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發電機多種異常狀態及危害 隨著電力工業的迅速發展，發電機單機容量的不斷增加，大型發電機組在電力系統中越來越重要。人們對發電機的可靠性、性要求越來越高。發電機的運行對保證柴油發電機組的正常工作和電能質量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運行狀態發生的機率更大，比如定子繞組過負荷、發電機失磁、失步，發電機逆功率運行，非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發電機非全相運行進行了分析研究，采用對稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關系，并用KATLAB軟件進行了仿真，驗證了理論分析的結果。同時，就發電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案，并給出了發電廠發生非全相運行故障時的一些處理方法： 1、低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發電機，當采用直流勵磁機時，應在滅磁開關斷開時同時斷開發電機斷路器。容量在100KW以上的發電機也應裝設失磁保護。對于水輪發電機，保護動作于解列滅磁；對于柴油發電機，保護動作于減出力，以便縮短異步運行時間盡快恢復同步運行，在不允許繼續異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時，保護動作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負荷保護 在定子繞組、勵磁繞組上應裝設定時限和反時限過負荷保護。定時限過負荷保護動作于信號或自動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護 對于容量在200KW及以上的柴油發電機，宜裝設逆功率保護。保護帶時限動作于信號，經長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發電機斷路器，汽輪機甩負荷。減出力，是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘，對柴油發電機來說，是指首先關閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發電機斷路器并滅磁。對水輪發電機，是指首先將導水翼關到空載位置，再跳開發電機斷路器滅磁。 4、發電機失步保護對于容量在300KW及以上的發電機，需裝設失步保護，保護動作于信號或解列。若發生失步現象，應盡快創造恢復同期的條件，一般可采取增加發電機的勵磁，或減少該失步電機的有功出力，進而將其牽入同步。動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運行保護 發電機變壓器組的非全相運行故障，大多數發生在機組解列、并列的操作過程中，正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負序電流燒損發電機轉子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發電機勵磁、穩定機組轉速、減少機組出力、控制定子電流的原則，嚴格按照合理順序進行操作和調整，完全可以把負序電流控制在允許的范圍之內。 由于現在大型發電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節中我將重點分析發電機非全相運行及其相應的保護措施。 非全相運行時，由于發電機組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導致原因不同，非全相運行時的故障特征是不同的，所以對非全相運行進行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負序和零序三組三相對稱的電流(或電壓)，這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量，每組對稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關系。電流或電壓的相序、大小關系是機組非全相運行時的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對于保護機組與系統的運行有著非常重要的意義。