發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓的原因
首要問(wèn)題是確定要采取何種有效措施保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓,第一步得分析發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓基本原因,然后再根據(jù)不同過(guò)壓原因,針對(duì)性的采用相應(yīng)保護(hù)措施,才是解決問(wèn)題的有效方法。
定子出線短路或遭雷擊等產(chǎn)生故障過(guò)電壓定子繞組出線短路、接地,定子側(cè)產(chǎn)生各種故障過(guò)電壓,這些過(guò)電壓會(huì)經(jīng)過(guò)定子繞組及轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組間的耦合,或者勵(lì)磁變壓器初級(jí)與次級(jí)間的耦合,感應(yīng)到轉(zhuǎn)子回路。
發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生滑差過(guò)電壓同步發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中失磁,會(huì)使轉(zhuǎn)子在高于同步轉(zhuǎn)速下異步運(yùn)轉(zhuǎn),靠阻尼繞組的作用變成異步發(fā)電機(jī)。在有功負(fù)荷突然變化時(shí),功率角發(fā)生突然變化或發(fā)生失步振蕩的過(guò)程中,也有暫時(shí)的異步運(yùn)行。這時(shí)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組LQ的導(dǎo)體與定子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓,此過(guò)電壓是一個(gè)正弦波,其幅值:Ehm=2 ×4. 44f2wΦkw異步運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子滑差感應(yīng)電壓的電頻率,一般為幾到十幾個(gè)Hz;X-LQ的串聯(lián)匝數(shù);定子電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的主磁通,Kw - LQ的繞組系數(shù)。由于LQ的匝數(shù)X較多,故Ehm較大,根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有普通水電站的裝機(jī)容量分析,Ehm可以達(dá)到上十萬(wàn)伏。
定子三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)或非全相運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)過(guò)電壓發(fā)電機(jī)定子三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)或一相斷路(非全相)運(yùn)行時(shí),定子三相電流不對(duì)稱(chēng)。根據(jù)對(duì)稱(chēng)分量法的分析,一組不對(duì)稱(chēng)的三相電流, 可以按照一定的方法分解成三組對(duì)稱(chēng)的三相電流, 分別為正序分量電流、負(fù)序分量電流及零序分量電流。這三組對(duì)稱(chēng)的電流流過(guò)發(fā)電機(jī)定子三相在空間相隔 120b電角度的繞組,將分別產(chǎn)生各自的磁場(chǎng)。由矢量分析可知,零序電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)為零,而正序及負(fù)序電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)分別在空間作正向及反向的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),稱(chēng)作正序及負(fù)序磁通。而轉(zhuǎn)子繞組LQ是以正向同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的,它與正序磁通相對(duì)靜止而與負(fù)序磁通以兩倍同步轉(zhuǎn)速相對(duì)運(yùn)動(dòng)。該過(guò)電壓的幅值 f 1= 100 Hz 為定子不對(duì)稱(chēng)電流產(chǎn)生的負(fù)序磁通。