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13600443583運轉(zhuǎn)是一種多發(fā)的故障形式，發(fā)電機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生失磁會對發(fā)電機本身和電力系統(tǒng)造成危害，從而致使破壞電力裝置的穩(wěn)定運行、威脅發(fā)電機的自身安全。所謂失磁即使發(fā)電機的轉(zhuǎn)子失去勵磁電流。發(fā)電機失磁后，致使發(fā)電機失步，將在轉(zhuǎn)子的阻尼繞組、轉(zhuǎn)子表面、轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生差頻電流，致使附加溫升，可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子局部過熱，發(fā)生嚴重發(fā)熱現(xiàn)象，危及轉(zhuǎn)子安全，其次，同步發(fā)電機異步運動，在定子繞組中將發(fā)生脈動電流，發(fā)生交變的機械力矩，使機組發(fā)生震動，危害發(fā)電機的安全。同時，定子電流增大，可能使定子繞組溫度升高。
發(fā)電機失磁是指發(fā)電機剩磁消失。剩磁指的是鐵磁材料磁化過程中外加磁場消失后鐵磁材料還保留的磁場。發(fā)電機剩磁指的是停機后定轉(zhuǎn)子鐵心保留的剩磁。
以隱極發(fā)電機為例推薦發(fā)電機失磁過程。設(shè)發(fā)電機與無窮大系統(tǒng)相連，則機端電壓在失磁過程保持恒定不變。設(shè)發(fā)電機電勢為Eq，定子電流為I，容量因數(shù)角為φ，發(fā)電機功角為δ。
發(fā)電機正常滯相運轉(zhuǎn)，定子電流滯后于機端電壓，發(fā)電機發(fā)出有功功率和無功功率。失磁后，發(fā)電機勵磁電流逐漸減少，Eq隨之減輕，定子電流超前于機端電壓，發(fā)電機進入進相運轉(zhuǎn)狀態(tài)，發(fā)電機發(fā)出有功功率，吸收無功容量。若勵磁電流進一步衰減，發(fā)電機功角越過90°，則發(fā)電機失去同步運轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時，定子電流超前于機端電壓45°左右，為維持有功負載不變，定子電流比正常運轉(zhuǎn)增加很多。之后，發(fā)電機會進入穩(wěn)定異步運行狀態(tài)。
發(fā)電機定子側(cè)阻抗判據(jù)有兩種阻抗圓，異步阻抗圓或靜穩(wěn)邊界圓，動作方程為：
對于阻抗判據(jù)移動發(fā)電機組，可以購買與無功反向判據(jù)結(jié)合： Q－Qzd。 圖2為靜穩(wěn)阻抗繼電器和異步阻抗繼電器特點圖，圖中陰影區(qū)域為動作區(qū)，虛線為無功反向動作邊界。
對于自勵式發(fā)電機，靠剩磁發(fā)電，發(fā)出的電再向轉(zhuǎn)子繞組供電，加強轉(zhuǎn)子磁場，通過正反饋使發(fā)電機輸出電壓逐漸升高，最后達到額定電壓。如果沒有剩磁，發(fā)電機就沒法發(fā)電了。
發(fā)電機參數(shù)一般采用不飽和值。以660千瓦斯坦福交流發(fā)電機為例，根據(jù)發(fā)電機額定容量和額定電壓可得到1p.u.=0.545 。若阻抗判據(jù)采用二次值，則可得到異步邊界阻抗圓的上下端點值為2.29 和32.4 ；若發(fā)電機和裝置的聯(lián)系阻抗為3.8 ，則靜穩(wěn)極限阻抗圓的上下端點為3.8Ω和32.4Ω
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康明斯發(fā)電機有限公司成立于2012年12月25日，從事發(fā)電機制造與研究工作。是一家集生產(chǎn)、組裝、銷售、研發(fā)于一體的發(fā)電機廠家。并將線上與線下緊密結(jié)合在一起，砍掉了中間商環(huán)節(jié)，真正做到買家少花錢。多年來，公司引進先進的管理技術(shù)和務(wù)實的企業(yè)理念成功打造了康明斯動力品牌，并在深圳工業(yè)園區(qū)低噪音發(fā)電機組、武漢工業(yè)園區(qū)建有生產(chǎn)基地?？得魉箘恿Τ闪⒑蟮娜舾赡?，是互聯(lián)網(wǎng)騰飛的七年。康明斯動力緊跟時代的步伐，在發(fā)電機行業(yè)越走越遠。
。繪制發(fā)電機失磁后機端阻抗的運動軌跡發(fā)電機剩磁消失的原由和影響，如圖3所示。
通過比對失磁數(shù)據(jù)的時間標簽，可以得到機端阻抗軌跡在失磁后3.03s進入靜穩(wěn)極限阻抗圓，在失磁后4.2s進入異步阻抗圓，在失磁后約10s，阻抗軌跡進入基準阻抗圓。因發(fā)電機失磁前有功容量239KW，約為額定容量的36%，阻抗軌跡在約1s后離開基準阻抗圓，之后在異步圓和基準阻抗圓之間振蕩。若綜合考慮保護動作的延時，即靜穩(wěn)極限阻抗圓會有1～1.5s的延時，異步邊界阻抗圓會有0.5s的延時，則靜穩(wěn)圓和異步圓都會在失磁后4.5～5s之間動作于跳閘，兩者實際動作時間基礎(chǔ)差不多。
基于P-Q坐標平面的失磁保護判據(jù)，是由發(fā)電機運行特性曲線和靜穩(wěn)極限阻抗圓映射到P-Q坐標平面的靜穩(wěn)極限圓共同結(jié)構(gòu)的。
綜上所述，可設(shè)兩段保護，分別取0.85倍和0.95倍的額定電壓下P-Q坐標平面的靜穩(wěn)圓作為動作因素。其中0.85倍額定電壓下的靜穩(wěn)圓動作于報警，0.95倍額定電壓下的靜穩(wěn)圓經(jīng)延時動作于跳閘。失磁保護需要綜合考慮發(fā)電機的特性曲線所示。
一般可歸納為勵磁回路開路或短路，包括勵磁機、勵磁變或勵磁回路的事故、誤碰勵磁開關(guān)、切換備用勵磁錯誤、勵磁系統(tǒng)失去廠用電源、轉(zhuǎn)子繞組或勵磁回路開路或轉(zhuǎn)子繞組嚴重短路、半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)發(fā)生故障、轉(zhuǎn)子滑環(huán)著火或燒斷。
由于該發(fā)電機存在絕緣制造缺陷，或運轉(zhuǎn)中絕緣弊端逐步惡化，產(chǎn)生放電現(xiàn)狀，引起勵磁變保護動作跳閘，失磁保護動作引起機組跳閘。應(yīng)嚴格執(zhí)行規(guī)程、標準，開展定時試驗、落實情形、解決問題。對照相關(guān)規(guī)程、標準，認真開展絕緣專業(yè)定時試驗落實情況。
損壞原因為電刷壓簧壓力不均，造成部分碳刷電流分布不均，導(dǎo)致個別碳刷電流過度，引起高溫。另外電刷存在臟污狀況，污染了碳刷和滑環(huán)接觸面，造成部分碳刷和滑環(huán)接觸電阻增大繼而產(chǎn)生打火，另外正、負極電刷磨耗程度不均衡，負極磨耗一直比正極嚴重，因磨耗嚴重造成滑環(huán)表面不平度加大，因未及時得到控制造成滑環(huán)環(huán)火。
直流系統(tǒng)發(fā)生正極接地后，由于長電纜存在分布電容，而電容兩端電壓不能突變，導(dǎo)致發(fā)電機滅磁開關(guān)外部跳閘回路長電纜電容電流流經(jīng)其外部跳閘出口中間繼電器，繼電器動作跳開發(fā)電機滅磁開關(guān)，造成發(fā)電機失磁保護動作跳機。
發(fā)電機勵磁系統(tǒng)調(diào)整器 EGC 板事故，造成發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)子過電壓保護動作，導(dǎo)致失磁保護動作跳閘。
在起動電泵程序中，導(dǎo)致裝置電壓減小，勵磁裝置發(fā)出輔助電源損壞報警，因為切換回路繼電器輔助觸電電阻過量，引起電源轉(zhuǎn)換失敗，整流柜風機不能正常運行，致使整流柜超溫跳閘，失磁保護動作，機組停運。整流柜交流側(cè)電源開關(guān)觸頭的鍍銀層薄或品質(zhì)低劣，運轉(zhuǎn)中銅與空氣接觸發(fā)生氧化層，造成觸頭接觸電阻增大，隨著電流增大，溫度升高致使觸頭高溫，處理流程中引起失磁保護動作，發(fā)電機組跳閘。
?。?）因為發(fā)電機失磁后，轉(zhuǎn)子與定子出現(xiàn)了轉(zhuǎn)差靜音柴油發(fā)電機，在轉(zhuǎn)子表面感應(yīng)出轉(zhuǎn)差頻率的電流，該電流在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生損耗，使轉(zhuǎn)子發(fā)燙增大，轉(zhuǎn)差越大電流越大，嚴重時可使轉(zhuǎn)子燒損；特別是直接冷卻高利用率的大型機組，熱容量裕度相對減少，轉(zhuǎn)子容量發(fā)燙。
?。?）失磁后，發(fā)電機轉(zhuǎn)入異步運轉(zhuǎn)，發(fā)電機的等效電抗減輕，從系統(tǒng)吸收的無功容量增大。失磁前的有功越大，轉(zhuǎn)差越大，等效電抗就越小，吸收的無功也越大，因此在大負荷下失磁，由于定子繞組過電流將使定子發(fā)燙。
?。?）異步運轉(zhuǎn)中，發(fā)電機的轉(zhuǎn)距有所變化，因此有功功率要產(chǎn)生嚴重的周期性變化，使發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子、基座受到異常的機械沖擊力震動，使機組的安全受到威脅，柴油發(fā)電機因為同步電抗較大，平均異步功率較大，調(diào)速系統(tǒng)也比較靈敏，于是震動不是十分嚴重。
?。?）大型發(fā)電機失磁易致使發(fā)電機振蕩，失磁前的有功容量越大，失磁后吸收的無功也越大，發(fā)電機端電壓下降越大，發(fā)電機輸出功率減少，功角特征由1轉(zhuǎn)向2，從a點向b點運轉(zhuǎn)，因為過剩力矩的發(fā)生，轉(zhuǎn)子加載使功角δ增大，從b點向c點運行，由于轉(zhuǎn)子慣性靜音柴油發(fā)電機，使之越過c點，使功角δ大于90°，達到d點，到d點后因為異步力矩的功用及慣性的消失，向c點運轉(zhuǎn)到達c點，由于慣性又向b點，這樣來回擺動，速度時高時低，這就形成了發(fā)電機的振蕩。
（1）發(fā)電機失磁后，從系統(tǒng)吸收相當功率的無功功率，致使系統(tǒng)電壓下降，如果電力系統(tǒng)無功儲備功率不足，將使鄰近失磁的發(fā)電機組部分系統(tǒng)電壓低于允許值，威脅負荷和各電源間的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，甚至導(dǎo)致裝置電壓崩潰而瓦解。
（2）發(fā)電機失磁后，致使裝置電壓下降，將使鄰近的發(fā)電機增大無功較多，甚至強磁動作，因而引起發(fā)電機、發(fā)電機、線路引起過電流、保護動作、引起大面積停電，擴大事故范圍。
?。?）將一個電壓為24V的直流電源(如電瓶)與勵磁機定子繞組連接（注意兩者的正負極要相互對應(yīng)）；
直流消磁步驟通過單相通入正、反向直流電流，反復(fù)若干次后完成消磁，也是最主用的消磁技術(shù)。詳細使用方式為采用一個大小可調(diào)的直流電源在發(fā)電機高壓繞組B-0或A-C相通入直流電流I0(例如5 A)，電流穩(wěn)定后斷開電源，再反向通入減少5%～10%的直流電流11(4.5 A)，依次類推，直至施加至0.5mA后結(jié)束。典型接線所示。采用直流消磁程序?qū)η笆鏊òl(fā)電機進行消磁，消磁后進行空載合閘。
由圖可知，消磁后所得勵磁電流幅值僅為2 A，這與發(fā)電機空載電流大小相符合，且最大和最小幅值對稱說明剩磁極小，發(fā)電機此時可成功合閘。
交流消磁方法與低電壓空載試驗類似，通過在被試發(fā)電機低壓側(cè)ab、bc、ca之間同時施加可調(diào)的交流電壓，并使高壓側(cè)中性點接地以保證消磁流程中的對稱性，接線所示。
具體使用為采用調(diào)壓器將電壓升至額定電壓的30%，保持5min后，將電壓緩慢平穩(wěn)將至0，重復(fù)此步驟3—5次即可達到消磁目的。與直流消磁步驟相比，此方式所需的設(shè)備較多，試驗部署更復(fù)雜一些。
發(fā)電機失磁保護是發(fā)電機繼電保護的一種，當發(fā)電機的勵磁突然消失或部分消失至完全失去時，勵磁電流逐漸衰減至零。 當δ超過靜態(tài)穩(wěn)定極限角時，發(fā)電機與系統(tǒng)失去同步，此時發(fā)電機保護裝置動作于發(fā)電機出口斷路器，使發(fā)電機脫離市電，防范發(fā)電機損壞和保護市電穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。綜上所述，鐵磁材料的磁滯狀況是引起剩磁存在的詳細緣由，磁通密度滯后于磁感應(yīng)強度的特征，引起分閘時剩磁的形成。由空載合閘模型推導(dǎo)得到合閘角為0°且t=T/2時磁感應(yīng)強度和磁通最大，勵磁涌流也最大。如果和剩磁方向相同，則勵磁涌流會進一步增大，使保護動作，影響裝備本身。因此有必要對大功率發(fā)電機進行消磁解決。鐵芯消磁以換向衰減為基礎(chǔ)原理，現(xiàn)場多操作便攜式的直流消磁裝置進行消磁移動發(fā)電機組。