發電機的不正常運行狀態及其相應的繼電保護方式分析

    科技專論

    作者：宋韜

    【摘要】在社會高速發展的背景下，人們對電能的需求及重視程度也不斷增強。發電機是重要的發電裝置之一，其運行狀況如何將直接影響到電力係統的運作及電能質量。然而，在發電機的實際運行中，經常出現不正常運行狀態，對電力係統的正常工作帶來了較大影響。所以，保證發電機的正常運行非常重要。鑒於此，本文主要對發電機的不正常運行狀態進行了探討，並分析了相應的繼電保護方式，以期為同行提供參考與借鑒。

    【關鍵詞】發電機；運行狀態；繼電保護方式

    引言

    發電機能否安全運行，將直接影響著電力係統的正常工作及電能質量。所以，加大對發電機的檢查，了解其故障類型及不正常運行狀態，並及時采取措施處理，能夠有效保證繼電保護裝置的良好。若想保證信號有很強的抗電磁耦合幹擾能力，最好采用屏蔽電纜，並盡可能減小外屏蔽直流電阻，然後增大屏蔽的電感。發電機出現故障後，還要及時分析其引起原因，並采取相應的繼電保護方式，以保證發電機的正常運行。以下主要就發電機的不正常運行狀態及其相應的繼電保護方式進行了簡要分析。

    1.發電機概述

    電能是人們生活中不可缺少的一種重要能源。電能主要是依靠發電機將不同形式的能源轉換成電能，其動力是設備中的柴油機、汽輪機，當電流或是水流在通過設備時，其燃料會燃燒並產生能量轉化。目前，發電機在許多領域都有廣泛應用，如國防、工業、科技等。盡管發電機生產技術有了較快發展，發電機形式也多種多樣，但其工作原理基本相似，即用適當導磁與導電材料，使其形成電磁感應的電路與磁路，然後產生電磁功率，最終達到能量轉化的目標。

    2.發電機的故障類型

    在實際的運行過程中，發電機經常發生故障，出現頻率較高的故障主要有以下幾種：定子繞組一相的匝間短路、定子繞組相間短路、定子繞組單相短路、轉子勵磁回路勵磁電流消失及轉子繞組一點接地或者兩點接地[1]。

    3.發電機的非正常運行狀態

    在運行過程中，發電機也存在多種非正常運行狀態，主要包括以下幾種情形：①因為外部短路產生的定子繞組過電流與因為負荷超出發電機額定容量而導致的三相對稱過負荷；②因為外部不對稱短路或是不對稱負荷而導致的發電機負序過電流與過負荷；③因為突然甩負荷反而產生的定子繞組過電壓；④因為勵磁回路故障，或是強勵時間太長而導致的轉子繞組過負荷；⑤因為汽輪機主汽門驟然關閉，使發電機產生逆功率[2]。

    4.繼電保護

    在電力係統中，繼電保護是係統故障或異常情況監測的設施之一，通過分析故障現象，然後發出相關的警報信號或者臨時隔離、切除這一狀態。通常情況下，如果電力係統出現故障，或者是處於非正常運行狀態時，會直接影響到用電設備的安全生產，進而帶來嚴重的後果。所以，在電力係統中，為保證電力設備的安全、穩定運行，盡量減少或避免由於電力事故造成的大麵積停電或破壞重要設施等現象的發生，應加強對繼電保護裝置的深入研究及改進，保證繼電保護的正常運行，以便更好地控製線路。