電氣運行技術(shù)與管理45課件

第四章

電氣事故處理

《電氣運行技術(shù)與管理》黃河水院自動化工程系4－5發(fā)電機事故處理第四章

電氣事故處理

4－1電氣事故處理的原則、程序4－2電力系統(tǒng)事故處理4－3母線及廠用電系統(tǒng)事故處理4－4系統(tǒng)接地事故處理4－5發(fā)電機事故處理4－6變壓器事故處理4－7電動機事故處理4－8其它電氣設(shè)備故障處理《電氣運行技術(shù)與管理》4－5發(fā)電機事故處理一、發(fā)電機失磁故障的處理二、發(fā)電機定子接地三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地四、發(fā)電機非全相運行故障處理五、發(fā)電機過負荷運行六、發(fā)電機溫度異常七、發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步八、發(fā)電機自動跳閘處理

一、發(fā)電機失磁故障的處理4－5發(fā)電機事故處理隨著轉(zhuǎn)差率由小增大，異步轉(zhuǎn)矩也增大。當某一轉(zhuǎn)差率下產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩與汽輪機輸入轉(zhuǎn)矩（其值因調(diào)速器在發(fā)電機轉(zhuǎn)速升髙時會自動關(guān)小汽門而比原先數(shù)值?。┲匦缕胶鈺r，發(fā)電機就進入穩(wěn)定的異步運行。發(fā)電機失磁后，雖然能過渡到穩(wěn)定的異步運行，能向系統(tǒng)輸送一定的有功功率，并且在進入異步運行后若能及時排除勵磁故障、恢復(fù)正常勵磁，亦能很快自動進入同步運行，對系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定是有好處的，但發(fā)電機失磁后能否在短時間內(nèi)無勵磁運行，受到多種因素限制。一、發(fā)電機失磁故障的處理4－5發(fā)電機事故處理發(fā)電機失磁后，從發(fā)出無功功率轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅课障到y(tǒng)無功功率，這樣，在系統(tǒng)無功功率不足時，將造成系統(tǒng)電壓顯著下降。國內(nèi)外試驗資料表明，發(fā)電機失磁后吸收的無功功率，相當于失磁前它所發(fā)出的有功功率的數(shù)量。由于失磁后發(fā)電機轉(zhuǎn)變成吸收無功功率，發(fā)電機定子端部發(fā)熱增大，可能引起局部過熱。發(fā)電機失磁異步運行時，轉(zhuǎn)子本體上的感應(yīng)電流引起的發(fā)熱更為突出，往往是主要限制因素。

一、發(fā)電機失磁故障的處理此外，由于轉(zhuǎn)子的電磁不對稱所產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)矩將引起機組和基礎(chǔ)振動。因此，某一臺發(fā)電機能否失磁運行、異步運行時間的長短和送出功率的多少，只能根據(jù)發(fā)電機的形式、參數(shù)、轉(zhuǎn)子回路連接方式（與失磁狀態(tài)有關(guān)）以及系統(tǒng)情況等，進行具體分析，經(jīng)過試驗才能確定。4－5發(fā)電機事故處理對于大容量發(fā)電機，由于其滿負荷運行失磁后從系統(tǒng)吸收較大的無功功率，往往對系統(tǒng)的影響比較大，所以大型發(fā)電機不允許無勵磁運行。失磁后，通過失磁保護動作于跳閘，將發(fā)電機解列。國內(nèi)的600MW汽輪發(fā)電機都裝有失磁保護，當出現(xiàn)失磁時,―般經(jīng)0.5～3s就動作于跳開發(fā)電機，也就是不允許其異步運行。一、發(fā)電機失磁故障的處理若勵磁開關(guān)斷開且轉(zhuǎn)子繞組未經(jīng)滅磁電阻閉合以及轉(zhuǎn)子回路斷線，其轉(zhuǎn)子電流表指示為零。4－5發(fā)電機事故處理（一）發(fā)電機失磁時的現(xiàn)象1.轉(zhuǎn)子電流表指示零或接近于零

圖中:MK為滅磁開關(guān)SCR為可控硅功率裝置R為滅磁電阻。一、發(fā)電機失磁故障的處理若勵磁開關(guān)斷開，使轉(zhuǎn)子繞組閉合在滅磁電阻上，其轉(zhuǎn)子電流表就會有指示，但這個電流是交流的，直流電流表只能指示很小的數(shù)值，故近似于零。4－5發(fā)電機事故處理（一）發(fā)電機失磁時的現(xiàn)象1.轉(zhuǎn)子電流表指示零或接近于零

圖中:MK為滅磁開關(guān)SCR為可控硅功率裝置R為滅磁電阻。一、發(fā)電機失磁故障的處理由于失磁后的發(fā)電機既發(fā)出有功又吸收大量的無功功率，從而造成定子電流升高。失磁后發(fā)電機的功角δ在增大到靜態(tài)穩(wěn)定極限角后，發(fā)電機和系統(tǒng)失去同步，進入異步運行狀態(tài)，此時轉(zhuǎn)子上要感應(yīng)出單相交流電流。這個電流產(chǎn)生脈動磁場，它可分解成兩個大小相等、方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場。一個負向旋轉(zhuǎn)磁場以相對于轉(zhuǎn)子為sn1的速度，逆轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比定子旋轉(zhuǎn)磁場速率大sn1，所以負向旋轉(zhuǎn)磁場與定子的旋轉(zhuǎn)磁場相對靜止，對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動作用的異步力矩。4－5發(fā)電機事故處理（一）發(fā)電機失磁時的現(xiàn)象2.定子電流表指示升高并擺動一、發(fā)電機失磁故障的處理發(fā)電機失磁，轉(zhuǎn)速升髙，調(diào)速器自動將汽門關(guān)小，主力矩減小，則有功減少，其擺動原因與定子電流擺動原因相同。有功降低的程度與汽機調(diào)速器特性及發(fā)電機在某一轉(zhuǎn)差率下所能產(chǎn)生的異步力矩有關(guān)。4－5發(fā)電機事故處理（一）發(fā)電機失磁時的現(xiàn)象3.有功電力表指示降低并擺動4.發(fā)電機母線電壓降低并擺動因為發(fā)電機向系統(tǒng)吸收大量無功，沿路電壓降很大，故母線電壓降低，電壓擺動則是由于電流擺動造成的。一、發(fā)電機失磁故障的處理發(fā)電機向系統(tǒng)吸收感性無功造成。4－5發(fā)電機事故處理（一）發(fā)電機失磁時的現(xiàn)象5.無功電力表指示負值(反指)6.轉(zhuǎn)子電壓表的指示勵磁系統(tǒng)(勵磁機）本身有故障轉(zhuǎn)子電壓表計指示零。如勵磁系統(tǒng)還在運行，只是由于滅磁開關(guān)跳閘引起的失磁，則轉(zhuǎn)子電壓表的指示值與表計的具體接法有關(guān)，接在滅磁開關(guān)前或后指示值則不一樣。7.發(fā)出聲光信號警鈴響、“發(fā)電機失磁”光字牌亮。如發(fā)電機滅磁開關(guān)、主開關(guān)跳閘則發(fā)出警報。一、發(fā)電機失磁故障的處理4－5發(fā)電機事故處理（一）發(fā)電機失磁時的現(xiàn)象（小結(jié)）

轉(zhuǎn)子電壓表指示到零或有少許指示轉(zhuǎn)子電流表指示到零或有少許指示定子電流表指示升高并擺動有功功率表指示降低并擺動發(fā)電機母線電壓降低并擺動無功功率表指示負值(反指)發(fā)出聲光信號一、發(fā)電機失磁故障的處理由于從系統(tǒng)吸收大量感性無功：（1）使系統(tǒng)出現(xiàn)無功差額，使失磁機組附近系統(tǒng)電壓下降。4－5發(fā)電機事故處理(二）發(fā)電機失磁的危害2.對系統(tǒng)影響（2）由于出現(xiàn)無功差額，為了彌補上這部分無功，勢必造成其他機組過電流。失磁機組容量越大，在系統(tǒng)所占的地位越重要，對系統(tǒng)影響也越大，最終可能導(dǎo)致系統(tǒng)電壓崩潰瓦解，即：失磁發(fā)電機→其他機組過電流→過電流可能引起其他發(fā)電設(shè)備跳閘→無功及電壓進一步下降→系統(tǒng)瓦解。一、發(fā)電機失磁故障的處理4－5發(fā)電機事故處理(二）發(fā)電機失磁的危害（小結(jié))引起轉(zhuǎn)子發(fā)熱及定子端部局部出現(xiàn)髙溫產(chǎn)生振動，影響發(fā)電機安全使失磁機組附近的系統(tǒng)電壓下降造成其他機組過電流?？赡軐?dǎo)致系統(tǒng)電壓崩潰瓦解。一、發(fā)電機失磁故障的處理4－5發(fā)電機事故處理（三）發(fā)電機失磁處理當系統(tǒng)無功功率儲備容量較小時，大型機組失磁故障將首先反映為系統(tǒng)無功功率不足,電壓下降,嚴重時將造成系統(tǒng)的電壓崩潰，使一臺發(fā)電機的失磁故障擴大為系統(tǒng)性事故。在這種情況下，必須盡快將失磁機組從系統(tǒng)中切除，以保持系統(tǒng)的正常運行。（水輪機組、大型火電機組迅速切機）當系統(tǒng)無功功率儲備充足時，汽輪發(fā)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(zhuǎn)入異步發(fā)電運行，在此期間，需迅速排除故障，恢復(fù)勵磁；如若不成再行切機。一、發(fā)電機失磁故障的處理（1）失磁前，如自動勵磁調(diào)節(jié)裝置投入運行，失磁后應(yīng)立即將勵磁電源切換至感應(yīng)調(diào)壓器，如不成功，采用瞬停方式切換廠用電源。4－5發(fā)電機事故處理（三）發(fā)電機失磁處理（2）如失磁減載裝置沒動作，立即將有功負荷減到額定負荷的30%以下，同時監(jiān)視定子電流不得超過額定值。

（3）對失磁原因進行檢査，如主勵故障，應(yīng)切至備勵運行。（4）如短時不能將勵磁恢復(fù)，應(yīng)停機處理（無勵磁運行時間一般不超過10?15min或根據(jù)本單位規(guī)程執(zhí)行）。

（5）如失磁后引起系統(tǒng)振蕩，自動或手動減有功負荷后振蕩仍不消除，要立即將失磁發(fā)電機解列。失磁先不切機

設(shè)法恢復(fù)勵磁減有功負荷二、發(fā)電機定子接地4－5發(fā)電機事故處理（一）接地電流的由來若發(fā)電機中性點未接地，帶電導(dǎo)體與處于地電位的鐵心（或其他鐵件）之間有電容存在，所以發(fā)生一點接地時，接地點就會有電容電流流過。如發(fā)電機內(nèi)部A相距中性點a處的K點發(fā)生單相接地時，其接地電流回路如圖4-2所示。 接地電流的大小與短路線匝的份額a成正比（a為占總線匝的百分數(shù)),當發(fā)電機端處發(fā)生金屬性接地，短路點電阻為0，接地電流最大，短路點越靠近中性點，接地電流越小。二、發(fā)電機定子接地4－5發(fā)電機事故處理（二）接地電流的危害單相接地時，故障點就會有對地電容電流流過，該電流可能產(chǎn)生電弧，如果電弧是持續(xù)的，時間較長，就會燒壞鐵心。經(jīng)驗表明，鐵心的損壞程度與電容電流的大小有關(guān)，如果定子鐵心局部熔化到一定程度，很難修復(fù)，從而造成發(fā)電機報廢。目前，300MW以上的發(fā)電機中性點一般都采用經(jīng)消弧線圈或高電阻接地方式，以補償或減小接地時的電容電流。此外，單相接地，由于非故障相對地電壓升高，往往會發(fā)展成兩相接地短路，造成對發(fā)電機的進一步破壞。

所以100MW以下的發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)反映零序電壓，保護區(qū)（從機端到中性點）不小于85%的定子接地保護。對于100MW及以上的發(fā)電機，除裝設(shè)上述保護外，還應(yīng)裝設(shè)反映接地時3次諧波保護區(qū)從中性點到機端約20%的定子接地保護，從而構(gòu)成發(fā)電機100%的定子接地保護，二、發(fā)電機定子接地4－5發(fā)電機事故處理（四）發(fā)電機定子接地故障處理1.現(xiàn)象（1）警鈴響。（2）發(fā)電機“定子接地”信號光字牌亮。（3）手按監(jiān)測接地電壓表按鈕，表計有指示。有機壓母線的機組，三相絕緣監(jiān)察表指示

一相降低，另兩相升高。值得注意的是，當保護用的電壓互感器一次熔絲熔斷而閉鎖失靈時，定子接地保護將誤動，運行人員必須把這種誤動和定子接地區(qū)別開來。區(qū)別的方法是，是否有“電壓互感器斷線”信號發(fā)出及相電壓是否有升髙。二、發(fā)電機定子接地4－5發(fā)電機事故處理（四）發(fā)電機定子接地故障處理2.處理對于接地保護投信號位罝的發(fā)電機，發(fā)生接地故障時，運行人員應(yīng)：（1）根據(jù)零序電壓表指示的情況，判斷故障的可能范圍。以發(fā)電機定子A相一次回路發(fā)生金屬性接地為例，發(fā)電機額定電壓為20KV時，則Ua=0(Uao、Ubo、Uco為三相對地電壓）。Ubo=Uco=2KV，Uab=Ubc=Uca=20KV,就是說，當發(fā)電機定子一次回路發(fā)生一相金屬性接地時，接地相對地電壓降至零，非接地相對地電壓升至線電壓，各線電壓不變且平衡。此外，發(fā)電機保護盤上測量開口三角側(cè)繞組繞組的“定子接地”電壓表，在按下測量按鈕后，指針將甩到滿刻度（一般為50V）以上。該電壓正常時因三相電壓相等且對稱所以為零，開口三角每相繞組的電壓為100/3V。定子繞組出口發(fā)生一相接地后，其電壓表為3Uo，即3(100/3）=100V。如果接地點在定子繞組中的某一部分，或是發(fā)電機出口一點接地為電阻性以及主變壓器低壓繞組內(nèi)部接地時，接地相對地電壓不會降至零，不接地相對地電壓雖升高，但也不會升至線電壓，開口三角側(cè)電壓也小于100V，接地點越靠近中性點或接地電阻越大，其值越小。二、發(fā)電機定子接地4－5發(fā)電機事故處理（四）發(fā)電機定子接地故障處理2.處理（5）停用發(fā)電機從TV取電壓量的各保護（如電壓閉鎖過電流、失磁等保護），將保護及測量TV分別停電，用驗電器檢查接地是否消除（在此過程中，聯(lián)系機爐等其他專業(yè)人員，保持當時的溫度、壓力、流量，電氣運行人員不得調(diào)整負荷，以電流表監(jiān)視發(fā)電機運行）。（6）如接地點判明為定子繞組接地，則請示解列停機處理。（7）如定子接地保護投跳閘位置，保護動作，應(yīng)手動恢復(fù)已跳閘開關(guān)把手并檢查廠用電源運行情況是否良好。對于接地保護投跳閘位罝的發(fā)電機，接地后發(fā)電機沒有跳閘，運行人員應(yīng)立即手動解列停機。若保護已跳閘，運行人員即按跳閘處理。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(一)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地發(fā)電機正常運行時，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高，機械應(yīng)力大，承受的電負荷又重，因此，勵磁繞組絕緣易受損壞，另外，由于轉(zhuǎn)子滑環(huán)和電刷的相對高速運動，使電刷磨損較大，磨下來的石墨粉聚集在滑環(huán)及刷架上加之有其他粉塵，使該處絕緣電阻降低，就會造成轉(zhuǎn)子絕緣下降或直接接地故障。轉(zhuǎn)子一點接地，構(gòu)不成閉合回路，不會有短路電流。但一點接地后，作用在勵磁繞組對地絕緣電壓將有所增加，容易引起絕緣薄弱點的擊穿造成兩點接地。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(一)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地因此在發(fā)電機組正常運行時，應(yīng)經(jīng)常測量勵磁回路對地絕緣電阻，其阻值不低于0.5MΩ，并定時檢查吹掃滑環(huán)等可能因污染或其他原因而接地的部位。目前一般發(fā)電廠普遍采用直流電壓法來監(jiān)視勵磁回路的對地絕緣。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(一)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地直流電壓法檢查勵磁回路對地絕緣，就是利用發(fā)電機變壓器組控制臺上的勵磁回路對地絕緣監(jiān)察電壓表和切換開關(guān)進行的。其方法是測量出正、負極之間電壓U+-、正極對地電壓U+、負極對地電壓U_，利用公式算出勵磁回路絕緣電阻：三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(一)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地若正對地電壓U+、負對地電壓U-均很小時，可得勵磁回路絕緣電阻R很大，說明勵磁回路對地絕緣良好。若正對地電壓U+與負對地電壓U-之和等于轉(zhuǎn)子電壓，可得R為零，說明勵磁回路有一點金屬性接地。若正對地點壓U+與負對地電壓U-之和大于零而小于轉(zhuǎn)子電壓，說明勵磁回路有對地絕緣下降的地方，U+與U-之和越大說明其接地電阻越小，反之則接地電阻越大。

1.

判斷勵磁回路對地絕緣情況三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(一)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地1.

判斷勵磁回路對地絕緣情況

若正極對地電壓U+大于負極對地電壓U-，說明接地點或絕緣降低處靠近負極一端，U+比U-大得越多，說明接地點越靠近負極，當U-為零時，說明接地點或絕緣降低點就在負極或負極的頭幾匝線圈上，反之接地點或絕緣降低點就越靠近正極。U+比U-大得越多，接地點或絕緣下降點就越靠近負極，反之，就越靠近正極。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(一)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地1.

判斷勵磁回路對地絕緣情況

當保護動作后或正常絕緣檢查時，運行人員切換勵磁回路對地絕緣監(jiān)察電壓表,由表計指示來判斷接地情況。

運行人員應(yīng)根據(jù)正對地電壓U+、負對地電壓U-的數(shù)值大小來判斷接地點的大致位置或絕緣下降的程度及何處絕緣下降，以確定如何處理。U+比U-大得越多，接地點或絕緣下降點就越靠近負極，反之，就越靠近正極。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(一)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地2.

勵磁回路一點接地故障處理⑴現(xiàn)象。測量勵磁回路絕緣電阻，換算后其絕緣值低于0.5MΩ。安裝有轉(zhuǎn)子一點接地保護的機組，“轉(zhuǎn)子一點接地”信號光字牌亮，并伴有警鈴響。（2）處理：1）對勵磁回路各部進行詳細檢查，包括整流柜、集電環(huán)、各部導(dǎo)線、電纜外皮絕緣有無破損，各端子排線頭有無搭接，滅磁開關(guān)、整流柜、滅磁電阻等有無接地現(xiàn)象，如有應(yīng)予以消除。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(一)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地2.

勵磁回路一點接地故障處理2）對有直流發(fā)電機勵磁的機組，應(yīng)對整流子、集電環(huán)上的電刷進行詳細檢查，如電刷有無跳出，刷辮有無碰觸外殼等現(xiàn)象，如有應(yīng)消除。3）用壓縮空氣吹掃整流子表面和集電環(huán)。4）倒換備用勵磁系統(tǒng)運行，以確認是否工作勵磁系統(tǒng)接地還是轉(zhuǎn)子繞組接地。5）如果判斷為轉(zhuǎn)子內(nèi)部一點接地，應(yīng)停用強勵裝置，經(jīng)上級許可投入兩點接地保護。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(一)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地2.

勵磁回路一點接地故障處理6）發(fā)電機兩點接地保護投入后，應(yīng)將發(fā)電機橫差保護投至限時跳閘位置運行。因為轉(zhuǎn)子兩點接地時會導(dǎo)致橫差保護誤動作，因為在發(fā)生轉(zhuǎn)子兩點接地時，發(fā)電機應(yīng)由兩點接地保護動作跳閘，但這時橫差保護跳閘也是許可的，不過為了防止轉(zhuǎn)子回路偶然瞬間兩點接地時，橫差保護誤動作，裝設(shè)了時間繼電器，當發(fā)生轉(zhuǎn)子二點接地時，經(jīng)0.5～1.5s延時跳開發(fā)電機。7）如接地發(fā)生在轉(zhuǎn)子繞組的端部，兩點接地保護可能投不上，這時運行人員應(yīng)密切注意轉(zhuǎn)子電流、電壓情況，如發(fā)生兩點接地現(xiàn)象，應(yīng)立即將發(fā)電機解列。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(二)發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩點接地（1）當勵磁回路發(fā)生一點接地時，由于沒有構(gòu)成電流回路，也就沒有故障電流流過接地點，所以對發(fā)電機組的運行沒有直接影響，但可能導(dǎo)致勵磁回路有些地方對地電壓升高，也可能導(dǎo)致勵磁回路兩點接地故障。

勵磁回路兩點接地時，構(gòu)成短路對發(fā)電機運行的危害是相當嚴重的。由于產(chǎn)生很大的短路電流，將使發(fā)電機轉(zhuǎn)子部分繞組溫度升高，嚴重時將使轉(zhuǎn)子繞組遭到損害，甚至引起火災(zāi)，同時由于勵磁電流及勵磁線圈的變化，引起發(fā)電機氣隙磁通的不對稱，使發(fā)電機產(chǎn)生強烈的振動，可能使發(fā)電機遭破壞。由于轉(zhuǎn)子磁通的畸變，在定子繞組感應(yīng)出偶次諧波電動勢分量，使發(fā)電機的機端電壓有所下降。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(二)發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩點接地因此，勵磁回路兩點接地保護必須作用于停機。在運行中，如果發(fā)生勵磁回路兩點接地故障而兩點接地保護拒動或沒投兩點接地保護，運行人員應(yīng)立即手動拉開主開關(guān)和滅磁開關(guān)。另外短路電流流經(jīng)轉(zhuǎn)子本體，將使這部分區(qū)域由于流過很大的短路電流而過熱，使轉(zhuǎn)子緩慢變形而造成偏心，其結(jié)果將加劇振動。當短路電流很大時，還會造成轉(zhuǎn)子和汽缸等部件磁化。三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(二)發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩點接地1）現(xiàn)象：定子電流指示零或增大；勵磁電壓降低或近于零；勵磁電流增大；無功表指示下降；有功表指示稍低；發(fā)電機發(fā)生強烈振動；機組可能失磁；當兩點接地保護投入時發(fā)電機跳閘，并發(fā)出警報，“掉牌未復(fù)歸”光字牌亮。(2）轉(zhuǎn)子回路兩點接地時的處理

三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地4－5發(fā)電機事故處理(二)發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩點接地2）處理：①如發(fā)電機已跳閘，則恢復(fù)已跳閘開關(guān)把手及警報并立即檢查廠用電源聯(lián)動是否良好，如廠用電源沒聯(lián)動，應(yīng)予手動投入。②如有上述事故現(xiàn)象，而兩點接地保護沒投入或拒動，應(yīng)立即拉開主開關(guān)、滅磁開關(guān)將發(fā)電機與系統(tǒng)解列。③將發(fā)電機強勵及自動勵磁調(diào)壓裝置停用。④將發(fā)電機磁場電阻加至最大（有感應(yīng)調(diào)壓器應(yīng)將其減到0）。⑤將發(fā)電機在不同轉(zhuǎn)速下測定轉(zhuǎn)子絕緣電阻。⑥若不是轉(zhuǎn)子接地，應(yīng)將接地點切除后重新并列。⑦確認是轉(zhuǎn)子接地，通知檢修，匯報上級。。(2）轉(zhuǎn)子回路兩點接地時的處理

四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理如果發(fā)電機變壓器組高壓側(cè)斷路器為分相操作，當發(fā)變組并網(wǎng)時可能發(fā)生非全相合閘；

當發(fā)變組解列時可能發(fā)生非全相分閘；正常運行或事故時也能發(fā)生非全相跳閘。

一般發(fā)電廠主開關(guān)為分相操作的發(fā)變組均裝設(shè)了非全相保護，并經(jīng)延時作用于跳主開關(guān)。如果非全相保護和負序保護拒動，可能造成發(fā)電機組較長時間非全相運行。

此時由于三相不對稱而產(chǎn)生了負序電流。負序電流產(chǎn)生負序旋轉(zhuǎn)磁場，負序旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子鐵心里感應(yīng)出倍頻的交流電流，使損耗增加，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子鐵心嚴重發(fā)熱，并使機組產(chǎn)生強烈的振動。

因為單元機組中升壓變壓器一般都采用Yd11點接線，在此就以這種接線方式為例說明發(fā)變組主開關(guān)非全相時的現(xiàn)象。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理1.高壓側(cè)中性點接地，主開關(guān)A相斷開由上式可以看出?A2和?A1的相位差為180°四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理高壓側(cè)中性點接地，主開關(guān)A相斷開將髙壓側(cè)的正序、負序、零序電流分別折算到變壓器低壓側(cè)。由于零序電流只能在變壓器低壓側(cè)三角形繞組內(nèi)流通，而不能流到發(fā)電機定子繞組中，因此只畫出正序和負序電流。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理1.高壓側(cè)中性點接地，主開關(guān)A相斷開實際流過發(fā)電機定子的電流（即表計顯示電流值）為正序電流和負序電流的相量和，如圖4－6四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理1.高壓側(cè)中性點接地，主開關(guān)A相斷開如果變壓器高壓側(cè)中性點接地，當主開關(guān)A斷開發(fā)電機定子b相電流最大，a相和c相電流相等，b相電流小于2倍的a相電流；四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理1.高壓側(cè)中性點接地，主開關(guān)A相斷開結(jié)論：如果變壓器中性點接地，當主開關(guān)A斷開時，發(fā)電機定子b相電流最大，a相和c相電流相等，b相電流小于2倍的a相電流；當主開關(guān)B相斷開時，發(fā)電機定子c相電流最大，a相和b相電流相等，c相電流小于2倍的a相電流；當主開關(guān)C相斷開時，發(fā)電機定子a相電流最大，b相和c相電流相等，a相電流小于2倍的b相電流。當變壓器髙壓側(cè)套管處或刀閘處發(fā)生一相斷線時，發(fā)電機定子電流同上。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理2.主變中性點不接地，主開關(guān)A相斷開結(jié)論：當主開關(guān)A相斷開時，發(fā)電機定子b相電流最大，a相電流等于c相電流，且b相電流等于2倍a相電流；當主開關(guān)B相斷開時，發(fā)電機定子c相電流最大，a相電流等于b相電流，且c相電流等于2倍a相電流；當主開關(guān)C相斷開時，發(fā)電機定子a相電流最大，b相和c相電流相等，且a相電流等于2倍b相電流。當變壓器髙壓側(cè)套管處或刀閘處一相斷線時，發(fā)電機定子電流現(xiàn)象同上。

當主變中性點不接地時，由于零序阻抗為無限大，所以零序電流為零，因而A相的正序電流和負序電流的大小相等，方向相反。以后的分析方法和主變中性點接地時分析方法―樣。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理3.主變中性點接地時，主開關(guān)B、C兩相斷開

由上式可知：A相正序電流、負序電流、零序電流大小相等，相位相同。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理3.主變中性點接地時，主開關(guān)B、C兩相斷開實際流過發(fā)電機的定子電流（即表計顯示的電流值）為正序電流和負序電流的相量和，相量圖如圖4-10所示。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理3.主變中性點接地時，主開關(guān)B、C兩相斷開

如果變壓器中性點接地，主開關(guān)B、C兩相斷開時，發(fā)電機定子b相電流為零，a相和c相電流相等；

當主開關(guān)C、A兩相斷開時，發(fā)電機定子c相電流為零，a相和b相電流相等；

當主開關(guān)A、B兩相斷開時，發(fā)電機定子a相電流為零，b、c兩相電流相等，

當變壓器高壓側(cè)套管處或刀閘處發(fā)生兩相斷線時，定子電流同上所述。

四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理當主變壓器中性點不接地而主開關(guān)斷開兩相時，由于零序阻抗為無限大，因而正序、負序、零序電流均為零，從而使發(fā)電機定子電流均為零。當主開關(guān)非全相時，一般有主開關(guān)三相位置不一致信號，且表示主開關(guān)合閘的紅燈不亮。當自動準同期并網(wǎng)時出現(xiàn)非同期全相合閘，綠燈仍亮平光。當主開關(guān)出現(xiàn)非全相跳閘或手動并網(wǎng)時非全相合閘時，綠燈閃光。當主開關(guān)非全相時，如果負序電流達到整定值（一般按正常允許的負序電流值整定）非全相保護就會動作，跳開主開關(guān)。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理4.發(fā)變組主開關(guān)出現(xiàn)非全相的原因一般有以下幾種：（1）三相合閘回路為分相控制時，有的相合閘回路接觸不好而導(dǎo)致該相合不上。（2）三相分閘回路為分相控制時，有的相分閘回路接觸不好而導(dǎo)致該相分不開。（3）操作機構(gòu)卡住或主開關(guān)本身機構(gòu)卡住。為了避免主開關(guān)發(fā)生非全相故障，在機組啟動前必須作好主開關(guān)的拉、合閘試驗，并檢查控制回路良好。在機組運行中，運行人員也要根據(jù)相關(guān)的信號來確定跳閘回路是否完好。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理5.非全相故障的處理方法（1）發(fā)電機并網(wǎng)和解列時，一定要嚴密監(jiān)視發(fā)電機負序電流的變化，及時發(fā)現(xiàn)主開關(guān)非全相動作。（2）出現(xiàn)非全相故障時，如果非全相保護正確動作，則按跳機后進行處理。（3）若非全相保護未動，而斷路器失靈保護動作時，將跳開所在母線的所有開關(guān)。（4）如果并列時發(fā)生非全相故障，立即解列。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理5.非全相故障的處理方法（5）如果在發(fā)電機解列時發(fā)生兩相斷不開情況，可立即試合一次。仍不行時，應(yīng)調(diào)節(jié)汽輪機的輸出功率和發(fā)電機的勵磁電流，使有功和無功功率接近于0，發(fā)電機電流維持在最小，密切監(jiān)視發(fā)電機負序電流值。此時機組必須維持在額定轉(zhuǎn)速，切忌斷開勵磁系統(tǒng)，并通知檢修立即處理，同時匯報調(diào)度。處理不了時，緊急斷開上一級開關(guān)。四、發(fā)電機非全相運行故障處理4－5發(fā)電機事故處理5.非全相故障的處理方法（6）如果在發(fā)電機解列時發(fā)生一相斷不開情況，可立即再手動拉一次。無效時，立即對機組進行調(diào)整，使發(fā)電機電流維持在最小值，密切監(jiān)視發(fā)電機負序電流值。此時機組必須維持在額定轉(zhuǎn)速，并通知檢修立即處理，同時匯報調(diào)度。處理不了時，緊急斷開上一級開關(guān)。（7）汽機先打閘聯(lián)跳發(fā)電機時，出現(xiàn)非全相故障，必須立即匯報調(diào)度，緊急斷開上一級開關(guān)。五、發(fā)電機過負荷運行4－5發(fā)電機事故處理1.現(xiàn)象發(fā)電機定子電流超過額定值。2.處理（1）當發(fā)電機定子電流超過正常允許值時，首先應(yīng)檢查發(fā)電機功率因數(shù)和電壓，并注意過負荷運行時間，作好詳細記錄；（2）如系統(tǒng)電壓正常，應(yīng)減少無功負荷，使定子電流降低到允許值，但功率因數(shù)不得超過0.98(遲相），定子電壓不得低于額定值；（3）如發(fā)電機電壓低于額定值的95%時，不能減無功，應(yīng)報告值長，降低有功負荷；（4）加強對發(fā)電機各測點溫度的監(jiān)視，當定子或轉(zhuǎn)子繞組溫度偏髙時應(yīng)適當限制其短時過負荷的倍數(shù)和時間。六、發(fā)電機溫度異常4－5發(fā)電機事故處理1.現(xiàn)象發(fā)電機溫度異常報警。處理（1）穩(wěn)定負荷，打印全部溫度測點讀數(shù)，并記錄當時的發(fā)電機有功、無功、電壓、電流、氫壓、冷氫溫度；（2）調(diào)出CRT畫面，連續(xù)監(jiān)視報警次數(shù)；（3）檢查三相電流是否超過允許值，不平衡度是否超過允許值；（4）檢査發(fā)電機三相電壓是否平衡，功率因數(shù)是否在正常范圍內(nèi)，保持功率因數(shù)在0.9~0.98（遲相）之間；（5）如發(fā)電機冷卻器入口風(fēng)溫超過規(guī)定值，應(yīng)調(diào)整氫冷器水量和水溫來降低風(fēng)溫；六、發(fā)電機溫度異常4－5發(fā)電機事故處理處理（6）如發(fā)電機氫氣壓力低時，應(yīng)査明原因并補氫；（7）如發(fā)電機定子冷卻水支路水溫髙，應(yīng)調(diào)整閉式冷卻水水量和水溫；（8）適當降低發(fā)電機無功負荷，但功率因數(shù)不得超過0.98（遲相），電壓不得低于額定電壓的95%；（9）查看相對應(yīng)的出水溫度及其他溫度測點指示，進行核對，分析判斷是否檢測元件故障；（10）査看絕緣過熱監(jiān)測裝置是否報警；（11）檢査發(fā)電機測溫元件接線端子板上的接線柱有無腐蝕、松動現(xiàn)象，以確定是否由其引起；六、發(fā)電機溫度異常4－5發(fā)電機事故處理處理（12）降低發(fā)電機負荷（5%一級），并加以穩(wěn)定，觀察其變化趨勢，如在不同負荷工況下某元件始終顯示異常，說明該熱電偶及電阻元件可能損壞。經(jīng)上述處理無效或表明發(fā)電機內(nèi)部異常時，應(yīng)降低有功負荷，使溫度或溫差低于限額。并匯報值長，要求檢修人員進行進一步檢查。當發(fā)電機定子線圈溫度達90℃、繞組溫差達14℃或定子支路溫差達12℃時（確認測點及回路正常），應(yīng)立即匯報值長，請示停機處理。七、發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步4－5發(fā)電機事故處理電力系統(tǒng)發(fā)生重大事故，例如短路或突然切除帶大量負荷的發(fā)電機和線路時，或原動機輸入轉(zhuǎn)矩突然變化，往往使個別的發(fā)電機或全廠的發(fā)電機與系統(tǒng)之間發(fā)生電流和功率的激烈振蕩，有時可能出現(xiàn)個別發(fā)電機與系統(tǒng)失步。發(fā)電機發(fā)生振蕩，就是發(fā)電機的電磁功率與汽輪機的機械功率之間的平衡遭到破壞，發(fā)電機轉(zhuǎn)子獲得了加速度（包括正的和負的）。因此，發(fā)電機在振蕩時間內(nèi)，一瞬間向系統(tǒng)送出功率，另一瞬間又從系統(tǒng)吸收功率。這種振蕩現(xiàn)象如果得不到及時的有效處理，就可能導(dǎo)致機組失步，甚至可能損壞機組，并破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致更大事故。七、發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步4－5發(fā)電機事故處理1.現(xiàn)象（1）定子電流表的指示劇烈擺動，電流有可能超過正常值。

這是因為電壓、電動勢間的夾角發(fā)生了變化，出現(xiàn)了電動勢差，在電動勢差的作用下，發(fā)電機之間流過環(huán)流，又由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的擺動，使電動勢間的夾角時大時小，力距和功率也時大時小，因而造成環(huán)流也時大時小，所以定子電流表的指針來回擺動，而這個環(huán)流加上原來的負荷電流，其值就有可能超過正常值。七、發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步4－5發(fā)電機事故處理

(2)發(fā)電機定子電壓表和其他母線電壓表的指針劇烈擺動，且經(jīng)常是降低。

在兩個振蕩部分之間連接網(wǎng)絡(luò)上的各點電壓，包括發(fā)電廠的主母線及發(fā)電機母線上的電壓，都和兩個振蕩部分電機電動勢間的夾角有關(guān)，出現(xiàn)夾角變化，電壓也就擺動。系統(tǒng)中兩個振蕩部分的電源間還有一個電氣中心點，此點電壓最低。其他各點一般也比正常時為低，這是因為電流大，壓降也大的緣故，不過發(fā)電機電壓的波動幅度不是很大的，當有自動電壓調(diào)整器時，電壓的波動幅度就更小。七、發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步4－5發(fā)電機事故處理（3）有功與無功電力表的指針在全刻度擺動。

這是因為發(fā)電機在未失步時的振蕩過程中送出的有功功率時大時小，以及失步時有時送出有功有時吸收有功的緣故。

（4）轉(zhuǎn)子電流表的指針在正常值附近擺動。

發(fā)電機在振蕩或失步時，定子磁場和轉(zhuǎn)子之間就有相對速度，轉(zhuǎn)子的線圈和其他金屬部分中都會感應(yīng)起交變電流，這個電流的大小與定子的磁場有關(guān)，也就是說與定子電流的大小有關(guān)，還與轉(zhuǎn)子、定子磁場之間的相對速度有關(guān)?，F(xiàn)在定子電流波動，所以也就使這個電流波動，在轉(zhuǎn)子線圈中這個波動的電流疊加在原來的勵磁電流上，就使得轉(zhuǎn)子電流表的指針在正常值附近擺動。

（5）發(fā)電機發(fā)出鳴音，其節(jié)奏與表計的擺動合拍。七、發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步4－5發(fā)電機事故處理2.判斷在事故情況下，往往是并列運行著的各臺發(fā)電機的表計都在擺動，監(jiān)盤應(yīng)當正確辨別出是哪臺機組引起的失步，可從以下幾方面來區(qū)別：（1）由于本廠發(fā)生事故引起的失步，可以從本廠的操作原因或故障地點來判定哪一臺有關(guān)機組可能失步；（2）一般來說，失步發(fā)電機的表計擺動幅度比別的發(fā)電機厲害；（3）失步發(fā)電機有功電力表的擺動是全刻度的，甚至撞到兩邊的針檔，而其他機組則在正常負荷值左右擺動，而且當失步發(fā)電機的有功電力表的表針擺向零或負時，其他發(fā)電機的表針則擺向正的指示值大的一側(cè)，即兩者擺向正好相反。七、發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步4－5發(fā)電機事故處理3.處理若發(fā)生趨向穩(wěn)定的振蕩，即愈振蕩愈小，則不需要操作什么，振蕩幾個周期即可恢復(fù)正常，但要作好事故擴大的思想準備。處理這種事故，一方面要冷靜沉著地分析，準確地判斷；另一方面要有整體觀念，及時報告調(diào)度，聽從指揮。（2）若因系統(tǒng)故障引起發(fā)電機振蕩，應(yīng)盡可能地增加發(fā)電機的無功，提髙系統(tǒng)電壓，并適當降低發(fā)電機的有功負荷，創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件。在AVR自動方式運行時，嚴禁干擾電壓調(diào)節(jié)器工作，在AVR手動方式運行時，應(yīng)盡可能地增加轉(zhuǎn)子電流，直到允許過負荷值，此時，按發(fā)電機事故過負荷規(guī)定執(zhí)行?；蚪档?,會給再同步造成困難。（1）若振蕩是由于發(fā)電機誤并列引起，應(yīng)立即將發(fā)電機解列。七、發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步4－5發(fā)電機事故處理3.處理

（3）若是一臺發(fā)電機失步，可適當減輕它的有功出力，即關(guān)小汽門或水門，這樣容易牽入同步，這等于是減少轉(zhuǎn)子的沖勁。

若是系統(tǒng)