发 电 机 有 哪 些 常 见 内 部 故 障 及 不 正 常 运 行 状 态 , 有 哪 些 危 害 , 对 应 什 么 保 护
发 电 机 有 哪 些 常 见 内 部 故 障 及 不 正 常 运 行 状 态 , 有 哪 些 危 害 , 对 应 什 么 保 护
发布时间：2025-05-31 15:55:54
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答案：常 见 内 部 故 障:① 定 子 绕 组 和引 出 线 的 相间 短 路 故 障 (差 动 保 护 、复 压 记 忆 过 流 保 护 ) :会 引巨 大 的 短 路 电 流 ,严 重 烧 损 发 电 机 , 需 要 装 设 瞬 时 动 作 的 差 动 保 护; 复 压 记 忆 过 流 保 护 反 映 相间 短 路 故 障 , 是 差 动 保 护 的 后 备 保 护。② 定 子 绕 组 匝 间 短 路 故 障 ( 匝 间 保 护 ) : 匝 间 故 障 时 同 样 会 引起 巨 大 的 短 路 电, 要 求 装 设 瞬 时 动 作 的 匝 间 短 路 保 护 。③ 定 子 绕 组 单 相 接 地 故 障 ( 定 子 接 地 保 护 ) :发 电 机 最 常 见 的 故 障 之 一 ,通 常 因 绝 缘 破 损 使 得 绕 组 对 铁 芯 短 路 而 引起 ,单 相 接 地 电 流 的 大 小 ,与 接 地 绕 组 的 份 额 成 正 比 ;当 机 端 发 生 金 属 性 接 地 ,接 地 电 流 最 大 ,而 接 地 点 越 靠 近 中 性 点 ,接 地 电 流 越 小; 故 障 时 一 方 面 接 地 电 流 引起 的 电 弧 会 灼 伤 铁 芯 造 成 检 修 困 难,另 一 方 面 接 地 电 流 会 破坏 绕 组 绝 缘 , 发 展 成 匝 间 或 相间 短 路。④ 转 子 回 路 接 地 故 障 (转 子 接 地 保 护 ) :转 子 一 点 接 地 本 身 危 害 不 大 ,但 是 容 易 诱 发 两 点 接 地 ,而 两 点 接 地 会 因 磁 场 不 平 衡 导 致 机 组 剧 烈 振 动; 当 转 子 接 地 电 阻 低 于 定 值 时 , 自 动 投 入 转 子 两 点 接 地 保 护 , 当 接 地 位 置 α 改 变 达 3 % 时 判 为 转 子 两 点 接 地 , 动 作 于 跳 闸 。⑤ 发 电 机 失 磁 故 障 ( 失 磁 保 护 ) :低 励 或 失 磁 时 ,发 电 机 从 系 统 吸 收 无 功 , 引 起 系 统 电 压 下 降 以 及 厂 用 电 母 线 电 压 降 低 ,其 他 机 组 自 动 增 大 无 功 输 出 ,从 而 使 某 些 发 电 机 组 和 线 路 过 负 荷,严 重 时 可 能 导 致 系 统 各 回 路 之 间 发 生 振 荡;失 磁 后,发 动 机 定、 转 子 之 间出 现 转 差,在 转 子 回 路 感 应 出 频 差 电 流 引起 转 子 附 加 温 升;发 动 机 定 子 端 部 漏 磁 增 加,将 使 发 电 机 端 部 过 热;在 重 负 荷 下 失 磁 后,转 差 也 可 能 发 生 周 期 性 的 变 化, 使 发 电 机 出 现 周 期 性 的 严 重 超 速; 要 求 装 设 发 电 机 失 磁 保 护 , 及 时 检 测 到 失 磁 故 障 , 并 根 据 失 磁 的 程 度 采 取 不同 的 措 施。不 正 常 运 行 状 态:① 不 对 称 过 负 荷 ( 复 序 过 负 荷 保 护 ) :三 相 不 对 称 在 定 子 绕 组 感 应 出的 复 序 电 流 超 限 额 ,在 转 子 中 产 生 过 大 倍 频 电 流 会 烧 伤 转 子; 负 序 过 负 荷 反 应 发 电 机 转 子 表 层 过 热 状 况 ,定 时 限 部 分 (动 作 于 信 号 ) 动 作 电 流 以 躲 过 发 电 机 长 期 允 许 承 受 的 负 序 电 流 来 整 定,反 时 限 部 分 (动 作 于 跳 闸 ) 动 作 电 流 按 发 电 机 短 时 承 受 复 序 电 流 的 能 力 整 定。② 对 称 过 负 荷 ( 定 子 过 负 荷 保 护 ) :发 电 机 过 负 荷 通 常 由 系 统 中 切 除 电 源 、大 型 发 电 机 强 励 、失 磁 、 同 期 操 作 及 系 统 振 荡 引起 ,大 型 机 组 有 于 线 负 荷 大 ,材 料 利 用 率 高 , 承 受 发 热 能 力 小 , 为 避 免 绕 组 温 升 高 , 必 须 装 设 定 子 绕 组 对 称 过 负 荷 保 护 , 限 制 发 电 机 过 负 荷 量;定 子 过 负 荷 反 映 定 子 过 负 荷 保 护 反 应 发 电 机 定 子 绕 组 的 平 均 发 热 状 况 , 定 时 限 动 作 于 信 号 , 反 时 限 动 作 于 跳 闸 。③ 发 电 机 频 率 异 常 (频 率 保 护 ) :过 频 时 附 加 应 力 过 大 损 坏 转 子 和 叶 片 ,低 频 时 转 速 落 入 进 入 转 子 轴 系 共 振 区引 起 轴 系 强 烈 振 动 ,同 时 低 频 导 致 发 电 机 出 力 受 限;一 般 发 电 机 频 率 保 护 需 配 合 系 统 稳 控 装 置 的 保 护 定 值 整 定 。④ 发 电 机 逆 功 率 (逆 功 率 保 护 、程 跳 逆 功 率 保 护 ) :通 常 由 于 各 种 原因 导 致 主 汽 门 关 闭 而 发 电 机 出 口 断 路 器 没 有 断 开 ,发 电 机 迅 速 转 为 电 动 机 运 行 , 即 为 逆 功 率 ,发 电 机 逆 功 率 时 汽 轮 机 末 级 叶 片 鼓 风 摩 擦 过 热 损 坏 , 因 此 逆 功 率 保 护 是 对 汽 轮 机 的 保 护 ;程 跳 逆 功 率 保 护 与 逆 功 率 保 护的 区 别: 程 跳 逆 功 率 是 一 种 停 机 方 式 ,在 逆 功 率 保 护 基 础 上 增 加 主 汽 门 和 发 电 机 出 口 开 关 位 置 接 点 判 据 。⑤ 发 电 机 过 激 磁 (过 激 磁 保 护 ) :过 激 磁 通 常 由 误 操 作 、励 磁 调 节 系 统 故 障 、低 频 运 行 等 情 况 导 致,发 电 机 因 过 励 磁 引起 的 铁 芯 过 饱 合,铁 心 温 度 升 高,使 损 坏 绝 缘; 过 激 磁 保 护 反 应 过 激 磁 倍 数 而 动 作 , 定 时 限 动 作 于 信 号 , 反 时 限 动 作 于 跳 闸 。⑥ 发 电 机 失 步 ( 失 步 保 护 ) :由 于 系 统 故 障 或 发 电 机 失 磁 等 原 因 导 致 发 电 机 静 态 稳 定 性 或 动 态 稳 定 性 破 坏,可 能 引起 运 行 中的 发 电 机 与 系 统 发 生 失 步;发 电 机 失 步 时, 伴 随 着 发 电 机 机 械 量 和 电 气 量 与 系 统 之 间 的 振 荡 , 这 种 持 续 的 振 荡 会 使 大 轴 机 械 损 伤 、周 期 性 转 差 使 转 子 绕 组 发 热 损 伤 、振 荡 电 流 损 坏 定 子 绕 组; 为 防 止 失 步 对 机 组 和 系 统 的 危 害 , 发 电 机 配 备 了失 步 保 护。⑦ 发 电 机 过 电 压 ( 过 电 压 保 护 ) :发 电 机 过 电 压 直 接 危 害 发 电 机 的 绝 缘 寿 命 ,因 此 装 设 过 电 压 保 护 限 制 发 电 机 的 过 电 压 水 平 。注 :相 对 与 过 激 磁 保 护 ,在 发 电 机 未 必 超 出 过 激 磁 限 制的 情 况 下 也 可 能 发 生 过 电 压。⑧ 启 停 机 过 程 中的 异 常 ( 启 停 机 保 护 ) :发 电 机 在 启 停 机 过 程 因 误 操 作 或 其 他 原 因 导 致 低 转 速 下 有 励 磁 电 流 流 过 励 磁 绕 组 ,此 时 定 子 电 压 的 频 率 很 低 ,许 多 保 护 在 低 频 下 不 起 作 用,因 此 装 设 不 受 频 率 影 响的 启 停 机 保 护 用 来 作 为 启 停 机 过 程 中 定 子 相间 故 障 和 定 子 接 地 故 障 的 保 护 , 该 保 护 起 励 前 投 入 , 发 电 机 并 网 后 退 出 。⑨ 发 电 机 误 上 电 ( 误 上 电 保 护 ) :发 电 机 在 非 正 常 状 态 下 (盘 车 时 、未 加 励 磁 时 ) 误 合 断 路 器 导 致 全 电 压 异 步 启 动,转 差 非 常 大,造 成 转 子 过 热 烧 伤;在 发 电 机 并 网 前, 励 磁 开 关 尚 未 合 闸 时 ,若 断 路 器 误 合 闸 ,机 组 相 当 于 同 步 电 动 机 全 电 压 异 步 启 动 ,对 机 组 冲 击 电 流 很 大 , 有 重 大 危 害 , 保 护 快 速 出 口 跳 闸 , 该 保 护 发 电 机 解 列 后 投 入 , 发 电 机 并 网 后 退 出 。⑩ 断 路 器 闪 络 保 护:发 电 机 在 进 行 并 列 过 程 中,当 断 路 器 两 侧 电 压 方 向 为 180° , 断 口 易 发 生 闪 络 。断 路 器 断 口 闪 络 只 考 虑 一 相 或 两 相 ,不 考 虑 三 相闪 络 。断 路 器 闪 络 保 护 取 主 变 高 压 侧 开 关 CT 电 流。⑪断 路 器 失 灵 ( 断 路 器 失 灵 保 护 ) :继 电 保 护 动 作 发 出 跳 闸 命 令 时出 口 开 关 拒 动, 此 时 断 路 器 失 灵 保 护 启 动 及 时 跳 开 与 拒 动 开 关 相 邻 开 关 , 使 停 电 范 围限 制 在 最 小。
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