Primeiro, o motivo pelo qual o gerador perde o magnetismo.
Durante a operação normal do gerador, a excitação desaparece repentinamente, total ou parcialmente, o que é chamado de perda de magnetismo do gerador. As causas da perda de excitação do gerador podem ser geralmente resumidas como circuito de excitação aberto ou curto-circuito, incluindo falha no excitador, na troca de excitação ou no circuito de excitação, chave de excitação incorreta, comutação inadequada da excitação de reserva, perda de energia do sistema de excitação de fábrica, circuito aberto no enrolamento do rotor ou no circuito de excitação, curto-circuito grave no enrolamento do rotor, falha no sistema de excitação semicondutora, incêndio ou queima do anel coletor do rotor.
1. O desligamento por falha da variável de excitação faz com que o gerador perca o magnetismo.
Devido a defeitos de fabricação no isolamento do transformador, ou à deterioração gradual desse isolamento durante a operação, ocorre o fenômeno de descarga, resultando no acionamento da proteção contra sobretensão e na perda da proteção magnética, o que causa o desligamento da unidade. Os procedimentos e normas devem ser rigorosamente seguidos, e testes, implementações e diagnósticos de problemas devem ser realizados regularmente. De acordo com as normas e regulamentações pertinentes, testes profissionais de isolamento devem ser realizados regularmente.
2. O disparo do interruptor magnético faz com que o gerador perca o magnetismo.
As razões para o disparo da chave magnética incluem: (1) o comando de disparo da chave magnética é enviado por engano no DCS; (2) o relé de saída não envia a instrução de disparo da chave magnética; (3) o contato do botão de disparo da chave magnética de disco fixo elétrica na sala de controle central é acionado para emitir o comando de disparo; (4) o painel de controle local da pequena sala de excitação desconecta manualmente a chave de desconexão magnética; (5) queda de isolamento do cabo do circuito de controle da chave magnética; (6) desprendimento mecânico da chave magnética pelo corpo da chave; (7) aterramento instantâneo do sistema CC causa o disparo da chave de desconexão magnética.
3. A ignição do anel deslizante de excitação faz com que o gerador perca o magnetismo.
A causa do acidente foi a pressão desigual da mola da escova de carvão, resultando na distribuição irregular da corrente em algumas escovas, o que causou superaquecimento. Além disso, a sujeira nas escovas contaminou a superfície de contato entre elas e o anel deslizante, aumentando a resistência de contato e provocando faíscas. Ademais, o desgaste das escovas (positiva e negativa) era desigual, sendo o desgaste da escova negativa mais acentuado. Devido ao desgaste severo, a rugosidade da superfície do anel deslizante aumentou, e a falta de controle oportuno provocou um incêndio no anel.
4. O aterramento do sistema CC faz com que o gerador perca o magnetismo.
Após o sistema CC ser aterrado positivamente, como existe um capacitor distribuído no cabo longo e a tensão em ambas as extremidades do capacitor não pode mudar, a corrente do capacitor do cabo longo no circuito de disparo externo do disjuntor do ímã do gerador flui através do relé intermediário em sua saída de disparo externo, e o relé aciona o disjuntor do ímã do motor, resultando na ação de proteção contra perda do ímã do gerador.
5. Falha no sistema de regulação de excitação causou perda magnética no gerador.
A falha na placa EGC do regulador do sistema de excitação do gerador causa a atuação da proteção contra sobretensão no rotor do regulador de excitação do gerador e o desligamento da proteção.
6. O gabinete do retificador para de funcionar, fazendo com que o gerador perca o magnetismo.
Durante a partida da bomba elétrica, a tensão do sistema diminui e o sistema de excitação envia um alarme de falha na alimentação auxiliar. Como a resistência ao choque auxiliar do relé de comutação é muito alta, a transferência da alimentação falha e o ventilador do painel retificador não funciona normalmente, resultando no desligamento por sobretemperatura do painel retificador, perda da ação de proteção magnética e desligamento da unidade. A camada de prata dos contatos da chave de potência no lado CA do painel retificador é fina ou de baixa qualidade. Durante a operação, o contato entre o cobre e o ar produz uma camada de óxido, resultando no aumento da resistência de contato. Com o aumento da corrente, o aumento da temperatura leva ao superaquecimento dos contatos, resultando na perda da ação de proteção magnética durante o funcionamento e no desligamento da unidade.
Em segundo lugar, o prejuízo da perda de magnetismo do gerador.
1. A perda do gerador devido a danos magnéticos no sistema de energia.
(1) Quando o gerador perde o magnetismo, o gerador com baixa excitação ou perda de magnetismo absorverá potência reativa do sistema, o que fará com que a tensão do sistema elétrico caia. Se a capacidade do sistema elétrico for pequena ou a reserva de potência reativa for insuficiente, isso fará com que a tensão nos terminais do gerador, a tensão na barra do lado de alta tensão do transformador elevador ou a tensão em outros pontos próximos fique abaixo do valor permitido. Dessa forma, a operação estável entre a carga e a fonte de alimentação será prejudicada, podendo até mesmo ocorrer o colapso de tensão do sistema elétrico.
(2) Quando o gerador apresenta baixa excitação ou perda de queda de tensão magnética, outros geradores no sistema aumentarão sua potência reativa de saída sob a ação do ajuste automático do dispositivo de excitação, o que levará a que alguns componentes elétricos no sistema, por exemplo, o transformador ou a linha de transmissão, gerem sobrecorrente, de modo que a ação de proteção de reserva corte o componente de sobrecarga e expanda a faixa de falha.
(3) Quando o gerador tem baixa excitação ou perda de magnetismo, devido à oscilação da potência ativa e à diminuição da tensão do sistema, pode levar à perda de passo entre a operação normal adjacente do gerador e o sistema ou entre várias partes do sistema de energia, de modo que o sistema oscila e um grande número de rejeições de carga.
2, a perda de magnetismo do gerador para o próprio gerador
Após o gerador perder o magnetismo, isso causará não apenas grandes danos ao sistema de energia, mas também danos ao próprio gerador:
(1) Devido ao deslizamento quando ocorre a perda magnética, haverá uma corrente de frequência diferencial no rotor do gerador. Se a perda causada pela corrente de frequência diferencial no circuito do rotor exceder o valor permitido, o rotor superaquecerá. A corrente de frequência diferencial que flui pela superfície do rotor causará superaquecimento local grave ou mesmo queimaduras na superfície de contato do corpo do rotor com a cunha da ranhura e o anel de retenção.
(2) Após o gerador com baixa excitação ou perda de campo magnético entrar no estado de operação assíncrona, a reatância equivalente do gerador diminui e a potência reativa absorvida do sistema continua a aumentar. Após a perda de carga pesada, o estator do gerador superaquecerá devido à sobrecorrente.
(3) Para turbogeradores de grande porte com alta utilização de refrigeração direta, após a perda de carga pesada, o torque e a potência ativa deste gerador apresentarão uma violenta oscilação periódica. Nesse momento, haverá um torque eletromagnético grande, ou mesmo superior ao valor nominal, atuando periodicamente no eixo do gerador e transmitido através do estator para a carcaça. Nesse momento, o escorregamento também causará variações periódicas, resultando em sobrevelocidade grave e periódica do gerador.
(4) Quando o gerador estiver funcionando com baixa excitação ou perda magnética, o vazamento magnético da extremidade do estator será aumentado, o que causará o superaquecimento dos componentes da extremidade e do núcleo do segmento lateral.
Data da publicação: 10 de julho de 2023