发电机失磁跳闸原因分析及防止对策
发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(最新版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(最新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(最新版)〔摘要〕叙述了大武口发电厂相继投入运行的JLQ-500-3000型交流励磁机(主励磁机)、YJL-100-3000交流永磁机(付励磁机)和GLT-S型励磁调节器，在运行期间，其发电机低励磁失磁保护先后动作跳闸了11次，严重危及西北电网及宁夏电网的稳定运行的情况，分析了失磁保护动作的原因，制定了相应的防止对策。
1发电机失磁跳闸的典型事例(1)1987年9月14日19:23，发现3号机主励磁机炭刷冒火，电气运行值班人员在处理过程中，由于维护经验不足，调整电刷弹簧压力时将正、负极同时提起，使运行中的发电机励磁电流中断，造成失磁保护动作，3号机出口208开关跳闸。
(2)1987年11月28日，全厂2，3，4号机组运行，1号机组停运，总负荷280MW，4号机组带80MW负荷运行。
8:15，4号机励磁系统各表计指示摆动，随之出现“励磁异常”、“强励限制”、“保护动作”等光字。
4号机210开关跳闸，励磁调节B柜DZB开关联动，经查低励失步保护动作，励磁回路未发现异常情况。
8:21，将4号机并入系统，当负荷加至80MW时，4号机再次出现上述现象，210开关跳闸。
经分析认为励磁调节器有隐蔽性故障，故启动备用励磁机运行。
4号机励磁调节柜停运后，经检查发现A柜综合放大器和电压反馈的R15电阻、C3滤波电容焊点孔位偏移，接头开焊脱落引起反馈电压波形畸变，导致励磁运行参数摆动，造成瞬间失磁。
一起发电机失磁保护动作跳闸事件原因分析及防范措施
５ 暴 露 的 主 要 问 题
（ １ ）试 验 人 员将 励 磁 调 节器 强 制 设 定 为 ２号 单 通 道运 行 方 式时 ， 没 有 对 ２号 通 道 风 扇 运 行 方 式 进 行 相 应 设 定 ， 导 致 ２号
Ｃ ７ Ｐ ３ 一 Ｄ ３ ０ ０ 。该装置 由两个独立 的励 磁模块组成 ， 每个励磁模块
主要 由主 控 板 Ｃ Ｏ Ｎ － ２ 、 电源板 Ｐ Ｏ Ｗ－ １ 、 功 率 接 口板 Ｕ ＮＳ ２ ８ ６ １ Ｃ、 信号处理板、 电源模块 、 电力 系 统 稳 定 器 、 功 率 桥 组 成 。励 磁 调 节 器 每个 通道 内置 自动 和 手 动 两 种 工 作 模 式 ， 手 动 模 式 自动 跟
通 道 运行 中超 温退 出 。
试验 时， 励磁 调节器 ２号通道试 验正 常， 在进 行 １ 号 通道试 验
过 程 中 出现 异 常 。 电 气 维 护 人 员 将 励 磁 调 节 器 设 定 为 ２号 通
道单通道运行 ， 备 用 励 磁 调 节 器 投 入 备 用 。０ ６ ： ０ ０ ， 样１机 组 并 网带 负荷 至 ６ ０ Ｍｗ ； ０ ６ ： ３ ３ ， 励磁调节器 ２ 号 通 道 温 度 高 报 警 退 出， 自动 切 换 为 备 用 励 磁 调 节 器 运 行 ， 至 １ Ｏ月 ２ ４日 ０ ９ ： ２ ３机 组 跳 闸前 ， 一 直 为 备 用励 磁调 节 器 运 行 。 ２ ． ２ 保 护 动 作 情 况 及 设 备 检 查 情 况 发变组保护柜“ 失磁 保 护 ” 信号发 出 ； 现 场 对 备 用 励 磁 调 节 器进 行 检 查 未 发 现 异 常 ， 通 过试 验 检 查 备 用 励 磁 调 节 器 输 出 波 形正常 ； 对励磁机滑环 、 发 电机 整 流柜 和 发 电 机 滑 环 进 行 检 查 ，
《发电机失磁》课件
的性能和效率。
降低励磁系统的能耗
03
优化励磁系统的能耗设计，降低运行成本和维护成本。
加强运行操作培训与监管
制定操作规程和安全规范
制定详细的操作规程和安全规范，确保运行人员能够正确操作发 电机。
培训与考核
定期对运行人员进行培训和考核，提高他们的专业素质和技术水平 。
强化监管与评估
建立完善的监管和评估机制，对发电机的运行状况进行实时监测和 评估，及时发现和解决问题。
某电厂发电机失磁案例
案例概述
失磁原因分析
某电厂的发电机在运行过程中突然失磁， 导致机组停运，给电厂带来重大损失。
经过调查，发现失磁原因是励磁系统中的 励磁机故障，导致励磁电流无法正常提供 。
处理措施
经验教训
电厂技术人员迅速对励磁机进行了修复， 恢复了发电机的正常运行。
电厂应加强对励磁系统的维护和检查，及 时发现并处理潜在故障，确保发电机的稳 定运行。
发电机失磁还可能导致发电机内部产 生过电压，对发电机绝缘造成损坏。
发电机失磁后，发电机转子磁场逐渐 减弱，导致发电机与系统之间的功角 增大，引起发电机与系统之间的功率 振荡。
02
发电机失磁的原因分析
转子绕组故障
转子绕组匝间短路
由于匝间绝缘损坏或转子机械损伤等 原因，导致转子绕组出现匝间短路， 从而使励磁电流减小或消失。
发电机失磁的检测方法
电流检测法
通过检测发电机的定子电流， 观察其是否异常减小或为零，
判断发电机是否失磁。
电压检测法
通过检测发电机的输出电压， 观察其是否异常降低或消失， 判断发电机是否失磁。
阻抗检测法
通过测量发电机的阻抗，观察 其是否异常增大或减小，判断 发电机是否失磁。
鱼梁发电机失磁保护跳闸事故分析与应对措施
鱼梁发电机失磁保护跳闸事故分析与应对措施广西鱼梁电厂总共安装了3台灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量为21740kV A。
其励磁系统采用自并激静止可控硅励磁方式，采用PID+PSS调节控制模式，由励磁调节器、人机界面、对外接口、可控硅静态励磁装置、灭磁装置及过压保护等组成。
励磁调节器使用的是武汉联华电气有限责任公司开发研制的微机励磁调节器LH-WLT02微机励磁调节器。
文章叙述了广西鱼梁电厂一起发电机失磁保护动作事故，分析了失磁保护动作的原因，制定了相应的应对措施。
标签：发电机；失磁保护；跳闸事故1 事故经过2014年2月6日，运行当班值长正在调整那吉电厂2#机组出力由8MW增至20MW，突然听到电厂一阵轰鸣声，发现鱼梁3#机组出口断路器已跳开，报警窗口有转子低电压输出动作、失磁保护报警动作等一列信号，约几秒钟后机组转为空转态。
经检查发现现地灭磁开关、出口开关已在分位，励磁系统及机组均无异常现象，励磁系统设备外观完好，励磁调节器报警和故障记录有“脉冲丢失”报警信息，其他正常。
2 事故检查报警窗口主要有如下报警信息：09：23：48 3#机组过励限制动作09：23：46 3#机组主保护RCS985RS保护装置-转子低电压输出动作09：25：38 3#机组励磁电流越上限动作09：29：21 3#机组后备保护装置报警动作09：29：21 3#机组失磁动作09：29：22 3#机组后备保护跳闸动作09：29：22 3#机组电气事故保护停机动作09：29：22 3#机组出口断路器分闸位置动作09：29：22 3#机组灭磁开关分闸位置动作09：29：24 3#机组出口开关位置动作09：29：24 3#机组磁场开关FMK位置动作09：29：25 3#机组115%Ne一级过速停机动作09：29：25 3#机组10%额定电压动作故障前后参数如下：3 事故原因分析发电机失磁保护跳闸原因大致可分为以下几种：（1）发电机励磁回路开路，励磁绕组断线。
浅谈发电机失磁原因及危害
浅谈发电机失磁原因及危害浅谈发电机失磁原因及危害摘要：励磁系统是同步发电机的重要组成局部，它关系到发电机及电力系统的平安稳定运行。
然而，励磁系统的失磁故障在发电机的各类故障中是最高的，本文将简要介绍近几年个别火力发电厂失磁案例，分析引起失磁的原因以及失磁的危害。
关键词：发电机失磁灭磁开关On the cause and damage of generator excitation lossZhang tian baoAbstract：The excitation system is an important part of synchronous generator，which is related to the safe and stable operation of generator and power system.However，the excitation system of the demagnetization fault in all kinds of faults of generator is the highest. This paper will give a brief introduction individual thermal power plants in recent years，the loss of excitation case，analyze the cause of the harm of loss of magnetic and loss of excitation.Key words：generator；loss of excitation；FCB中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1003-908210-0262-02引言励磁系统是同步发电机的重要组成局部，它关系到发电机及电力系统的平安稳定运行。
同步发电机在运行过程中，可能突然全部或局部地失去励磁。
发电机失磁、震荡运行的处理—讲义
发电机失磁、震荡运行的处理讲义1发电机失磁的事故处理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1.1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。
1.2发电机失磁运行的现象：1.2.1中央音响信号动作，“发电机失磁”光字牌亮。
1.2.2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。
1.2.3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。
1.2.4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sn1的转速顺转子转向旋转，与定子磁场的相对速度为2 sn1，它与定子磁场作用，产生交变的异步力矩。
一起300MW发电机失磁保护动作原因的分析与处理
一起300MW发电机失磁保护动作原因的分析与处理失磁是发电机运行过程中常见的故障之一，运行中的发电机失磁时，其出口电势会降低，静稳态平衡会被破坏，发电机的安全稳定运行会受到严重威胁。
本文对一起300MW发电机因失磁保护动作而跳闸的事件，进行动作原因分析，列出处理方案，从而确保电网和机组的安全运行。
标签：失磁保护；灭磁开关；大功率继电器；直流系统0 引言某发电厂装机容量为2*300MW，#2发电机正常运行时，发变组保护（A、B柜）失磁保护动作，#2机组跳闸，现场检查发电机确实失磁，发变组失磁保护动作正确，随后进行了故障原因排查和处理。
该厂使用的励磁系统为UNITROL 5000型，是瑞士ABB公司于98年推出的数字式同步发电机静止励磁系统，为UNITROL系列的第五代励磁系统，已投运五年，期间更换通道I主控板（COB）一块，更换冷却风扇三组，无其他存在问题。
1 失磁保护动作情况说明#2机在失磁保护动作后，电气检修人员立即到现场对失磁跳闸原因进行检查，发变组保护装置、励磁系统及其他电气设备无故障情况发生，发电机确实失磁，保护动作正确。
调取了故障录波器故障波形，进一步分析失磁原因，具体波形见图1：通过故障录波器我们可以看出，在发电机失磁t2t3保护动作前1.763秒，励磁电流突然下降，随之励磁电压也随之下降，在失磁保护动作后2.5秒，发电机出口断路器断开。
检查DCS后台记录，在励磁电压和电流降低时，发电机各项指标正常，发电机有功和无功功率也正常，并无异常波动，在发电机保护去断开发电机出口断路器的同时，灭磁开关也同时断开。
通过检查励磁系统故障时的故障记录，发现励磁系统在当时并无报警记录，只有外部跳闸指令记录（A143）。
综合上述故障录波器及DCS后台记录，发现发电机励磁电压、电流和励磁系统正常退励逆变灭磁波形非常类似，励磁退出运行后，造成发电机组失磁，但励磁系统在并网运行期间会闭锁远方退励及其他退励命令。
发电机组失磁故障分析
发电机组失磁故障来源：网经新闻时间：2011-05-11 11:15 作者：海兴发电机组『失磁』「现象」发电机组运行过程中，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。
「影响」发电机组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。
其一、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。
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发电机失磁跳闸原因分析及防止对策
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发电机失磁跳闸原因分析及防止对策〔摘要〕叙述了大武口发电厂相继投入运行的JLQ-500-3000型交流励磁机(主励磁机)、YJL-100-3000交流永磁机(付励磁机)和GLT-S型励磁调节器，在运行期间，其发电机低励磁失磁保护先后动作跳闸了11次，严重危及西北电网及宁夏电网的稳定运行的情况，分析了失磁保护动作的原因，制定了相应的防止对策。
1发电机失磁跳闸的典型事例
(1)1987年9月14日19:23，发现3号机主励磁机炭刷冒火，电气运行值班人员在处理过程中，由于维护经验不足，调整电刷弹簧压力时将正、负极同时提起，使运行中的发电机励磁电流中断，造成失磁保护动作，3号机出口208开关跳闸。
(2)1987年11月28日，全厂2，3，4号机组运行，1号机组停运，总负荷280MW，4号机组带80MW负荷运行。
8:15，4号机励磁系统各表计指示摆动，随之出现“励磁异常”、“强励限制”、“保护动作”等光字。
4号机210开关跳闸，励磁调节B柜DZB开关联动，经查低励失步保护动作，励磁回路未发现异常情况。
8:21，将4号机并入系统，当负荷加至80MW时，4号机再次出现上述现象，210开关跳闸。
经分析认为励磁调节器有隐蔽性故障，故启动备用励磁机运行。
4号机励磁调节柜停运后，经
检查发现A柜综合放大器和电压反馈的R15电阻、C3滤波电容焊点孔位偏移，接头开焊脱落引起反馈电压波形畸变，导致励磁运行参数摆动，造成瞬间失磁。
(3)1989年6月29日，1，2，3，4号发电机运行，全厂总出力395MW。
9:20，1号机无功负荷由65Mvar降至0，并出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”光字，2号机出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”、“失磁应减载”光字，调整1号机无功负荷把手加不上，急将调节器由“自动”倒为“手动”方式，将无功负荷增加到40Mvar，同时调整2号机无功负荷，使两台机组各参数趋于稳定。
经查1号机有“低励失磁”动作信号，由于值班人员精心监盘，反应敏捷，处理果断，避免了一次1号机失磁跳闸事故(同年6月6日曾发生过上述同样的现象，即造成了跳闸)。
事后经分析认为电网无功负荷欠额较大，引起发电机无功负荷超过允许值，各机发生互抢无功现象。
(4)1989年6年30日，1、2、4号发电机运行，总负荷295MW，3号机备用。
1号机带有功负荷95MW，无功负荷56Mvar，17:15，1号机无功负荷同时升至80Mvar以上，随之1号机的所有表计指示到零，001MK开关跳闸，出现“保护动作”光字，查系失磁保护动作跳闸。
停机后立即检查励磁回路，发现1号机主励磁机失磁开关LMK(系CO2-40/02型直流接触器)，原设计容量为40A，实际运行电流达50～60A，一直处于“过载”工况下运行，久而久之过热造成弹簧压力降低，接触不良，加速过热使
其元件老化，触点发热融化将励磁灭磁电阻(ZG11-200型)串入运行，使磁场减弱，造成失磁跳闸。
2发电机励磁跳闸原因分析
2.1归类分析
1986～1994年11次发电机失磁跳闸事故大致原因列于表1。
见表
(1)从表1可以看出运行人员素质及责任占6次，检修人员素质及责任占4次，设备问题占4次，安装单位占3次。
纵观这11次事故的比例可清楚的看到运行人员素质及责任占60%，检修责任占40.4%，设备问题及安装质量各占40%和30%。
可见加强运行人员的现场业务培训，提高技能，增强值班人员现场判断、处理事故的能力是当务之急，同时也是尽量避免或减少发电机失磁跳闸事故的重要环节。
其它原因占到5次，即总事故的45%，这些原因牵扯面比较大，也较为复杂。
其中包括：现场人员的管理、技术管理、有关单位的管理、设计单位及制造单位的技术问题等。
(2)从事故发生周期和时间也可较为明显的看到，新投产的设备不论是从设备运行状况和人员责任都有一个转化过程。
随着设备运行的逐渐稳定，各个元件参数、定值以及各项技术资料、管理制度的不断修改完善，事故率在逐年减少。
再者，事故跳闸时间大多集中在夏季，因夏季西北气候干燥闷热，由于晶体管保护元件易受气温、湿度、环境影响，参数不稳定。
每逢夏季加强对晶体管保护的管理、检查、维护也是一个不可忽视的问题。
2.2技术分析
同步发电机在运行过程中，可能会全部或部份失去励磁，其原因大致可分为以下几种：
(1)励磁回路开路，励磁绕组断线。
如：灭磁开关、接触器误跳闸，磁场变阻器接头接触不良，励磁回路开路，可控硅励磁装置中部份元件老化、开焊、损坏等。
(2)励磁绕组长期发热，绝缘损坏接地短路。
(3)系统振荡，功率发生严重不平衡，系统吸收大量无功负荷，静稳定遭破坏，发电机组抢无功，原动机系统失灵或反应迟缓引起发电机失去平衡，振荡、失磁跳闸。
(4)运行人员误调整，如：调节器运行方式不合理、投退操作开关失误、调整不及时、维护励磁碳刷方法不当等。
3预防措施及解决办法
发电机失磁后，向电网送出的有功功率大大减少，转速迅速增加，同时从电网中吸收大量无功功率，其数值可接近超过额定容量，因此，造成电网电压下降。
当电压降低过大时，会使系统失去稳定，引起电网振荡电压崩溃而导致大面积停电事故。
而对发电机本身而言，将使发电机端部铁芯温度过高而损坏(某些结构的转子如：绑线式转子会因过热发生脱焊)，轴瓦振动过大损坏。
为了吸取教训，总结经验，尽量减少避免此类事故的发生，应采取相应的预防措施和解决方法。
(1)加强对全员的爱国、爱厂、爱本职岗位的“三热爱”思想教育，牢固树立“安全第一，预防为主”的安全意识。
提高主人翁责任感，把责、权、利有机的结合起来，当好企业的主人。
(2)根据设备的技术要求，重点抓好职工的技术培训，尤其是对运行人员抓业务训练、岗位练兵，争取多途径、多形式的现场技术培训。
把重
点放在本职岗位的业务轮训上，结合现场实际进行技术讲课、技术练兵、现场演示、反事故预想等。
领导者与决策者在职工技术培训上狠下功夫，以尽快提高运行人员的业务素质及事故处理的应变能力。
(3)对设计制造单位生产的励磁调节器各参数的配合关系进行核实，对不合理的、与现场工况不符的参数结合调试大纲进行修改、整理为符合现场实际的、完善的现场调试规程。
(4)根据现场调试规程，组织检修人员深入研究、学习，并组织好技术讲课，现场演示，使检修人员弄清调试规程的全部内容，以提高检修人员的技术水平，必要时可派检修人员到厂家参加安装调试，更进一步了解掌握发电机励磁系统的全部元件性能。
(5)对设备的实际运行容量及设备额定容量进行核实，使设备在运行中有足够的裕度。
(6)对励磁调节器的工作现场安装空调装置，并且对晶体管元件进行筛选，提高使用元件质量。
4结束语
失磁保护是发电机异常运行的主保护之一，80年代以来投产的一些大、中型发电厂大都采用晶体管整流型励磁系统，并配套使用发电机失磁保护。
除对运行人员业务素质要求外，检修人员及技术管理部门也要对此设备的制造性能以及运行参数进行学习了解更是势在必行。
发电机失磁跳闸事故在我厂9年多的运行中，占电气发电机变压器保护跳闸事故的60%以上。
为了更好的保证安全生产，总结事故教训，提高运行和检修人员的业务素质，增强事故处理的快速性和准确性是发电厂培训工作的首要任务。
而技术管理和安监部门的措施相应跟上，这不仅仅是发生事故后的组织分析和找出对策，而最重要的则是防患于未然，进行积极地超前意识预防，才能最大限度的避免和减少发电机失磁跳闸事故。
(吕长喜)。