7.7 电力系统非全相运行的分析
火电发电机组非全相问题分析
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科技 论坛
火电发电机组非全相 问题分析
张 忠 翼 ， 吴 宏 亮 Nhomakorabea（ １ 、 神华集团有限责任公 司 生产指挥 中心 ， 北京 １ ０ ０ ０ ０ ０ ２ 、 河北 国华定洲发 电有 限责任公司 ， 河北 定洲 ０ ７ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 伴随社会的不断发展 ， 电能对人们 日常生产生活的影 响力也不断的提升 。在 电力 系统 中， 火电发 电机组如果处于非全相 运行 的工作状 态 中， 便会 导致发 电机的转子 出现振动 和发 热的现 象； 并且 ， 如果相 关人 员没有对此种情况进行 及时的处理 。 还会造成转子被烧 毁， 严重 时， 甚至 能够 引发氢气爆 炸安全 事故 的出现。火电发 电机组之所以会 出现非全相运行的情况， 其主要 的原 因就是 由于电力系统 的 断路 器 出 现 了工作异常的状况 ， 从而使 得整个电力系统也 因此受到危害。 对此 ， 本文 以火电发电机组 为研 究点 ， 就其 出现非全相运行 的原 因、 危 害和防范的措施进行分析和研 究。 关键词 ： 火电发 电机组 ； 非全相 问题 ； 分析
在电力系统 中， 如果 断路 器的操作 机机构以及其控制电气 回路 全 的防止氢气泄漏。 因此 ， 当非全相运行发生时 ， 如果相关工作人员 的设备 出现了故障 ， 就会 导致断路器 出现非全相运行 的情 况 ， 从 而 不 对发 电机组 的问题进行及 时正确的处理 ； 那么， 发电机组就 一定 造成发电机机身过热而造成机器被烧毁 的事故 ，此类事故 的发生 ， 会 出现异步运行 的情况 ， 其振动 的幅度也会 因此而增加 ， 当其振 幅 不仅会为电厂带去极为重大的损失 ， 还会 为我国电力系统 日常的安 达 到长 时间 的处于一种高频率 的状态时 ， 发 电机两端的密封瓦就会 全运行造成极大 的危害 。随着近几年我 国经济的不断发展 ， 人们 日 出现损坏情况 ； 当泄漏 出的氢气同机组运行时相互摩擦时产生的火 常生产 生活用 电量的增加 ，使得我 国电力的供应也 愈发 的紧 张起 花接触时 ， 就会导致氢气爆炸事故的发 生翻 。一旦 出现此种情况 ， 不 来， 在此 种情况下 ， 一旦发 电机 出现非全相运行或者 是发 电机被烧 仅会 导致机组停运 ， 还会造成发 电机被严重损 坏 ， 为电厂带来极 大 毁 的情况 ， 那么 ， 就一定会为 电力 系统 电能的的正常 供应 带去更加 的经济损失。 大 的困难 。 因此 ， 做好防止火电发 电机组 出现非全相运行 的情况 ， 保 ２ ． ２ 对 电力 系统产生的危害 证 电力 系统 的安全稳定运行 ， 是 当前我 国电力部 门未来发展 战略中 当电力系统 中的负序 电流通过机组时 ， 将会 产生 由该类型 电流 的一个重要 的内容 。 引发 的旋转磁场 ， 该磁场的产生 ， 将会导致机组 出现 ： 发电机的转子 １导致发 电机组 出现非全相运行的因素 发热 、 机组振动 的频率增 加 、 由于负荷不平衡导致个 别定子绕组 过 般情 况下 ， 发电机组之所 以会 出现非全相运 行行为 ， 最 主要 热等方面的情况。并且 ， 当电力系统中的输 电线 路出现非全相运行 就是 由于 电力系统中的主断路器出现了非全相运行 ， 导致 电力 系统 时 ， 那么 ， 系统 中的负序和零序 电流不仅会在处 于非 全相运行 情况 中的断路器失灵 、 对发 电机组 的保 护能力丧失 ， 从而使得 该机组 出 下的 电路中流通 ， 还会在系统 中与此类 非全相电路 相连接的电路 中 现非全 相运行 。从引发 电力系统安全事故 的原因分析我们 可 以发 流通 ， 这两种行为 的出现 ， 就会对 系统中继电保护正 常的工作 状态 现， 由于断路器故障而导致非全相运行 的安全事故 占总事故量 的百 产生影响 ， 使得其作出一些不 正确 的工作动作［ ３ １ 。此外 ， 如果 电力系 分十五十以上 。其中 ， 导致断路器非全相运行 的原 因主要有几下几 统 的机组在非全相和不对称的线路运行状态下工作 ， 零序 电流就会 种： 第一 ， 目前我 国电力 系统中使用 的 Ｓ Ｆ ６型号的断路器设 备是一 出现长时间接地 的工作状态 ， 从 而使得 系统 中接地设备 的电压值也 导致系统 内的潮 流无 法按照经济进行合 理分配 ， 从而对 种不需要维护或者是维护频 率较 低的电器设 备 ， 该设备运行状态可 随之提升 ， 靠性的高低主要是由其 出厂质量决定 的【 ｌ １ 。 但是 ， 从对 当前我 国电力 电力系统运行 的经济效益产生影 响。 系统中使用的此型号设备 的分析可以发现 ， 无论是何种渠道购进 的 ３ 防范非全相运行 的措施 设备 ， 其 自身都存 在一定的质量 问题 ， 这 就使 得其在 电力 系统 中运 ３ ． １ 健全管理技术 和规定 第一 ，全 面的贯彻和执行 电力系统 中有关开关 设备 的管理要 行的可靠性受 到影 响。第二 ， ２ ２ ０ Ｋ Ｖ以上的断路器经常会发生绝缘 拉杆拉托或 者是断裂 的情况 ， 此种现象 的出现 。 就会引发 电力 系统 求 ， 建立健全管理机组开关 的专 业性 工作队伍 ， 并保证该 队伍建设 出现绝缘 事故或者是 瓷瓶爆 炸现象 ， 从而使得非全相运行安全事故 的稳定 性。 其中， 贯彻执行有关机组开关 设备相关管理工作的规定 ， 的发生规模被进一 步扩 大。第 三 ， 由于 目前我 国发 电机组 中连接发 是保证 电力 系统 中此方面管理工作专业性的一项重要保证 。 其核心 电机的方式采用 的是变压器组扩大单元法 ， 此种方法虽然有效的节 内容就是要对机组开关设备的管理工作 实行分 工 、 分级负责的管理 省 了保护发 电机 出口的断路器设 备 ， 但是 ， 这也使 得机组 由此 失去 方案 ， 建立针对性强 的岗位 责任 管理制度 ， 以便能够推动 电力系统 提升系统 中有关机组开关管理体 系的专 了继 电器 的保 护。 那么 ， 一旦断路器 出现非全相运行状况 ， 对发 电机 专业技术管理 队伍的建设 ，
发电机非全相运行原因分析及事故处理
发电机非全相运行原因分析及事故处理作者：王炜来源：《中小企业管理与科技·上旬》2009年第02期摘要：针对由于断路器产生的发电机非全相运行，分析了非全相运行对发电机和电力系统的危害。
分析了由不同故障原因引起的发电机非全相运行的事故处理方法，并提出了针对性的事故处理措施。
而不同的时负序电流对发电机的危害和发电机非全相运行的原因，以及发电机发生非全相运行时运行人员如何及时、正确地处理事故，减少事故可能给发电厂带来的经济损失。
关键词：发电机非全相运行负序电流0 引言在电力系统中，由于断路器操作机构及其电气控制回路等故障引起的断路器的非全相运行导致发电机过热或烧毁事故，不仅对电厂是一个重大的损失，也给电力系统的安全运行带来了极大的威胁，特别是近年来全国电力供应非常紧张的条件下，若由于发电机非全相运行导致发电机烧毁，出现对电力系统的安全、稳定的供电形式，无疑是雪上加霜，给本身紧张的电力系统到来更大的困难，因此，如何防止发电机特别是大型发电机发生非全相运行时烧毁事故，必须引起我们的重视。
1 发电机非全相运行的原因发电机发生非全相运行的原因，主要由主断路器的非全相运行和断路器失灵保护故障引起的，事故统计表明，因断路器引起的非全相运行事故占50%以上，本文针对高压断路器故障分析发电机非全相运行的原因：①SF6高压断路器是免维护或少维护的电器设备，其运行可靠性取决于产品的制造质量，尤其是出厂质量。
无论是国产设备，还是进口、合资设备，在运行以及基建安装过程中都发现不少制造质量问题，严重地影响了电力系统的可靠运行。
②绝缘性能是SF6断路器，尤其是罐式断路器和GIS的质量关键，出现绝缘问题往往会造成重大设备损坏和系统停电事故。
③220kV及以上SF6断路器绝缘拉杆拉脱和断裂事故多次发生，在停电检查中，也发现有大量绝缘拉杆松动、变位以及连接件局部损坏现象。
绝缘拉杆拉脱或断裂往往会引发绝缘事故和瓷瓶爆炸事故，还可能造成非全相运行导致事故扩大。
线路非全相运行的危害分析及防范措施
性点不接地 的 变 压 器# 当 系 统 发 生 单 相 接 地 和 非 全 相 运 行
时#变压器中性点处会产生高电压"
)&$&$ 中性点有效接地系统发生单相接地
中性点不接地的变压器的中性点电压 G% 与接地系数 6 有关!
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其中!G# 为最高运行相电压#取 $)$ 9槡( .5即 1%.5% 以 $$%.5系统为例& #接地系数 6j(% 9($% (% 为零序阻抗#($ 为正 序阻抗& #其值一般在 $&; 与 (&% 之间"
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水利电力
科技风 "#"# 年 $ 月
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根据式%$& #当 6j( 时#可计算出变压器的最大中性点 电压 G% 为 3).5"
接地发生时#变压器放电间隙的工频耐压值应高于变压 器的中性点电压值#防止线路单相接地时变压器间隙保护动 作% 对于低压侧无电源的变压器& "
)&$&) 线路发生非全相运行 当变压器电源进线发生断线非全相运行时#变压器中性 点上会产生近似为相电压')( 的电压值#即 1%.5%$)$ *.( 以 $$%.5系统为例& #变压器中性点间隙的选择应满足间隙工 频耐压值低于该电压值" 故 $$%.5变压器中性点间隙的工频耐压值应介于 3).5 与 1%.5之间#以保证间隙保护能正确动作#而为防止间隙保 护频繁动作#工频放电电压值应保留有 $&; 倍左右的裕度')( " )&) 对变压器绝缘的危害 $$%.5线路单相接地故障跳闸后线路断线#线路重合闸 重合成功#线路非 全 相 运 行# 中 性 点 有 效 接 地 系 统 中 未 配 置 有间隙过流保护的中性点不接地变压器放电间隙就会出现
电力系统非全相运行的分析
电力系统非全相运行的分析电力系统的运行主要是通过电力设备之间的相互配合和协同工作来实现的，通常情况下，电力系统是以全相运行为基础的。
全相运行指的是电力设备中的电流、电压以及功率因数等参数都是同相进行变化的。
但是，有时候电力系统中的一些设备可能会因为各种原因导致非全相运行，这会给电力系统带来一些问题和挑战。
本文将对电力系统非全相运行的情况进行详细的分析。
电力系统的非全相运行主要表现为以下几个方面：1.不同相序：电力系统通常以三相为基础，即三相交流电。
然而，在一些特殊情况下，电力系统可能会遇到不同相序的问题。
不同相序指的是三相交流电中的相序不同，即电流的顺序不同。
这会导致在电力设备中产生不平衡，并且影响到电力设备的正常运行。
2.相位差异：电力系统中不同设备的电流和电压可能会存在相位差异。
相位差异指的是不同设备之间电流和电压的相位发生偏移的现象。
这会导致电力系统中产生相位差，进而影响到设备之间的电能传输和电力负荷的平衡。
3.功率因数的不一致：功率因数是电力系统运行中的一个重要参数，它反映了电力系统中有用电能的利用效率。
然而，在实际运行中，由于电力负荷的变化和电力设备的不同特性，功率因数可能存在不一致的情况。
功率因数的不一致会导致电力系统中出现无功功率的浪费和损失，从而降低了电力系统的整体效率。
1.电力设备的寿命下降：非全相运行会导致电力设备中出现不平衡和不协调的状态，这会增加设备的损耗和负荷，从而降低了设备的寿命。
特别是电动机等重要设备在非全相运行下容易出现过热、损坏等问题，降低了设备的可靠性和使用寿命。
2.能效降低：电力系统非全相运行会导致电能的浪费和损失，特别是在功率因数不一致的情况下，会产生大量的无功功率，降低了电力系统的整体能效。
这对于电力系统来说是非常不利的，会增加了运行成本和能源消耗。
3.能源浪费：电力系统中出现非全相运行会导致能源的不合理使用和浪费，特别是在功率因数不一致和相位差异的情况下，会导致电力的不平衡，并且增加了能源的损耗和浪费。
非全相运行的分析和处理方法研究
非全相运行的分析和处理方法研究作者：胡茂来源：《硅谷》2011年第09期摘要：介绍发电机非全相运行的危害和现场的发电机非全相故障发生后的处理过程和原因分析，从现场实践上阐明防止非全相的对策和处理非全相运行的注意事项，为电厂运行人员在处理发电机非全相运行事故时保证发电机转子和系统的安全带来帮助。
关键词：发电机；非全相；处理；对策中图分类号：TM31文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0510072－010 引言发变组高压侧220KV 及以上的断路器大都为分相操作，常常由于机械、电气、误操作、偷跳等原因三相不能同时分闸或合闸造成非全相运行。
当发电机非全相运行时[1]：1）负序磁场对于转子以两倍同步转速相对运动，它在转子铁芯和金属构件中感应出倍频电流。
由于集肤效应在转子表面产生高达300－700℃的局部过热，造成发电机转子烧损事故。
华北电网某发电厂曾因负序电流导致转子两端部铝槽楔全部熔化甩出、靠近大齿的四个槽的槽楔基本熔化轴向甩出。
2）反转磁场会对转子产生附加转矩及振动，破坏发电机机械结构。
3）出现一系列奇次谐波电流对附近弱电通讯产生干扰。
1 非全相运行的处理某电厂2号发电机为上海电机厂生产的125 MW水冷发电机，主接线为发变线路组。
2008年11月20日12时，2号机组正常运行，机组负荷104MW，各运行参数正常。
12点08左右2号机电气中央信号盘发“第一组、第二组控制回路断线”信号，更换熔丝即爆，同时2号机中央信号盘发“主变零序电流”、“发电机转子表层过负荷”及“主开关C相跳闸”等信号，发电机非全相运行。
零序电流保护启动热控“汽机甩负荷保护”动作，机组负荷由104MW降至24MW至0，时间约1分钟。
12点14分对侧变电所线路开关拉开，机组与系统解列。
运行处理过程：当2号机发跳闸信号时，运行人员发现发电机电流表A相指示正常，B、C相电流偏低，（约为A相的一半），有功表计指示下降，励磁回路电压、电流指示正常，立即到现场对主开关本体检查，发现C相开关断开，A、B两相未断。
发电机非全相运行分析及处理
组 不对 称 的三 相 电流 （ 电压 ）Ａ Ｉ ｃ 或 Ｉ 、趴Ｉ 分解 成 正
理方法。
关 键 词 ： 电机 组 ； 全 相 ； 发 非 对称 分量 法 ； 害 ； 理 危 处
中图 分 类 号 ： Ｍ３ ６ Ｔ ０ 文 献 标 识 码 ： Ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｅ ｅ ａｏ ｏ — ｏ ｅ ｐ ａ ｅ ｏ ｅａ ｉｎ ｗ ｌ ｅ ｄ ｎ ｅ ｈ ａ ｅｙ ｏ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔｒ ａ ｄ ｐ ｗｅ ｙ ｔｍ ｅ ｏ ｓｙ ｓｒ ｃ ： ｅ ｇ ｎ ｒｔ ｒｎ ｎ ｗｈ ｌ ｈ ｓ ｐ ｒ ｔ ｉ ｎ ａ ｇ ｒ ｔｅ ｓ ｆ ｔ ｆｔ ｅ ｅ ａｏ ｎ ｏ ｒｓ ｓ Ｔ ｏ ｌ ｈ ｅ ｓ ｒ ｕ ｌ ｉ ｉ ｏ ｒｐ ａ ｔ Ｕｓｎ ｈ ｙ ｎ ｐ ｗｅ ｌｎ ． ｉｇ ｔ ｅ ｓ ｍｍｅ ｒ ｏ ｏ ｅ ｔ ｙ ｔ ｉ ａ ｅ ｎ ｌ ｓ ｄ ｔ ｅ ｐ ａ ｅｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｂ ｔ ｅ ｉ ｒ ｎ ｆｒ ｒ ｓ ｔ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｙ ｗａ ，ｈ ｓｐ ｐ ｒａ ａ ｙ ｅ ｈ ｈ ｓ ｏ ｎ ｃ ｉ ｅｗｅ ｎ ｍａｎ ｔ ｓｏ ｍｅ ’ ｏ ａ ｈ ｇ ｒ ｓｕ ｅ ｓ ｅ ａ ｄ ｌｗ ｐ ｅ ｓ ｒ ｉ ｅ ｏ ｈ ｉ ｓｏ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｉ ｒ ｎ ｆｒ ｅ ’ ｘｔｓ ｔ ｈ ｎ ｎ ｗ ｏｅ ｐ ａ ｅ ｏ — ｉｈ Ｄ ｅ ｓ ｒ ｉ ｎ ｏ ｒ ｓｕ ｅ ｓｄ ｎ ｔ ｅ ｃ ｒ ｆ ｈ ｅ ｅ ａ ｏ ｎ ｔ ｓ ｍ ｒ ｓｅ ｉ ｗｉ ｏ — ｈ ｌ ｈ ｓ ｐ ｄ ｃ ｔ ｍａ ａ ｏ ｃ ｅ ａｉ ｎ． ｕ ｄ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ａｉ ｎ ｏ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔｒ ｓａｏ ’ ｅ ｈ ｓ ｕ ｒ ｎ ，ｎ ｌｓ ｄ ｔ ｅ ｐ ｅ ｏ ｎ ， ｎ ａ ｍ ｎ ｔ ｅ ｆ ｃ ｒｔ ｏ ｆ ｎ ｈ ｏ ｒ ｌｔ ｆｔ ｅ ｅ ａｏ ｔ ｔｒ ｓ ｐ ｒ ｐ ａ ｅ ｃ ｒｅ ｔ ａ ａｙ ｅ ｈ ｈ ｎ ｍｅ ａ ａ ｄ ｈ ｒ ｉ ｈ ａ ｔ ｏ ｏ ｈ ｃ ｒ ｓａ ｄ ｌ ｓ ｒ ｕ ｈ ｏ ｗ ｒ ｈ ｏ ｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｄｓ ｏ ａ ａ ｕ ｅ ｎ ． ｉ ｎ ａ ｔｂ ｏ ｇ ｔ ｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｉｐ ｓ ｌ ｃ ｆ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ
发变组非全相运行分析和处理
发变组非全相运行分析和处理在电力系统主接线为发电机—变压器接线方式中汽轮发电机曾多次因主开关非全相断开或非全相合上造成发电机定子电流严重不对称运行，负序电流烧坏发电机转子的故障。
为了从这类故障中吸取有益的教训，提高运行管理水平，杜绝类似事故的重复发生，现将该故障有关的几个问题做了探讨。
标签：非全相危害；100 Hz；负序一、断路器非全相事故简介及其危害（一）断路器非全相引起发电机转子损伤主要由于非全相运行是一种不对称运行，其危害在于产生了负序电流，此负序电流将会产生一个负序旋转磁场，它的旋转方向与转子的转向相反，其转速对转子的相对速度可认为是两倍的同步转速。
这个以两倍同步转速扫过转子表面的负序旋转磁场的出现，将会产生两点主要危害。
其一、使转子表面发热。
负序磁场扫过转子表面时，会在转子铁芯的表面、转子绕组等部位中感应出两倍于工频即100 Hz 的电流。
转子绕组与转子铁芯极有可能严重发热。
而如果转子本体与槽楔的温度过高，将会导致其机械强度下降甚至烧毁。
其二、使转子产生振动。
由于转子磁路的不对称，所以当负序磁场扫过转子表面时，其与转子之间的作用力时大时小，从而造成转子的振动。
（二）断路器非全相运行对继电保护的影响当系统处于非全相运行状态时，系统中出现的负序、零序等分量使得系统中的一些保护可能处于启动状态。
系统中的负序、零序等分量还可能使一些保护（如零序电流保护）动作跳闸，误断开正常运行的线路。
（三）断路器非全相运行对电网设备的影响非全相运行对电力系统运行影响很大，断路器合闸不同期，系统在短时间内处于非全相运行状态，由于中性点电压漂移，产生零序电流，将降低保护的灵敏度；由于过电压，可能引起中性点避雷器爆炸；由于时间非同期，对系统稳定性不利。
二、非全相故障分类1、缺一相：A、B、C 三相中如果出现某一相断开，无论主变中性点是否接地，发电机侧都表现为某一相电流最大，其它两相电流相同。
对于发-变-线组而言，线路故障相的电流为零。
非全相运行
主开关212在一次远方传动过程中，远方分闸后试验远方跳闸时，C相开关未正常跳开，非全相保护动作，机构失灵未响应，跳闸回路长期带电，造成两跳闸线圈烧坏。
我厂非全相保护采用开关本体保护，非全相保护不经电流量闭锁，开关三相不一致时，非全相保护应能正确动作，非全相保护不启动失灵。
非全相保护动作后，若开关机构异常无法跳开，只能通过失灵保护将相邻开关跳开;若失灵保护电流判别条件不满足，动作条件不动作，则只能通过人为干预跳开。
造成非全相运行的原因有很多是可以在日常维护、巡回检查中较早发现弥补的。例如：
1、为防止机构失灵，可以对机构内传动轴、锁钉定期润滑，保证传动部分灵活，机构箱门保证处于严密关闭状态，防止线圈受潮，机构灵件锈蚀。
若发电机运行中发生非全相时，应特别注意禁止将励磁退出，不得关闭汽轮机主汽门，立即按下发电机紧急跳闸按钮，同时通知汽机快减负荷至0，并保持频率与系统一致，迅速减小励磁电流，尽量使定子电流接近于0
若失灵保护正确动作，应维持励磁电流为空载电流，通知汽机保持3000 r/m，检查220kv母联开
（4）若开关自身所配置的“非全相运行延时跳三相”已动作跳开未跳开相或“断器失灵保护”已动作跳开非全相运行的开关及所在母线的所有元件及母联开关、联络线对侧开关，则按发—变组事故跳闸进行处理。
（5）通知检修部门检查发生非全相运行的开关，在未处理好之前禁止将其投入运行。
（6）若保护未动作或其它原因，非全相运行超过发电机负序电流允许水平，再次启动பைடு நூலகம்，必须全面进行检查无问题后，经总工程师批准后方可并列。
（2）发电机解列时，发生非全相分闸，应立即减发电机有功、无功负荷到零，立即断开发电机所在母线上的所有开关（包括分段开关、母联开关及旁路开关）。当某线路开关也断不开时，汇报省调，线路对侧断开其开关。
发电机非全相运行原因分析及事故处理
发电机非全相运行原因分析及事故处理在电力系统中，由于断路器操作机构及其电气控制回路等故障引起的断路器的非全相运行导致发电机过热或烧毁事故，不仅对电厂是一个重大的损失，也给电力系统的安全运行带来了极大的威胁，特别是近年来全国电力供应非常紧张的条件下，若由于发电机非全相运行导致发电机烧毁，出现对电力系统的安全、稳定的供电形式，无疑是雪上加霜，给本身紧张的电力系统到来更大的困难，因此，如何防止发电机特别是大型发电机发生非全相运行时烧毁事故，必须引起我们的重视。
1 发电机非全相运行的原因发电机发生非全相运行的原因，主要由主断路器的非全相运行和断路器失灵保护故障引起的，事故统计表明，因断路器引起的非全相运行事故占50%以上，本文针对高压断路器故障分析发电机非全相运行的原因：①SF6高压断路器是免维护或少维护的电器设备，其运行可靠性取决于产品的制造质量，尤其是出厂质量。
无论是国产设备，还是进口、合资设备，在运行以及基建安装过程中都发现不少制造质量问题，严重地影响了电力系统的可靠运行。
②绝缘性能是SF6断路器，尤其是罐式断路器和GIS的质量关键，出现绝缘问题往往会造成重大设备损坏和系统停电事故。
③220kV及以上SF6断路器绝缘拉杆拉脱和断裂事故多次发生，在停电检查中，也发现有大量绝缘拉杆松动、变位以及连接件局部损坏现象。
绝缘拉杆拉脱或断裂往往会引发绝缘事故和瓷瓶爆炸事故，还可能造成非全相运行导致事故扩大。
④目前我国发电机组绝大部分采用发电机-变压器组扩大单元接线，这种接线方式最大优点是省掉了发电机出口保护用断路器，从而也省掉了相应的继电保护装置。
从而带来另一个问题，即当出线断路器发生一相或两相拒动、误动或断口绝缘击穿而导致非全相运行时，对变压器和发电机的保护将成为很大的难题。
⑤高压断路器的合-分时间(空载)是其额定时间参量，当进行各种开断性能试验时，断路器的合-分时间均应符合其额定的合-分时间。
合-分时间既影响断路器的开断性能，也影响合于线路永久性故障时系统稳定时间的整定。
非全相保护的原理
非全相保护的原理在现代电力系统中，保护是确保电力系统安全运行的重要环节之一。
而非全相保护则是电力系统中常见的一种保护方式。
非全相保护是指在电力系统中，对于某些设备或线路只在特定故障条件下才进行保护动作，而在其他情况下则不进行保护动作的一种保护方式。
本文将就非全相保护的原理进行详细介绍。
首先，非全相保护的原理是基于电力系统中的不同故障情况而设计的。
在电力系统中，各种设备和线路可能会出现多种不同的故障，例如短路故障、接地故障等。
而非全相保护就是针对这些不同的故障情况进行设计的，只有在特定的故障条件下才会进行保护动作，而在其他情况下则不进行保护动作，这样可以提高保护的精确度和可靠性。
其次，非全相保护的原理是基于对电力系统中各种设备和线路的特性进行分析而设计的。
在电力系统中，不同的设备和线路具有不同的特性，例如阻抗特性、容性特性等。
非全相保护就是根据这些特性进行设计的，只有在特定的特性条件下才会进行保护动作，而在其他条件下则不进行保护动作，这样可以更好地适应电力系统的实际运行情况。
最后，非全相保护的原理是基于对电力系统中各种设备和线路的运行情况进行监测而设计的。
在电力系统中，各种设备和线路的运行情况是不断变化的，例如负荷变化、环境温度变化等。
非全相保护就是根据这些运行情况进行设计的，只有在特定的运行条件下才会进行保护动作，而在其他条件下则不进行保护动作，这样可以更好地适应电力系统的实际运行环境。
综上所述，非全相保护是一种针对电力系统中不同故障情况、设备特性和运行情况进行设计的保护方式，它可以提高保护的精确度和可靠性，更好地适应电力系统的实际运行情况。
因此，在电力系统中广泛应用非全相保护是非常必要的，可以有效地保障电力系统的安全运行。
非全相保护的原理
非全相保护的原理非全相保护是指在电力系统中，为了防止电力设备受到外部故障影响而采取的一种保护措施。
与全相保护相比，非全相保护更加灵活，能够更精准地对电力系统中的故障进行检测和隔离，提高了电力系统的可靠性和安全性。
在本文中，我们将介绍非全相保护的原理及其在电力系统中的应用。
首先，非全相保护的原理是基于电力系统中各个元件之间的电气参数的变化来实现的。
当电力系统中出现故障时，故障点周围的电气参数会发生变化，如电流、电压等的异常波动。
非全相保护系统通过对这些电气参数的变化进行监测和分析，能够准确地确定故障点的位置，并及时地采取隔离措施，保护电力设备不受损坏。
其次，非全相保护的应用范围非常广泛。
它可以应用于变电站、配电系统、发电厂等各种类型的电力系统中。
在变电站中，非全相保护可以对变压器、断路器、隔离开关等设备进行保护，及时隔离故障，保障电网的正常运行。
在配电系统中，非全相保护可以对线路、开关设备等进行保护，避免因故障导致的停电事故发生。
在发电厂中，非全相保护可以对发电机、变压器等设备进行保护，确保电力设备的安全运行。
此外，非全相保护还可以通过与其他保护装置相结合，形成多层次的保护系统，提高了电力系统的安全性。
例如，非全相保护与差动保护、过流保护等相结合，能够实现对电力系统中各种类型故障的全面保护，提高了电力系统的抗干扰能力和鲁棒性。
总之，非全相保护作为电力系统中重要的保护手段，具有灵活、精准、可靠的特点，能够有效地保护电力设备，提高电力系统的可靠性和安全性。
在未来的发展中，非全相保护将会继续得到广泛的应用，并不断得到改进和完善，以满足电力系统安全运行的需求。
电力系统非全相运行时相序电流和相序电压的关系_张芜
电力系统非全相运行时相序电流和相序电压的关系张芜(中国石油宁夏石化分公司,宁夏银川750026)摘要:对电力系统非全相运行时的相序电流和相序电压采用相量图的分析方法,简单易懂,概念清楚,计算方便;易于理解和接受,能促进运行维护及调试质量的提高;同时提出在运行中应注意的事项,有利于电力系统安全可靠的运行。
关键词:断线; 非全相; 负序电压; 负序电流; 不对称中图分类号:TM713 文献标识码:A 文章编号:1003-4897(2003)11-0015-051 概述绝大多数高压输电线路和电机电器以及三相用电负荷设备,都是按三相对称状态下运行设计的;电力系统的不对称状态,应理解为对称性的任何破坏,如各相阻抗对称性的破坏、负荷对称性的破坏、电压对称性的破坏等情况下的工作状态。
非全相运行是不对称的特殊情况,即输电线或变压器等切除一相或两相的工作状态,例如:线路单相接地短路后,故障相断路器跳闸;导线一相或两相断线;断路器在合闸过程中三相触头不同时接通等。
我们知道,电力系统三相阻抗等对称性的破坏,将导致三相电流和三相电压对称性的破坏,因而会出现负序电流;当变压器的中性点接地时,还会出现零序电流。
当负序电流流过发电机时,将产生负序旋转磁场,它与励磁磁场相互作用,产生以两倍频率脉动的力矩,因而发电机将出现100r/s的振动;同时以两倍同步转速与转子相割切,因而在励磁绕组、阻尼绕组以及转子本体中感应出两倍频率的交流电流,引起附加损失,严重时会烧伤转子,影响发电机的寿命。
不对称运行时,变压器三相电流不平衡,很可能个别相绕组已经过负荷和过热,因此必须按发热条件来决定变压器的可用容量。
电力系统不对称运行,将引起系统电压的不对称,使电能质量变坏,对用户产生不良影响;例如当负序电压达5%时,电动机出力将降低10%～15%;负序电压达7%时,则出力降低达20%～25%,这将破坏其正常工作,减小出力,降低寿命。
当高压输电线一相断开或接有不对称负荷时,较大的零序电流可能在沿输电线平行架设的通信线路中产生危险的对地电压,危及通信设备和人员的安全,影响通信质量;当输电线与铁路平行时,也可能影响铁道自动闭锁装置的正常工作。
非全相运行
电力工程学术语
01 基本信息
03 运行危害
目录
02 运行现象 04 保护拒动处理
基本信息
非全相运行是三相机构分相操作发电机主开关在进行合、跳闸过程中，由于某种原因造成一相或两相开关未 合好或未跳开，致使定子三相电流严重不平衡的一种故障现象。长时间非全相运行很大的负序电流将损坏发电机 定子线圈，严重时烧坏转子线圈，折断大轴，因此应闭锁距离一段保护，由于大型发电机多采用三相分相操作主 开关，非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。非全相运行时有零序电流出现。
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②由于断路器机构失灵等原因而造成一相合不上或输电线路一相断线，因持续时间长，所以是否允许运行要 由其所引起的发电机负序电流的大小和对通信干扰的情况而定。单回负荷线路不可两相运行。
2、变压器两相运行
变压器的两相运行是由断路器或线路造成，而且是对三相变压器而言。三相变压器能否两相运行决定于它的 接线方式、电压电流的不对称值以及能通过的可用容量。当变压器的三角形接线侧与发电机连接，则变压器两相 运行的允许负荷，有时不决定于它本身的可用容量，而决定于发电机某一相的负荷或负序电流的许可值。
2、此时由于某种原因导致主汽门关闭，造成转速下降，应请示值长，要求立即拉开非全相运行断路器的相 邻断路器以隔离故障断路器。
3、严密监视发电机定子电流，并根据电流指示相应调节励磁，使三相定子电流均接近于零。 4、请示值长，就地手动拉开发电机变压器组出14断路器一次。 5、若就地手动仍断不开时，应采取措施尽快排除或隔离故障，若故障一时无法排除，应请示值长，汇报调 度，要求倒母线并拉开非全相运行断路器的相邻断路器以隔离故障断路器。 6、断开灭磁开关，汽轮机打闸。 7、若保护未动作或其他原因，非全相运行超过发电机负序电流允许水平，再次启动前，必须全面进行检查， 无问题后经生产副厂长或总工批准方可并列。 8、如非全相保护动作跳闸，应迅速进行全面检查，判明故障性质，通知检修处理。
电力系统短路及非全相运行课件
✓当
时,
✓ Kim1p=K1i.m9p时 ,2IimpI=ω1.6I2imIωp 3Iω ✓ Kimp=1.85时, Iimp=1.56Iω
✓ Kimp=1.8时, Iimp=1.51Iω
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5.1.2 短路冲击电流、短路电流的最大有效 值和短路功率
3.短路功率：等于短路电流有效值乘以短路处 的 额定电压（一般用平均额定电压）
率的基本概念。
2
第5章 电力系统短路及非全相运行分析
本章重点内容: 7. 同步发电机三相短路电流工程实用计算 8. 对称分量法； 9. 零序网络的制作； 10.各种不对称短路故障的分析； 11. 故障处的电压、电流的计算； 12 非全相运行。
3
第5章 电力系统短路及非全相运行分析
由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计 算
第五章 电力系统短路及非全相运行分 析
1
第5章 电力系统短路及非全相运行分析
本章重点内容: 1. 电力系统故障的基本类型； 2. 电力系统发生短路故障的主要危害； 3. 电力系统标么值； 4. 无限大功率电源的基本概念； 5. 无限大功率电源发生三相短路电流的特点； 6. 冲击电流、短路最大有效值电流、短路功
S=∞
115kV
U=常数 ~
X=0
L 50km x1=0.4Ω/km
37kV
20MVA Uk(%)=10.5
解: 取SB=100MVA，UB=Uav
计算各元件电抗标幺值
线路
X L
0.4
50
100 1152
0.151
变压器
XT
10.5 100
1152 20
100 1152
10.5 100 0.525 100 20
7.7 电力系统非全相运行的分析
7。
7 电力系统非全相运行的分析电力系统非全相运行包括单相断线和两相断线两种，如图7-45所示.所谓断线，通常是发生一相或两相短路后，故障相开关跳开造成非全相运行的情况。
(a) 单相断线 (b) 两相断线图7-45 电力系统非全相运行非全相运行时,系统的结构只在断口处出现了纵向三相不对称，其它部分的结构三相仍然是对称的，故也称为纵向不对称故障。
与不对称短路(横向不对称故障）相似，可以应用对称分量法进行分析,用插入在故障断口的一组不对称电动势源来代替实际存在的不对称状态，然后将这组不对称电动势源分解成正序、负序和零序分量，它们分别作用在彼此间没有耦合的相互独立的正序、负序和零序网络中。
如图7-46所示。
（a）断口处;（b) 正序等值网络; (c）负序等值网络；（d）零序等值网络图7-46 非全相运行时各序等值网络与不对称短路时一样，可以列出各序等值网络的序电压方程式为（7-81）式中，是故障断口的a相开路电压，即当两点间三相断开时，由于电源的作用在端口处产生的电压；、、分别为正序、负序和零序网络从故障端口看进去的等值阻抗.对于图7—47（a)所示的两个电源并联的简单系统,当发生非全相运行时，其三序网络如图7-47(b）所示。
这时（a) 系统图（b) 三序网络图图7-47 两个电源系统非全相运行方程式(7-81）包含了个未知量，还必须根据非全相运行的具体边界条件列出另外三个方程才能求解。
以下分别讨论单相和两相断线.7。
7。
1 单相断线取a相为断开相，如图7—47(a）所示，故障处的边界条件为（7—82)与两相接地短路的边界条件完全相同，从而转化为用对称分量表示的边界条件是（7-83）依此边界条件，作出其复合序网如图7-48所示.其断口各序电流为(7—84）断口各序电压可由式(7—81）求取。
图7—48 单相断线的复合序网7。
7.2 两相断线取b、c相为断开相,如图7-49(b）所示，故障处的边界条件为(7—85）与短路点单相接地短路的边界条件完全相同，从而转化为用对称分量表示的边界条件是(7-86）依此边界条件，作出其复合序网如图7—49所示。
非全相运行的分析与计算
第四节非全相运行的分析和计算非全相运行是指一相或两相断开的运行状态。
造成非全相运行的原因很多，例如某一线路单相接地短路后，故障相断路器跳闸；导线一相或两相断线等等。
电力系统在非全相运行时，在一般情况下没有危险的大电流和高电压产生（在某些情况下，例如对于带有并联电抗器的超高压线路，在一定条件下会产生工频谐振过电压）。
但负序电流的出现对发电机转子有危害，零序电流对输电线附近的通讯线路有干扰。
另外，负序和零序电流也可能引起某些继电保护误动作。
因此，必须掌握非全相运行的分析方法。
电力系统中某处发生一相或两相断线的情况，如图8-50（a）和（b）所示。
这种情况直接引起三相线路电流（从断口一侧流到另一侧）和三相断口两断间电压不对称，而系统其它各处的参数仍是对称的，所以把非全相运行称为纵向故障。
在不对称短路时，故障引起短路点三相电流（从短路点流出的）和短路点对地的三相电压不对称。
因此通常称短路故障为横向故障。
图8－49非全相运行示意图（a）单相断线；（b）两相断线；（c）断口处电压和线路电流各序分量和分析不对称短路时类似，将故障处电流、电压，即线路电流和断口间电压分解成三个序分量，如图8-49（c）。
由于系统其它地方参数是三相对称的，因此三序电压方程是互为独立的。
可以与不对称短路时一样作出三序的等值网络。
图8-50中画出一任意复杂系统的三序网络示意图。
这三个序网图与图8-28中的三个序网图不同，图8-50中的故障点q 和k均为网络中的节点。
图8-50非全相运行时的三序网络示意图对于这三个序网，可以写出其对故障点的电压平衡方程式如下：()()()()()()()()()011122200000qk U I z U I z U I z U ⎫-=⎪⎪-=⎬⎪-=⎪⎭（8-89）式中，0qk U 为q 、k 两点间开路电压。
即当q 、k 两点间三相断开时，在电源作用下q 、k 两点间的电压。
()1z 、()2z 、()0z 分别为正、负、零序网络从断口q 、k 看进去的等值阻抗（正序的电压源短路）。
发电机非全相运行面临的问题与对策
发电机非全相运行面临的问题与对策摘要发电机非全相运行对于保护设备与维护电力系统的安全有着很大威胁。
因此，发电机的运行人员如何预防事故的发生与正确的处理事故就显得更为重要。
本文分析了现今发电机非全相运行面临的问题，并提出了相应的处理对策。
关键词发电机；非全相运行；问题对于发电机发生非全相运行时，不及时或不当的处理不仅会造成发电机的损坏，给发电厂造成直接的经济损失，同时还会危害到电力系统的安全与稳定。
尤其是现今全国电力供应如此紧张的境况下，保护设备，保证发电机的安全运行对于维护电网的稳定，保障人民正常生活需要有着重要影响，因此，发电机的运行人员一定要减少事故的发生并及时的正确的处理事故，保障发电机的正常运行，从而减少发电厂的经济损失，维护电网的安全。
1 造成发电机非全相运行的原因现今的大型发电机大多采用三相分相操作主开关。
发电机非全相运行是指三相机构分相操作发电机主开关在进行合、跳闸过程中,由于某种原因造成一相或两相开关未合好或未跳开,致使定子三相电流严重不平衡的一种故障现象。
造成发电机非全相运行的原因有很多，比如说在正常运行中系统发生故障后一相或两相跳闸，虽然重合闸重新恢复供电，但时间不长引起的，或是主断路器的非全相运行和断路器的失灵故障引起的。
而在故障发生后，运行人员没能及时发现，给予重视，或是处理时间过长，结果导致由于长时间非全相运行很大的负序电流将损坏发电机定子线圈，严重时烧坏转子线圈，折断大轴，造成发电机的损毁，给发电厂带来了直接的经济损失和极大的安全威胁。
2 发电机非全相运行所带来的危害2.1 容易造成发电机的损毁发电机在运行过程中发生非全相运行，发电机的负序电流会超过定额水平要求，这对于发电机的安全运行造成了严重威胁，而负序电流长时间运行后，将损坏发电机定子线圈，严重时烧坏转子线圈，折断大轴，造成发电机的损毁。
再加上，现今，发电机转子绕组和铁芯越来越多采用氢冷方式，在发动机的振动加强时，发电机两端的密封油系统可能损坏，那么泄露的氢气将于发电机震动摩擦产生的火花接触碰撞从而造成氢气爆炸的严重事故。
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7.7 电力系统非全相运行的分析
电力系统非全相运行包括单相断线和两相断线两种，如图7-45所示。
所谓断线，通常是发生一相或两相短路后，故障相开关跳开造成非全相运行的情况。
(a) 单相断线 (b) 两相断线
图7-45 电力系统非全相运行
非全相运行时，系统的结构只在断口处出现了纵向三相不对称，其它部分的结构三相仍然是对称的，故也称为纵向不对称故障。
与不对称短路(横向不对称故障)相似，可以应用对称分量法进行分析，用插入在故障断口的一组不对称电动势源来代替实际存在的不对称状态，然后将这组不对称电动势源分解成正序、负序和零序分量，它们分别作用在彼此间没有耦合的相互独立的正序、负序和零序网络中。
如图7-46所示。
(a) 断口处；(b) 正序等值网络； (c) 负序等值网络；(d) 零序等值网络
图7-46 非全相运行时各序等值网络
与不对称短路时一样，可以列出各序等值网络的序电压方程式为
（7-81）
式中，是故障断口的a相开路电压，即当两点间三相断开时，由于电源的作用在端口
处产生的电压；、、分别为正序、负序和零序网络从故障端口看进去的等值阻抗。
对于图7-47(a)所示的两个电源并联的简单系统，当发生非全相运行时，其三序网络如图7-47(b)所示。
这时
(a) 系统图 (b) 三序网络图
图7-47 两个电源系统非全相运行
方程式(7-81)包含了个未知量，还必须根据非全相运行的具体边界条件列出另外三个方程才能求解。
以下分别讨论单相和两相断线。
7.7.1 单相断线
取a相为断开相，如图7-47(a)所示，故障处的边界条件为
（7-82）
与两相接地短路的边界条件完全相同，从而转化为用对称分量表示的边界条件是
（7-83）
依此边界条件，作出其复合序网如图7-48所示。
其断口各序电流为
（7-84）
断口各序电压可由式(7-81)求取。
图7-48 单相断线的复合序网
7.7.2 两相断线
取b、c相为断开相，如图7-49(b)所示，故障处的边界条件为
（7-85）
与短路点单相接地短路的边界条件完全相同，从而转化为用对称分量表示的边界条件是
（7-86）
依此边界条件，作出其复合序网如图7-49所示。
其断口各序电流为
（7-87）
断口各序电压亦可由式(7-81)求取。
图7-49 两相断线的复合序网。