电机不对称运行

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发电机不对称运行危害及处理

圆园20年第7期一、概述同步发电机是根据三相电流对称的情况下能够长期运行设计的,但实际中不对称运行情况也是经常遇到的,如电气机车或单相电炉负载、发电机主开关合断时三相不同期或非全相、系统中的两相或单相接地短路、发电机线圈匝间短路或开路,都会导致发电机运行状态破坏,导致三相电压电流不对称,最终影响发电机及系统用户的安全运行,如处理不及时将会造成发电机转子严重损坏。

负序电流的危害不能直接监视,值班员一般重视不够,不能迅速进行处理,对发电机转子造成危害。

二、不对称运行对发电机的危害以汽轮发电机为例,发电机不对称运行时,定子电流中的负序分量,产生与转子的旋转方向相反的旋转磁场,将使转子上的各个部件诸如大齿、小齿、槽楔、护环、励磁绕组及阻尼绕组,切割负序磁场,产生频率为100Hz 的感应电流。

由于交流电的集肤效应,感应电流只能在转子表面的薄层中流过,这些电流不仅流过转子本体,还流过护环、心环以及转子的槽楔与齿,并流经槽楔与齿与护环的许多接触面。

由于这些接触面的电阻很高,发热尤其严重,后果不堪设想。

其次是负序电流引起附加转距产生振动。

这些危害值班员监视不到,有些运行值班员不能深刻了解,重视不够,使负序电流作用时间过长,造成严重后果。

例如某厂1985年3月18日,300MW 机组在解列时,主变压器高压侧开关一相未断开,持续9分钟,负序电流达34%,结果转子大齿表面严重过热,部分槽楔移位,护环内表面过热。

某厂1985年9月2日,50MW 机组并网时,主变压器高压侧开关一相未合上,持续3分钟,负序电流达84%,结果转子两端槽楔全部熔化甩出,护环与转子熔焊在一起。

有的处理时间竟长达20多分钟,有的值班员只将静子电流降至额定就完事了,无视“负荷过负荷”信号的存在,认为降负荷过多会受到考核不敢降,只解除看到的危害,这都是对危害了解不够产生的结果。

那么负序电流多少才对发电机产生危害呢?三、限制不对称运行的标准理解规程规定并严格执行,将标准记在心中,并坚定执行。

同步发电机不对称运行的分析

发电机在对称运行时的电磁现象完全相同。所以稳态运行时正序电流２１单相短路单相短路是指单线对中点短路，这种情况只有在发．所遇到的阻抗就是同步电抗，ｚ＋＋其中ｒ定子绕组电阻，电机的中点接地时才有可能发生，电路如图２图中假定Ａ相发生即ｒ，＋＋为＋其，为定子绕组的同步电抗。短路而ＢＣ两相空载。、
１．负序阻抗Ｚ：谓负序阻抗是指负序电流流过定子三相绕组时．２２＿所
电势，即
图１同步发电机不对称运行时各相序的等效电路（相ＪＡ
Ｆｇ１Ａｙｉ．ｓｍｍｅｒｎｉｅｓｎｈｏｏｓｇｎｒｔｒｈｓｔｉｒｎｎｔｙｃｒｎｕｅｅａｏａｅｃｕｇｈｐ
（）得１
Ｅ：ＵＩｏ：ＵＡＩ２ — Ａ
苞Ｕｌｑｚ＋
式中磊为发电机的励磁电势，Ｚ为同步电抗。
当发电机不对称运行时，电枢电流、其电枢电压、电枢磁通都将出现不对称现象。按照对称分量法的原理，以将不对称的三相系统分可解为正序、序、序三个对称的分量。就每一相序的对称分量而言，负零可认为各自构成一个独立的对称系统．因此公式１写为可
昂＾０
Ｅ￣＝０ｏ
（）３

电机三相不平衡的原因

电机三相不平衡的原因引言：电机是现代工业中最常用的设备之一，广泛应用于各个领域。

然而，电机的正常运行需要保持三相电源的平衡。

三相不平衡是指三相电压或电流的不均匀分布，这会导致电机运行不稳定、效率降低，甚至损坏电机设备。

本文将探讨电机三相不平衡的原因。

一、电源问题电源问题是电机三相不平衡的主要原因之一。

电源供应不稳定、电网电压波动、电源负载不均匀等都会导致电机三相不平衡。

例如，当电源电压不平衡时，电机会受到不同电压的驱动，造成电机的运行不稳定，甚至产生振动和噪音。

此外，电源负载不均匀也会导致电机三相不平衡，因为不同负载会对电网产生不同的电流需求，从而使电机的三相电流不均匀。

二、电机内部问题电机内部问题也是电机三相不平衡的原因之一。

电机内部的绕组故障、转子不平衡等都会导致电机三相不平衡。

例如，当电机的绕组故障时，会导致绕组阻抗不同，进而引起电机三相电流的不平衡。

此外，电机的转子不平衡也会导致电机三相不平衡，因为转子不平衡会引起电机的振动和旋转不平衡，从而使电机的三相电流不均匀。

三、负载问题负载问题是导致电机三相不平衡的另一个重要原因。

负载不均匀、负载波动等都会导致电机三相不平衡。

例如，当负载不均匀时，不同负载会对电机产生不同的需求，从而导致电机的三相电流不均匀。

此外，负载波动也会导致电机三相不平衡，因为负载波动会引起电机电流的变化，进而导致电机三相电流的不均匀。

四、线路问题线路问题也是导致电机三相不平衡的原因之一。

线路不平衡、线路阻抗不同等都会导致电机三相不平衡。

例如，当线路不平衡时，不同线路会对电机产生不同的电压降，进而导致电机的三相电压不均匀。

此外，线路阻抗不同也会导致电机三相不平衡，因为线路阻抗不同会引起电机电压的不平衡，从而使电机的三相电流不均匀。

总结：电机三相不平衡是导致电机运行不稳定、效率降低甚至损坏的主要原因之一。

电源问题、电机内部问题、负载问题和线路问题都会导致电机三相不平衡。

为确保电机的正常运行，我们需要注意解决这些问题，保持三相电源的平衡，确保电机的稳定运行。

三相鼠笼式异步电动机的不对称运行

三相鼠笼式异步电动机的不对称运行一、实验目的1、掌握三相鼠笼式异步电动机不对称运行的实验方法。

2、根据实验数据分析不对称运行的危害。

3、能够分析几种常见不对称运行状态。

二、预习要点1、对称分量法分析不对称运行2、感应电动机的正序等效电路和负序等效电路三、实验项目1、三相鼠笼式异步电动机缺相运行实验2、三相鼠笼式异步电动机单相运行实验四、实验方法12、屏上挂件顺序D513、实验方法(1)、三相鼠笼式异步电动机的正常运行及缺相运行实验1）、按照图4-21接线，三相鼠笼式异步电动机DJ16电压为380V（Y接法）。

图中电阻R f选用R1上900Ω串联900Ω共1800Ω阻值，R L选用R5上900Ω串联900Ω加R上1300Ω并联1300Ω共2450Ω阻值，开关S、S1、S2选用D51上的开关，交流电压表选用MET01上数模双显智能交流电压表，交流电流表选用MET01数模双显智能交流电流表，直流测量仪表选用MET01上对应的数模双显智能直流仪表。

电阻R f调至最大位置，电阻R L 调至最大位置。

开关S、S2处于断开位置，开关S1处于闭合状态。

控制屏左侧调压器旋钮逆时针旋转到底，使输出电压为零。

图4-21 三相鼠笼式异步电机不对称实验接线图2）、按下控制屏上的启动按钮，调节控制屏左侧调压器旋钮使电动机运转，旋转方向应符合正转要求，如果电机为反转应切断电源调换相序使旋转方向为正转。

然后使输出电压缓慢升至380V，使三相鼠笼式异步电动机全压正常运转。

转速稳定以后将此时的电压U、电流I、转速n记录于表4-31中表3）、转速稳定以后断开开关S1、同时开关S、S2保持断开状态、此时电机处于缺相运行状态。

待电机运行状态稳定后将测量的电压值、电流值以及转速值迅速记录于表4-31中。

记录完数据以后应迅速闭合开关S1,使电动机处于正常运行状态。

（2）、三相鼠笼式异步电动机的单相运行实验闭合开关S2，同时开关S1、S保持断开状态。

同步发电机的不对称运行

02
CHAPTER
不对称运行对发电机的影响
对发电机效率的影响
总结词
不对称运行会导致同步发电机的效率降低。
详细描述
在不对称运行状态下，同步发电机的磁场和电流分布不均匀，导致转子和定子之间的摩擦增加，从而降低发电机的效率。
对发电机性能的影响
总结词
不对称运行会影响同步发电机的性能。
详细描述
预防性维护
实施预防性维护措施，提前发现并解决潜在问题。
更新配件
及时更新易损件和关键配件，降低因部件损坏导致的不对称运行风险。
04
CHAPTER
案例分析
某电厂的发电机不对称运行案例
案例概述
某电厂的发电机在运行过程中出现了不对称运行的情况，导致了
一系列的问题。
问题分析
该案例中，发电机的不对称运行导致了转子应力增加、温度升高、振动加剧等问题，严重影响了发电靠性。
03
解决措施
针对这些问题，核电站采取了一系列措施，包括加强设备监测和维护、
优化发电机的设计和制造工艺等，以提高发电机的可靠性和稳定性。
某风力发电场的发电机不对称运行案例
案例概述
某风力发电场的发电机在运行过程中出现了不对称运行的情况，影响了风力发电的正常运行。
问题分析
该案例中，发电机的不对称运行导致了转矩波动、振动等问题，进而影响了发电机的效率和寿命。
解决措施
针对这些问题，风力发电场采取了一系列措施，包括优化风力发电机组的控制策略、加强设备维护和检修等，以提高发电机的稳定性和可靠性。
05
CHAPTER
结论
发电机不对称运行的后果和影响
电压波形畸变
不对称运行会导致发电机输出的电压波形发生畸变，影响电

同步发电机的不对称运行和突然短路

04
同步发电机的不对称运行和突然短路的预防与控制
预防措施
定期检查
对同步发电机的各项性能进行定期检查，确保其正常运行。
安装保护装置
在同步发电机上安装相应的保护装置，以防止不对称运行和突然短路的发生。
维护保养
按照制造商的推荐，对同步发电机进行适当的维护和保养，以延长其使用寿命。
监控运行状态
对同步发电机的运行状态进行实时监控，及时发现并处理异常情况。
对称运行和突然短路的未来研究方向
深入研究对称运行的理论基础
进一步探讨对称运行的原理和机制，提高对电力系统稳定性的认识和理解。
开发高效的短路保护装置
针对突然短路故障，研究和发展更为快速、准确的短路保护装置，以减少短路对设备和系统的冲击。
智能化监控和管理
利用先进的传感器、通信和人工智能技术，实现对电力系统的实时监控和智能管理，提高系统应对突发事件的响应速度和处置能力。
对称运行
在电力系统中，同步发电机以对称的方式运行，意味着各相的电压、电流和功率等参数在大小和相位上都是相等的。这种对称运行状态是电力系统稳定和可靠供电的前提条件。
突然短路
突然短路是指同步发电机在正常运行过程中，由于某种原因（如设备故障、人为误操作等），电路中出现非正常连接，导致电流瞬间激增，破坏了原有的对称运行状态。突然短路是电力系统中最危险的故障之一，可能造成设备损坏和系统稳定性丧失。
运行。
维护与保养
清洁
检查紧固件
定期对同步发电机进行清洁，以去除灰尘和污垢。
检查同步发电机的紧固件是否松动，如发现松动应及时紧固。
检查润滑系统
更换磨损部件
定期对同步发电机的润滑系统进行检查，确保润滑油充足且无杂质。

同步发电机的不对称运行

• 如为两相断路器未合上,应尽快将合上的一相断路器拉开。
• (4)若执行发电机解列操作，拉开主变压器高压侧断路器后，在降低发电机电压时发现定子电流表出现指示且不平衡。
• 经过高压侧断路器的位置指示情况分析为两相断路器未断开引起时,可首先调节发电机励磁电流，使定子电压升至正常值，然后合上断开的一相断路器，使定子电流恢复平衡。此时，高压侧断路器已不能进行正常解列操作，应在调整高压侧母线的运行方式后，以其他断路器如母联将机组解列。
x0 9.64
<=8%
• 不平衡电流：当发电机三相负荷不对称时，每相电流均不超过额定电流，且负序电流分量（I2）与额定电流之比（百分值），不超过8%时,可以连续运行,当发生不对称故障时,要求
I2 IN
2 t
10(秒)
• 不对称运行时的现象:三相定子电流表指示各不相等，负序信
号装置可能动作报警。
18 同步发电机的不对称运行
(一)主要原因 (1)电力系统发生不对称短路故障。 (2)输电线路或其他电气设备一次回路断线。 (3)并、解列操作后，断路器个别相未合上或未拉开。（二）分析方法：对称分量法
一、同步发电机的不对称运行时的参数和等值电路
If
定子三相绕组对称
三相对称电动势
E0 A UA jIA x 0 UA jIA x 0 UA0 jIA0 x0
11#
12#
• 如果分析结果为一相断路器未断开引起时,由于机组仅通过一相与系统联络,因此机组可能已处于失步(即非同期)状态，必须迅速进行处理。这种状态，绝对禁止采用再发出一次合闸脉冲合其余两相断路器的办法。为尽量减少所造成的影响,比较好的处理办法是：立即将该机组所在高压线线上除故障断路器外的所有断路器拉开,最后以母联断路器将机组解列。

发电机的不对称运行研究

ＶａｕｎｉｅｒｎｌｅＥｇｎｅｉｇ
・２９・３
发电机的不对称运行研究
ＲｅｅｒｈｏｈｎｒｔｒＳＮｏ－ｙｓａｃｎｔｅＧｅｅａｏｎｓｍｍｅｒｃＯｐｒｔｎｔｉｅａｉｏ
朱海峰公安海警学院基础部，波３５０）宁１８１
Ｚ￣ａｇＮｎｂｏｅｅＰｂｃＳｃｒｙＭａｎｏｃ，ｏｎａｏｅ．ｉｇｏ３５０，ｈｎ）ｈｉｉｇｏＣｌｇｕｌｅｕｉｒｅＰｌｅＦｕｄｔｎＤｐ，ｎｂ８１ＣｉａｎｌｉｔｉｉｉＮ１
ｖｌａｅｎｔｒｆｔ ”ｗｏｌｅｎｌｃ ” ｃｎｃｉｎ）ａｄｎｎ— ａｅｒｎｎｇｓａｕ．Ｗｈｎｔｅｓｎｈｏｕｅｅａｏｕｎｎａｙｏｔｇｅｗｏｋｏｈｅｔｉｓｏｅｐａｅ，ｏｎｅｔｏｎｎｏｐｈｓｕｎｉｔｔｓｅｈｙｃｒｎｏｓｇｎｒｔｒｒｓｉｓｍｍｅｒｉｕｔｎ，ｔｙｓｔａｉｏｋｏｂｔｅｙｎｗｎｙｈｓｍｍｅｒｔｒｉｐｓｔｖｓｑｅｃｃｒｅｔｓｔｙ，ｈｅｅｓｏｉｉｅｅｕｎｅｕｒｎａｗｅｌｓｅａｉｅｅｕｎｅｕｅｎｉｔｅｔｔｒｎｉｇ．Ｔｈｒｆｒ，ｈｅｐｒｔｏａｌａｎｇｔｖｓｑｅｃｃｒｔｎｈｓａｏｗｉｄｎｓｅｅｏｅｔｏｅａｉｎｌｃａａｔｒｓｉｓｏｙｈｒｃｅｉｔｃｆａｍｍｅｒｃｔｅ－ｐａｅｇｎｒｔｒａｅａｃｍｐｎｅｙｔｅｎｇｔｖｅｕｅｃｕｒｎ．ｓｔｉｈｒｅｈｓｅｅａｏｒｃｏａｉｄｂｈｅａｉｅｓｑｎｅｃｒｅｔ

发电机三相不对称运行负序电流and零序电流的产生

发电机三相不对称运行负序电流and零序电流的产生发电机三相不对称运行--负序电流and零序电流的产生及危害2011年11月02日星期三下午10：53中国大唐集团公司大唐广西分公司(广西桂冠电力股份有限公司)发电部：周游QQ：8产生：正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。

只要是三相系统，就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零)。

对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。

当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了(有时只有其中的一种)，因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病(特别是单相接地时的零序分量)。

下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流(矢量值)，当然实际工程上是直接测各分量的。

由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。

从已知条件画出系统三相电流(用电流为例，电压亦是一样)的向量图(为看很清楚，不要画成太极端)。

1)求零序分量：把三个向量相加求和。

即A相不动，B相的原点平移到A 相的顶端(箭头处)，注意B相只是平移，不能转动。

同方法把C相的平移到B 相的顶端。

此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头)，这个向量就是三相向量之和。

最后取此向量幅值的三分一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的。

2)求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理：A相的不动，B相逆时针转120度，C相顺时针转120度，因此得到新的向量图。

按上述方法把此向量图三相相加及取三分一，这就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。

这就得出了正序分量。

3)求负序分量：注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。

同步发电机的不对称运行详解

不对称运行
三相负载不对称分析方法——对称分量法电枢反应磁势为椭圆形磁势，产生椭圆形旋转
磁场
不对称三相电流流过对称三相绕组的基波磁势
将不对称的三相系统分解为三个对称的系统，即正序系统、负序系统和零序系统。
每相电流分解为三个分量，每相磁势也可分解为三个分量。
当正序电流流过三相绕组时，产生正向旋转磁势，亦称正序旋转磁势
1.4 不对称中的零序分量
三相零序基波磁势合成为零，在气隙中不产生零序磁场。
各相电枢绕组中的零序电流分量在各相绕组周围产生零序漏磁通
零序电抗为漏电抗
二、同步电机的各序等效电路
励磁电势由于电机电枢绕组结构的对称性是对称正序电势
电枢反应电势与电枢电流性质有关，用不同的电抗表示
1. 正序阻抗 2. 负序阻抗 3. 零序阻抗
同步发电机的不对称运行
不对称运行各序阻抗与等效电路几种短路情况的分析与比较短路时的电枢反应简单分析
一、不对称运行
三相负载不对称
分析方法——对称分量法
Ia
1 3
Ia Ib 2Ic
Ia
1 3
Ia 2Ib Ic
Ia0
1 3
Ia Ib Ic
对称分量法
把不对称的三相系统分解为三个独立的对称系统，即正序系统、负序系统和零序系统
E A x
x
IA0 0
假4.I设k两2：相 I正短B 常路IB相电 A流I开B：路IB0
2 IA
IA
IA0
3E A x x
1.根电端据压点相：方UII序BA程B方式程0U（UUI式cc边AA，界得I条xxkEE到2件AA 各xxxx）相：序
2各. 分相电解压为对称U分 A0量 0

异步电动机的启动和不对称运行

异步电动机的启动和不对称运行一、启动1.全压启动启动瞬间，异步电动机转予绕组以同步速度切割旋转磁场，产生的感应电动势很大，使得这一瞬间的电流高达电动机额定电流的5～7倍。

启动电流太大可能大幅度增加线路上的电压降，不但可能导致该设备启动失败，还可能导致其他设备停车，还可能造成设备和线路的损坏。

因此，公用低压配电网中10kW以上的笼型电动机、小区低压配电室供电的14kW 以上的笼型电动机、专用变压器供电的额定功率不超过变压器容量10%～15%的电动机均应采取减压启动方式。

2.减压启动笼型电动机常用的传统减压启动方式是Y-A 启动和自耦减压启动。

（1）Y-△启动是启动时将三相绕组接成星形连接。

待启动接近终了时将三相绕组改成三角形连接。

由于启动时相电压降低为额定时间的1/3，相电流也降低为直接启动时的1/3，线电流则降低为直接启动时的1/3。

堵转转矩也降低为直接启动时的1/3。

因此，这种启动方法只能用于轻载启动的运时三角形接法的电动机。

（2）自耦减压启动的原理如图11-7所示。

启动时艳动机经自理变压器降压（比较多见的是将电源电压降低为80%和65%）基通电源。

启动临近终了时甩掉自耦变压器直径接通电源。

对于将电源迎压降低为80%的自耦减压启动，电动机电流也降低为直接启云时的80%、线路电流则降低为直接启动时的64%。

绪转转矩也限纸为直接启动时的64%。

自耦减压启动器的自耦变压奉都是按短时工作设计的。

使用中应注意每次启动时间不能大长。

每小时内启动次数不能大多，而且相邻两次启动之间需间隔一段时间。

（3）延边三角形减压启动是笼型电动机介于Y-△启动和直启动之间的减压启动方式。

如图11-8所示，启动时三相绕组接万局部三角形，运行时接成全三角形。

这种电动机的每相绕组必须引出3个端子。

此外，笼型电动机还可采用定子绕组串电抗或电阻的启动方式。

这两种启动方式的功率损失和电压损失都比较大，只能用于轻载启动的电动机。

者的有本控形有统软楼购蒸种上述减压启动方法只是在一定程度上减小了启动时的电流冲击。

农村水电站发电机不对称运行的危害（三篇）

农村水电站发电机不对称运行的危害随着农村基础设施的不断完善，农村水电站作为一种清洁能源的发电方式，得到了广泛的应用。

然而，由于一些原因，农村水电站的发电机有时会发生不对称运行的情况。

不对称运行指的是水电站中的两台发电机之间出现运行不平衡的现象，一台发电机的负荷较大，另一台发电机的负荷较小。

这种不对称运行对水电站和周边环境都会产生严重的危害，下面将详细介绍：1. 能源浪费：不对称运行会导致一台发电机负荷较大，另一台发电机负荷较小。

负荷较小的发电机无法发挥最佳的发电效率，导致能源的浪费。

浪费的能源不仅对水电站的经济效益产生不利影响，还对环境造成了严重的能源浪费。

2. 发电机寿命缩短：当发电机不对称运行时，负荷较大的发电机会长时间处于高负荷状态，而负荷较小的发电机则处于较低负荷状态。

长期以来，高负荷状态会加速发电机的磨损和老化，降低其使用寿命。

而低负荷状态则容易导致发电机内部形成积碳，影响发电机的正常运行。

3. 发电效率低下：不对称运行会导致发电机的运行效率下降。

负荷较大的发电机由于长时间处于高负荷状态，容易产生热量过多，影响发电机内部的散热系统。

同时，负荷较小的发电机由于运行效率低下，也无法充分利用水资源，导致发电效率低下。

4. 运行稳定性下降：不对称运行对水电站的运行稳定性产生严重的影响。

当发电机负荷不均衡时，容易导致系统的不平衡和不稳定，增加整个水电站的运行风险。

如果不及时采取措施进行调整，不对称运行还可能导致发电机的过载和短路等故障，从而引发严重的事故。

5. 人身安全受到威胁：不对称运行在一定程度上增加了水电站的事故风险，威胁人身安全。

当发电机发生故障或失控时，可能会引发火灾、爆炸、电击等危险情况，给水电站的工作人员和周围居民带来伤害和威胁。

针对农村水电站发电机不对称运行的危害，我们应该采取有效的措施进行调整和防范。

首先，要加强对农村水电站发电机的运行监测和管理，定期进行检查和维护，确保发电机的正常运行和负荷均衡。

电机学课件同步电机第19章同步发电机不对称运行

一、单线对中点短路
✓设A相对中点短路。其端点方程式为：
✓对A相实施对对称分量法得：
✓根据各相的电流,求出各相序的电压为
✓由于A相对中点短路,故有
即
✓由于负序电抗和零序电抗比正序电抗小得多,故单相短路电流比三相稳态短路电流大,其比值接近3 。
二、两相线对线短路
✓如图19.5所示,设A、B两相短路，其端点方程为
19-1 不对称运行的分析方法
✓当负载不对称时，发电机的三相端电压及电流都将不对称。由于流过电枢各相的电流有效值各不相同，它们所产生的合成电枢磁势不再是一个幅值不变的圆形旋转磁势，其电枢反应情况较对称运行时复杂得多，所以不能直接用分析对称运行的简单方法来分析不对称运行的情况。 ✓分析不对称运行的最简单方法是对称分量法(有关对称分量法的原理,请参看变压器篇的有关内容)，即把一组不对称的三相电流(或电压)分解成三组对称的电流(或电压)分量：即正序分量、负序分量和零序分量。各个对称分量可视为相互独立，分别研究它们独立作用的效果，然后叠加起来得到最后结果。用这个方法时假设电路是线性的，忽略了磁路饱和现象。 ✓励磁电势EA、EB、EC只与励磁磁势的转向有关,不受负载的影响,所以只有正序分量。 ✓在具体计算不对称运行时，常把实际负载端的不对称三相电压和电流分解成三组对称的分量，每组对称分量对各相绕组均对称，故可以按一相的情况来分析。
对应的电抗为
Ld=Lad+Ls
它就是直轴同步电抗。
Xd=Xad+Xs
✓突然短路时(超瞬变瞬间),Fa对应的磁路见图19.6(a),它遇到了气隙磁阻、阻尼绕组漏磁阻和励磁绕组漏磁阻,再考虑到电枢绕组的漏磁通Fas后,电枢磁通的总磁导为
✓对应的电抗为
称为直轴超瞬态电抗,XZs和XFs为阻尼绕组和励磁绕组的漏磁电抗。

发电机不对称运行的危害

发电机的不对称运行的危害三相交流同步发电机是按照对称负荷下运行设计的，但在运行中可能出现不对称现象，这是由于单相负荷如电炉、电车等和系统中“两线一地”制供电线路的存在，或系统发生两相短路接地，在送电时断路器或隔离开关有一相未合上，发电机、变压器、供电线路一相断线等造成的，它们都能破坏对称运行，形成三相电流不对称。

1、负序电流引起的转子过热不对称的三相电流分解成三组对称的电流，即正序、负序、零序3组分量。

由于发电机一般都是星形接线，且中性点没有中线连接，故零序电流流不通。

正序电流在空气隙中产生一个正序旋转磁场，它的旋转方向与转子同向旋转。

负序电流在空气隙中产生一个负序旋转磁场，它的旋转方向与转子反向旋转，其转速对转子的相对速度而言是两倍的同步转速。

而负序磁场以两倍同步转速扫过转子表面时，会引起转子表面发热并使转子产生振动。

当负序磁场扫过转子表面时，会在转子铁心的表面、槽楔、转子绕组、阻尼绕组以及转子的其他金属结构部件中感应出两倍于工频（100HZ）的电势，造成转子铁心的附加涡流损耗和转子的绕组的附加铜损。

铁心的附加涡流损耗由于集肤效应而集中于转子本体和各部件的表面薄层中，使转子铁心表面发热。

危险的不是转子的普遍发热，而是转子部件的局部发热。

电流越过许多转子部件的接触面，如转子的齿、槽楔和套箍等，由于一个或数个接触面的接触稍差，它们的电阻比较高，损耗就主要在这些接触处发散出来，这种情况下，即使损耗的绝对值不大，也会引起局部高温。

实践证明，转子本体两端的槽楔和套箍，在本体嵌装处的温度最高，发热最厉害。

负序磁场在转子绕组中产生两倍工频的交流感应电流，使转子绕组内产生附加铜损，引起绕组温升增大。

由于绕组放在槽中，不易散热，因此对转子温升影响较大。

2、磁场不均匀引起的机组振动不对称电流产生的磁场也不对称，对于汽轮发电机来说，转子是隐极式的，因是圆柱体，沿圆周气隙中的磁阻相差不大，磁场比较均匀，所以引起振动较小，危害不大。

不对称运行和突然短路对同步电机的影响

不对称运行和突然短路对同步电机的影响一、不对称运行影响不对称运行时,负序电流产生的负序旋转磁场相对于转子以两倍同步速旋转,并在转子绕组(包括励磁绕组和阻尼绕组)中感应出两倍频率的电流以及在转子表面感应出涡流,这些电流将在绕组中和铁心表面引起额外损耗并产生热量,使得转子温升增高。

特殊是汽轮发电机,涡流在转子表面轴向流淌,在转子端部沿圆周方向流淌而形成环流,这些电流不仅流过转子本体,还流过护环；它们流经转子的槽楔与齿、护环与转子之间的很多接触面,这些地方具有接触电阻,发热尤为严峻,可能产生局部高温、破坏转子部件与励磁绕组绝缘。

水轮机散热条件较好,负序磁场引起的转子过热的影响相对小些。

由于负序旋转磁场与转子磁场之间有两倍速的相对运动,因而它们之间将产生以两倍频率(100Hz)脉动的转矩,这个附加转矩同时作用在转子轴和定子机座上,并引起100Hz的振动和噪声。

水轮发电机中大量的焊接机座结构简单被振动损坏,因此水轮发电机中必需采纳阻尼绕组以减弱负序磁场。

为此,对不对称负载运行要赐予必要的限制。

对于同步发电机,常从转子发热的角度动身限制负序电流与额定电流之比。

不对称运行除了对发电机本身的影响外，对电网其他设备及四周的通讯设施也产生不良影响。

发电机的不对称运行导致电网电压的不对称,不对称的电压加于用户的设备上会产生不良影响。

如使得异步电动机的电磁转矩、输出功率和效率降低,并引起转子过热等。

另外,发电机绕组中因有负序电流而消失更高次的谐波电流,这些高频电流会对输电线四周的通迅线路产生音频干扰。

为了削减负序电流的影响,通常在转子上装置阻尼绕组。

阻尼绕组对负序磁场有很好的去磁作用,能降低负序磁场对转子造成的过热以及减小脉动转矩。

二、突然短路的影响同步电机突然短路后不仅破坏了电机电磁方面的平衡,而且破坏了电机机械方面和热方面的平衡。

一般由于电磁瞬变过程持续时间很短,可以认为在这个短时内只有电磁方面的影响。

阅历证明,突然短路后,最受威逼是绕组端部。

发电机的定子三相电流不对称运行

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