?一、發(fā)電機(jī)的失磁：

同步發(fā)電機(jī)失去直流勵磁，稱為失磁。發(fā)電機(jī)失磁后，經(jīng)過同步振蕩進(jìn)入異步運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電機(jī)在異步運(yùn)行狀態(tài)下，以低滑差s與電網(wǎng)并列運(yùn)行，從系統(tǒng)吸取無功功率建立磁場，向系統(tǒng)輸送一定的有功功率，是一種特殊的運(yùn)行方式。

二、發(fā)電機(jī)失磁的原因。

引起發(fā)電機(jī)失磁的原因有勵磁回路開路，如自動勵磁開關(guān)誤跳閘，勵磁調(diào)節(jié)裝置的自動開關(guān)誤動;轉(zhuǎn)子回路斷線，勵磁機(jī)電樞回路斷線，勵磁機(jī)勵磁繞組斷線;勵磁機(jī)或勵磁回路元件故障，如勵磁裝置中元件損壞，勵磁調(diào)節(jié)器故障，轉(zhuǎn)子滑環(huán)電刷環(huán)火或燒斷;轉(zhuǎn)子繞組短路;失磁保護(hù)誤動和運(yùn)行人員誤操作等。

三、發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行的現(xiàn)象。發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行有如下現(xiàn)象：

1)中央音響信號動作，“發(fā)電機(jī)失磁”光字牌亮。

2)轉(zhuǎn)子電流表的指示等于零或接近于零。轉(zhuǎn)子電流表的指示與勵磁回路的通斷情況及失磁原因有關(guān)，若勵磁回路開路，轉(zhuǎn)子電流表指示為零;若勵磁繞組經(jīng)滅磁電阻或勵磁機(jī)電樞繞組閉路，或AVR、勵磁機(jī)、硅整流裝置故障，轉(zhuǎn)子電流表有指示。但由于勵磁繞組回路流過的是交流(失磁后，轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)出轉(zhuǎn)差頻率的交流)，故直流電流表有很小的指示值。

3)轉(zhuǎn)子電壓表指示異常。在發(fā)電機(jī)失磁瞬間，轉(zhuǎn)子繞組兩端可能產(chǎn)生過電壓(勵磁回路高電感而致);若勵磁回路開路，則轉(zhuǎn)子電壓降至零;若轉(zhuǎn)子繞組兩點(diǎn)接地短路，則轉(zhuǎn)子電壓指示降低;轉(zhuǎn)子繞組開路，轉(zhuǎn)子電壓指示升高。

4)定子電流表指示升高并擺動。升高的原因是由于發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行時，既向系統(tǒng)送出一定的有功功率，又要從系統(tǒng)吸收無功功率以建立機(jī)內(nèi)磁場，且吸收的無功功率比原來送出的無功功率要大，使定子電流加大。擺動的原因是因為力矩的交變引起的。發(fā)電機(jī)失磁后異步運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子上感應(yīng)出差頻交流電流，該電流產(chǎn)生的單相脈動磁場可以分解為轉(zhuǎn)速相同、方向相反的正向和反向旋轉(zhuǎn)磁場，其中，反向旋轉(zhuǎn)磁場以相對于轉(zhuǎn)子sn1的轉(zhuǎn)速逆轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)，與定子磁場相對靜止，它與定子磁場作用，對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動作用的異步力矩;另一個正向旋轉(zhuǎn)磁場，以相對于轉(zhuǎn)子s"。的轉(zhuǎn)速順轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)，與定子磁場的相對速度為2sn1與定子磁場作用，產(chǎn)生交變的異步力矩。由于電流與力矩成正比，所以力矩的變化引起電流的脈動。

5)定子電壓降低且擺動。發(fā)電機(jī)失磁時，系統(tǒng)向發(fā)電機(jī)送無功功率，因定子電流比失磁前增大，故沿回路的電壓降增大，導(dǎo)致機(jī)端電壓下降。電壓擺動是由于定子電流擺動引起的。

6)有功功率表指示隆低且擺動。有功功率輸出與電磁轉(zhuǎn)矩直接相關(guān)。發(fā)電機(jī)失磁時由于原動機(jī)的轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速升高，汽輪機(jī)調(diào)整器自動關(guān)小汽門，這樣，驅(qū)動轉(zhuǎn)矩減小，輸出的有功功率也減小，直到原動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩與發(fā)電機(jī)的異步轉(zhuǎn)矩平衡時，調(diào)速器停止動作。發(fā)電機(jī)的有功輸出穩(wěn)定在小于正常值的某一數(shù)值下運(yùn)行。擺動的原因也是由于存在交變異步功率造成的。

7)無功功率表指示為負(fù)值，功率因數(shù)表指示進(jìn)相。發(fā)電機(jī)失磁進(jìn)入異步運(yùn)行后，相當(dāng)于一個滑差為s的異步發(fā)電機(jī)，一方面向系統(tǒng)送出有功功率，另一方面自系統(tǒng)吸收大量的無功功率用于勵磁，所以發(fā)電機(jī)的無功功率表指示負(fù)值，功率因數(shù)表指示進(jìn)相。

三、發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行的影響及應(yīng)用條件。

失磁對發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)都有不良影響，在確定發(fā)電機(jī)能否允許失磁運(yùn)行時，應(yīng)考慮這些影響。發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行的影響如下：

1)嚴(yán)重的無功功率缺額造成系統(tǒng)電壓下降。發(fā)電機(jī)失磁后，不但不能向系統(tǒng)輸送無功功率，反而從系統(tǒng)吸收無功功率，造成系統(tǒng)無功功率嚴(yán)重缺額。若系統(tǒng)無功電源不能提供這部分額外的無功功率，則系統(tǒng)電壓會顯著下降。電壓的下降，不僅影響失磁機(jī)組廠用電的運(yùn)行，還可能引起其他發(fā)電機(jī)的過電流。更嚴(yán)重的是電壓下降，降低了其他機(jī)組的功率極限，可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定，還可能因電壓崩潰造成系統(tǒng)瓦解。

2)對失磁機(jī)組的影響。發(fā)電機(jī)失磁時，使定子電流增大，引起定子繞組溫度升高;失磁運(yùn)行是發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的極端情況，而進(jìn)相運(yùn)行將使機(jī)端漏磁增加，故會使端部鐵芯、構(gòu)件因損耗增加而發(fā)熱，溫度升高;由于失磁運(yùn)行，在轉(zhuǎn)子本體中感應(yīng)出差頻交流電流'差頻電流產(chǎn)生損耗而發(fā)熱，在某些部位，如槽楔與齒壁之間、護(hù)環(huán)與本體的搭接處，損耗可能引起轉(zhuǎn)子的局部過熱;由于轉(zhuǎn)子的電磁不對稱產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)矩將引起機(jī)組和基礎(chǔ)的振動。

四、根據(jù)上述不良影響，允許發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行的條件是：

1)系統(tǒng)有足夠的無功電源儲備。通過計算，應(yīng)能確認(rèn)發(fā)電機(jī)失磁后能保證電壓不低于額定值的90%，這樣才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2)定子電流不超過發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程所規(guī)定的數(shù)值，一般不超過額定值的1.1倍。 3)定子端部各構(gòu)件的溫度不超過允許值。

4)轉(zhuǎn)子損耗：對外冷式發(fā)電機(jī)不超過額定勵磁損耗;內(nèi)冷式發(fā)電機(jī)不超過0.5倍額定勵磁損耗。這是因為內(nèi)冷式轉(zhuǎn)子在正常運(yùn)行時，勵磁繞組的發(fā)熱量是由導(dǎo)體內(nèi)部直接傳出，這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子表面散熱面積相對較小，而在異步運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子中的差頻電流造成的熱流分布不同于正常，轉(zhuǎn)子的熱量只有一部分被導(dǎo)體內(nèi)的冷卻水帶走，故轉(zhuǎn)子損耗不能太大。

五、發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行的處理。

由于不同電力系統(tǒng)無功功率儲備和機(jī)組類型的不同，有的發(fā)電機(jī)允許失磁運(yùn)行，有的則不允許失磁運(yùn)行，因此，處理的方式也不同。

對于汽輪發(fā)電機(jī)，如100MW汽輪機(jī)組，經(jīng)大量失磁運(yùn)行試驗表明，發(fā)電機(jī)失磁后，在30s內(nèi)若將發(fā)電機(jī)的有功功率減至額定值的50%，可繼續(xù)運(yùn)行15min;若將有功功率減至額定值的40%，可繼續(xù)運(yùn)行30min。但對無功功率儲備不足的電力系統(tǒng)，考慮電力系統(tǒng)的電壓水平和系統(tǒng)穩(wěn)定，不允許某些容量的汽輪發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行。

對于調(diào)相機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)，無論系統(tǒng)無功功率儲備如何，均不允許失磁運(yùn)行。因調(diào)相機(jī)本身是無功電源，失去勵磁就失去了無功調(diào)節(jié)的作用。而水輪發(fā)電機(jī)其轉(zhuǎn)子為凸極轉(zhuǎn)子，失磁后，轉(zhuǎn)子上感應(yīng)的電流很小，產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩小，故輸出有功功率也小，失磁運(yùn)行無多大實(shí)際意義?；谏鲜龇治?，發(fā)電機(jī)失磁后的處理方式如下。

六、不允許發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行的處理步驟如下：

1)根據(jù)表計和信號顯示，盡快判明失磁原因。

2)失磁機(jī)組可利用失磁保護(hù)帶時限動作于跳閘。若失磁保護(hù)未動作，應(yīng)立即受動將機(jī)組與系統(tǒng)解列。

3)若失磁機(jī)組的勵磁可切換至備用勵磁，且其余部分仍正常，在機(jī)組解列后，可迅速切換至備用勵磁，然后將機(jī)組重新并網(wǎng)。

4)在進(jìn)行上述處理的同時，應(yīng)盡量增加其他未失磁機(jī)組的勵磁電流，以提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定能力。

5)嚴(yán)密監(jiān)視失磁機(jī)組的高壓廠用母線電壓，在條件允許且必要時，可切換至備用電源供電，以保證該機(jī)組廠用電的可靠性。

七、允許發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行的處理步驟如下：

1)發(fā)電機(jī)失磁后，若發(fā)電機(jī)為重載，在規(guī)定的時間內(nèi)，將有功功率減至允許值(減少對系統(tǒng)和廠用電的影響);若發(fā)電機(jī)為輕載，則不必減有功功率;在允許運(yùn)行時間內(nèi)，查找機(jī)組失磁的原因。

2)增加其他機(jī)組的勵磁電流，維持系統(tǒng)電壓。

3)監(jiān)視失磁機(jī)組定子電流應(yīng)不超過1.1倍額定電流，定子電壓應(yīng)不低于O.9倍額定電壓，并同時監(jiān)視定子端部溫度。

4)在允許運(yùn)行時間內(nèi)，設(shè)法迅速恢復(fù)勵磁電流。如AVR不能正常工作，應(yīng)切換至備用勵磁裝置。

5)如果在允許繼續(xù)運(yùn)行的時間內(nèi)不能恢復(fù)勵磁，應(yīng)將失磁發(fā)電機(jī)的有功功率轉(zhuǎn)移至其他機(jī)組，然后解列。

八、發(fā)電機(jī)運(yùn)行中失磁對發(fā)電機(jī)有下列影響：

(1)發(fā)電機(jī)失磁后，由送出無功功率變?yōu)槲諢o功功率，且滑差越大，發(fā)電機(jī)的等效電抗越小，吸收無功電流越大，致使失磁發(fā)電機(jī)的定子繞組過電流。

(2)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)轉(zhuǎn)差后，轉(zhuǎn)子表面(包括本體，槽楔，護(hù)環(huán)等)將感應(yīng)出滑差頻率電流，造成轉(zhuǎn)子局部過熱，對大型發(fā)電機(jī)威脅。

(3)異步運(yùn)行時，轉(zhuǎn)矩發(fā)生周期性變化，使定轉(zhuǎn)子及其基礎(chǔ)不斷受到異常的機(jī)械力矩的沖擊，機(jī)組震動加劇，影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。

發(fā)電機(jī)失步，又稱脫調(diào)，此時轉(zhuǎn)子的速度不再和定磁場的同步轉(zhuǎn)速保持一致，發(fā)電機(jī)的功角在(0~180度)范圍內(nèi)送出有功功率，在(180~360度)范圍內(nèi)吸收有功功率。

九、進(jìn)相與失磁的區(qū)別：

發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行是慢慢將勵磁電流降低，發(fā)出有功功率，吸收電網(wǎng)無功功率;發(fā)電機(jī)失磁是勵磁回路故障造成的。