【专业知识问答】问：什么是发电机失磁？失磁后为何转入异步运行状态？有何不良影响？

【专业知识问答】

问：什么是发电机失磁？失磁后为何转入异步运行状态？有何不良影响？

答：（1）发电机在运行中失去励磁电流，使转子的磁场消失，叫作发电机失磁。对发电机来说，失磁的可能原因是励磁回路故障，转子绕组或其励磁回路开路，转子绕组严重短路，励磁调节系统发生故障或转子滑环电刷环火、烧断。

（2）失磁时，转子磁场逐渐衰减，电磁力矩减小，而原动机的主力矩没变，于是出现了过剩力矩，使发电机的转速升高，失去同步。当发电机失去同步，转子就和定子磁场有了相对速度，或者说它们之间就有了滑差。所谓滑差就是定子磁场速度和转子速度之差。定子磁场以转差速度扫过转子表面，就在转子绕组以及转子表面上的阻尼绕组中感应出交流电流来。这个电流与定子旋转磁场作用产生一个力矩，称为异步力矩。这个异步力矩是个阻力矩，它起制动作用，发电机的转子在克服这个力矩的过程中作了功，把机械能变成电能，可继续向系统送出有功。发电机的转速不会无限制的升高，因为转速越高这个异步力矩越大，当这台发电机的异步力矩等于原动机传过来的主力矩时就平衡了。因此，从理论上分析，同步电机失磁之后，进入了异步运行状态，这时便相当于一台异步发电机，仍然能向系统送出一部分有功功率。

（3）发电机失磁所产生的不良影响可分为以下两方面。

1）对发电机本身的不良影响有：①发电机失步将在转子的阻尼系统、转子铁芯的表面、转子绕组（经灭磁电阻或励磁机电枢绕组闭合）中产生差频电流，引起附加温升。所谓差频电流，就是由于定子旋转磁场与转子不同步，定子磁场切割转子，使转子中感应出与转差相对应频率的电流，称为差频电流。差频电流在槽楔与齿壁之间、槽楔与套箍之间，以及齿与套箍之间的接触面上，都可能引起局部高温，这样便可能危及转子的安全。②发电机失步在定子绕组中将出现脉动的电流，这将产生交变的机械力矩，可能影响发电机的安全。

2）对电力系统的不良影响有：发电机未失磁时，要向系统输出无功，失磁后，将从系统吸收无功，因而使系统出现无功差额。这一无功差额，将引起失磁发电机附近的电力系统电压下降。有可能导致系统电压崩溃，系统瓦解，造成大面积停电。失磁发电机的容量越大，从系统吸收的无功功率越大，对系统的影响程度通常取决于失磁发电机与系统的容量之比，其比值越大，影响就越严重，可通过计算来论证。

大型汽轮发电机容量大，失磁后将从系统吸收大量无功功率，所以机组失磁对系统的不利影响更为显著。对于大机组来讲，其本身的过热容量相对来讲较低，耐受无励磁运行的能力也较低；大机组发电机失磁后是不允许继续运行的，大机组通常都装有失磁保护，失磁后立即解列。

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