同步发电机失磁运行状态分析
电压低于允许值，从而破坏了负荷与各电源间的稳 定运行，甚至可能因电压崩溃而使系统瓦解。
（３）由于失磁发电机吸收了大量的无功功率，因 此，为了防止其定子绕组过电流，发电机所能发出的 有功功率将较同步运行时有不同程度的降低，吸收 的无功功率越大，则降低的越多。
第２９卷第ｌｌ期 ２００７年１１月
水利电力机械 ＷＡＴＥＲ ＣＯＮＳＥＲＶＡＮＣＹ＆ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
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同步发电机失磁运行状态分析
Ｓｙｌｌｃｈｒｏｎｏｕｓ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ眦埕；ｎｅｔｉｃ ｌｏｓｓ叩ｅｒａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ
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其等值电路和正常运行时的向量图如图２所 示，其Ｐ—ｐ功角特性如图３所示≯当０＜艿＜９０Ｄ 时，同步发电机处于静态稳定状态；当艿＝９０。时；同 步发电机处于静态稳定极限状态；当艿＞９０。时，同 步发电机处于非静态稳定状态，即失步状态。
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图４异步功率与转差率的关系图
４失磁运行的处理方法
发电机发生失磁后，各单位应结合本单位机组 运行以来的实际试验数据进行处理，并遵循以下 原则：
（１）对于不允许无励磁运行的发电机应立即从 电网上解列，以避免损坏设备或造成系统事故。
（２）对于允许无励磁运行的发电机应按无励磁 运行规定执行。
发电机失磁后短时间内采用异步运行方式，继 续与电网并列且发出一定有功功率，对于保证机组 和电网安全、减少负荷损失均具有重要意义。如汽 轮发电机或失磁发电机在电网容量中比重较小，电 网可供其所需的无功而不致使电网电压降得过低 时，失磁发电机可不必立即从电网解列，可要求保护 动作于信号，让值班员检查处理，然后再以发电机所 容许的失磁运行时间延时跳闸。对于此类允许失磁 运行的发电机发生失磁故障后，处理方法是立即减 小发电机负荷，使定子电流的平均值降低到规定的 允许值以下，然后检查灭磁开关是否跳闸，如已跳闸 就应立即合上，如灭磁开关未跳闸或合上后失磁现 象仍未消失，则应将自动调节励磁（下转第１３２页）
２．Ｄａｔａｌｌｇ Ａｎｙａｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ，Ａｎｙａｌｌｇ ４５５０００，Ｃ１１ｉ１１ａ）
摘要：发电机励磁电流的变化。是影响电网的电压水平和并联运行机组间无功功率分配的主要因素。良好
的励磁系统在保证电能质量、无功功率的合理分配及提高电力系统运行的可靠性方面，都起着十分重要的作
用。分析了同步发电机失磁运行的原因及现象和同步发电机失磁运行的物理过程，讨论了失磁运行对发电
收稿日期：２００７一ｏｓ一０ｒ７ 作者简介：王继强（１９８２一），男，河南濮阳人，国电濮阳热电有限公司设备部助理工程师，主要从事电气维护方面的工作。
万方数据
第２９卷第１１期
王继强，等：同步发电机失磁运行状态分析
·７３·
励磁绕组２个线圈之间的连接处。
２失磁运行时造成的影响
当发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰
阻；ｓ为转差率，｜ｓ：ｆ左≠）；垒盟≠望为反映
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发电机功率大小的等效电阻；ｘａｄ为定子与转子绕组
之间的互感电抗。
图ｌ异步发电机的等效电路图 当发电机失磁后而异步运行时，将对电力系统 和发电机产生以下影响： （１）需要从电网中吸收很大的无功功率以建立 发电机的磁场。所需无功功率的大小，主要取决于
ｔｌｌｅ ｓｙｎｃｈ删１０啮ｇｅｎｅｒａＩＤｒ
ｌｏ鹪叩枷咖 ｅｘｃｉｔａｔｉ∞１０ｓｓ ｏｐｅｍＩｉｏｎ卸ｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｌｌｓ．Ａ１１ａｌｙｓｉｓ ０ｆ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｎｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｙｌｌｃｈｍｎｏｕｓ驴ｎｅｍｔｏｒ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ
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万方数据
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水利电力机械
２００７年１１月
英。如果一个人脑子里想的都是个人利益、金钱财 物，或是吃喝玩乐、个人享受，就永远不会成为具有 企业家精神的人。只有当一个企业经营者想着如何 去帮助别人，去为社会创造财富，为国家发展做贡献 的时候，才能是真正意义上的企业家。
成功的企业家要使公司内部不同部门、团体、单 位将其个体的利益放在次要的地位，共同为全体的 利益而努力；同时要提供一个让人们可以共同为全 体利益而努力的平台，并予以支持；还要营造一个具 有整体意识与团队精神的组织。如果没有这样的精 神，各个团体利益的竞争冲突，很可能会威胁到整个 组织的存亡。企业团队精神的发挥，将可以使整个 团体的力量大于个别部分力量加起的总和。企业家 在营造这种精神时所扮演的角色，就是要能认知每 个人对企业的成功所付出的贡献，并对此表示尊重。 作为一个企业家，这样的尊重必须表现在与员工所 有的交往与彼此互动的过程里。也就是说，通过领 导者自己与下属之间的“互动过程”，有效地协调部 门之间的竞争与合作关系，树立企业家的精神权威， 促进企业内部各部门的有序化，这才是现代领导者 的本质所在。显然，这种企业家的精神权威不是领 导者个人素质的单独结果，而是领导者与下属双方 相互作用的结果。企业家的权威也就在这种相互作 用中形成了，也正是这种相互作用，促使企业内部形 成耗散结构。由此可见，在现代企业中，当员工都觉 得工作上有胜任的愉快，有选择的空间，也清楚地知 道自己的贡献所在，那么他们将会乐于工作，此时， 员工的创造力将达到他们最佳的水准。
机本身和电网造成的影响并提出了失磁运行的解决方法。
关键词：同步发电机；失磁运行；物理过程分析；方法
中图分类号：懈２５
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６—６４４６（２０ｃｒ７）ｌｌ一０ｃｒ７２—０３
ｔ｜｜ｅ删ｎ Ａｂｓ吮ｃｔ：Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｅｘｃｉ协ｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｍ ｃｌｌａｎｇｅ ｉ８
ｆ如ｌｏｒ趔＆ｔｉＩｌｇ ｎｅｈ唧＿ｌ【ｓ ｖｏｌｔａｇｅ １ｅｖｅｌ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐ渊暇ｄｉ鲥ｂｌｌ－
发电机失磁是指发电机的励磁电流突然消失或 部分消失的现象。同步发电机失磁故障占机组故障 的比例最大，它是电力系统常见故障之一。特别是 大型机组，励磁系统的环节较多，造成励磁回路短路 或开路故障的几率较大。同步发电机的失磁故障大 致由以下原因造成：
（１）转子绕组故障。 （２）直流励磁机磁场绕组断线。 （３）运行中的发电机灭磁开关误跳闸。 （４）磁场变阻器接触不良，或整流子严重打火。 （５）自动调节励磁装置故障或误操作等原因造 成励磁回路断路。 （６）励磁绕组断线，最常见的断线位置是凸极机
发电机的参数（ｘ１，ｘ２，ｘａｄ）以及实际运行时的转差 率。例如，汽轮发电机与水轮发电机相比，前者的同
又当５增大时，墨掣减小，，１和，２随之增大， 步电扎（＝Ｘｌ＋ｘａｄ）较大，则所需无功功率较小。
则相应所需的无功功率也要增加。假设失磁前发电 机向系统送出无功功率Ｑ１，而在失磁后从系统吸收 无功功率Ｑ２，则系统中将出现Ｑ１＋Ｑ２的无功功率 差额。
Ｋ姆ｗｏｒ凼：ｓｙｌｌｃｈ｝ｎｏｕｓ ｇｅｎｅｒａｌｏｆｓ；ｎｌａ韶ｅｆｉｃ ｌｏｓｓ叩ｅｍ￡ｉｏｎ；ｐｈｙｓｉｃｓ Ａｒｌａｌｙｓｉｓ；蹦吐ｈＤｄｓ
０引言
１导致同步发电机失磁的原因
发电机励磁系统有如下主要作用：维持发电机 端电压；控制并列运行的同步发电机之间无功功率 的分配；提高同步发电机并联运行的静态稳定性；提 高继电保护动作的灵敏度，快速灭磁；根据运行方式 要求对发电机实行最大励磁限制和最小励磁限制； 在电力系统发生短路故障而造成发电机端电压严重 下降时，强行励磁，提高发电机的动态稳定性。在当 今的电力系统中，提高和维持同步发电机运行的安 全性和稳定性，是保证电力系统安全、稳定、经济运 行的基本条件之一。然而，同步发电机在运行中由 于某些原因可能出现励磁消失而继续运行的方式， 即同步发电机的失磁运行方式。下面就同步发电机 失磁运行方式进行分析。
５＝（ｎｌ—ｎ）／ｎｌ， 式中，几，为定子磁场的同步速度，ｎ为转子转速。
这时由定子电流所产生的旋转磁场将在转子表 面、阻尼绕组及励磁线圈中感应出频率等于转差率 的交流电流和电动势，该转子表面感应电流与定子 磁场作用产生另一种电磁转矩，称之为异步转矩，它 是制动性质的转矩。当异步转矩与原动机转矩达到 新的平衡时，发电机进入稳定的异步运行状态。由 于这个稳定状态是在调速器作用下减小原动机输入 功率后达到的，故其从电网中吸取感性无功功率以 建立气隙磁场，同时向电网输送比失磁前较少的有 功功率。此时发电机发出的有功功率称为异步功 率，其与转差率的关系如图４中曲线ｌ所示。由图４ 看出，在无励磁运行状态下，发电机能送出多少有功 功率，与它的转差率ｓ有关，同时还与原动机调速
特性有关。 ３．２．２无功பைடு நூலகம்率的变化
在失磁运行状态下，发电机进入异步运行状态。
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此时Ｑ＝一—甚，可见发电机已由向系统输入感性 Ａ∑
无功功率变为从系统吸收感性无功功率，从系统吸 收无功功率的大小，不仅取决于系统的参数，还与异 步运行时的转差率Ｓ有关，无功功率ｐ是随转差率 ．ｓ增大而增大的。发电机在失磁前所带的有功功率 越大，则失磁后达到稳定运行状态时转差率也越大， 这是因为原来所带的有功功率越大，则随着调速器 的作用，原动机输出功率的变化将不再是曲线３而 是曲线２，如图４所示。发电机稳定在大的转差率 ．ｓ２下运行，因此，它从系统吸取的无功功率也越大。
王继强１，魏微２ ＷＡＮＧ Ｊｉ＿ｑｉ肌９１，ＷＥＩ Ｗｅｉ２
（１．国电濮阳热电有限公司设备部，河南濮阳４５７０００；２．大唐安阳发电厂，河南安阳４５５０００） （１．Ｄｅｖｅｌｏｐｌｍｎｔ ０ｆ ｅｑｕｉｐｍｅｍ ０ｆＧｕｏｄｉａｒＩ Ｐｕｙａｌｌｇｎｅｎｎａｌ＆Ｐ０ｗｅｒ Ｃ０ｎ驴ｎｙ“ｒｎｉｔｅｄ，Ｐｕｙａｎｇ ４５７０００，ＣＩＩｉｎａ；
同步发电机失磁异步运行分析与处理
159FORTUNE WORLD 2009.3同步发电机失磁异步运行分析与处理任纯榕 宁波镇海热电厂有限公司1 引言发电机在运行过程中，由于某种原因失去励磁电流，使转子的励磁磁场消失，被称作为发电机失磁。
若失磁后的发电机不从电网上解列，仍带有一定的有功功率，以某一滑差率与电网保持联系，这种特殊的运行方式，称之为发电机异步运行。
从提高供电电网的可靠性和不使故障扩大到整个系统的观点看，整体式转子的汽轮发电机在失去励磁后，最好不立即从系统中断开，维持在电网上运行一段时间，使我们有可能查出去励磁的原因并及时恢复励磁，即将主励磁机切换为备用励磁机供励，或将发电机的负荷转移到其它发电机上去。
因此，在处理励磁系统故障时，需要将发电机作短时的失磁异步运行。
发电机失去励磁的原因很多，往往是由于励磁系统发生某些故障引起的。
一般在同轴励磁系统中，常由于励磁回路断线，如转子回路断线、励磁机电枢回路断线、励磁机励磁绕组断线、自动灭磁开关受振动或误碰掉闸、磁场变阻器接头接触不良等造成励磁回路开路，以及转子回路短路和励磁机与原动机在联接对轮处的机械脱开等原因造成开路。
2 失磁异步运行的工作原理发电机失去励磁后，由于励磁绕组电感较大，励磁电流If及其产生的磁通φf，将按指数规律衰减到零，如图1所示，在励磁电流If减少时，电势Ef也随着减少，功率极限也随之下降，如图2所示。
功角θ将增大，定子合成磁场与转子磁场间的吸引减少。
发电机的转子力矩平衡关系将随着电磁力矩的下降而打破。
由于原动机主力矩未变，所以转子将获得使其加速的过剩转矩。
当励磁电流If减少时到θ角大于90㎜时，转子就可能超出同步点而失步，进入异步运行状态。
图1励磁电流衰减曲线图2 转矩、电势与功角θ的关系发电机失磁进入异步运行状态，由电网向发电机定子送入励磁电流，此电流在定子内感应出电势E，同时在气隙内产生旋转磁场。
由于转子转速超过同步转速，转子与旋转磁场间发生相对运动，其转差n1-n=Sn1(n1为定子磁场的同步转速，n为转子失磁后的转速)，转子以转差Sn1的速度切割定子旋转磁场。
发电机运行中失磁对发电机本身的影响
发电机运行中失磁对发电机本身的影响一、发电机的失磁：同步发电机失去直流励磁，称为失磁。
发电机失磁后，经过同步振荡进入异步运行状态，发电机在异步运行状态下，以低滑差s与电网并列运行，从系统吸取无功功率建立磁场，向系统输送一定的有功功率，是一种特殊的运行方式。
二、发电机失磁的原因。
引起发电机失磁的原因有励磁回路开路，如自动励磁开关误跳闸，励磁调节装置的自动开关误动；转子回路断线，励磁机电枢回路断线，励磁机励磁绕组断线；励磁机或励磁回路元件故障，如励磁装置中元件损坏，励磁调节器故障，转子滑环电刷环火或烧断；转子绕组短路；失磁保护误动和运行人员误操作等。
三、发电机失磁运行的现象。
发电机失磁运行有如下现象：1)中央音响信号动作，“发电机失磁”光字牌亮。
2)转子电流表的指示等于零或接近于零。
转子电流表的指示与励磁回路的通断情况及失磁原因有关，若励磁回路开路，转子电流表指示为零；若励磁绕组经灭磁电阻或励磁机电枢绕组闭路，或AVR、励磁机、硅整流装置故障，转子电流表有指示。
但由于励磁绕组回路流过的是交流(失磁后，转子绕组感应出转差频率的交流)，故直流电流表有很小的指示值。
3)转子电压表指示异常。
在发电机失磁瞬间，转子绕组两端可能产生过电压(励磁回路高电感而致)；若励磁回路开路，则转子电压降至零；若转子绕组两点接地短路，则转子电压指示降低；转子绕组开路，转子电压指示升高。
4)定子电流表指示升高并摆动。
升高的原因是由于发电机失磁运行时，既向系统送出一定的有功功率，又要从系统吸收无功功率以建立机内磁场，且吸收的无功功率比原来送出的无功功率要大，使定子电流加大。
摆动的原因是因为力矩的交变引起的。
发电机失磁后异步运行时，转子上感应出差频交流电流，该电流产生的单相脉动磁场可以分解为转速相同、方向相反的正向和反向旋转磁场，其中，反向旋转磁场以相对于转子sn1的转速逆转子转向旋转，与定子磁场相对静止，它与定子磁场作用，对转子产生制动作用的异步力矩；另一个正向旋转磁场，以相对于转子s"。
同步发电机的失磁运行
(三)失磁运行的影响
• 发电机失磁后，转子磁场消失，发电机从电网吸 取大量无功功率，定子合成磁场与转子磁场间的 “拉力”减少，即发电机的电磁转矩减小。而此时 汽轮机的输入转矩没有改变，过剩转矩将使转子的 转速加快，并超出同步转速而产生相对速度，使发 电机失步而进入异步运行状态。此时，定子旋转磁 场以转差速度切割转子，在转子绕组或铁心表面感 应出交变电流，这个电流又与定子磁场作用产生了 转矩，即异步转矩。发电机转子在克服这个转矩的 过程中，继续向系统送出有功功率，即为异步功率。 当异步转矩等于汽轮机转矩时，产生了新的平衡。 实际上，由于转子速度的升高，在汽轮机调速系统 作用下，进汽量通常要减少。因此，失磁运行时的 异步功率要低于原来的有功功率。
• (1)转子电流指示近于零或等于零，具体由引起失磁的 原因而定。如转子回路断线时为零，如尚有回路使转子 构通者则可能近于零。
• (2)转子电压指示异常。在发电机失磁瞬间，转子绕组 两端可能产生过电压；如励磁回路开路，则转子电压降 至零；如转子绕组两点接地短路，则指示降低；转子绕 组开路时，指示升高。
失磁运行
• 失磁运行是指发电机在运行中因失磁而处于异步状态 • (一)引起失磁运行的原因 • (1)励磁变压器或励磁回路发生故障。 • (2)转子绕组或励磁回路开路，或转子绕组严重短路。 • (3)励磁调节器或副励磁机系统发生故障。 • (4)转子集电环电刷环火或烧断。
一、失磁过程分析
Pem
• 1、从失磁到失步
• 在异步运行状态下，由于发电机由系统吸收大量无 功功率，供定子和转子产生磁场，定子电流将超过额 定值。在降低至额定值时，有功负荷约为额定值的50 ％～70％。另外，在转子表面流过的感应交变电流， 将产生损耗而发热，在某些部位还会产生局部高温。 所以，对大型汽轮发电机一般不允许无励磁运行。
10.6 同步发电机失磁保护.pptx
同步发电机失磁保护
loss of field protection of synchronous generator
一、发电机的失磁运行及其产生的影响
等无功阶段与等无功阻抗圆（临界失步圆）
对于汽轮发电机组，当δ=90度时，发电机处于失去静态稳定的临界状态，故称为
临界失步点。
90 Q
重庆电力高等专科学校
POWER SYSTEM PROTECTION
电力系统继电保护
52ห้องสมุดไป่ตู้同步发电机失磁保护
同步发电机失磁保护
loss of field protection of synchronous generator
一、发电机的失磁运行及其产生的影响
失磁故障 指励磁突然全部消失或部分消失使励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流。
一、发电机的失磁运行及其产生的影响
失磁故障
02 失磁后的基本物理过程
转子运动方程：
TJ
d 2
dt 2
PT
(P Pac )
机组的惯性 时间常数
电气角加 速度
异步功率
同步发电机失磁保护
loss of field protection of synchronous generator
一、发电机的失磁运行及其产生的影响
同步发电机失磁保护
loss of field protection of synchronous generator
一、发电机的失磁运行及其产生的影响
发电机失磁后各电量的变化：
05 失磁发电机机端测量阻抗的变化轨迹 失步前，P基本不变——— 等有功过程
jX P3
P2 P1
jXS
Zf
-Xd＇ -Xd
电厂发电机失磁保护动作跳闸事件分析报告
电厂发电机失磁保护动作跳闸事件分析报告一、事件背景在电厂的发电机组运行过程中，发生了失磁保护动作跳闸事件。
事件发生时，发电机组处于满负荷状态，而电厂正处于高负荷时段，因此事件对电厂的正常运行产生了较大的影响。
二、事件描述1.事件发生时间：2024年6月20日上午10时30分。
2.事件过程：在发电机组运行过程中，突然发生了失磁现象，发电机输出电压骤降。
失磁保护系统在检测到电压异常后迅速作出保护动作，将发电机组跳闸停机。
3.事件影响：因为发电机组是电厂的主要电源设备之一，事件导致电厂停机，造成了较长时间的停电，给电厂的正常运行带来了严重影响。
三、事件原因分析经过对事件进行分析，得出以下潜在原因：1.发电机励磁系统故障：可能是励磁系统的部件或元器件出现故障，导致失磁现象。
这可能是由于设备老化、过载等原因引起。
2.励磁控制系统故障：可能是励磁控制系统的逻辑错误或信号传输故障，导致失磁保护系统误判电压异常，进而触发了跳闸动作。
3.动磁极接触问题：可能是动磁极与转子之间的接触出现问题，导致励磁电流无法传输到转子，从而导致发电机失磁。
四、事件处理过程1.事件发生后，电厂迅速启动备用电源，恢复了电厂的供电能力。
2.对失磁保护系统进行检查和维修，确认系统功能正常。
3.对发电机励磁系统进行全面检查，查明励磁设备和控制系统的故障原因。
4.对励磁设备进行维修或更换新部件，恢复励磁系统的正常工作。
5.完善励磁控制系统的逻辑设计和信号传输路径，减少误判的可能性。
6.对动磁极和转子接触处进行检查和维修，确保接触良好，保证励磁电流能够正常传输。
五、事件教训和改进措施1.故障预防：加强对发电机的定期检修和维护工作，及时发现并消除潜在故障，降低失磁风险。
2.技术升级：对励磁设备和励磁控制系统进行技术升级，引入可靠性更高的设备和系统。
3.人员培训：加强对操作人员的培训，提高其对电力设备运行和故障处理的技能，提高对异常情况的判断和处理能力。
发电机失磁、振荡、失步
发电机失磁、振荡、失步是有何区别?出现类似情况,运行人员如何处理?运行中,由于励磁回路开路、短路、励磁电流小时或转子回路故障所引起的发电机失磁后,发电机及励磁系统的相关表记反应如下:(1). 转子电流表、电压表指示零或接近于零;(2). 定子电压表指示显著降低;(3). 电子电流表指示升高并晃动;(4). 发电机有功功率表的指示降低并摆动;(5). 发电机有功功率表的指示负值。
发电机在运行中失去励磁电流,使转子的磁场消失,这种可能是由于励磁开关误跳闸,励磁机或半导体励磁系统发生故障,转子回路断线等原因引起。
当失磁发生后,转子磁场消失了,电磁力矩减少,出现过剩力矩,脱离同步,转子与定子有相对速度,定子磁场以转差速度切割转子表面,使转子表面感应出电流来。
这个电流与钉子旋转磁场作用就产生了一个力矩,常称为异步力矩,这个异步力矩在这里也是个阻力矩,它起制动作用,发电机转子便在克服这个力矩的过程中做了功,使机械能变成电能,可继续向系统送出无功,发电机的转速不会无限制升高的,因为转速越高,这个异步力矩越大。
这样,同步发电机就相当于变成了异步发电机。
在异步状态下,电机从系统吸收无功,供定子而后转子产生磁场,向系统送出无功,如果这台电机在很小的转差下就能产生很大的异步力矩,那么失磁状态下还能带较大的负荷,甚至所带负荷不变。
这种状态要注意两点:一是定子电流不能超过额定值;二是转子部分温度不能超过允许值。
那么发电机失磁后有何不良影响呢?这个问题要分为两方面来阐述:一是对本身发电机的影响,二是对系统的危害。
对发电机的危害,主要表现在以下几个方面:(1). 由于转差的出现,在转子表面将感应出差频电流。
差频电流在转子回路中产生附加损耗,使转子发热加大,严重时可使转子烧损。
特别是直接冷却高利用率的大型机组,其热容量裕度相对降低,转子容易过热;(2). 失磁发电机转入异步运行后,发电机的等效电抗降低,由系统向发电机送出的无功功率增大。
发电机失磁现象及处理方法
发电机失磁现象及处理方法一、发电机失磁现象的定义及原因发电机失磁是指在运行中，由于某些原因，发电机磁场消失或减弱，导致输出电压降低或完全没有输出电压的现象。
常见的原因有以下几种：1.励磁系统故障：励磁系统是维持发电机正常运转的关键部件之一。
如果励磁系统出现故障，如励磁电源故障、调节器损坏等，就会导致发电机失去励磁而失磁。
2.外界干扰：在工业生产中，有时会出现外界干扰的情况，如雷击、高压线路、强电场等都可能导致发电机失去励磁而失磁。
3.绕组故障：发电机绕组是由铜线绕成的，在长期运行中容易出现断线、接触不良等故障。
如果绕组出现故障，就会导致发电机失去励磁而失磁。
二、处理方法1.检查励磁系统对于励磁系统故障造成的失磁问题，需要首先检查励磁系统是否正常。
具体方法如下：（1）检查励磁电源是否正常。
可以使用万用表检测励磁电源的电压和电流是否正常，如果不正常则需要修理或更换。
（2）检查调节器是否损坏。
如果调节器损坏，就需要进行维修或更换。
（3）检查励磁线路是否接触良好。
如果发现接触不良，就需要重新接好或更换。
2.消除外界干扰对于外界干扰造成的失磁问题，需要采取以下措施：（1）加强防雷措施，如安装避雷针、接地线等。
（2）减少高压线路和强电场对发电机的影响，可以采用隔离、屏蔽等措施。
3.修复绕组故障对于绕组故障造成的失磁问题，需要进行以下处理：（1）检查绕组是否有断线、接触不良等情况。
如果有，则需要重新焊接或更换铜线。
（2）对于绕组出现过热或烧毁现象，需要进行局部修复或更换整个绕组。
4.其他处理方法如果以上方法都无法解决失磁问题，则可能是因为发电机内部元件损坏或老化，需要进行更换或维修。
此时需要将发电机拆开检查，并根据具体情况进行维修或更换。
三、预防措施为了避免发电机失磁问题的发生，可以采取以下预防措施：1.定期检查励磁系统和绕组状态，及时发现并修复故障。
2.加强对外界干扰的防范，如加装避雷针、接地线等。
3.定期对发电机进行保养和维护，延长使用寿命。
同步发电机失磁异步运行的探讨
１ 失 磁 原 因及故 障后 的参 数 变化
发电机失磁是指正常运行的发 电机励磁电流全部或部分消失 ， 引起失磁的原因有很多 ： 转子绕组故 障、 励磁机故障、 自动灭磁开关误跳 闸、 半导体励磁系统中某些元件损坏或回路发生故障以及误操作等。 失磁是发 电机常见 的故障形式 ， 特别是大型机组 ， 励磁系统 的环节 比较多， 增加 了发生失磁 的机会 。发 电机失磁后 ， 励磁电流将逐渐衰减至零 ， 发电机 的感应电势 Ｅ ｄ随着励磁 电流的减小而减小 ， 电磁转矩 将小于原动机的转矩 ， 因而转子加速 ， 使发电机的功角 增大 。当功角 超过静态稳定极 限角时 ， 电 发 机与系统失去 同步 。发电机失磁后将从系统中吸取感性无功供给转子励磁电流， 转子出现转差 ， 在定子 绕 组 中感应 电势 。 图１ 所示为利用 Ｍ Ｔ Ａ ／ ｉｕｉ Ａ Ｌ Ｂ Ｓ ｌ ｋ软件对失磁故障进行仿真后 的定子 电流、 ｍ ｎ 励磁绕组电流、 有功 与无功的波形 仿真结果分析 ：
一
－
磁化转子 ， 因此 ， 无功功率为负值 。 （） ４ 转子电流在零点摆动
第 ３ 卷第 ２ １ 期
２１ ０ １年 ４月
东
北
电
力
大
学
学
报
Ｖ０． １． ． １ ３ Ｎｏ ２
Ａｐ ．， ０１ ｒ ２ １
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｒｈ ａｔＤ ａ ｌＵｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ａ Ｎｏ ｔｅｓ ｉｎｉ ｉｅｓ ｙ Ｏｆ ｔ
文章 编号 ：０ ５－２ ９ ２ １ ）２— ０ １ ３ １０ ９２（０ １ ０ ０ ４ 一ｏ
最后 ， 出了机组失磁后 的处理原则 。 给
关
键
词： 同步发 电机 ； 励磁系统 ； 失磁
同步发电机的失磁保护
保护的配置
电流检测元件
用于检测发电机的机端电流，判 断是否出现失磁现象。
阻抗元件
通过测量发电机的功角和机端电压， 计算出发电机的阻抗，并与预设的 阻抗值进行比较，判断是否出现失 磁。
延时元件
用于防止因发电机在正常范围内的 波动而误发失磁信号，设定一定的 延时时间。
保护的整定
电流阈值
开展跨学科的研究合作，引入 新的理论和技术手段，推动失 磁保护技术的创新发展。
THANKS
谢谢
根据发电机的额定电流和允许的失磁电流，设定一个电流阈值，当 检测到的机端电流低于该阈值时，判断为失磁。
阻抗整定
根据发电机的特性，设定一个阻抗值作为判断失磁的依据。通常选 取发电机的正常阻抗与极端阻抗之间的某个值。
延时时间
根据发电机的运行特性和波动情况，合理设置延时时间，以避免误判。
保护的测试与校验
致磁场强度降低。
功角增大
由于磁场强度降低，同 步发电机输出的有功功 率会增大，功角随之增
大。
转子转速异常
失磁会导致转子转速异 常，可能高于正常转速。
无功电流反向
失磁会导致无功电流反 向流动，即从系统流向
发电机。
对电力系统的影响
01
02
03
04
电压下降
由于发电机输出的有功功率增 大，无功功率减小，导致系统
同步发电机的失磁保护
目录
CONTENTS
• 同步发电机失磁现象及影响 • 失磁保护的重要性及要求 • 失磁保护装置及原理 • 失磁保护的配置及整定 • 失磁保护的案例分析 • 总结与展望
01
CHAPTER
同步发电机失磁现象及影响
失磁现象描述
一起发电机失磁保护动作原因分析及控制措施
tion action and puts forward specific measures to avoid the occurrence of unit tripping acci⁃
【Abstract】 During the normal operation of a 125 MW unit in a power plant, a genera⁃
tor loss of excitation protection action caused the unit to trip. This paper analyzes the phe⁃
0.756
30~100
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XrBiblioteka 69回路 K2 继电器进行性能测试，当施加直流电压为 9
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1.0~600.0
57
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-
8000/5
-
-
V
-
W
-
s (阻抗+转子低压)发信号
10︰42︰37︰717，机 组 DCS 报“AVR CH II 故
甚至扩大事故。目前导致发电机失磁的原因有很
障”；励磁调节器“低励限制”动作，励磁调节器通道
多，主要有转子绕组故障、励磁调节装置故障、灭磁