同步发电机失磁故障的仿真研究
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。
电气本科毕业设计同步发电机失磁异步运行的机电暂态仿真
同步发电机失磁异步运行的机电暂态仿真摘要同步发电机的失磁异步运行是指同步发电机失去励磁后，仍带有一定的有功功率，以低滑差与电网继续并列运行的一种特殊运行方式。
在该运行方式下，发电机从电网吸收大量的电感性无功功率，定子电流增大，定子电压下降，有功功率减少。
从提高供电可靠性和不致即刻致使电网发生大的有功功率缺额的观点看，失磁后的汽轮发电机最好不立即从系统解列而维持一段时间在电网上运行，使我们有可能寻找失去励磁的原因并恢复励磁。
因此，失磁异步运行作为一种过渡的运行方式有很大的实际意义。
文章分析了同步发电机失磁运行的原因及现象，解释了失磁异步运行的必要，从失磁后发电机各参数的变化了解了失磁异步运行与同步运行的区别，运用数学模型和数值仿真分析了同步发电机失磁异步运行的物理过程。
关键词：同步发电机；失磁运行；机电暂态过程；数学分析；数值仿真THE ELECTROMECHANICAL TRANSIENT SIMULATION UNDER SYNCHRONOUS GENERATOR’S EXCITATION-LOSS ASYNCHRONOUS OPERATIONABSTRACTSynchronous generator field loss asynchronous operation after loss refers to the synchronous generator excitation, still have certain active power, with a low slip juxtaposed with grid continues to run a special operation mode.Under the operation mode, the generator from the grid to absorb a large number of inductive reactive power, the stator current, the stator voltage drop, active power reduction.From the reliability of power supply and not immediately in case of large active power deficiency point of view, the steam turbine generator after magnetic loss should not immediately from the system to maintain a period of time on the grid operation, we could find the cause of the loss of excitation and restore excitation.Therefore, excitation-loss asynchronous operation as a transitional operation mode has great practical significance.The article analyses the reasons of the synchronous generator field loss operation and phenomenon, explains the necessary of the excitation-loss asynchronous operation, from the changes of the generators of each parameter of the excitation-loss understand the excitation-loss run asynchronous and synchronous operation of the difference, mathematical model and numerical simulation analysis of the synchronous generator is the physical process of magnetic asynchronous operation.Key words:Synchronous generator; Excitation-loss operation; Mechanical and electrical transient process; Mathematical analysis; The numerical simulation1绪论 (1)1.1课题研究的背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3课题研究的内容 (4)2 同步发电机失磁异步运行的概述 (5)2.1同步发电机失磁的情形 (5)2.2同步发电机失磁后异步运行的条件 (5)3 同步发电机失磁后的机电暂态过程及数学分析 (7)3.1同步发电机的失步 (7)3.2同步发电机的异步运行 (8)3.3同步发电机的再同步过程 (9)3.4失磁后观察到的现象 (10)3.5励磁回路开路时的异步运行特性 (11)3.5.1 异步功率 (11)3.5.2 无功功率 (12)3.5.3 定子电流 (12)3.5.4 励磁绕组电压 (13)3.5.5 转子中的损耗 (13)4 同步发电机失磁异步运行的数值仿真 (15)4.1简单系统的失磁异步运行数值仿真 (15)4.1.1 简单系统的数学建模 (15)4.1.2 仿真模型的建立 (18)4.1.3 仿真的结果 (20)4.1.4 仿真结果分析 (23)5 总结与心得体会 (25)参考文献 (26)致谢 (28)1 绪论1.1 课题研究的背景及意义随着社会经济的发展与进步，人口数量的不断增长，人民生活用电量不断增加，电力系统的规模日益壮大，技术也不断提高，发电机组的容量越来越大。
同步电动机失磁问题的探讨百度
空压机同步电机失磁的分析和处理摘要：失磁问题对于同步电动机而言伤害是十分巨大的，由于我是初次遇到同步电动机的失磁问题，因此对这种现象并不是非常了解，所以在这里探讨一下同步电动机失磁的具体解决办法。
同步电动机失磁的通常现象，同步电动机定子电流以额定电流的3-5倍增长，转速急剧降低，考虑是异步电动机并且转子回路开路。
这样电机的状态为电机转速急剧下降，电机定子电流急剧上升，对同步电动机的损害十分严重。
一、前言我厂2002年建成投产的空分（即15000m3／h 制氧机）为炼钢生产发挥了巨大的作用。
该制氧机的安全稳定运行对炼钢生产影响很大。
离心空压机是制氧机配套的关键设备，担负着向空分提供原料压缩空气的重要生产任务，空压机能否连续安全稳定生产，直接关系着空分氧、氮、氩乃至炼钢和炼铁的稳产高产。
因此，确保空压机完好率显得尤其重要。
H700型离心压缩机主要技术参数如下：型号：3MSGE---25/15型离心空压机：进口容积流量：78000m3/min 1-2级转子转速：9560r/min 进口压力：0.093MPa(绝压) 3级转子转速:12084 r/min排出压力: 0.62 MPa(绝压) 大齿轮转速：1500 r/min轴功率：6431kw配套电机二、问题的发生2009年4月3MSGE---25/15型空压机因高压电事故非正常停机，到现场检查发现压缩机联轴器的电机侧膜片处由于承受过载，高温熔断损坏特别严重，电机地脚定位销变形，而且电机位移达10mm左右，此时空压机主电机还在以3000r/min的转速进行运转，现场紧急停车按钮失去作用，到高压室内19号运行柜上紧急停车按钮失去作用，当时看到电流值在100A左右，就直接使用开关上机械跳闸按钮使开关直接跳开。
停机后设备已不能正常开机。
于2008年5月3日开始对空压机拆卸检修，并且对其电气故障进行检查失磁问题对于同步电动机而言伤害是十分巨大的，同步电动机失磁的通常现象，同步电动机定子电流以额定电流的3-5倍增长，转速急剧降低，可以看作是异步电动机并且转子回路开路的情况。
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
同步发电机故障暂态在相坐标系下的仿真研究
件 的伴 随支 路 离散 化 模 型 ，然 后对 整 个 发 电机 建 立 离 散 化伴 随 网络 。离 散 化模 型 是用 一 个 电导 和
励磁绕组之间的磁链 以及定子绕组与转子上的阻 尼 部 分属 于 电磁 部分 。
［ａｃ酬 ＝ ０ ｂ ｃ， Ｌ ｂ口 Ｌｂ ｌ （， Ｌ
Ｌ ａ Ｌ ｂ Ｌ ｃ ｃ ｃ
其 中：
０ Ｌ Ｌ Ｓ ０ ， ＝ Ｓ＋ ｔＯ ２ Ｃ
Ｌ ｂ Ｌ ＋ ｔ Ｏ ２０ １ ０ ， ｂ ＝ Ｓ Ｌ Ｓ （ － ２ 。 Ｃ ）
不高 ，且迭代 计算量 增加 。所 以 ，电机模 型 的 改 进 就 显 得 十 分 必要 。 国 内部 分研 究者 以 Ｐ ｒ 方 ａｋ 程为基础 卅，利用 “ 综合友模 ”的方法 ，使发 电 机 模 型 与 系统 侧 同 步计 算 ，简 化 了机 网接 口 ，但
该 方 法 不 是真 正 意 义上 的相 坐标 系 仿 真 ，实 质仍
Ｋｅ ｒ ： ｅ ｅ ａｏ ｄ ｌ ｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ； ｐ ａ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｔ ｓ ｙ ｗｏ ｄｓ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｍｏ ｅ ； ｉ ｌ ｔ ｏ ｈ ｓ ｏ ｒｉａｅ
０ 言 引
国 内外 对 发 电机 的仿 真 目前 大 多 采 用 ｄ ０坐 ｑ
１ 数值计算方法［２ １， －８ １
１１ ． 离散 化模 型
标 模 型 ［１ 由 此 而 产 生 了 与 系 统 侧 接 口 的 问 ｉ， ３ 题 ，带 来 机 网 接 口复 杂 问题 ，从 而 使 运 算 精 度
选 择 合适 的数 值 积分 公 式 ，用 特 性微 分 方 程
基于matlab的同步发电机励磁系统仿真分析与...
3.2励磁控制系统的传递函数[3来自........................................................................................16
2.3励磁系统的分类...........................................................................................................8
2.3.1直流励磁机励磁系统............................................................................................8
2.4励磁系统在电力系统中的作用...............................................................................12
3同步发电机励磁系统MATLAB的建模...............................................................................15
基于MATLAB的同步发电机励磁系统仿真分析与调试
摘要
同步发电机为电力系统提供能量，其控制性能的好坏将直接决定电力系统的安全与稳定运行状况。通过掌握利用MATLAB对励磁控制进行分析和研究的技能，能灵活应用MATLAB的SIMULINK仿真软件，分析系统的性能。通过使用这一软件工具从繁琐枯燥的计算负担中解脱出来，而把更多的精力用到思考本质问题和研究解决实际生产问题上去。
同步电动机转子失磁故障的影响分析
在 源 中 ，将
相 设置为三相交
电压源，将 磁 设置为电流源，使 用 9 语句
将励磁 电 设置为关于 的 函 数 ，cur
rent = if %time ) 3 ，0A ，128A ) ，即当 时间在 3s 以
内 ，励 磁 电 流 为 128A ，当
到 3s 开 始 ，励磁
电 为 0A。
此模型是模拟同步电动机运行过 转 1 磁 突然开路的状态，此后励磁电流为零，同步
图5 转速-时间曲线
磁 电压-时间曲线，可以分析同步
0 7 5 2 Io ..00
Tw Tusl 5 o .....0 00 0 Pus If
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组开路后，转速下降并 着转速波动，此 电 机
运行状态为失步状态。电机转速的波动
电
机 的 振 动 ，可 以 通 过 现 场 振 动 监
断此时电
机发生了 。
为零。无 磁同步电动机采用同轴旋转的励
磁发电机
后
转 磁 ，励磁 电、
励 磁 发 电 机 发 电 、三相
电路整
，也可能存在故障的 磁。
，从而导致转
去励
在以
发生 后 ，转
去 励 磁 ，这种
突发 打破了电机的稳态运行，会因转子突然
开路而产生更大的
。本文对同步电动
机转子突然开路的状 行 分 析 ，对可能产生的
电流、转
速 动可以及时的发现失磁 并尽快停机，
接
关 键 词 失磁、励磁绕组开路、引线断
成的
。
D OI $ 10. 3 9 6 9 /J . ISSN. 1008-7281. 2019. 01. 10
基于MATLAB的发电机失磁故障仿真研究
2 仿真环境介绍
在建立电力系统数学模型基础上， MATLAB 用 软件实现仿真的形式主要有三种: ( 1 编写 M 文 ) 件进行数值求解。 相对于其他软件， MATLAB 语言
具有很强的矩阵特性，且定义了许多功能函数，使 编程更加简洁、高效。 ( 2 专业工具箱的利用。电 )
相同时低电压判据等1]。但上述几种失磁保护主判 ‘
据在系统振荡和外部短路等非失磁故障的情况下均 有可能发生误动。可以说现有的各种低励失磁保护 原理与装置很难做到在一切失磁故障的异常工况下 不发生误动，也很难做到一个低励失磁保护方案对 一切系统情况的各种发电机组失磁故障均起到正 确、迅速的保护功能。 所以失磁保护的目的一方面要完善现有失磁保 护判 的原理，提高其可靠性; 另一 面避免同其 他非失磁故障之间的误动情况，即保护之间的闭锁
问题。而深刻揭示失磁故障规律是这一切的基础。 计算机技术 同数值计算理论的结合为研究复杂 电力系统故障问题提供了安全、 高效、 可靠的工具。 本文在MATLAB S m hnk环境下建立用于发电机 / i u 失磁研究的某电力系统单机无穷大系统模型，进行 各种失磁故障的仿真，为实现完善可靠的发电机失 磁保护提供理论依据。
1
引言
失磁故障是一种常见的同步发电机故障类型。 通常，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者回路 发生故障以及误操作等原因均可能导致发电机失磁 故障的发生。一旦发电机发生失磁，将对系统及机 组造成极大的危害，比如系统扰动、电压崩溃、定 子过载、转子及铁心发热、厂用辅机损坏等，特别 是水轮发电机不允许失磁异步运行。 现有的发电机失磁主保护判据主要有异步阻抗 边界动作判据、静稳极限阻抗动作判据、静稳极限 励磁电压动作判据和失磁保护系统侧主判据— 三
大型发电机失磁过程及失磁保护动作特性分析
大型发电机失磁过程及失磁保护动作特性分析摘要:在电力系统保护中,同步发电机的失磁保护是最重要的保护之一。
励磁故障涉及发电机大干扰稳定性,是一个复杂并难以解决的问题。
大型发电机失磁过程伴随着定子侧电压、电流、有功、无功,转子侧励磁电压、电流以及转差的交错变化;对失磁过程中电磁量的变化进行详细分析是改进和完善发电机失磁保护的基础。
现有的保护判据在非失磁的其他工况下均有可能误动,因此,对不同失磁保护的动作特性进行研究就十分有必要。
通过Matlab分析失磁过程中电气量的变化,对现有几种保护判据的动作特性进行分析。
关键词:发电机失磁仿真失磁保护动作特性同步发电机励磁故障分为低励和失磁,所谓低励是指实际励磁电压低于静稳极限所必需的励磁电压;失磁即为发电机完全丧失励磁[1]。
统计数据表明,励磁故障约占发电机总故障的60%以上[1～2]。
因此,更深入地研究发电机励磁故障特征,提高发电机励磁保护与控制水平,对保证机组本身和电力系统的安全稳定具有十分重要的学术意义与工程实用价值。
在电力系统继电保护中,发电机失磁保护是最为重要、复杂的保护。
目前,以定子回路参数特征为判据的失磁保护通常在阻抗平面上实现,用机端测量阻抗来反映励磁故障仍是当前同步发电机失磁保护的主流,具体可反映励磁故障后出现的如下3种状态:(1)发电机大量吸收无功;(2)功率角越过静稳定边界;(3)发电机进入稳定的无励磁运行状态,机端测量阻抗的轨迹进入异步边界。
由此可鉴别发电机是否失磁。
目前,大容量发电机失磁保护判据有3种[2～8]:(1)静稳极限阻抗圆判据;(2)静稳极限有功与最小励磁电压关系判据;(3)异步边界阻抗圆判据。
本文通过对励磁故障后发电机端的相关参数的变化进行Matlab仿真计算分析保护的动作特性,发现这些阻抗圆判据都存在一些不足。
1 发电机失磁过程定性分析2 发电机失磁过程定量分析—Matlab仿真为了定量研究发电机失磁过程,建立如图2所示仿真系统,计算各电磁量变化情况。
同步发电机励磁控制系统的仿真研究
同步发电机励磁控制系统的仿真研究同步发电机励磁控制系统是电力系统中的重要组成部分，对于维持电力系统的稳定运行和确保电能质量具有重要意义。
随着科学技术的不断发展，对于同步发电机励磁控制系统的研究也在不断深入。
本文将介绍同步发电机励磁控制系统的研究现状，并提出一种仿真研究方案，通过实验验证该方案的有效性，最后总结文章的主要观点和成果，并指出不足之处和未来研究方向。
在现有的研究中，同步发电机励磁控制系统主要分为有功功率控制和无功功率控制两部分。
有功功率控制主要是通过调节励磁电流来控制发电机的转速，从而维持电力系统的稳定运行。
而无功功率控制则主要是通过调节励磁电流来控制发电机的端电压，从而确保电力系统的电压稳定。
然而，现有的研究主要集中在有功功率控制上，对于无功功率控制的研究相对较少。
针对现有研究的不足之处，本文提出了一种仿真研究方案。
在仿真环境中搭建了同步发电机励磁控制系统，并选取了相应的仿真参数。
在仿真过程中，通过调节励磁电流来控制发电机的转速和端电压，并记录仿真结果。
通过对比不同励磁电流下的仿真结果，可以得出励磁电流对发电机性能的影响。
在实验部分，本文选取了一台实际运行的同步发电机进行实验，通过调节励磁电流来控制发电机的转速和端电压，并记录实验结果。
实验结果表明，随着励磁电流的增加，发电机的转速和端电压均有所增加。
同时，本文还将仿真结果与实验结果进行了对比，发现两者具有较好的一致性。
通过本文的研究，可以得出以下同步发电机励磁控制系统对于电力系统的稳定运行和电能质量具有重要意义；现有的研究主要集中在有功功率控制上，对于无功功率控制的研究相对较少；通过仿真研究可以更加深入地了解励磁电流对发电机性能的影响；实验结果与仿真结果具有较好的一致性。
然而，本文的研究还存在一些不足之处。
仿真研究是一种理想化的研究方法，与实际运行情况可能存在一定的差异。
实验样本仅仅是一台实际运行的同步发电机，样本数量较少，可能无法全面反映实际情况。
同步发电机失磁异步运行Simulink仿真报告
《大型变压器与发电机运行》仿真实验报告仿真课题：同步发电机失磁异步运行的仿真姓名：班级：学号：实验时间：指导教师：一、实验目的1、学习熟悉MATLAB软件Simulink工具；2、熟悉建立模型的过程；3、学会分析模型、分析输出波形的方法；4、对电力仿真建立一定程度的认识；5、深入理解同步发电机失磁异步运行后各参数的变化。
二、仿真模型的建立Simulink模型建立的主要步骤：（1）建立模型窗口；（2）将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口；（3）对模块进行连接，从而构成需要的系统模型。
同步发电机失磁(突然部分失磁或全部失磁)异步运行,是指同步发电机失磁后,仍带有一定的有功功率,以小滑差与电网并列运行的一种运行方式。
同步发电机的失磁故障占机组故障的比例最大,是电力系统中常见故障之一,特别是大型机组,励磁环节较多,造成励磁回路短路或开路的几率增大。
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Ed 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, 发电机与系统失去同步。
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。
依照模型建立的步骤执行，建立了如下同步发电机失磁异步运行的仿真实验模型如图一所示。
图一：单击—无穷大系统模型Power GUI用于计算系统稳态潮流及初始值设定，其目的是为了保证仿真从稳定状态下开始运行。
用三相电源模拟无穷大系统。
各部件参量：同步发电机的机械功率使用一个常数发生器设置，数值设为111.9e3同步发电机的电压幅值使用阶跃信号发生器设置，初值设为17.8876，设置跳跃时间为1.5，计时间1.5后信号跳跃为0，以模拟失磁。
同步电机参数如下：图二：同步发电机参数设置在进行仿真计算前，先在Power GUI下进行稳态潮流计算，设置初始运行条件。
如果没有进行系统初始值设置或者设置不合理，将使系统长期处于不稳定状态。
基于MATLAB的同步发电机励磁系统仿真研究
案例 ：设置同步发 电机在 １ ５ 秒时刻 出线首端发生三相短路故 障， 研究励磁 系统在 发电机 三相短路故障过渡过程中的调节作用 。 由图 ３ － １ 可 以看出 ，当同步发 电机 １ ５ ｓ 时刻出线 首端突然 发生三 相短路时 的励磁 电压 Ｖｆ ｌ快速 上升 到最大 电压 值 ５ ，这 说 明 了 励 磁 系 统 在 三 相 短 路 瞬 态 进 行 了 强 励 调 节 来 阻 止 机 端 电 压迅速跌落 。另外 ， 还可以看出励磁 电流 ｌ ｆ ｄ的波 形 出现 了 振
Ｄ ＯＩ： １ ０ ． １ ６ ６ ４ ０ ／ ｝ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ３ ７ — １ ２ ２ ２ ／ ｔ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． １ ５ ０
１ 引 言
同步发 电机作 为 电网能 最的注 入者而 注定 成为 电网 中的重要 元 件 ，其运行性 能好坏将直接关 系到整 个电力系统是否能够保持 安全稳 定运行 ” ，同步发 电机的合理 控制为此显得 颇为重要 。虽然调 节机械 功率和励磁 电压 是发 电机控制 的最主 要的两个方法 ，但是 由 于 调节机 械功率需要 调整过程缓慢 的调速器 ，因此在研究励磁系统 的控 制时可 一 Nhomakorabea，
２ 仿真模型
一
本文为 了重点研究励磁 系统对发 电机暂态稳定 的影 响而简化 了电 力系 统模 型 ，在 ＭＡ ＴＬ ＡＢ ／ Ｓ ｉ ｍｔ ｄ ｉ ｎ ｋ环 境下 构建如 图 １所示 的单 机一 无穷大系统仿真模型 。
一 ～
荡现象 ，这是 由于励 磁 电压 的剧 烈 变 化 导致 ，说明励磁系统 调 节 过 程 有 可 能 引 ： Ｆ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝■—— 二 ＝： ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝＝ ＝ ＝ ］ 发系统振荡 。 ｌ ｎ ＾ ｎ ＾ ｊ １ ～ ， 一 — ＿ ｖ …… — — 一 一 — 一 ＿ ＿ 由图３ — ２和 图 ｔ ３ — ３ 还 可 以看 出，发 电机 出 口 发 生 三 相 短 路 瞬 间 时 功 角 同 样 发生 了振 荡现 象 ， 图３ — ２ 三相短路时转速、功角与有功输出 机 端 电 压 大 减 ，输 出的有功 Ｐ ｅ ｏ 猛减后 开 始 波 动 ，１ ５ ． １ ｓ 时 刻 故 障 消 失 ，在 励 磁 系 统 强 励 调 节 作 用 下输 出的有功 Ｐ ｅ ｏ 在 机 端 电 压 恢 复 后 也 很 快 恢 复 了 正 常 值 ； 机 端 线 电压 Ｖｔ 在 １ ５ ｓ 时刻 因为短路 故 障而 由额定值 １ 陡 图３ — ３ 三 相 短 路 时 机 端 电 压 降至 Ｏ ． ４ ，之 后 由 于 强励 的启动 ，机端线 电压 Ｖ ｔ 不再急剧下降 ，而是开始在 ０ ． ３附近减 幅 波动 ，１ ５ ． １ ｓ 时刻故 障消 失后机端线 电压 Ｖｔ 在 强励作用下 迅速恢复 到 额定值 １ 。 转子转速 ｗ 在短路时 由于发电机负载 大减 ， 因此开 始加速 ， 在 强励的作用下 才被控制住 ，由于惯 性较大经 １ ５ ｓ 时间减幅波动才 稳 定在额定值 １ 。
永磁同步电机失磁故障检测相关阐述
永磁同步电机失磁故障检测相关阐述摘要：随着科学技术的发展，永磁电机作为现阶段常见的电机类型之一，在保证电机作业质量的基础上加快电机作业效率，是现阶段社会发展的关键技术之一。
而在实际作业环节，永磁电机作为借助磁力发挥功能的设备，很容易出现失磁状况，失磁会导致电机中的磁力丧失，严重影响永磁电机的作业状况，实际发展过程中就需要相关人员结合永磁电机的特点对失磁原因进行研究，并且及时地对故障进行检测，以保证永磁同步电机功能的正常发挥。
关键词：永磁同步电机；失磁；原因；检测手段永磁同步电机作为先进技术的产物，具有效率较高、能量密度较为集中而且结构设计较为简单的特点，所以该技术应用十分广泛，已经覆盖到诸多工业领域。
然而实际运用环节，永磁同步电机作业环节很容易受到温度变化、电枢反应以及设备振动等方面的影响出现失磁状况，从而影响电机功能的顺利发挥。
在此背景下，针对永磁同步电机的失磁故障研究就成为相关行业发展的要点，要求专业的技术人员结合永磁同步电机的作业实际对失磁状况的原因以及影响进行研究，并且结合相关数据进行故障检测，及时地发现并对失磁状况进行检测，尽可能地规避失磁对电机产生的影响。
本文就基于专业的技术软件对调速永磁同步电机进行建模仿真，借助计算机分析失磁故障状态下电机状况，从而实现对电机失磁故障的检测，方便对电机进行质量保证。
一、永磁同步电机失磁故障概述（一）概念永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。
一般而言，永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。
失磁故障则是指发电机的转子失去励磁电流的状况，发电机失磁后，引起发电机失步，将在转子的阻尼绕组、转子表面、转子绕组中产生差频电流，引起附加温升，可能引起转子局部高温，产生严重过热现象，危及转子安全【1】。
基于仿真模型的永磁同步电机失磁故障性能分析
基于仿真模型的永磁同步电机失磁故障性能分析杨存祥;刘树博;张志艳【摘要】For performance analysis of permanent magnet synchronous motor (PMSM) under demagnetization falut,a simulation model of PMSM was established on the Matlab/Simulink platform based the mathematical model of PMSM.Through changing the flux linkage to simulate demagnetization fault,with PMSM magnetic chain as input parameters,the model simulated the permanent magnet demagnetization fault through changing the parameters,and set up the operation condition to simulate.The characteristics of the torque,rotational speed and stator current of the PMSM were obtained by the simulation.The simulation results showed that with the increase of the demagnetization degree,the output torque were smaller,the fluctuation of output torque and rotational speed increased,the motor starting time was extended,the stator current gradually decreased,and the system convergence performance became worse.When the degree of demagnetization reached more than 50％,the motor could not enter the stable operation state.%为进行永磁同步电机(PMSM)失磁故障性能分析,在建立PMSM数学模型的基础上,搭建了基于Matlab/Simulink平台的PMSM仿真模型.该模型以PMSM磁链为输入参数,通过改变此参数来模拟永磁体失磁故障,设置运行工况进行仿真,得到了PMSM正常工作和发生不同程度失磁故障时的转矩、转速和定子电流等参数特性.仿真结果表明:随着失磁程度的增加,PMSM输出转矩越来越小、波动增大,转速波动增大,电机起动时间延长,定子电流逐渐减小,系统收敛性能越来越差;当失磁程度达到50％以上,电机已无法进入稳定运行状态.【期刊名称】《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(032)006【总页数】6页(P88-93)【关键词】永磁同步电机;失磁故障;输出转矩;收敛性能【作者】杨存祥;刘树博;张志艳【作者单位】郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;河南省科学院同位素研究所有限责任公司,河南郑州450015;郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】TM351永磁同步电机PMSM(permanent magnet synchronous motor)用永磁体代替了励磁绕组，避免励磁绕组的损耗，提高了其运行效率，同时改变了转子结构，使得转子的体积变小,与其他电机相比，具有效率高、功率密度高、转子结构灵活多样、体积小、重量轻、噪音低、起动转矩大等优点.因此，PMSM被广泛应用于电动汽车行业、军工行业和航天航空行业等[1-2].PMSM在恶劣环境和复杂工况下容易发生故障，其类型大致分为两类：一类是电磁类故障，包括定子匝间短路故障和转子失磁故障；另一类是机械类故障，包括转子偏心故障和轴承损坏故障.PMSM在运行中受到电磁干扰、热量辐射等复杂环境的影响，永磁体容易发生不可逆失磁故障，导致PMSM性能指标下降、发热，严重时PMSM可能失控和报废[3-7].目前针对永磁体发生失磁故障的研究，多是根据永磁材料的退磁曲线[8-11]建立PMSM失磁故障有限元磁模型，提取其仿真结果参数，研究对电机运行性能的影响及其故障诊断方法；而对基于Matlab建立的失磁故障模型的研究较少.文献[12]提出了PMSM在abc坐标系下的建模及故障仿真，并对定子绕组匝间短路和定子绕组匝间开路进行了研究；文献[13]将PMSM电机本体数学模型在Matlab中进行仿真,验证了PMSMd/q模型的正确性.基于此，本文拟建立以反映永磁体性能强弱的链参数为输入参数的Matlab/Simulink PMSM仿真模型，通过改变输入参数，模拟不同失磁故障状态下PMSM的运行状况，得到正常运行和发生不同程度失磁时的输出转矩、转速和定子电流，以期了解永磁体失磁对PMSM 性能的影响，为失磁故障的诊断提供依据.设转子按照逆时针方向旋转，取永磁体磁场轴线方向为d轴，q轴沿着旋转方向超前于d轴90°电角度，dq坐标系的旋转速度为转子速度[1].不考虑零轴分量时，按惯例列写电机瞬态方程电压方程为式中：ud为定子直轴电压，R1为定子绕组的相电阻，id为定子直轴绕组电流，ωr为转子电角速度，Ψd和Ψq分别为定子直轴、交轴的磁链，uq为定子交轴电压，iq为定子交轴绕组电流，u2d为转子直轴电压，R2d为转子直轴的电阻，i2d 为定子直轴绕组电流，Ψ2d为转子直轴的磁链，u2q为转子交轴电压，R2q为转子交轴的电阻，i2q为定子交轴绕组电流，Ψ2q为转子交轴的磁链.磁链方程为式中，Ld为定子直轴同步电感，Lad为直轴电枢反应电感绕组的电感，Ψf为永磁体磁链幅值，Lq为定子交轴同步电感，Laq为交轴电枢反应电感绕组的电感，Lad和L2q分别为转子直轴、交轴绕组的电感.通过虚位移法和park变换后求得的电磁转矩方程为忽略铁耗和杂散损耗,转子机械运动方程为式中，TL为负载转矩，J为电机的总转动惯量.本文所研究的PMSM可用于纯电动汽车，其额定转速为3000 r/min，额定功率为42 kW，额定电压为375 V，额定转矩为100 N·m，磁极对数为4，永磁体为内置V型结构，定子槽数为48，双层绕组结构.在Matlab 2014a的Simulink环境下，利用SimPowerSystem丰富的模块库，在分析PMSM数学模型和坐标变换的基础上，建立了PMSM仿真模型，框图如图1所示，其内部模块的连接方式如图2所示.PMSM仿真参数设置为电机极对数p=4,Ψf=0.175 Wb，J=0.000 8 kg·m2，定子电阻Rs=2.875 Ω，L=0.008 5 H.磁链参数的大小表示永磁体运行状态，通过改变PMSM仿真模型中磁链的大小可以实现PMSM不同失磁状况的模拟，从而得到失磁程度对PMSM性能的影响.在额定负载运行状态，改变磁链参数的大小，使其分别为Ψf,0.75Ψf,0.5Ψf,0.25Ψf，以模拟PMSM正常工作、25%失磁、50%失磁、75%失磁4种不同状况，对PMSM正常及不同程度失磁故障时的输出转矩、转速和定子电流进行分析.输出转矩，简单地说就是输出转动的力量大小，是PMSM的主要指数之一，它反映在电动汽车的加速度、爬坡能力和悬挂等性能上.电动汽车运行过程中的输出转矩发生变化，会对电动汽车造成很大影响.对PMSM施加三相正弦电压激励，按额定状态设置空载反电动势和转速参数，仿真PMSM正常运行状态；改变额定空载反电动势的大小，使其磁链按25%，50%和75%发生改变，用以模拟不同程度的失磁故障.PMSM正常工作及不同程度失磁故障工况下的输出转矩如图3所示.从图3可以看出，随着失磁程度的增加，PMSM进入稳态的时间越来越长，进入稳态前的波动越来越大；0.5 s时刻的转矩数据表明，随着失磁程度的增加，输出转矩随之变小；但当失磁程度达到50%和75%时，明显可以看出输出转矩很难稳定下来，表明PMSM发生50%失磁故障时，电机已失去了运行的稳定性.电机的起动性能是电动汽车正常运行应具备的重要性能之一.电动汽车在起步、中途临时停车后重新起步时，都需起动电机.如果电机的起动性能不佳，就会直接影响电动汽车的使用.电机起动需要足够的电动转速，PMSM运行在正常状态、25%失磁、50%失磁和75%失磁故障状态时，其输出转速随时间变化如图4所示.从图4可以看出，随着失磁程度的增加，电机从起动到稳定在(额定转速±1)r/min范围内的时间越来越长，转速波动也随着失磁程度的增大而增加，失磁程度达到50%以上时，电机转速已不再稳定.对于交流电机而言,定子、转子磁链都是中间量，真正决定其性能的是在空间产生的磁势(电流)，现在PMSM故障诊断中，多以定子电流为研究对象.PMSM运行在正常状态、25%失磁、50%失磁和75%失磁故障时，其定子A相电流随时间变化如图5所示.从图5可以看出，随着失磁程度的增加，A相电流进入稳态前的波动越来越大，稳态运行时的畸变率也越来越大，基波电流越来越小；当永磁体失磁程度达到50%以上时，输出的定子电流不再是幅值恒定的正弦波.B相和C相电流变化趋势与A相电流一致，故不再赘述.本文基于Matlab/Simulink软件平台，通过改变磁链参数模拟不同的失磁状态，对PMSM失磁故障性能进行研究.选取不同运行状态时的转矩、转速和定子电流作为分析参数，对PMSM正常及不同失磁故障状态的仿真结果进行对比分析，结果表明：随着失磁程度的增加，PMSM进入稳定时间延长，输出转矩变小，波动增大；转速波动增大，电机起动时间延长；定子电流随着失磁程度增加逐渐减小，进入稳态运行时间变长，稳态运行畸变率增大.当PMSM失磁程度达到50%以上时，电机已不能进入稳定运行状态.采用Matlab/Simulink的PMSM失磁故障仿真方法，是以数学方程为基础的一种基于路模型的分析方法，虽然其运算速度快，且能定性得到失磁故障对PMSM 性能参数的影响，但并不能明确区分模拟的是均匀失磁故障还是局部失磁故障，以及失磁故障的部位所在，仅能从总体反映出失磁故障对PMSM性能的影响，这将是今后研究工作中需要解决的问题.【相关文献】[1] 王秀和.永磁电机[M].北京:中国电力出版社，2007：7-8．[2] 王鑫,李伟力,程树康.永磁同步电动机发展展望[J].微电机,2007,40(5)：69.[3] RAJAGOPALAN S, ROUX W L,HABETLER T G,et al.Dynamic eccentricity and demagnetized rotor magnet detection in trapezoidal flux(brushless DC)motors operating under different load conditions[J].IEEE Transaction on Power Electron,2007,22(5):2061. 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一种永磁同步电机的失磁故障重构方法研究
一种永磁同步电机的失磁故障重构方法研究何静;张昌凡;贾林;李祥飞;赵凯辉【摘要】针对永磁同步电机存在失磁问题，提出一种基于状态观测器的失磁故障实时检测方法。
通过选择磁场同步旋转坐标系下定子电流为状态变量，建立内置式永磁同步电机失磁故障的数学模型。
采用两个观测器对永磁体磁链进行实时估计的技术，首先利用龙伯格观测器隔离系统矩阵中电机速度变化对观测器误差方程造成的影响，然后设计滑模变结构观测器，并依据滑模变结构等值控制原理，建立估计永磁体磁链算式。
为减少滑模运动的抖动，采用连续函数取代符号函数方法，构造失磁故障重构算法。
最后通过仿真验证，证明所提方法的可行性和有效性。
%A state observer based real-time detection method for demagnetization failures was presented for Permanent-magnet synchronous motor(PMSM). By using stator current under magnetic field oriented co-ordinate as state variables, the demagnetization fault was modeled for the Interior PMSM. The real-time estimation method for permanent magnet flux with two observers is then adopted, in which the Luenberger observer was first used to keep the observer equation error in the system matrix free from motor speed, while the sliding mode variable structure observer was designed to establish an estimation equation for permanent magnet flux on the basis of the equivalent control principle of sliding mode variable structure. A continuous function was used to replace the sign function and a demagnetization fault reconstruction al-gorithm was designed to reduce the sliding motion chattering. Simulation examples demonstrate the feasi-bility and effectiveness of the proposed method.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】7页(P8-14)【关键词】内置式永磁同步电机;失磁;故障重构;观测器;滑模【作者】何静;张昌凡;贾林;李祥飞;赵凯辉【作者单位】湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南株洲412007; 国防科技大学机电工程与自动化学院，湖南长沙410073;湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南株洲412007;湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南株洲412007;湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南株洲412007;湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南株洲412007; 中南大学交通运输工程学院，湖南长沙410075【正文语种】中文【中图分类】TM3510 引言电机是现代传动中机电能量转换的核心部件，其性能很大程度上决定了传动系统的品质。
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。
浅析对船舶同步发电机励磁失电的分析与处理
浅析对船舶同步发电机励磁失电的分析与处理摘要船舶同步发电机的失电、失磁是发电机的常见故障,对系统的影响和破坏比较大。
同步发电机励磁系统都带有自动控制调整装置,随着微机控制的发展和应用,今后及时发现发电机励磁系统的一次设备问题也就较为容易,但是要彻底解决发电机的异常问题,还需电气工程人员不断钻研知识、积累更多经验。
关键词船舶;同步发电机;励磁失电;分析0前言同步发电机与直流发电机一样,也是根据电磁感应原理,将机械能转变为电能的装置。
不过它所输出的电能是一种交流电能,故亦称交流发电机。
交流电在输送方面,可以通过变压器变压后进行高压输电,低压用电,减少线路上的电能损失;在用电方面,可以使电动机的结构简化,控制电路简单,降低了用电设备的造价。
因此,交流电优于直流电,目前船上大多采用交流发电机。
1同步发电机励磁失电后的表现一般发电机失电后,表现为:(1)发电机定子电流和有功功率在瞬间下降后又迅速上升,而且比值增大,并开始摆动。
(2)发电机失磁后还能发一定的有功功率,并保持送出的有功功率的方向不变,但功率表的指针周期性摆动。
(3)定子电流增大,其电流表指针也周期性摆动。
(4)从送出的无功功率变为吸收无功功率,其指针也周期性的摆动。
吸收的无功功率的数量与失磁前的无功功率的数量大约成正比。
(5)转子回路感应出滑差频率的交变电流和交变磁动势,故转子电压表指针也周期性的摆动。
(6)转子电流表指针也周期性的摆动,电流的数值较失磁前的小。
失磁后表计上反映情况是,发电机失磁后转子励磁电流突然降为零或接近于零,励磁电压也接近为零,且有等于转差率的摆动,发电机电压及母线电压均较原来降低,定子电流表指示升高,功率因数表指示进相,无功功率表指示为负,表示发电机从系统中吸取无功功率,各表计的指针都摆动,摆动的频率为转差率的1倍。
(7)当转子回路开路时,由转子本体表面感应出一定的涡流而构成旋转磁场,也产生一定的异步功率。
发电机失磁原因。
同步发电机失磁过程分析与保护方法研究____林莉
高电压技术 High Voltage Engineering
Vol.40, No.11: 3544-3553 November 30, 2014
同步发电机失磁过程分析与保护方法研究
林 莉 1，张向伍 1，郭文宇 2，何 月 1
过程，利用现代检测技术对其进行保护与控制改进。 对更加深入研究同步发电机失磁与保护非常必要。
本文通过仿真计算和物理模拟实验，研究了同 步发电机失磁后的动态过程，指出了现行保护存在 的缺陷，并提出了相应的保护方法。
1 失磁动态过程的仿真计算
1.1 初始参数计算
异步边界阻抗圆如图 1 所示。横轴对应电阻 r，
Abstract：To further study the loss-of-excitation process of synchronous generator and to seek a reliable method of excitation fault protection, the simulative calculation is conducted, and the new excitation fault protection method is put forward based on directly measuring power angle to judge the first pendulum or more stability of synchronous generators, then, the design principles, configuration scheme, setting conditions, and calculation method of the protection by power angle are proposed. The proposed excitation fault protection is verified by means of dynamic simulation experiment. Results of simulative calculation and experiment indicate that it is different between the dynamic and the static power-angle characteristic of synchronous generator after loss-of-excitation because of the attenuation of excitation current and the appearance of asynchronous power, and the measuring impedance can enter the asynchronous boundary impedance circle by increasing of power angle, in addition, the variation ofident after loss-of-excitation. Thus, it is proved that the factors of the increase of power angle caused by system disturbances should lead to impedance protection malfunction. And the new excitation fault protection is reliable and rapid, and the loss of synchronism generator would be synchronous again by load shedding. Key words：synchronous generator; loss-of-excitation protection; power-angle protection; characteristic of power-angle; static stability; dynamic stability
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摘要 ：在对 同步发 电机模 型研 究的基础 上 ，针对 常用的无 功 阻抗 圆作 为发 电机 静稳 态判据 方法的不足 ，提 出采
用 同步发 电机励磁 电压与有功功率之间 函数关 系作 为发 电机静稳 态判 据 ，并推导 出二者之 间的 关系式，给 出判
断 方 法 。通 过 在 ＭＡ Ｌ Ｔ ＡＢ环 境 下 对 发 电机 部 分 失 磁 和 全 部 失 磁 状 态进 行 仿 真 获得 的 励磁 电 压 、励 磁 电流 、输 出 功 率 的 波形 比较 分 析 ，认 为所 提 方 法 能 较 好 地 反 映 励 磁 的 故 障 状 况 。
ＭＡＴＬＡＢ，ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｂ ｌ ｖ ｓ ｔ ａ ｈ ｐ ｒ ａ ｈ ｍｅ ｔ ｎ ｄ ｃ ｎ ｂ ｔｅ ｅ ｌ ｃ ｘ ｉａ ｉ ｎ ｆ ｕ ｔ ｈ ａ ｅ ｅ ｉ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ａ ｐ ｏ ｃ ｎ ｉ ｅ ａ ｅ ｔ ｒｒ ｆ ｔｅ ｃ ｔ ｔｏ ａ ｌ ． ｅ ｏ ｅ
关键词 ：同步发 电机 ；励磁 系统 ；失磁故障 ；仿真分析
中 图分 类 号 ：Ｔ ０ Ｍ３ ７ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０ —９ Ｘ（Ｏ １ １ －０ ４０ ０ ７２０ ２ １ ） ｎ ｕ ｔｏ ｓ ｆＥｘ ｉａ ｉｎ ｆＳ ｎｃ ｒ ｎｏ ｓＧｅ ｅ ａ ｏ ｓ ｉ ｌ ｔｏ ｔ ｙ ｏ Ｆａ ｌ ｆＬｏ ｓｏ ｃｔ ｔｏ ｏ ｙ ｈ ｏ ｕ ｎ ｒ ｔ ｒ
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第 ２ 卷 第 １ 期 ４ １
２１年 １ ０ １ １月
广 东 电 力
ＧＩＡＮＧＤＯＮＧ Ｊ ＥＬＥ ＲＩ Ｐ Ｃｒ Ｃ ＯＷ Ｅ Ｒ
ＶＯ ． ４ ＮＯ １ １２ ． １
Ｎ Ｏ ２Ｏ１ Ｖ． １
同步 发 电机 失磁 故 障 的仿 真研 究
邓国良
（ 西电网公 司来宾供 电局 ，广西 来宾 ５ ６ ０ ） 广 ４ １０
线 路 的传 输 能力 。发 电机失 磁是指 发 电机本身 的励 磁 系统 突然发 生部 分消失 或完 全消 失 的现象 。发 电 机 发生失 磁后 会导 致一 系列 的故 障 ，如 发 电机 自身 定 子过 热 ，可能引 起保 护 的误动 ，其 吸收 电网 的无 功 功率建 立 自身磁 场 时容 易造 成 电网无 功缺额 及 电
励磁系统是发电机的重要组成部分ｌ ］ ｌ ，其不 １
仅 为发 电机提 供 励 磁 电 流 ，维 持 机 端 电压 的恒 定 ，
发 电机 失磁保 护 的判 断 方式较 多 ，如 转子 低 电 压判据 、阻抗判 据 、逆无 功判 据等 。在 实际应 用 中
而且 自身内部故障时能及时发出灭磁信号 ，减小事 故 范 围 ，并 能合理 分配并 列机 组 的无 功 功率 ，提 高
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