失磁故障指勵磁突然全部消失或部分消失(低勵)使勵磁電流低于靜穩(wěn)極限所對應(yīng)的勵磁電流。
(1)失磁原因主要有三種
①勵磁回路開路,勵磁繞組斷線 滅磁開關(guān)誤動作,勵磁調(diào)節(jié)裝置的自動開關(guān)誤動,可控硅勵磁裝置中部分元件損壞;
②勵磁繞組由于長期發(fā)熱,絕緣老化或損壞引起短;
③運行人員調(diào)整等。
(2)失磁后的基本物理過程
①δ<90o 發(fā)電機未失步:同步振蕩階段;
②δ=90o(靜穩(wěn)定極限角):臨界失步狀態(tài);
③δ>90o 轉(zhuǎn)子加速愈趨劇烈:異步運行階段。
在發(fā)電機超過同步轉(zhuǎn)速后,轉(zhuǎn)子回路中將感應(yīng)出頻率為fg-fs的電流(fg為發(fā)電機轉(zhuǎn)速的頻率,fs為系統(tǒng)頻率),該電流將產(chǎn)生異步功率pac,當(dāng)pac=pt即進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的異步運行階段。
(3)失磁后的影響
對電力系統(tǒng):
①吸收q→u↓,無功儲備不足,將因電壓崩潰而瓦解。
②u↓→其他發(fā)電機q↑→過電流→后備保護動作,故障擴大。
③失磁→失步→振蕩→甩負(fù)荷。
對發(fā)電機:
①轉(zhuǎn)子中fg-fs的差頻電流→過熱。
②轉(zhuǎn)差率s=(fg-fs)/fs↑→吸q↑→r2(1-s)/s↓→定子過電流→發(fā)熱 。
③轉(zhuǎn)速↑→振動。
可見失磁后,若不失步,無直接危害。失步后,對發(fā)電機及系統(tǒng)有不利影響,故應(yīng)裝設(shè)專門的失磁保護。