Во-первых, причина потери магнетизма генератором.
В процессе нормальной работы генератора возбуждение внезапно полностью или частично исчезает, что называется потерей магнетизма генератора. Причины потери возбуждения генератора обычно можно суммировать как обрыв цепи возбуждения или короткое замыкание, включая неисправности возбудителя, переключения возбуждения или цепи возбуждения, неправильный переключатель возбуждения, неправильное переключение резервного возбуждения, отключение заводского питания системы возбуждения, обрыв обмотки ротора или цепи возбуждения, или серьезное короткое замыкание обмотки ротора, отказ полупроводниковой системы возбуждения, возгорание или сгорание контактных колец ротора.
1. Срабатывание защиты от перенапряжения возбуждения приводит к потере магнетизма генератора.
Из-за дефектов изоляции трансформатора, возникших в процессе производства, или постепенного ухудшения изоляции во время эксплуатации, возникает разряд, приводящий к срабатыванию защиты от изменения возбуждения, а потеря магнитной защиты вызывает отключение всего агрегата. Необходимо строго соблюдать процедуры и стандарты, проводить регулярные испытания, проверки и устранение неисправностей. В соответствии с соответствующими нормативными актами и стандартами следует добросовестно проводить регулярные профессиональные испытания изоляции.
2. Срабатывание магнитного выключателя приводит к потере магнетизма генератора.
Причины срабатывания магнитного выключателя включают: (1) ошибочную отправку команды срабатывания магнитного выключателя на АСУ ТП; (2) сбой в передаче команды срабатывания реле на выходе; (3) срабатывание кнопки срабатывания магнитного выключателя с постоянными магнитами в центральной диспетчерской для выдачи команды срабатывания; (4) ручное разъединение магнитного выключателя на локальной панели управления малой комнаты возбуждения; (5) падение изоляции кабеля контура управления магнитного выключателя; (6) механическое замыкание корпуса выключателя на магнитный выключатель; (7) мгновенное заземление системы постоянного тока приводит к срабатыванию магнитного выключателя.
3. Зажигание контактного кольца возбуждения приводит к потере магнетизма генератора.
Причиной аварии стало неравномерное давление пружины прижимного механизма угольных щеток, что привело к неравномерному распределению тока по некоторым щеткам, вызывая чрезмерный ток на отдельных щетках и приводя к нагреву. Кроме того, угольные щетки загрязнились, что привело к загрязнению контактной поверхности щетки и контактного кольца, увеличению контактного сопротивления между некоторыми щетками и контактным кольцом и, как следствие, к искрению. Также наблюдалась неравномерность износа положительных и отрицательных угольных щеток, причем отрицательный износ был более значительным, чем положительный, что привело к увеличению шероховатости поверхности контактного кольца и, как следствие, к возгоранию контактного кольца из-за несвоевременного контроля.
4. Заземление системы постоянного тока приводит к потере магнетизма генератором.
После положительного заземления системы постоянного тока, поскольку в длинном кабеле имеется распределенный конденсатор, и напряжение на обоих концах конденсатора не может изменяться, ток в конденсаторе длинного кабеля во внешней цепи отключения выключателя генераторных магнитов протекает через промежуточное реле на его внешнем выходе отключения, и реле срабатывает, активируя выключатель магнитов двигателя, что приводит к срабатыванию защиты от потери магнитов генератора.
5. Сбой в системе регулирования возбуждения привел к магнитным потерям генератора.
Неисправность платы EGC регулятора системы возбуждения генератора приводит к срабатыванию защиты от перенапряжения ротора регулятора возбуждения генератора и активации защитного механизма.
6. Выпрямительный шкаф выходит из строя, что приводит к потере магнетизма генератора.
В процессе запуска электронасоса напряжение в системе снижается, и система возбуждения посылает сигнал тревоги о неисправности вспомогательного источника питания. Из-за слишком большого сопротивления вспомогательного импульсного сигнала реле коммутационной петли происходит сбой переключения питания, вентилятор выпрямительного шкафа не может нормально работать, что приводит к перегреву выпрямительного шкафа, потере магнитной защиты и отключению агрегата. Слой серебра на контактах силового выключателя на стороне переменного тока выпрямительного шкафа тонкий или низкого качества. Во время работы на контактах меди и воздуха образуется оксидный слой, что приводит к увеличению контактного сопротивления. С увеличением тока повышается температура, что приводит к перегреву контактов, потере магнитной защиты в процессе работы и отключению агрегата.
Во-вторых, вред от потери магнетизма генератора.
1. Потеря генератора приводит к повреждению магнитного поля энергосистемы.
(1) Когда генератор теряет магнетизм, генератор с низким возбуждением или потерей магнетизма будет поглощать реактивную мощность из системы, что приведет к падению напряжения энергосистемы. Если мощность энергосистемы мала или резерв реактивной мощности недостаточен, это приведет к тому, что напряжение на клеммах генератора, напряжение на шинах высоковольтной стороны повышающего трансформатора или напряжение в других близлежащих точках окажется ниже допустимого значения. Таким образом, стабильность работы между нагрузкой и источником питания будет нарушена, и даже может произойти обвал напряжения в энергосистеме.
(2) Когда генератор имеет низкое возбуждение или происходит потеря магнитного напряжения, другие генераторы в системе увеличивают свою реактивную выходную мощность под действием автоматической регулировки устройства возбуждения, что приводит к перегрузке некоторых электрических компонентов в системе. Например, трансформатора или линии электропередачи, поэтому срабатывает резервная защита, отключая компонент перегрузки и расширяя зону поражения.
(3) Когда генератор имеет низкое возбуждение или потери магнетизма, из-за колебаний активной мощности и снижения напряжения системы это может привести к потере шага между соседними нормальными режимами работы генератора и системы или между различными частями энергосистемы, что вызывает колебания системы и большое количество сбросов нагрузки.
2. Потеря магнетизма генератором самого генератора.
Потеря магнетизма генератором нанесет серьезный вред не только энергосистеме, но и самому генератору:
(1) Из-за проскальзывания при возникновении магнитных потерь в роторе генератора возникнет ток разности частот. Если потери, вызванные током разности частот в контуре ротора, превысят допустимое значение, ротор перегреется. Ток разности частот, протекающий через поверхность ротора, вызовет серьезный локальный перегрев или даже ожоги на контактной поверхности корпуса ротора с клиновидным пазом и стопорным кольцом.
(2) После того, как генератор с низким возбуждением или потерей магнитного поля переходит в асинхронный режим работы, эквивалентное реактивное сопротивление генератора уменьшается, а реактивная мощность, поглощаемая системой, продолжает увеличиваться. После потери большой нагрузки статор генератора перегревается из-за перегрузки по току.
(3) У крупных турбогенераторов с высокой степенью использования прямого охлаждения после потери большой нагрузки крутящий момент и активная мощность этого генератора будут иметь резкие периодические колебания. В это время на вал генератора будет периодически действовать большой или даже превышающий номинальное значение электромагнитный момент, передаваемый через статор на раму. В это время проскальзывание также будет вызывать периодические изменения, приводящие к значительному превышению скорости вращения генератора.
(4) Когда генератор работает при низком уровне возбуждения или магнитных потерь, магнитная утечка на конце статора усиливается, что приводит к перегреву концевых компонентов и сердечника бокового сегмента.
Дата публикации: 10 июля 2023 г.