发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(2021年)

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(2021年)

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( 安全管理 )

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编号：AQ-SN-0220

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策

(2021年)

〔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280MW，4号机组带80MW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80MW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395MW。9:20，1号机无功负荷由65Mvar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40Mvar，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295MW，3号机备用。1号机带有功负荷95MW，无功负荷56Mvar，17:15，1号机无功负荷同时升至80Mvar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40A，实际运行电流达50～60A，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、