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发电机组电力系统问题分析探讨

库兹实业（上海）有限公司 2013-12-28

发电机组电力系统问题分析探讨

　在中国电力系统中，国产发电机组占有较大比重，如何使这些机组安全高效率运行，是电力工作者的重要任务。多年的工作经验认识到，国产发电机组运行中存在一些共同的问题，这些问题涉及到设计、施工、运行等诸多方面。
　　发电机的接地碳刷问题：
　　由于发电机定子磁场不可能绝对均匀等原因，在发电机转子上便会产生几伏或更高的电势差。由于发电机转子和轴承、大地所构成的回路阻抗很小，就可能形成很大的轴电流。为阻止该电流的形成，制造厂在发电机励磁机侧所有轴承下垫装了绝缘片，把轴电流通路隔断。同时，为了保证大轴与地同电位，应该在发电机汽轮机侧装设大轴接地碳刷。中国制造厂家均提供一个接地碳刷装置(国外厂商有的是提供两个)，而设计部门在设计图纸上根据转子接地保护的要求，将二次保护接线经碳刷连接大轴，这样很多施工单位就把制造厂家供给的接地碳刷作为转子接地保护的“接轴”用了，而该碳刷并没有接地。
发电机大轴在汽轮机侧未接地是有害的。由于发电机大轴对地有电位差，就可能造成大轴通过轴瓦油隙对地放电，造成轴瓦电烧伤。在某些事故情况下危害更大，如果发电机励磁机侧轴承座的对地绝缘(包括连接轴承的油管对地绝缘)遭到损坏，可能会引起很大的轴电流，特别是如果定子线圈发生匝间短路时，该轴电流会更大，不仅会损伤轴瓦，而且还可能因很大的轴电流流过汽轮机轴引起汽轮机有关部件的磁化。
为此，发电机组在安装阶段必须将接地碳刷接地(或经一个小电阻接地)，并且在运行中要注意维护发电机励磁机端各轴承的对地绝缘，特别要注意防止发电机励磁机侧的各测温、测振热工电缆的金属外皮将轴承的对地绝缘短路。

　　高压厂用备用电源自动切换问题：
　　高压厂用备用电源自动切换(备用电源自动投入)，中国设计有两种方式：一为无时限快速切换，二为低电压闭锁限时切换(即慢速切换)。
　　高压厂用电动机在备用电源投入时所承受的电压分析。在高压厂用电源因某种原因跳闸后，该段母线上所有电动机将作减速运行，由于电动机的反电势作用，在母线上产生残压。该残压将随时间而衰减，即残压的幅值在渐渐减小，并且和系统的相位差在随时间变化而变化。
　　1) 当实现备用电源切换到母线上时，电动机上将突加一个电压K△U，如△U过大会对电动机造成很大的冲击电流，如果切换时间愈短，则△U愈小，对切换越有利。在《电力工程电气设计手册》(2)第22-1节指出：当K=0.67时，在0.3 s以前切换时是安全的。
　　2) θ角随时间的变化，主要和母线上所带大型电动机的容量及特性有关。所以，对于不同容量的发电机组θ角随时间的变化不一样，就是同容量发电机组也因所选主要辅机的不同而不同。

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来源：库兹实业（上海）有限公司

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