发电机故障和保护方式解析

发电机由于结构复杂，在运行中可能发生故障和异常运行状态，这样会对发电机造成危害。同时，由于系统故障也可能损伤发电机，特别是现代大中型发电机的单机容量大，对系统影响大，出了故障维修困难。因此，要对发电机可能发生的故障类型及不正常运行状态进行分析，并有针对性地设置相应的保护。

发电机可能发生的故障和相应的保护装置，综述如下。

①定子绕组相间短路。定子绕组相间短路会引起巨大的短路电流，严重烧坏发电机，需装设瞬时动作的纵联差动保护。

②定子绕组的匝间短路。定子绕组的匝间短路分为：同相同分支绕组的匝间短路和同相异分支的匝间短路，同样会产生巨大的短路电流而烧坏发电机，需装设瞬时动作的专用的匝间短路保护。

③定子绕组的单相接地。定子绕组的单相接地是发电机易发生的一种故障。通常是因绝缘破坏使其绕组对铁芯短接，虽然此种故障瞬时电流不大，但接地电流会引起电弧灼伤铁芯，同时破坏绕组的绝缘，有可能发展为匝间短路或相间短路。因此，应装设灵敏的反映全部绕组任一点接地故障的100%定子绕组接地保护。

④发电机转子绕组一点接地和两点接地。转子绕组一点接地后虽对发电机运行无影响，但若再发生另一点接地，则转子绕组一部分被短接造成磁势不平衡而引起机组剧烈振动，产生严重后果。因此，需同时装设转子绕组一点接地保护和两点接地保护。

⑤发电机失磁。发电机失磁分为：完全失磁和部分失磁，它是发电机的常见故障之一。失磁故障不仅会对发电机造成危害，而且也会对系统安全造成严重影响，需装设失磁保护。

发电机的异常运行状态的危害不如发电机故障严重，但危及发电机的正常运行，特别是随着时间的增长，可能会发展成故障。为防患于未然，也需装设相应的保护。

①定子绕组负荷不对称运行，会出现负序电流可能引起发电机转子表层过热，需装设定子绕组不对称过负荷保护（转子表层过热保护）。(www.xing528.com)

②定子绕组对称过负荷，装设对称过负荷保护（一般采用反时限特性）。

③转子绕组过负荷，装设转子绕组过负荷保护。

④并列运行的发电机可能因机炉的保护动作等原因将主气阀关闭，从而导致逆功率运行，使汽轮机叶片与残留尾气剧烈摩擦过热，而损坏汽轮机，因此，需装设逆功率保护。

⑤为防止过激磁引起发热而烧坏铁芯，应装设过激磁保护。

⑥因系统振荡而引起发电机失步异常运行，危及发电机和系统运行安全，需装设失步保护。

⑦其他保护：定子绕组过电压、低频运行、非全相运行及与发电机运行直接有关的热工方面的保护，对水内冷发电机还应装设断水保护等。

另外，还应装设发电机的后备保护，如电流、电压保护、阻抗保护等。