摘要：同步发电机励磁控制性能的好坏对于电力系统的稳定性和安全性起着至关重要的作用，目前发电厂同步发电机还存在很多故障，对发电厂同步发电机常见故障的分析具有非常重要的意义，相关工作人员必须有针对性的采取有效措施，加大对故障的处理力度，最终为提升电能输送可靠性奠定良好的基础。基于此本文分析了发电厂同步发电机常见故障及处理对策。
关键词：发电厂；同步发电机；常见故障；处理对策
1、同步发电机的工作原理
同步发电机将机械能转换成电能，利用的是电磁感应原理。同步发电机的构成主要分为两块，一个是转子，另一个是定子。绕组和定子铁芯合而为定子，其分成了三组，在定子槽里平衡放置；绕组和铁芯合而为转子，将电流通过绕组时，发电机内部就产生了磁场，然后使用一个设备连接转子使其转动，绕组模块接通用电设备时，定子绕组上就会感应出电动势，定子绕组中就能发出电能，产生三相电流。
2、同步发电机的类型
同步发电机大致可分为以下几种:按冷却介质分为水冷却、氢气冷却和空气冷却等；以转动来源进行分类，有水轮制电设备、汽轮制电设备，柴油制电设备及燃气制电设备等；以本体结构来分类，有旋转磁极式和旋转电枢等；按主轴安装方式分为立式安装和卧式安装等。同步发电机关键是要有发电机的额定这个前提条件，这样功率因数、容量、定子电流、定子和励磁电压、频率、转速、效率、温度、励磁电流这些设备才能安全平稳的运行。
3、发电厂同步发电机常见故障以及处理
3.1、整流变压器高压熔丝熔断
故障表现：若熔丝熔断现象产生于整流变压器高压侧中时，将导致原边缺相现象存在于变压器中，由于一定的变化产生于变压器副边中，严重破坏了同步关系，此时调节器的功能将丧失，那么就会促使失控状态成为可控硅的主要状态，大幅度的下降现象开始在整流桥输出中形成。
处理措施：一旦上述问题产生，发电机将无法机械正常运行，工作人员必须在设备断电的基础上，对熔丝进行更换。
3.2、单相可控硅击穿
故障表现：如果某相可控硅击穿，在对负反馈控制原理进行应用的过程中，应保证励磁电流不发生改变，促使恒定的现象产生于无功和电压中。在这一过程中，控硅全开通可以在故障相中实现，此时如果108°为控制角的度数，会产生最小的故障整流桥输出，同时维持较高的励磁电压。励磁电流将不再受调节器控制，其值将远远高于额定励磁电流，而不对称的现象将产生于整流桥交流侧三相电流中，同时直流分量较大，此时剧增的现象会在励磁变压器激磁电流中形成，在饱和的铁芯背景下，将对高压绕组绝缘造成威胁，甚至导致设备被烧毁。发电机强励是在三相半控桥一相可控硅击穿的基础上产生的，此时将导致异常增大的无功电流、机端电压和励磁电流产生于发电机中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果迅速熔断现象产生于快速熔断器中，将导致可控硅退出工作，励磁电流会再次受调节器控制，由于自动调节是调节器的主要功能，此时将降低控制信号，那么就会促使开放角在两相可控硅中自动增大，那么发电机励磁电流不变或者产生一定程度的下降以后，此时将导致不平衡的现象产生于整流变压器付边三相中，其中一相过载，那么无功负载将在发电机中降低。
处理措施：提升可控硅器件质量并将其正确应用于整流桥中至关重要，同时在对过电压进行限制的过程中，应对阻容吸收装置进行装设。将快速熔断器应用于硅二极管和可控硅元件中，可以发挥短路保护的作用，在这种情况下，快速熔断器在击穿时将迅速熔断，确保故障元件退出工作，同时在对熔断器进行装设的过程中，可以对回路进行有效监视。
3.3、发电机内部绝缘故障
3.3.1、故障原因
发电机内部绝缘故障，是因为发电机线圈绝缘损坏或铁芯短路引起的。发生接地故障的原因有以下几种。1)过电压引起。发电机在电网中发生单相接地时，其他两相电压会升高，最高大相电压的槡3倍。更为严重的过电压引出线路上，发生A相弧光接地时，若发电机定子线圈B、C两相中有一相绝缘不良，则绝缘不良的一相就会被过电压击穿，从而发生两点接地故障。2)在检修时因不注意而把工具零件丢在发电机里；或是在运行中转子上的零件，如绑线式转子的绑线甩开，打在绝缘线圈上，造成绝缘损坏。3)由于定子线圈端部接头焊接不良，在运行中过热，使接头开焊而引起电弧将绝缘烧坏。
3.3.2、处理措施
发现上述问题时，值班人员应把励磁变阻器调到最大位置，将发电机断路及励磁开关的远方控制开关扳到断开位置，使发电机停止运行进行检查；如发生火灾应按发电机火灾事故处理。
4、同步发电机在工作中的保护措施
（1）对发电机中的定子做接地处理。很多发电机的定子绕组中性点，并没有做接地处理，这个保护便使其拥有了单相短路的接地功能。(2)保护定子绕组匝间短路。实现多重保护可利用一些特点，比如发电机双分支绕组的，利用电流分布可以构成横差保护；保护构成二次谐波电流式转子五次谐波电流匝间短路利用负序功率方向的特点；保护负序电压匝间短路利用必然出现负序电压和电流构成；保护零序电压匝间短路可利用出现零序电压等。(3)保护相间短路纵差。是发电机的主保护之一，应对发电机定子引出线和绕组的相同短路故障，可以瞬时作用到跳闸。(4)对于电流和电压有复合电压启动进行监控保护。发电机遇到故障会有信号产生，之后中断发电机连接。
这些就是同步发电机在使用过程中常遇到的问题和对应的保护方法，工作人员要做到了解设备、熟悉设备，并市场维护检修设备，就可以使整体机组平稳安全的长期使用。
总之，同步发电机运行中常见故障及处理方法能够更好的确保发电机的正常运行，因此需要重点加强对其的研究。
参考文献
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论文作者:申琪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/22
标签：发电机论文; 定子论文; 绕组论文; 电流论文; 故障论文; 电压论文; 可控硅论文; 《电力设备》2017年第25期论文;