发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(正式版)
发电机跳闸的原因分析及防范措施

发电机跳闸的原因分析及防范措施作者:李通王立成李伟来源:《科技视界》2016年第19期[摘要]简述发电机运行特性,跳闸原因分析,防范措施及解决方法。
[关键词]自动励磁IGBT;原因;防范措施1发电机励磁系统简述发电机采用直流发电机供电的励磁方式,励磁机与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获取直流励磁电流。
直流励磁机的接线方式为自励式。
直流励磁机还配套使用了HWJT-08C型微机励磁调节器、HGLX-02功率箱等以获取更稳定的励磁电流。
如图1所示。
同步发电机是将机械动力转换成三相交流电功率的机电设备。
原动机汽轮机带动发电机的转子旋转后,只有在转子绕组内通人电流才能产生旋转磁场,从而在定子绕组产生电能。
也就是说有对转子绕组励磁,发电机才能进行机械率与电功率转换。
2发电机参数的运行特性当发电机并网后,励磁电流越大,转子磁场越强,同样转速下定子线圈中的感应电动势越高:在空载时,机端电压取决于转子磁场的大小;带上负荷后,由于定子线圈中的负荷电流产生的磁场(电枢反应磁场)和转子磁场共同形成了合成磁场,这时机端电压则取决于合成磁场的大小:由于负荷电流的大小和性质的不同,电枢反应磁场对转子磁场有增强(进相时)或削弱(迟相时)的作用,定子电流中产生这个增强或削弱作用磁场的电流就是无功电流:如果无功功率平衡,那么机端电压维持不变,如果负荷变动,电枢反应磁场变化引起合成磁场的变化,机端电压就会波动,那么就需要调节励磁电流来调整转子磁场的大小使合成磁场保持不变,以维持机端电压不变。
1)发电机在未并网时(或小网运行),通过励磁电流来调整机电压,此时如果转速发生变化也会影响电压,但此时自动励磁调节器会把这个电压调回给定的电压。
频率的变化是根据输入发电机的的机械能大小而定。
2)发电机在并人大网运行时,因为把大网看成是无限大的,此时,所有输出功率的设备和消耗功率的设备(负载及中间环节)能量保持平衡,就是说电压,频率等参数保持稳定不变。
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 ,
发电机励磁系统风机电源故障导致机组跳闸原因分析及预防措施_邓外哺

摘要:对发电机励磁系统整流柜风机电源故障导致机组跳闸进行了深入分析,结合现场故障现象和试验数据,找到了故障原因,提出了解决方法和预防措施,为电力系统安全稳定运行提供依据。
关键词:励磁系统;风机电源;故障;机组跳闸发电机励磁系统风机电源故障导致机组跳闸原因分析及预防措施邓外哺(广州粤能电力科技开发有限公司,广东广州510080)0前言发电机励磁系统在电力系统中发挥着非常重要的作用,它有着“电力系统稳定器”的称号:①可以根据电网的负荷变化调节励磁电流以维持机端电压给定值;②控制各并列运行各点机间的无功功率分配;③提高发电机并列运行的暂态和动态稳定性;④在发电机内部故障时进行灭磁,以减少故障损失;⑤提高继电保护的灵敏性;⑥改善电力系统的稳定性等。
所以,励磁系统的稳定直接和电力系统的稳定相关。
随着电力系统的发展,发电机励磁系统的技术也得到了很大的提高,但是励磁系统的辅助设备也不能忽视,这些设备一旦发生故障,就有可能导致励磁系统的不正常运行。
比如励磁系统整流柜的冷却风机,在励磁系统运行过程中起着励磁系统整流柜内部元件降温的作用。
当励磁系统正常运行时,晶闸管功率大、发热快,这时主要靠冷却风机降温。
当冷却风机停止工作时,励磁系统会报故障信号跳发电机。
1发电机励磁系统基本配置某电厂#1机组励磁系统均采用自并励静止晶闸管励磁系统,励磁调节器由ABB 有限公司提供,型号为:UNITROL5000,由东方电机股份有限公司组装。
励磁变采用佛山顺特电气设备有限公司产品。
励磁系统包括调节柜、磁场开关柜、直流母线柜、整流柜、交流封母柜、励磁变。
励磁系统信号通过485通信接口和硬接线两种方式送入厂用电监控管理系统(ECMS ),重要SOE 信号通过硬接线送入DCS 系统。
机组测控屏上送至中调。
励磁系统原理图如图1所示。
2故障现象及原因分析2.1故障现象某电厂#1发电机组为新建600MW 机组,按相关要求要对机组进行励磁系统电力稳定器(PSS )试验。
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。
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。
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。
预防发电机失磁、失步措施

预防发电机失磁、失步措施发电机失磁、失步是发电机运行中常见的故障形式,一旦保护拒动将对发电机及系统造成较大影响。
为防止此故障发生,特制定本措施。
一、失磁、失步定义:失磁:发电机失磁是指发电机的励磁电流突然全部消失或部分消失。
失步:发电机失磁后造成震荡,震荡幅度变大,功角增大,直至脱出稳定运行,使发电机失去同步,进入异步运行。
二、失磁的原因:1、转子绕组故障2、励磁机故障3、自动灭磁开关误跳闸4、及回路发生故障三、失磁的危害:对自身危害:1、使转子和励磁回路过热,严重时可使转子烧毁。
2、失磁后吸收无功使定子过热。
3、机组振动增大、铁芯过热。
对系统危害:1、从系统吸收无功,威胁系统稳定运行,严重时导致系统瓦解。
2、强励可能动作,引起过电流。
四、失磁处理:1、检查厂用电是否切换,如果未切换作相应处理。
2、发电机失磁,而失磁保护没有动作,系统电压低至极限值时应立即手动打闸停机。
3、如果系统电压低应联系值长增加其它发电机的无功出力,防止电网瓦解。
五、失步处理:1、在发电机电压允许的前提下尽可能增加发电机的无功。
2、如果系统频率正常可适当降低发电机的有功。
3、采取上述措施后仍不能恢复同步,失步保护不动作时如威胁设备安全时,应将失步的发电机与系统解列。
4、如由于发电机失磁引起系统振荡而失磁保护不动作时,应立即将失磁的发电机解列。
六、防止失磁、失步措施:1、各值做好发电机失磁、失步的事故预想,防止事故扩大。
2、巡检时注意检查各保护装置工作正常。
3、巡检时检查励磁系统各保险、开关正常,系统无异常报警。
4、运行中加强励磁碳刷的检查。
5、励磁系统操作严格执行监护制度。
6、机组大小修中做励磁系统相关试验及发变组保护传动试验正常。
7、定期核对保护装置定值正确。
8、定期试验柴油发电机正常。
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In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
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发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(正式版)
发电机失磁跳闸原因分析及防止对
策(正式版)
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材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。
〔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280 MW,4号机组带80 MW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80 MW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395 MW。
9:20,1号机无功负荷由65 Mvar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40 Mvar,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295 MW,3号机备用。
1号机带有功负荷95 MW,无功负荷56 Mvar,17:15,1号机无功负荷同时升至80 Mvar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40 A,实际运行电流达50~60 A,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
内部管理系列 | INTERNAL MANAGEMENT 编号:TP-AR-L1036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)
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