非全相运行

一般在发电机并网或解列时，易发生非全相运行，对于主变为（Y /△—11）接线的发变组回路，发生非全相运行时有如下2种情况：

（1）两相断开，一相未断开时：若主变中性点接地，则发电机三相电流中两相相等或近似相等，另一相电流为零或近似为零；若中性点不接地，则发电机三相电流为零或近似为零。



（2）一相断开，两相未断开时：发电机三相电流中两相相等或近似相等，且仅为另一相电流的一半左右。



（3）发电机负序电流表指示异常增大。保护有可能启动。


处理：

（1）发电机并列时，发生非全相合闸，应立即调整发电机有功、无功负荷到零，将发电机与系统解列；如解列不掉，则应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）。



（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。



（3）当发生非全相运行时，A、若发电机灭磁开关未跳闸，汽机主汽门未关闭，则禁止手动断开灭磁开关，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）。 B、灭磁开关已跳闸，若汽机主汽门已关闭，应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）；若汽机主汽未关闭时，发电机已进入异步不对称运行状态，则应立即合上灭磁开关,使发电机重新拉入同步，然后再调节励磁电流至空载额定值，使三相定子电流接近于零。若灭磁开关合不上或发电机不能拉入同步，再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）。



（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，再次启动前，必须全面进行检查无问题后，经总工程师批准后方可并列。



（7）做好发电机定子电流和负序电流变化、非全相运行时间、保护动作情况、有关操作等项目的记录，以备事后对发电机的状况进行分析。

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（1）一相未断开，两相断开时电流变
化的规律：比故障相滞后的一相电流为零或近似为零，其它两相电流相等或基本相等。 分析如下：不管哪相未断开，发电机侧的电流，是由于从系统反充过来的。若C相未断开，A、B相已断开，灭磁开关拉开的情况下，发电机侧（即主变压器的△侧）已无电源，但高压侧（变压器的Y侧）还与系统连着，由于主变中性点接地，C相电流可以流通，主变铁芯中产生励磁电流，在低压侧产生感应电势。这△侧的C相电势产生以发电机为回路流通的电流。在Y0/△—11接线的情况下，低压侧的线电流主要从b和c相流过（b、c相组成的回路阻抗较小），且b、c相电流相等，a相电流为零，其大小与发电机、变压器及所连系统的参数有关。 （2）两相未断开，一相断开时，电流变化的规律：比故障相滞后一相电流最大，其它两相电流相等或基本相等，且为最大电流相的一般左右。 简要分析：以B、C两相未断开为例。当A相开关已断开时，变压器高压侧（Y0）侧B、C相以及与大地是可构成回路有电流通过。灭磁开断开后，发电机无电势，但主变铁芯中产生励磁电流，在低压侧产生感应电势。在△侧b、c两相线圈中产生感应电势Eb、Ec。在Eb、Ec作用下，以发电机定子线棒为回路，在主变低压侧三相都会有电流流过。其中b相电流最大，a、c两相电流基本相等。 2、发电机转速下降不明显。汽轮机虽已打闸，但发—变组处于非全相及失磁状态下，仍与系统连，处于稳定的异步电动机不对称运行状态（空载）。 3、发电机出口电压明显下降。由于发电机相当于一个感性负载，且处于稳定的异步电动机的不对称运行状态，从系统吸取大量无功功率，使发电机出口电压明显下降。 4、负序电流产生的负序磁场在转子上产生2倍频率的脉动转矩，使发电机组产生100周/秒的振动。转子与定子出现转速差，在转子表面上感应出2倍与工频的感应电流，由于集肤效应，转子线槽端头铝槽楔会过热熔化，护环嵌装面紧力消失，转子失去平衡，引起机组的强烈振动。




防止发电机的非全相运行探讨

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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。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。
我厂#22机
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。
2、正常巡回检查时，注意空气、SF6压力，加强对主开关的定期维护，压缩空气储气罐放水、加热器投退等工作保证正常进行。
3、每次开关操作开关本体处设专人监控。如遇三相开关未全合上，则通知远方将开关跳开，然后检查。如遇三相未全跳开或线圈冒烟，立即断开A相机构箱处两路控制直流电源开关，手动操作机构使未跳开相跳开。
4、每次开关断开后（包括手动跳开、保护跳开），应对开关跳合闸线圈进行检查，对机构拉杆进行检查。
5、机组灭磁后或机组并网操作过程中，母刀合入后，升磁建压前，检查机端电压电流是否为0，若不为0，应怀疑开关非全相，应查明原因，确认后采取相应措施。
非全相的处理：
发电机并网时主开关非全相合闸，非全相保护将动作跳开开关，将励磁退出后汇报单元长、值长，将机变组转为冷备用，通知检修检查开关非全相原因；
发电机解列时主开关某相未断开，立即手按发电机紧急跳闸按钮；若无效，将跳闸按钮、“逆功率保护”复归后，立即请示值长检同期并网一次。并网成功后通知网控腾空发电机所接母线，用母联开关进行解列；若主开关未合上，且失灵保护未动，将定子电流降至最小，就地手动捅掉开关；
若未跳开，通知汽机保持3000 r/m，调整励磁尽量维持静子电流接近0；汇报值长，通知网控倒母线，利用母联开关使#22机解列；
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
关及发电机所接母线上其他开关均已跳闸，就地手动捅掉开关，检查三相跳开后，退出励磁；若失灵拒动，应按以下原则处理：
（1）若励磁未退出，主汽门未关闭，通知网控腾空发电机所接母线，用母联开关进行解列
（2）发电机励磁已退出，汽机主汽门未关闭，应立即投入励磁将发电机拉入同步；然后调节励磁电流至空载额定值，使定子三相电流接近于0；通知网控倒负荷，将发电机解列
（3）发电机励磁已退出，汽机主汽门已关闭，应立即通知网控倒负荷，将发电机解列
（4）处理过程中，应严密监视发电机各部温度，确保空冷器正常；
（5）严密监视A值表数据，确保设备在允许承受负序电流值内处理完毕
（6）非全相发生后开关拒分时，应尽快断开主开关KM1±、KM2±，防止跳闸回路长期带电烧毁跳闸线圈。