員手動(dòng)停機(jī)。 在我國(guó)電力系統(tǒng)中， 就有過(guò)多次10300MW機(jī)組失磁之后用上述方法避 免事故停機(jī)的事例。通過(guò)大量研究并試驗(yàn)，證明容量不超過(guò)800MW勺二極汽輪發(fā)電機(jī)若失磁 機(jī)組快速減載到允許水平， 只要電網(wǎng)有相應(yīng)無(wú)功儲(chǔ)備， 可確保電網(wǎng)電壓， 失磁機(jī)組的廠用電 保持正常工作的情況，失磁機(jī)

35、組可不跳閘，盡快恢復(fù)勵(lì)磁。應(yīng)當(dāng)明白一點(diǎn)，發(fā)電機(jī)低勵(lì)產(chǎn)生的危害比完全失磁更嚴(yán)重，原因是低勵(lì)時(shí)尚有一部分勵(lì)磁電壓，將繼續(xù)產(chǎn)生剩余同步功率和轉(zhuǎn)矩，在功角0360 °的整個(gè)變化周期中，該剩余功率和轉(zhuǎn)矩時(shí)正時(shí)負(fù)地作用在轉(zhuǎn)軸上，使機(jī)組產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，功率振蕩幅度加大，對(duì)機(jī)組和電力系統(tǒng)的影響更嚴(yán)重，如圖6-1所示。此情況下一般失步保護(hù)會(huì)動(dòng)作，如果失步保護(hù)未動(dòng)作，出于大機(jī)組的安全考慮，應(yīng)迅速拉開滅磁開關(guān)。發(fā)電機(jī)低勵(lì)和失磁狀況下的波形如下：發(fā)電機(jī)低勵(lì)和失磁狀況下的波形625轉(zhuǎn)子接地故障轉(zhuǎn)子繞組絕緣破壞常見的故障形式有兩種：轉(zhuǎn)子繞組匝間短路和勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)輸或保存過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)子內(nèi)部受

36、潮、鐵芯生銹，隨后鐵銹進(jìn)入繞組,也可造成轉(zhuǎn)子繞組主絕緣或匝間絕緣損壞；轉(zhuǎn)子加工過(guò)程中的鐵屑或其它金屬物落入轉(zhuǎn)子， 能引起轉(zhuǎn)子主絕緣或匝間絕緣的損壞； 轉(zhuǎn)子繞組下線時(shí)絕緣的損壞或槽內(nèi)繞組發(fā)生位移， 也 將引發(fā)接地或匝間短路； 氫內(nèi)冷轉(zhuǎn)子繞組的銅線匝上， 帶有開啟式的進(jìn)氫和出氫孔， 在啟動(dòng) 或停機(jī)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子繞組的活動(dòng)，部分匝間絕緣墊片發(fā)生位移，引起氫氣通風(fēng)孔局部堵塞， 使轉(zhuǎn)子繞組局部過(guò)熱和絕緣損壞； 運(yùn)行中轉(zhuǎn)子滑環(huán)上的電流引線的導(dǎo)電螺釘未擰緊， 造成螺 釘絕緣損壞；電刷粉末沉積在滑環(huán)下面的絕緣突出部分，使勵(lì)磁回路絕緣電阻嚴(yán)重下降。轉(zhuǎn)子繞組匝間短路多發(fā)生在沿槽高方向的上層線匝， 對(duì)于氣體冷卻的轉(zhuǎn)子

37、， 這種匝間短 路不會(huì)直接引起嚴(yán)重后果， 也無(wú)需立即消除缺陷， 所以并不要求裝設(shè)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路保護(hù)。 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路的故障處理沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)， 一旦發(fā)現(xiàn)這類故障， 發(fā)電機(jī)是否繼續(xù)運(yùn)行應(yīng) 綜合考慮現(xiàn)有的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、 故障的形式和特點(diǎn)、 故障發(fā)現(xiàn)在機(jī)組運(yùn)行期間或預(yù)防性試驗(yàn)中或 機(jī)組安裝時(shí)等諸多因素。 我國(guó)某些電廠根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的絕緣狀況、 機(jī)組的振動(dòng)水平和輸出無(wú) 功功率的減少程度，決定機(jī)組是否停機(jī)檢修。轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的影響不大， 一般允許繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。 發(fā)電機(jī)組發(fā)生 一點(diǎn)接地后， 轉(zhuǎn)子各部分對(duì)地電位發(fā)生變化， 比較容易誘發(fā)兩點(diǎn)接地， 汽輪發(fā)電機(jī)一旦發(fā)生 兩點(diǎn)接地， 其后果相當(dāng)嚴(yán)重，

38、 由于故障點(diǎn)流過(guò)相當(dāng)大的故障電流而燒傷轉(zhuǎn)子本體；由于部分繞組被短接，勵(lì)磁繞組中電流增加， 可能因過(guò)熱而燒傷； 由于部分繞組被短接，使氣隙磁通 失去平衡，從而引起振動(dòng)。勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地，還可使軸系和汽機(jī)磁化。勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地， 即使保護(hù)正確動(dòng)作， 從防止汽缸和大軸磁化方面來(lái)看， 已為時(shí)晚矣。 一臺(tái) 30 萬(wàn)千瓦汽輪發(fā)電機(jī)，因勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地使大軸和汽缸磁化，為退磁需停機(jī)一個(gè)月 以上， 各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失需上千萬(wàn)元。 勵(lì)磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障引起的后果非常復(fù)雜， 處理很 麻煩。近年來(lái)， 大型汽輪發(fā)電機(jī)均裝設(shè)一點(diǎn)接地保護(hù)。 但在一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)還是動(dòng)作 于跳閘的問(wèn)題上，存在著不同的看法。主張動(dòng)作于信

39、號(hào)者，則考慮裝設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)； 主張 動(dòng)作于停機(jī)者， 則認(rèn)為不必再裝設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)， 這有利于避免發(fā)生汽機(jī)磁化。另外， 由于 目前尚缺少選擇性好、靈敏度高、經(jīng)常投運(yùn)且運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)成熟的勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)裝置， 所以也有不裝設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)的意見，進(jìn)口大型機(jī)組，很多不裝兩點(diǎn)接地保護(hù)。ABB公司的UN5000型勵(lì)磁系統(tǒng)中帶有電橋式轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置，他們對(duì)轉(zhuǎn)子接地保護(hù) 的設(shè)計(jì)思想是： 當(dāng)勵(lì)磁回路絕緣電阻下降到一定值時(shí)報(bào)警， 繼續(xù)下降至一定值時(shí)， 保護(hù)動(dòng)作 切除發(fā)電機(jī)組，以防止發(fā)生兩點(diǎn)接地導(dǎo)致災(zāi)難性事故。6.2.6 定子對(duì)稱過(guò)負(fù)荷發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷通常是由于系統(tǒng)中大電源切除、生產(chǎn)過(guò)程短時(shí)沖擊性負(fù)荷、大型電動(dòng)

40、機(jī)自起動(dòng)、強(qiáng)行勵(lì)磁、失磁、同期操作及振蕩等原因引起的。對(duì)于大型發(fā)電機(jī)，定子和轉(zhuǎn)子 的材料利用率很高，發(fā)電機(jī)的熱容量（WS/C）與銅損、鐵損之比顯著下降，因而熱時(shí)間常數(shù)也比較小。從限制定子繞組溫升的角度，實(shí)際上就是要限制定子繞組電流，所以實(shí)際上對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)，就是定子繞組對(duì)稱過(guò)流保護(hù)。發(fā)電機(jī)過(guò)負(fù)荷，即要在電網(wǎng)事故情況下充分發(fā)揮發(fā)電機(jī)的過(guò)負(fù)荷能力，對(duì)電網(wǎng)起到最大程度的支撐，又要在危及發(fā)電機(jī)安全的情況及時(shí)將發(fā)電機(jī)解列，防止發(fā)電機(jī)的損壞。對(duì)于 600MW氣輪發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)具有一定的短時(shí)過(guò)負(fù)荷能力，從額定工況下的穩(wěn)定溫度起始，能 承受1.3倍額定定子電流下運(yùn)行至少一分鐘。允許的電樞電流和持續(xù)時(shí)間（直到1

41、20秒）如下表所示：發(fā)電機(jī)定子繞組過(guò)負(fù)荷能力時(shí)間（秒）103060120電樞電流（%226154130116大型發(fā)電機(jī)定子過(guò)負(fù)荷保護(hù)，跟據(jù)過(guò)負(fù)荷能力，一般由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。6.2.7定子不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷電力系統(tǒng)中發(fā)生不對(duì)稱短路，或三相負(fù)荷不對(duì)稱（大型單相負(fù)荷）時(shí)，將有負(fù)序電流流過(guò)發(fā)電機(jī)的定子繞組， 并在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩倍同步轉(zhuǎn)速的磁場(chǎng)， 從而在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生倍頻 電流。汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由整塊鋼鍛壓而成，繞組置于槽中，倍頻電流由于集膚效應(yīng)的作用，主要在轉(zhuǎn)子表面流通，并經(jīng)轉(zhuǎn)子本體槽楔和阻尼條，在轉(zhuǎn)子的端部附近約10%- 30%勺區(qū)域內(nèi)沿周向構(gòu)成閉合回路。這一周向電流，有很大的數(shù)值，例如一臺(tái)600

42、MV機(jī)組，可達(dá)250300kAo 這樣大的頻倍電流流過(guò)轉(zhuǎn)子表層時(shí)，將在護(hù)環(huán)與轉(zhuǎn)子本體之間和槽楔與槽壁之間等接觸上形 成熱點(diǎn)，將轉(zhuǎn)子燒傷。倍頻電流還將使轉(zhuǎn)子的平均溫度升高，使轉(zhuǎn)子撓性槽附近斷面較小的部位和槽楔、阻尼環(huán)與阻尼條等分流較大的部位，形成局部高溫，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子表層金屬材料的強(qiáng)度下降，危及機(jī)組的安全。此外，轉(zhuǎn)子本體與護(hù)環(huán)的溫差超過(guò)允許限度，將導(dǎo)致護(hù)環(huán)松脫，造成嚴(yán)重的破壞。為防止發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子遭受負(fù)序電流的損傷，大型汽輪發(fā)電機(jī)都要求裝設(shè)比較完善的負(fù)序電流保護(hù)，因?yàn)樗Ｗo(hù)的對(duì)象是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，是轉(zhuǎn)子表層負(fù)序發(fā)熱的唯一主保護(hù)，因此，習(xí)慣上稱它為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過(guò)負(fù)荷保護(hù)，它由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組

43、成。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期承受負(fù)序電流的能力和短時(shí)承受負(fù)序電流發(fā)熱的能力I2t，是整定負(fù)序電流保護(hù)的依據(jù)。6.2.8勵(lì)磁回路過(guò)流我廠660MW發(fā)電機(jī)，在額定工況穩(wěn)定溫度下，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組允許在勵(lì)磁電壓為125%額定值下運(yùn)行一分鐘，允許的勵(lì)磁電壓與持續(xù)時(shí)間（直到120秒）如下表所示：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷能力時(shí)間（秒）103060120勵(lì)磁電壓（%208146125112在發(fā)電機(jī)過(guò)勵(lì)限制器失靈或強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作后返回失靈時(shí)，為了使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組不致過(guò)熱損壞，裝設(shè)有：定時(shí)限和反時(shí)限勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)，后者作用解列滅磁。針對(duì)發(fā)電機(jī)的各種 工況，自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置都設(shè)有勵(lì)磁限制，為防止勵(lì)磁繞組過(guò)電流，設(shè)有過(guò)勵(lì)限制器，防止

44、勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷，可靠性由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器來(lái)保證。三套反時(shí)限保護(hù)的作用：定子過(guò)負(fù)荷、轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過(guò)負(fù)荷、勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷三套反時(shí) 限保護(hù)有各自明確的保護(hù)職責(zé)，特別是第二個(gè)反時(shí)限保護(hù)，它是轉(zhuǎn)子表層負(fù)序發(fā)熱的唯一主保護(hù)，完全由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子安全來(lái)決定它的動(dòng)作延時(shí)大小。這三套過(guò)負(fù)荷保護(hù)， 被看作是發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的一道屏障，在靈敏度和延時(shí)方面， 都不考慮與其他短路保護(hù)相配合，發(fā)電機(jī)的發(fā)熱狀況，是其整定的唯一根據(jù)，用于在各種異常運(yùn)行情況下保障機(jī)組的安全。經(jīng)實(shí)例計(jì)算，利用上述反時(shí)限電流保護(hù)，外部遠(yuǎn)處短路時(shí)動(dòng)作往往太慢，外部近處短路時(shí)動(dòng)作又可能太快，不符合后備保護(hù)選擇性要求。對(duì)于大機(jī)組已有雙重主保護(hù)，兩套主保護(hù) 互為快

45、速后備，并且配備專用的后備保護(hù)，利用此三套反時(shí)限保護(hù)來(lái)兼作后備保護(hù)的現(xiàn)實(shí)意 義不大。6.2.9 過(guò)電壓當(dāng)滿負(fù)荷下突然大型汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)危及絕緣安全的過(guò)電壓是比較常見的現(xiàn)象,甩去全部負(fù)荷，電樞反應(yīng)突然消失,由于調(diào)速系統(tǒng)和自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置都是由慣性環(huán)節(jié)組成,轉(zhuǎn)速仍將上漲，勵(lì)磁電流不能突變，使得發(fā)電機(jī)電壓在短時(shí)間內(nèi)也要上升，如果沒有自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器或勵(lì)磁系統(tǒng)在手動(dòng)方式運(yùn)行,恒勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)，則電壓繼續(xù)上升一直到達(dá)由同步電抗所決定的最大值，其值可能達(dá)到1.31.5倍額定值，持續(xù)時(shí)間可能達(dá)到數(shù)秒，甩負(fù)荷將導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)電機(jī)電壓升高。發(fā)電機(jī)主絕緣的工頻耐壓水平，一般為1.3倍額定電壓持續(xù)60S,而實(shí)際過(guò)電

46、壓的數(shù)值和持續(xù)時(shí)間可能超過(guò)試驗(yàn)電壓和允許時(shí)間，因此，對(duì)發(fā)電機(jī)主絕緣構(gòu)成了直接威脅。ABB的UN5000 型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器在發(fā)電機(jī)開關(guān)斷開時(shí)，將勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器的給定值復(fù)歸到空載勵(lì)磁電 流值。 盡管這樣， 還是不能完全避免發(fā)電機(jī)定子過(guò)電壓的發(fā)生。 因此大型汽輪發(fā)電機(jī)均裝設(shè) 過(guò)電壓保護(hù)，保持動(dòng)作電壓為 1.3 倍額定電壓，經(jīng) 0.5S 延時(shí)作用于解列滅磁。6.2.10 過(guò)勵(lì)磁由于發(fā)電機(jī)或變壓器發(fā)生過(guò)勵(lì)磁故障時(shí)并非每次都造成設(shè)備的明顯破壞，往往容易被人忽視，但是多次反復(fù)過(guò)勵(lì)磁，將因過(guò)熱而使絕緣老化，降低設(shè)備的使用壽命。當(dāng)過(guò)勵(lì)倍數(shù)大于 1 時(shí)發(fā)電機(jī)的過(guò)勵(lì)磁， 主要表現(xiàn)在發(fā)電機(jī)定子鐵芯背部漏磁場(chǎng)增強(qiáng)， 在 定

47、子鐵芯的定位筋中感應(yīng)電勢(shì)，并通過(guò)定子鐵芯構(gòu)成閉路，流過(guò)電流，不僅造成嚴(yán)重過(guò)熱， 還可能在定位筋和定子鐵芯接觸面造成火花放電，這對(duì)氫冷發(fā)電機(jī)組十分不利。發(fā)電機(jī)運(yùn)行中造成過(guò)激磁原因： 機(jī)組并列前； 操作錯(cuò)誤； 誤加勵(lì)磁電流引起激磁； 發(fā)電 機(jī)PT斷線造成誤判斷；啟動(dòng)過(guò)程中誤將電壓升至額定值，發(fā)電機(jī)因低頻運(yùn)行而導(dǎo)致過(guò)勵(lì)磁；停機(jī)過(guò)程中滅磁開關(guān)拒動(dòng)， 自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為保持機(jī)端額定電壓， 使發(fā)電機(jī)遭受過(guò)勵(lì)磁； 發(fā) 電機(jī)出口開關(guān)跳閘后， 若勵(lì)磁手動(dòng)運(yùn)行或自動(dòng)失靈， 電壓與頻率均會(huì)升高， 因頻率升高較慢 引起發(fā)電機(jī)過(guò)激磁。發(fā)電機(jī)的允許過(guò)激磁倍數(shù)一般低于變壓器過(guò)激磁倍數(shù)，更易遭受過(guò)激磁的危害， 因此大型發(fā)電機(jī)需

48、裝設(shè)性完善的過(guò)激磁保護(hù)。 對(duì)于發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)開關(guān)的發(fā)電機(jī)變壓器組， 發(fā)電機(jī) 和變壓器的過(guò)激磁保護(hù)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置。6.2.11 頻率異常頻率降低對(duì)發(fā)電機(jī)有以下各方面的影響：頻率降低引起轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低，使轉(zhuǎn)子兩端進(jìn)風(fēng)量降低，引起發(fā)電機(jī)的冷卻條件變壞， 各部分的溫度升高。頻率降低， 由于發(fā)電機(jī)的電勢(shì)和頻率磁通成正比， 為保持電勢(shì)不變， 就要增加勵(lì)磁電流， 使轉(zhuǎn)子線圈的溫度升高。頻率降低時(shí)，為保持機(jī)端電壓不變， 就得增加磁通，使定子鐵芯飽和， 機(jī)座的某些結(jié)構(gòu) 部件產(chǎn)生局部高溫，有的部位甚至冒火星。低頻工況運(yùn)行導(dǎo)致廠用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低， 影響發(fā)電機(jī)的出力， 并直接威脅著發(fā)電機(jī)甚至整個(gè)電廠和系統(tǒng)的安全運(yùn)行。一

49、方面由于低頻的同時(shí)存在系統(tǒng)無(wú)功缺額，另一方面由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，同等勵(lì)磁條件下機(jī)端電壓下降，廠用系統(tǒng)低電壓，嚴(yán)重的低頻降可能導(dǎo)致系統(tǒng)頻率崩潰或電壓崩潰。當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率低于額定值一定范圍時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)降低，功率降低一般與頻率降低成一定比例，在低頻運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)如果發(fā)生過(guò)負(fù)荷，如上所述會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的熱損傷， 但限制汽輪發(fā)電機(jī)組低頻運(yùn)行的決定性因素是汽輪機(jī)而不是發(fā)電機(jī)。頻率異常保護(hù)主要用于保護(hù)汽輪機(jī)，防止汽輪機(jī)葉片及其拉金的斷裂事故。汽輪機(jī)的葉片，都有一自振頻率fv，如果發(fā)電機(jī)運(yùn)行頻率升高或者降低，當(dāng)fv kn 7.5Hz時(shí)葉片將發(fā)生諧振，其中k為諧振倍率，k=1, 2, 3，n為轉(zhuǎn)速（r/mi

50、n ），葉片承受很大的諧振應(yīng) 力，使材料疲勞，達(dá)到材料所不允許的限度時(shí)，葉片或拉金就要斷裂，造成嚴(yán)重事故。材料 的疲勞是一個(gè)不可逆的積累過(guò)程，所以汽輪機(jī)都給出在規(guī)定的頻率下允許的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。從對(duì)汽輪機(jī)葉片及其拉金影響的積累作用方面看，頻率升高對(duì)汽輪機(jī)的安全也是有危險(xiǎn)的，所以頻率異常保護(hù)應(yīng)當(dāng)包括反應(yīng)頻率升高的部分。由于頻率升高是通過(guò)機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)作用、超速保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且頻率升高大多數(shù)是在輕負(fù)荷或空載時(shí)發(fā)生，此時(shí)汽輪機(jī)葉片和拉金所承受的應(yīng)力， 要比低頻滿載時(shí)小得多，所以一般頻率異常保護(hù)中，不設(shè)置反應(yīng)頻率升高的部分，而只包括反應(yīng)頻率下降的部分，并稱為低頻保護(hù)。我廠660MW汽輪發(fā)電機(jī)組能在 48

51、.5-50.5 Hz 范圍內(nèi)安全連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)頻率偏差大于下表頻率值時(shí)，低頻保護(hù)應(yīng)該據(jù)此設(shè)定各段動(dòng)作頻率和相應(yīng)時(shí)限。發(fā)電機(jī)頻率在 48.550.5Hz時(shí)允許運(yùn)行時(shí)間：頻率（Hz）允許時(shí)間每次（sec）累計(jì)（min）51.0 51.5>30>3050.5 51.0>180>18048.5 50.5連續(xù)運(yùn)行48.5 48.0>300>30048.0 47.5>60>6047.5 47.0>20>1047.0 46.5>5>56212發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間失步對(duì)于大機(jī)組和超高壓電力系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)裝有快速響應(yīng)的自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置，并與升壓變壓

52、器組成單元接線， 送電網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大， 使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的阻抗比例發(fā)生了變化。發(fā)電機(jī)和變壓器阻抗值增加了， 而系統(tǒng)的等效阻抗值下降了。因此，振蕩中心常落在發(fā)電機(jī)機(jī)端或升壓變壓器范圍內(nèi)。如下圖所示為主變高壓側(cè) AB相故障延時(shí)0.2S切除引起的發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)失 步振蕩波形，發(fā)電機(jī)機(jī)端測(cè)量電流、電壓波形。發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)失步振蕩波形0 =號(hào)疇 號(hào) IAM3»010QQ2000&LCOUJJUIJa200200zm冊(cè) &|<三饒S>齬擧一二£L Jroo2oa10004000 20TO17floao40Q06L w:，Y起0 10003C0001EXIOJ<

53、XM3WC20由于振蕩中心落在機(jī)端附近，使振蕩過(guò)程對(duì)機(jī)組的影響加重了。機(jī)端電壓周期性地嚴(yán)重下降，這點(diǎn)對(duì)大型汽輪發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行特別不利。因?yàn)闄C(jī)爐的輔機(jī)都由接在機(jī)端的廠用 變壓器供電，電壓周期性地嚴(yán)重下降，將使廠用機(jī)械的工作穩(wěn)定性遭到破壞，甚至使一些重要電動(dòng)機(jī)停運(yùn)，導(dǎo)致停機(jī)、停爐或主輔設(shè)備的損壞。對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐，由于一次風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速周期性嚴(yán)重下降，可能導(dǎo)致一次粉管中大量煤粉積沉，鍋爐也可能瀕臨滅火，電壓回升后，轉(zhuǎn)速又急劇增長(zhǎng)，大量煤粉突然涌入爐膛，可能因此而引起爐膛爆炸。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的暫態(tài)上升，隨后失步，汽機(jī)超速保護(hù)將動(dòng)作將調(diào)速汽門關(guān)閉，直到又恢復(fù)同步速為止。這樣，就使單元制機(jī)組的再熱器蒸汽

54、流量的迅速改變，隨之而來(lái)的是主汽壓力和溫度的瞬變，直流式鍋爐的中間段的大幅改變，爐管承受劇烈的熱應(yīng)力。發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)失步運(yùn)行， 將造成電廠整個(gè)生產(chǎn)流程擾亂和破壞，可能造成一些無(wú)法預(yù)見的后果。失步振蕩電流在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)，使大型發(fā)電機(jī)組遭受沖擊力和熱損傷，在短路伴隨振蕩下， 定子繞組端部先后承受短路電流和振蕩電流產(chǎn)生的應(yīng)力， 使定子繞組端部出現(xiàn) 嚴(yán)重的機(jī)械損傷。振蕩過(guò)程中出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，周期性作用于機(jī)組軸系，使大軸扭傷， 縮短 運(yùn)行壽命。 對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)， 大機(jī)組與系統(tǒng)之間失步， 如不能及時(shí)和妥善處理， 可能擴(kuò)大 到整個(gè)電力系統(tǒng)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的崩潰。由于上述原因，對(duì)于大機(jī)組，特別是在單機(jī)容量所

55、占比例較大的600MV汽輪發(fā)電機(jī)，需要裝設(shè)失步保護(hù)， 用以及時(shí)檢出失步故障， 迅速采取措施， 以保障機(jī)組和電力系統(tǒng)的安全運(yùn) 行。為了防止發(fā)電機(jī)失步和電力系統(tǒng)的振蕩， 發(fā)電廠端往往采取一系列的安全穩(wěn)定措施， 如 超高速繼電保護(hù)、重合閘裝置、高起始響應(yīng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和 PSS功率穩(wěn)定器、聯(lián)鎖切機(jī)等。需要提到的是利用 DEH的 ACC加速度控制快關(guān)中壓調(diào)節(jié)汽門功能，將可能避免由于短路故障誘發(fā)的失步， 可能將不穩(wěn)定振蕩轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定振蕩，這對(duì)于在線穩(wěn)定機(jī)組將大有好處。因此，對(duì)于穩(wěn)定振蕩， 發(fā)電機(jī)也沒有必要跳閘。 當(dāng)振蕩中心落于機(jī)端附近時(shí)， 對(duì)于從機(jī)端取用勵(lì)磁電 源的自并激勵(lì)磁方式發(fā)電機(jī)組將非常不利，失步將導(dǎo)致

56、發(fā)電機(jī)失磁，使事故來(lái)得更為復(fù)雜。 因此，當(dāng)檢測(cè)到振蕩中心落在發(fā)電機(jī)變壓器內(nèi)部時(shí)，失步保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于全停。6.2.13 誤上電（盤車狀態(tài)下誤合閘）發(fā)電機(jī)在盤車過(guò)程中， 由于出口開關(guān)誤合閘， 突然加上三相電壓， 而使發(fā)電機(jī)出現(xiàn)異步 啟動(dòng)的情況， 在國(guó)外曾多次出現(xiàn)過(guò)， 它能在幾秒鐘內(nèi)給機(jī)組造成損傷。 盤車中的發(fā)電機(jī)突然 加電壓后，流過(guò)發(fā)電機(jī)定繞組的電流可達(dá)34倍額定值，定子電流所建立的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，將在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生差頻電流， 如果不及時(shí)切除電源， 流過(guò)電流的持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)， 則在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生 的熱效應(yīng) I2t 將超過(guò)允許值，引起轉(zhuǎn)子過(guò)熱而遭到損壞。此外，突然加速，還可能因潤(rùn)滑油 壓低而使軸瓦遭受損壞。因此，對(duì)這種突然加電壓的異常運(yùn)行狀況，應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的保護(hù)裝置，以迅速切除電源。 對(duì)于這種工況， 逆功率保護(hù)、失磁保護(hù)、 機(jī)端全阻抗保護(hù)也能反應(yīng)，但由于需要設(shè)置無(wú)延時(shí) 元件；盤車狀態(tài)，電壓互感器和電流互感器都已退出，限制了其兼作突加電壓保護(hù)的使用。 一般來(lái)說(shuō)，設(shè)置專用的誤合閘保護(hù)比較好，不易出現(xiàn)差錯(cuò)，維護(hù)方便。6.2.14 啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)故障有的則根有些情況下，由于操作上的失誤或其它原因使發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中有勵(lì)磁電流， 而此時(shí)發(fā)電機(jī)正好存在短路或其它故障， 由于此時(shí)發(fā)電機(jī)的頻率低， 許多保護(hù)繼電器的動(dòng)作 特性受頻率影響較大，在這樣低的頻率下，