200MW汽轮发电机组灭磁方式探讨
浅析300MW汽轮机发电失磁故障及处理
浅析300MW汽轮机发电失磁故障及处理生产运营部崔志强前言汽轮发电机的激磁系统是机组运行中较为薄弱的环节，发电机失磁故障占机组故障比例也较大。
所谓汽轮发电机的失磁运行，系指发电机正常运行时，可能由于励磁开关误跳，励磁机或半导体励磁系统放生故障，转子回路开路及断路等原因，使发电机全部或部分失去励磁，但仍供给一定的有功功率，并以低转差率的异步运行状态与电网继续并列运行的一种特殊运行方式。
这对电网及机组本身都有一定的不良影响。
但由于300MW发电机失磁运行还能继续向电网供给大量的有功，因此，在失磁后，系统电压降低值在允许范围内，又无损坏发电机的情况下，则不必匆忙将发电机与系统解裂，以争取一定的时间来排除失磁的原因，恢复激磁，保证机组正常运行。
所以，电气值班员对发电机失磁故障必须事先有一定的思想准备：明确掌握发电机失磁后的失步过程、异步运行、恢复励磁后再同步过程以及发电机失磁后观察到的现象、失磁时的处理，做到心中有数。
及时、准确地分析和处理失磁故障，这对于确保机组供电的可靠性和系统得稳定性具有重要的意义。
对失磁运行的研究，是发电机运行中予以重视的问题。
1 发电机失磁后的失步过程汽轮发电机正常运行时，原动机的输入机械转规和轴上摩擦转矩，电磁制动力规处于平衡状态，转子以同步速度旋转，这时送出的电磁功率为：P e＝m·E o·U／X t·sinδ,在QFSN－300－2型齐鲁发电机中：相数m为3 ，在与无穷大电网并联的情况下：U为发电机端电压20KV，且当电机不饱和同步电抗Xt为1.836；又维持发电机激磁电流不变即发电机空载电势E o为常数时，P e随功率角δ按正弦规律变化。
因励磁系统故障，当刚刚失去励磁时，转子励磁产生的磁通则按指数规律逐渐下降直至衰减到零。
同时，由励磁通在定子绕组中感应得电势也按同一指数规律衰减。
随着定子绕组电势的减小，发电机的电磁功率P e也相应减小，致使电机轴上出现原动机转矩大于制动力矩的不平衡情况。
发电机灭磁工作原理分析
发电机灭磁工作原理分析作者：张燕星来源：《城市建设理论研究》2013年第19期摘要：简要介绍旺隆电厂励磁系统，说明了发电机灭磁开关结构及工作原理，分析了灭磁装置在各种工况下工作原理及过电压保护相关内容，以及非线性电阻的特性与应用。
关键词：励磁；灭磁开关；非线性电阻；过电压中图分类号：TB857+.3 文献标识码：A 文章编号：引言灭磁是发电机运行操作的一个环节，也是发电机及主变压器内部故障的一项保护措施。
同步发电机发生内部故障时，虽然继电保护装置能快速地把发电机与系统断开，但磁场电流产生的感应电势继续维持故障电流。
无论是发电机机端短路或部分绕组内部短路，时间较长，都可能造成导线的熔化和绝缘的烧坏。
如果系统对地故障电流足够大时，还要烧铁芯。
因此，必须迅速将发电机灭磁，使其电压降至熄弧电压以下，以限制发电机故障时损坏的范围。
1.概述旺隆热电厂位于广州市增城新塘镇，其发电机型号为QF-100-2，哈尔滨电机厂生产。
励磁系统采用国电南瑞SAVR-2000调节器，励磁方式为静止自并励方式。
灭磁开关型号为SACE E3H/E20（厦门ABB）自并励励磁系统通常采用逆变灭磁加直流开关灭磁的方式。
逆变灭磁时使整流装置的控制角90α>°，整流装置出现负电压，发电机转子绕组中的电磁电量反馈回电源系统中。
逆变角越大负电压值也越大，灭磁速度越快，但α角加整流装置的换弧角应小于180°，以防止逆变失败。
励磁变压器电抗较小，换弧角在强励电流时一般小于30°，因此逆变角α可采用140°∼150°。
自并励系统逆变灭磁时励磁电压下降，发电机端电压也随之下降。
电源电压的下降使逆变速度也相应降低，因此一般在逆变一段时间后跳开灭磁开关，以加快后期的灭磁速度，并保证可靠灭磁。
现阶段，同步发电机自并励系统中采用非线性电阻灭磁的方法得到广泛的应用，由于非线性电阻在灭磁过程中磁场绕组反电压基本不变，因此它的灭磁速度远快于线性电阻灭磁。
发电机励磁和自动灭磁开关
何为发电机励磁和自动灭磁开关（灭磁讲座之一）前言励磁陈小明溯江而上开博一年多，得到了许多朋友的厚爱和支持，特别是得到了励磁界朋友的肯定，本人既高兴又惶恐，一直想写一些励磁技术培训博客感谢大家。
在励磁网上的论坛里，发现发电机灭磁技术，特别是自动灭磁开关的技术问题很热门，故决定在这个辞旧迎新的日子里，首先开始灭磁技术讲座，阐述我个人对灭磁技术的理解，希望大家喜欢，希望大家评论和留言，或给我发邮件，互相学习和交流，共同进步。
2009年12月21日，我带着这个想法征求葛洲坝电厂黄大可老师的意见，他很支持，并且给了我一本他自己翻印的书，有了他的支持，更加增添了我的决心和信心，尽管我们在很多技术问题上看法不尽相同，但是对于传播励磁知识，都有一个火热的心。
何为发电机励磁和自动灭磁开关？由发电机、变压器和输电设备构成的电力系统，只向广大用户提供一种产品，那就是电。
衡量这种产品的质量指标主要有两个，一个是频率，一个是电压。
保证频率的稳定需要发电机调速器，保证电压的稳定需要发电机励磁装置。
从结构上讲，发电机分为静止的定子和旋转的转子，励磁装置向转子提供可以调节的直流电流产生旋转磁场，旋转磁场切割定子线圈产生交流的感应电势，感应电势经过输电线路向用户提供电力。
用户的电压过低就增加励磁，电压过高就减少励磁，最终保持电力系统电压的稳定，这是直流励磁的同步发电机励磁装置的最基本原理。
目前还有少量的交流励磁的同步发电机，例如双馈风力发电机，此时的励磁装置输出可以调整幅值和频率的交流励磁电源，励磁的作用不仅只是稳定电压，还可以小范围的稳定频率。
无论何种励磁，只有在发电机正常运行时需要励磁，当发电机停机备用、检修和故障时，我们都需要快速安全的减小励磁，使发电机的磁通降低到接近于零的过程称为灭磁过程。
最简单的灭磁方式是断开转子绕组。
但是由于回路电感很大，在转子绕组两端产生相当大的过电压，会使绝缘击穿。
因此，灭磁时必须使转子绕组接至放电电阻或反电势上。
【案例探讨】8种汽轮发电机重大事故案例详解
【案例探讨】8种汽轮发电机重大事故案例详解0、前言一般说来，汽轮发电机事故多缘于材料和结构上的缺陷。
但近年来，随着我国电力生产规模的不断扩大、汽轮发电机单机容量的不断攀升，因机组振动等原因造成的汽轮发电机事故也时有发生，尤其是特重大事故的发生，已经严重影响到机组的安全运行，同时给电厂和发电设备制造厂带来巨大经济损失。
下面从事故类型结合国内外典型案例对汽轮发电机常见事故进行介绍。
1.轴系断裂事故汽轮发电机组的大部分事故，甚至比较严重的设备损坏事故，多由振动引起，机组异常振动是造成设备损坏的主要原因之一。
机组振动会使设备在振动力作用下损坏；长期振动会造成基础及周围建筑物产生共振损坏。
这当中，机组轴系扭振现象是发展大电网和大机组所面临的重大课题。
1970年代以前，由于单机容量相对较小，扭振的危害性并不突出；但近几十年来，随着超高压大电网和大功率机组的投产，国内外陆续发生多起网-机谐振造成机组严重损毁的重大事故，引起全世界广泛关注。
01.日本海南#3机事故日本关西电力公司海南电厂容量为 600MW的#3 机于 1972 年 6 月在试运行中发生破坏性事故。
这次事故在机组发生巨大振动之后的极短时间内即发生。
通常，汽轮发电机振动增大的原因很多，但在如此短的时间内发生如此巨大的振动，#3 机#11 轴承（励磁机处）损坏可谓该次事故的起因。
由于#11轴承的轴承盖和轴承座装配质量不太好，试运行中，转速下降时轴振动特别大，磨损了螺栓的螺纹；超速试验时(转速上升到 3850r/min)，#11 轴承的轴振动骤然增大，致使轴承盖固定螺栓脱出，上轴瓦脱落；而上轴瓦和挡油环一起飞出后，便无法向轴承下半部提供润滑油，#11 轴承作用消失。
这时，油膜阻尼降低，导致轴系临界转速下降，接近当时的实际转速(3850r/min)，引发共振，共振随即导致励磁机轴出现巨大振动(见图)。
在机组发生巨大振动之后的极短时间内，多段轴断裂，零部件飞出，并引发火灾，酿成特大事故。
励磁系统灭磁及过压保护2003
励磁系统灭磁及过压保护1.1灭磁概述灭磁系统的作用是当发电机内部及外部发生诸如短路及接地等事故时迅速切断发电机的励磁，并将储存在励磁绕组中的磁场能量快速的消耗在灭磁回路中。
应说明的是，当采用发电机-变压器组接线时，在发电机外部至变压器，以及与主断路器连接的导线上出线故障时，发电机也需要快速灭磁。
当发电机定子绕组发生接地时，将产生接地故障电流。
如果发电机中性点经高阻抗接地，一个定子线棒的绝缘被击穿，故障电流较小，则铁芯损伤不会太严重。
如果故障电流较大，除击穿线棒绝缘外，还将有严重的铜和铁芯的烧损，这种故障至少需要更换损坏的绝缘，甚至部分地拆修发电机的定子铁芯。
因此，有的制造厂认为，发电机可以不采用灭磁开关，对于生产具有无刷励磁系统机组的厂家，更倾向于这一观点。
因为在小电流故障时，并不需要快速灭磁，而当大故障电流时，快速灭磁能否限制铜线绕组以及铁芯的损坏程度仍有争议。
更多的厂家认为如果不采用快速灭磁装置，则在某些场合，本来很小的损坏会导致更大的烧损故障，因此，采用简单而有效的快速灭磁装置还是必要的。
如上所述，对发电机灭磁系统的主要要求是可靠而迅速地消耗储存在发电机中的磁场能量。
最简单的灭磁方式是切断发电机的励磁绕组与电源的连接。
但是，这样将使励磁绕组两端产生较高的过电压，危机到主机绝缘的安全。
为此，灭磁时必须使励磁绕组接至可使磁场能量耗损的闭合回路中。
另外，在实现灭磁方式的依据上，各国的观点不尽相同，例如在灭磁原理上有两种不同的方式，即耗能型灭磁装置和移能型灭磁装置。
耗能型灭磁装置的作用原理是将磁能消耗在灭磁开关装置中，当灭磁开关主触头打开后，储存在发电机励磁回路中的磁场能量形成电弧并在燃烧室中燃烧，将电能转换为热能直至熄弧。
国内应用最为广泛的DM-2型灭弧栅灭磁装置即属于此类产品。
同时，由于这种灭磁开关多与发电机励磁绕组串联连接，故称这种灭磁方式为串联灭磁。
与上述灭磁方式对应的是移能型灭磁装置，在这种灭磁方式中，磁场能量不由灭磁开关装置耗能，而是由灭磁开关将磁场能量转移到线性或非线性电阻耗能元件中。
发电机保护原理资料讲解
发电机保护原理发电机保护原理大型发电机的造价高昂，结构复杂，一旦发生故障遭到破坏，其检修难度大，检修时间长，要造成很大的经济损失。
例如，一台20万kW的汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化，为退磁需停机1个月以上，姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损失就近千万元。
大机组在电力系统中占有重要地位，特别是单机容量占系统容量较大比例的情况下，大机组的突然切除，会给电力系统造成较大的扰动。
因此，发电机的安全运行对电力系统的正常工作、用户的不间断供电、保证电能的质量等方面，都起着极其重要的作用。
1.发电机故障形式由于发电机是长期连续旋转的设备，它既要承受机身的振动，又要承受电流、电压的冲击，因而常常导致定子绕组和转子线圈的损坏。
因此，发电机在运行中，定子绕组和转子励磁回路都有可能产生危险的故障和不正常的运行情况。
一般说来，发电机的故障和不正常工作情况有以下几种：(1)定子绕组相间短路故障：定子绕组相间短路故障是对发电机危害最大的一种故障。
故障时，短路电流可能把发电机烧毁。
(2)定子绕组匝间短路：定子绕组匝间短路时，在匝间电压的作用下产生环流，可能使匝间短路发展为单相接地短路和相间短路。
(3)定子绕组接地故障：定子绕组的单相接地故障是发电机内较常见的一种故障，故障时，发电机电压系统的电容电流流过定子铁心，造成铁心烧伤，当此电流较大时将使铁心局部熔化。
(4)励磁回路接地故障：发电机励磁回路一点或两点接地时，一般说来，转子一点接地对发电机的危害并不严重，但一点接地后，如不及时处理，就有可能导致两点接地，而发生两点接地时，由于破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈振动，或将转子绕组烧损。
(5)定子绕组过负荷：超过发电机额定容量运行形成过负荷时，将引起发电机定子温度升高，加速绝缘老化，缩短发电机的寿命，长时间过负荷，可能导致发电机发生其他故障。
(6)定子绕组过电压：调速系统惯性较大的发电机，如水轮发电机或大容量的汽轮发电机，在突然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿。
同步发电机灭磁
第五章同步发电机的灭磁第一节概述近年来，随着主机容量的增加，发电机的自动灭磁系统越来越受到重视。
特别是对于采用快速励磁系统的同步发电机而言，当电机内部出现故障时，要求尽快地灭磁以缩短在故障点的燃弧时间。
当采用发电机-变压器组接线时，在发电机外部至变压器以及主断路器连接的导线上出现故障时，发电机也需要快速灭磁。
当发电机定子绕组发生接地时，将产生接地故障电流。
如果发电机中性点经高电阻接地，一个定子线棒的绝缘被击穿，故障电流较小，铁芯损伤不会太严重。
如果故障电流较大，除击穿线棒绝缘外，还将有严重的铜和铁芯的烧坏，这种故障至少需要更换损坏的绝缘，甚至部分地拆修发电机的定子铁芯。
从这一观点出发，有的制造厂认为发电机可以不用灭磁开关，对于生产具有无刷励磁系统机组的厂家，更倾向于这一观点。
因为在小电流故障时，并不需要快速灭磁，而当大故障电流时，快速灭磁能否限制铜以及铁芯的损坏仍有争议。
如果认为不采用快速灭磁装置，在某些场合本来很小的损坏会导致更大的烧损事故。
采用简单而有效的快速灭磁装置还是有必要的。
特别是现代大型水轮发电机多采用单元式接线，为降低发电机、变压器及高压电缆（若有的话）故障所造成的损害，希望发电机在此情况下能快速灭磁。
由于汽轮发电机转子本身的巨大阻尼作用，使汽轮发电机的快速灭磁变得十分困难。
但对水轮发电机，快速灭磁是可以实现的，并且具有十分重要的意义。
如上所述，对发电机灭磁系统的主要要求是可靠而迅速地消耗存储在发电机中的磁场能量。
最简单的灭磁方式是切断发电机的励磁绕组与电源的连接。
但是这样将使励磁绕组两端产生较高的过电压，危及到主绝缘的安全。
为此，灭磁时必须使励磁绕组接至可使磁场能量耗损的闭合回路中。
目前灭磁系统就其原理而言，主要有以下几种方式：（1）具有短弧栅片的灭磁系统；（2）利用非线性电阻的灭磁系统；（3）利用恒值电阻的灭磁系统。
如按磁场能量的消耗方式而言，在灭弧栅片式灭磁系统中，磁场能量主要消耗在开关中，可称为耗能型。
同步发电机灭磁方法
同步发电机灭磁方法《同步发电机灭磁方法那点事儿》哎呀，说起同步发电机灭磁方法，这可有点像在解开一团乱麻，还得小心翼翼的呢。
我就记得有一次啊，我跟着师傅去一个发电厂瞅了瞅那些大发电机。
一进去，那场面，嚯！好多巨大的机器在嗡嗡作响，就像一群钢铁巨兽在低声咆哮。
我的目光一下子就被那几台同步发电机给吸引住了。
师傅说，这发电机要是出点啥毛病，灭磁可是个关键步骤。
我就看到那些发电机周围有好多复杂的线路和设备。
师傅告诉我，灭磁的方法其实有好几种呢。
一种就是采用线性电阻灭磁。
你看啊，这就好比是给电流找了一个平缓的下坡路，让它慢慢流走。
那个电阻就像一个小小的收费站，电流经过的时候就一点一点地消耗自己的能量，最后就没劲儿了，就像一个跑累了的小仓鼠，慢慢停下来。
在那个发电厂里，我看到连接电阻的线路都特别粗，师傅说这是因为要承受很大的电流呢，要是线细了，那可就像小水管接大水龙头，一下子就爆掉了。
还有一种灭磁方法是采用非线性电阻灭磁。
这可就有点神奇了。
非线性电阻就像是一个有个性的小卫士。
平常的时候，它对电流有点爱搭不理的，但是一旦电流太大，它就突然变得很“强硬”，像个大力士一样把电流的能量给吸收掉。
我当时就好奇地问师傅，这东西怎么这么神呢？师傅笑着说，这就跟人的脾气似的，平常看着温和，真到事儿上就不一样了。
我仔细瞧了瞧那些非线性电阻的设备，它们的形状有点怪，但是一看就很结实，感觉能顶得住很大的压力。
再说说灭磁开关灭磁这种方法吧。
这灭磁开关就像是一个大门的守卫。
当需要灭磁的时候，它就“啪”地一下把路给切断。
不过这切断也不是那么简单的事儿。
就像你关门的时候，如果太用力，可能会把门框给弄坏；如果太轻呢，门又关不严。
这灭磁开关切断电路的时候，也要掌握好那个度。
我看到那灭磁开关的构造也很复杂，有好多小零件，师傅说每个小零件都有它的作用，就像一个小团队一样，缺了谁都不行。
从那次去发电厂参观之后，我就对同步发电机灭磁方法有了更深的印象。
大型汽轮发电机励磁系统灭磁异常原因分析及反措建议
660 20 21169 0.0755 0.701 8.61 0.956 4534 445 1480 139 150 15 <4000 6000A 0.2 1440
磁实现了对转子耀的腿灭磁，的异常 意味着2号机组灭磁回路存在某种缺陷，在缺陷消除 之前她继续试验与髓面临未知的风险。
2号融变
图2定子绕组三相短路试验接线图
ZHANG Jiancheng, WU Kuayu (State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute, Hangzhou 310014, China) Abstract: The abnormality of excitation voltage and current waveform during the de-excitation test of a 660MW turbine generator is analyzed in this paper. The fault which causing the de-excitation abnormality is preliminarily located by comparing the timing control design of the de-excitation circuit and the actual fault waveform. The fault point is confirmed through on-site investigation and corrected at the same time. Based on the recording feult wavefonn data, the potential damage caused by the fault is evaluated. The fiirther counter-measures suggestions for improving the de-excitation test are proposed at last. Key words: turbine generator; excitation system; de-excitation test; abnormal waveform
发电机灭磁及过电压保护介绍(NR)资料
27
开关及移能方式
• 交流侧灭磁开关
2）在交流侧开关分断后仍保存触发脉冲或变流元 件为整流二极管，假设当前导通的桥臂为+A和-C， 开关B相没有电流直接分断，如果弧压没有将电流 转移到灭磁电阻回路，经过60度后，经过脉冲触发， 要将电流换至+B相，B相断口已分断，换相失败， 仍在+A和-C中流通，再过60度后，-A相触发脉冲， 电流由-C相转至-A相，最终形成A相上下桥臂直通， 形成转子回路短接灭磁（Um=0），流过交流开关电 流衰减至零，断口电弧熄灭，但由于零电压灭磁， 灭磁时间会比较长，按转子时间常数进行衰减。
灭磁耗能方式
• 非线性电阻耗能方式
灭磁过程中转子两端电压不变，电流直线下降，非 线性电阻阻值随流过电流减小而增大，非线性电阻 特性为：
9
U Ki
β称为非线性系数，β愈小，电流衰减过程中励磁
电压的变化愈小。
灭磁耗能方式
• 非线性电阻耗能方式
10
灭磁用非线性电阻主要是SiC和ZnO，ZnO国内生产， SiC国外进口，ZnO非线性系数为0.046，SiC非线性系 数为0.3，就非线性性能看，ZnO非线性灭磁电阻要优 越得多。ZnO非线性灭磁电阻，采购容易，价格便宜， 灭磁残压容易控制，灭磁速度快 。SiC非线性灭磁电阻体积比较小 ，耐用性较好。采用非线性电阻 在灭磁残压的控制上，需要格外 小心，避免开关的配合不合理， 导致灭磁的事故。
12
灭磁耗能方式
• 逆变灭磁方式
如果给发电机转子提供直流电流的变流器采用可控 硅全控桥型式，当控制角大于90°时，整流装置输 出电压为负，励磁电流也相应的从正到负，但当励 磁电流衰减到零时，由于整流装置不能反向导通而 截止。灭磁过程中相当于在转子绕组上加固定反向 电压，磁场能量通过可控硅换流装置反馈回励磁电 源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、概述 同步电机'>发电机的励磁系统是指供给同步电机'>发电机的励磁电流的电源及其附属设备，其主要作用是当电机'>发电机正常运行时， 供给电机'>发电机维持一定电压及一定无功输出所需的励磁电流；当电力系统短路、负荷忽然增、减时，对电机'>发电机进行强行励磁、减磁，以 进步电力系统运行的稳定性和可靠性；当电机'>发电机内部出现短路时，对电机'>发电机进行灭磁，以避免事故扩大。 200MW汽轮电机'>发电机组上同步电机'>发电机的灭磁主要有直流励磁机励磁系统灭磁方式和交流励磁机灭磁方式两种。 二、200MW汽轮电机'>发电机组直流励磁机励磁系统的灭磁方式及其存在题目分析 当前200MW汽轮电机'>发电机组励磁系统可分为同轴直流励磁系统和半导体励磁系统，在主要采用直流励磁机作为200MW汽轮电机'>发电机励磁电源的年代，规定应在电机'>发电机转子回路内装设灭磁开关，其主要原因如下： ⑴直流励磁机残压较高，在额定转速下，即使直流励磁机励磁电流减少至零，假如电机'>发电机转子回路不断开，电机'>发电机机端电压可达额定值的20左右。这样，假如在灭磁时不同时断开转子回路，就会存在以下两个题目： 电机'>发电机电压不能降低到故障点电弧的熄灭电压以下。 电机'>发电机内部故障时，电弧的自然熄灭电压为500V（峰值），按电机'>发电机额定电压10500V，残压为10计算，则直流励磁机完全灭磁后的电机'>发电机停机，这将大大扩大电机'>发电机的损坏程度。 电机'>发电机保护跳闸后，需要在电机'>发电机电压为零时对各部分进行检查，如属保护误动，可以立即并网，重新向电网送电。假如电机'>发电机残压很高，则在断开电机'>发电机时需要立即停机，这也将使事故扩大，延长故障处理时间。 ⑵ 直流励磁机故障较多，为了在直流励磁机故障时电机'>发电机能继续运行发电，采用直流励磁机的电机'>发电机均设有备用励磁机。在主直流励磁 机事故切换到备用励磁机时，有时需要将转子回路断开，进行切换，或者短时无励磁运行，以便处理下游励磁机的缺陷，使其能恢复正常运行。因此，灭磁开关又称 磁场开关。 ⑶进步灭磁速度 早期的汽轮电机'>发电机转子阻尼比较弱，运行力率也较低，在电机'>发电机转子回路内装设灭 磁开关可以进步灭磁速度，效果较好。同时，早期汽轮电机'>发电机一点接地保护不完善，并答应电机'>发电机静子一点接地后继续运行。因此， 电机'>发电机山静子一点接地发展为静子两点接地故障的机会就大大增加，由于静 子绕组两点接地故障引起铁心烧坏的事故相对多一些，因此以为采用快速 灭磁可以限制静子两相对铁芯短路时铁芯的烧坏程度。 ⑷电机'>发电机转子额定电流较小 采用直流励磁机励磁的汽轮电机'>发电机容量较小，其额定励磁电流一般为几百安培，当时直流开关制造上没有困难，运行也很可靠。 三、200MW汽轮电机'>发电机组交流励磁机励磁系统灭磁方式及其存在题目分析 60年代后期由于硅整流装置的发展，国内外大型汽轮电机'>发电机尽大部分已采用交流励磁机整流励磁系统或可控硅励磁系统。我国生产的的 200MW汽轮电机'>发电机目前已几乎全部采用该励磁系统。额定转子电流都已增大到1765A，通过在转子回路内加装直流灭磁开关来灭磁，不仅价 格较贵，而且由于国产大电流直流开关可靠性较差，运行维护、调试比较困难，要求也比较高，运行中经常出现开关的拒动和误动及开关触头发热等题目。灭磁开关 误动作，为了进步电机'>发电机灭磁系统的可靠性，很多单位提出了改进措施，回纳起来有如下几类： 1.采用DM2开关与非线性电阻配合。 2.人工过零非线性电阻灭磁. 3.与DM2开关并联熔断的非线性电阻灭磁方式。 4.与DM2灭磁开关并联电阻的灭磁方案。 以 上四种均是在保存原灭磁开关的基础上提出的，它们在解决灭磁开关容量不足方面可以起到很好的作用，但还不能解决开关的拒动和误动题目。灭磁开关误动作，直 接造成电机'>发电机的失磁事故；在需要灭磁时，尤其是事故情况下需要灭磁时，灭磁开关拒动又会造成事故的扩大，这都是不答应发生的。 由于上述改进措施均未能解决灭磁开关机械缺陷所造成的开关拒动和开关误动题目，近年来，有关厂家研制了新的开关来代替灭磁开关。上海立新开关厂研制了 1600/08快速磁场断路器，与非线性电阻配合，实现灭磁。90年又生产了两常开一常闭的快速磁场断路器，与线性电阻配合，实现灭磁。沈阳低压开关厂研 制了DM□—3150和DY□—3150两个系列的灭磁开关。DM系列灭磁开关为带灭弧栅的大容量灭磁开关，DY系列为不带灭弧栅，而是与非线性电阻配 合，靠非线性电阻吸收能量的灭磁开关。以上生产的大容量直流开关，不但价格贵，运行维护、调试比较困难，要求也比较高。同时，是否能可靠运行也有待于积累 运行经验。 200MW机组运行单位对于正在运行的灭磁开关，为了进步其可靠性，在运行方式方面也作了改进如下： ①为了减少灭磁开关操纵次数，防止断开灭磁开关时不能灭弧的事故发生，在正常停机等灭磁开关操纵时，不跳灭磁开关改为将交流励磁机励磁电流降到零后，断开励磁调节器电源开关。 灭磁开关只作为事故时快速灭磁之用。 ②需要灭磁开关的动作实行灭磁时，灭磁开关延时动作，先由励磁调节器逆变0.5秒后再断开灭磁开关，以改善其工作条件，也有将灭磁开关延时动作时间增大到2～3秒的，其灭磁特性已接近自然灭磁，这样又有可能发生小电流不能进进灭弧栅而引起过电压及烧坏开关的现象。 上述两种措施，固然能减少灭磁开关的操纵，减轻其负载，使矛盾有缓和，但未能解决灭磁开关缺陷的根本题目。 5、200MW汽轮电机'>发电机组上采用交流励磁机灭磁代替电机'>发电机磁场回路灭磁理论分析。 （1）交流励磁机残压比较低，一般不大于5，只有3左右，而且电机'>发电机都采用高压氢冷，电弧熄灭电压已高于500V。 （2） 电机'>发电机不容许定子线圈一点接地情况下继续运行。因此，都有完善的定子线圈一点接地保护，一旦发生一点接地，就动作跳闸停机或发出信号。从而 完全避免了从一点接地过渡到两点接地的可能性。根据事故统计材料，几年间电机'>发电机未发生过两点接地故障。当然也就未发生过因两点接地故障引起 静子铁心烧坏的事故。
（3）电机'>发电机有比较强的阻尼，而且运行力率高，使快速灭磁的作用明显降低。 （4）快速灭磁对大型汽轮电机'>发电机的实际影响 以—台200MW电机'>发电机为例，其参数为： Tdo=7.68″X′d=24.23Xd=195 Xd=14.44X2=17.62TF=5S 分别计算Tm，T′m，Tm3，T′m3d，Tm2和T′m3d，结果列于表1 表1快速灭磁的影响 Tm工况自然灭磁（单位）秒快速灭磁的影响不计及阻尼效应计及阻尼效应 空载7.681.873.92 二相短路1.510.380.77 三相短路0.950.240.49 ③Q轴磁通过灭磁的影响 电机'>发电机空载运行或三相短路时，电机'>发电机只存在D轴磁通。但电机'>发电机额定运行，特别是高力率运行时，Q轴磁通占的比例很大，而Q轴磁通是不受快速灭磁影响的。 表2列出了有功功率为额定时D、Q轴磁通分量之比。 表2D、Q轴磁通变化表 功率因数0.850.91.0 D轴磁通1.00.940.67 Q轴磁通0.550.630.78 ④灭磁速度对电机'>发电机故障程度及修复工作的影响 电机'>发电机内部故障时，灭磁对限制故障的发展是很重要的，这里的关键在于是否能及时实现灭磁。例如：马头电厂#7机（QFQS- 200-2），1985年11月3日运行中由于C相接线盒焊接不良，造成BC相间短路，差动保护动作，电机'>发电机主开关跳闸，但DM2灭磁开关 拒动，远方操纵也跳不开，直至值班员跑到开关站间才手动断开DM2，这样使故障时间持续很长，电机'>发电机静子绕组严重烧坏，转子铁芯及绕组也有 局部烧伤。 汽轮电机'>发电机自然灭磁和快速灭磁，在灭磁时间上相差未几，这对电机'>发电机故障时损坏程度的影响较小的，一般 不会影响电机'>发电机的修复时间。只有在下述临界情况下，即当电机'>发电机发生两相对地短路，使电机'>发电机铁芯烧坏，假如能快 速灭磁，烧坏的铁芯可以局部修复，而采用自然灭磁时，铁芯的烧坏程度就会扩大到必须取出所有静子线棒，更换矽钢片才能使电机'>发电机修复运行，只 有这时，快速灭磁才有意义。但是，实际上现代大型汽轮电机'>发电机两相对铁芯的短路事故极少，更难碰到这样一个临界状态，即电弧早熄灭1～2秒铁 芯可以局部修复，假如延长1～2秒就必须取出线棒大修。 在我国历年来对电机'>发电机事故的调查统计中，未发生电机'>发电机两 相对铁芯短路，假如延长2～3秒灭弧，铁芯烧坏的程度就需要将静子铁芯重新组装的情况。从1978年至1990年的统计中，共发生铁芯事故9次。 100MW以上汽轮电机'>发电机未发生过两相对铁芯短路的事故，和因此而造成的烧坏事故。100MW以上汽轮电机'>发电机两次铁芯严重烧 坏的事故均与励磁回路无关，电机'>发电机均未跳闸灭磁。所以其损坏程度与灭磁速度无关。 从上述1985年马头#7机事故还可以看出， 电机'>发电机内部不对称故障时，长时间不灭磁也可能导致转子铁芯和绕组的损坏，这种情况，在灭磁开关拒动时是完全可能发生的。依靠电机'> 发电机磁场回路内的灭磁开关动作的方案都存在这种危险。采用自然灭磁时，即采用交流励磁机灭磁的方案，固然灭磁时间常数增加了零点几秒，但不会导致转子铁 芯和绕组因负序电流而受到烧伤。以东方电机厂200MW（QFQS-200—2）汽轮电机'>发电机为例，根据试验实测，其稳态负序能力为15，暂 态负序能力（I2t）为10.8，国标的规定值为8，部标的规定值为7。按电机'>发电机的设计值计算（Td0=6.55秒，Td3=0.803 秒），电机'>发电机机端两相短路时的I2t值为4.33，小于部标、国标和制造厂提供的容许值。按实测值计算，（Td0=7.55 秒，Td3=1.93秒）为6.13，也低于规定的容许值。 由上可知采用交流励磁机灭磁代替电机'>发电机磁场灭磁，在技术上是可行的，另外此方法不仅节省了用度，而且使磁场回路结构简单、安装调试方便，运行维护简单，可以大大的进步灭磁回路的运行可靠性。 四、河南新乡火电厂电机'>发电机交流励磁机励磁系统灭磁方式的改造措施 新乡火电厂#4、#5机（200MW）为哈尔滨电机厂生产的200MW（QFSN-200-2）机组，其电机'>发电机励磁系统是哈尔滨电机厂配 套的带永磁副励磁机的交流励磁机---静止硅整流器励磁系统，即通常所说的“三机”交流励磁系统，但其灭磁方式仍用直流励磁机励磁系统所采用的灭磁方式, 即在电机'>发电机转子回路上装设大容量直流断路器的灭磁方式。