3.3发电机失磁异步运行时机理、现象及处理措施
发电机在进相运行试验中,在励磁系统调试中有可能失磁,进相至较深的进相深度时也可能转入异步运行。因此,在试验前应研究发电机失磁异步运行的机理、现象及处理措施。
当发电机进相运行时,随着励磁电流下降,电磁转矩下降,在转子上就会出现转矩不平衡现象。试验研究结果表明,发电机失磁异步运行时,①转子表面温度不会太高,其主要原因为转子部件感应电流频率较低,集肤效应不太严重,涡流遍布于转子整体,不会使转子局部出现高温;②转子的转速不会无限制升高,这样可避免转子超速可能引起的故障或事故;③定子电压要下降,定子电流要增加,输出的有功至少要小于(0.5~0.6)Pn,定子电流接近或略高于其额定值;④定子边段铁芯和金属结构件温度会增加;⑤当转子绕组开路失磁异步运行时,转子绕组会产生瞬时过电压和过电流,在甚低滑差(S<0.005=下异步运行时,其感应电压是较低的,不会危及转子绕组绝缘的安全运行。转子绕组在某种外接电阻下,其感应电流可能会超过转子额定电流,但不可能达到很高的危险数值,可能最高约为1.5倍额定电流值。
根据以上试验研究结果,发电机在进相试验中若发生失磁异步运行,不应匆忙解列停机,应尽快增加励磁电流恢复同步,若不能恢复同步,则应将有功减低至(50~60)%Pn,同时增加励磁电流,使发电机恢复同步。
3.4研究厂用电电压过低对厂用负载的影响
为了研究厂用电电压过低对厂用负载的影响,在CD电厂作了厂用电压较低时的扰动试验。发电机自动励磁调节器投入运行,在有功为140 MW,进相到厂用电达到较低值时,起动一台5500 kW给水泵电机作扰动试验,其试验结果表明,厂用电在起动过程中由6.0 kV降为4.8 kV,起动时间为4.6 s,起动时不影响发电机和其它辅机的正常运行。
3.5研究发电机低负荷全失磁时的机理、现象及处理措施
在GZ电厂的G电站5号和T电站13号发电机上作了研究。G电站5号发电机是在有功为10MW下进行的,将励磁电流减至最小,然后断开励磁开关,此时发电机保持同步运行,实测其边段铁芯温升未超标,此时厂用电电压最低为5.82 kV,发电机在P=10 MW下可以无励磁运行。而T电站13号发电机是在有功为20 MW下进行的,此时电机未失步,边段铁芯温度也未超标,但却受到了厂用电电压过低(厂用电压降为5.22 kV)的限制而不能无励磁运行。
3.6研究发电机定子端部边段铁芯和金属结构件温度分布规律
在G电站5号发电机、T电站13号发电机、BZS电厂3号机定子端部边段铁芯和金属结构件处埋设热电偶,测量其温度分布。G电站5号机定子上下端定子边段铁芯和金属结构件处选择一个节距,埋设在同槽异相绕组附近,测量结果表明,最高温度在定子上压指和边段铁芯第一阶梯齿处,其主要原因是该机定子压指材料为磁性材料,该处磁阻小,漏磁通大。该处温度较高,成了发电机进相运行的限制因素。从周向看,最高温度出现在同槽异相绕组搭接槽齿部。T电站13号发电机和BZS电厂3号机定子边段铁芯和阶梯齿温度均较低,最高温度出现在第一阶梯齿,因压指材料为非磁性材料,所以压指温度并不高。
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