发电机负序电流产生原因、危害及管控

 针对2015年9月#3机频发转子一点接地报警（2015年共发生过4次报警，2016年共15次报警），故本次#3机组C修时，请专业厂家（东方恒运电机有限公司），抽出#3机转子后进行彻底检查，具体检查情况详见《如何防范发电机负序电流的产生技术探讨交流会会议纪要20170803》。最终确定为#3机转子一点接地故障根本原因是发电机存在较大的负序电流分量，在转子阻尼环及槽楔接缝处流过较大的负序电流产生电弧灼伤槽楔，产生的铝屑导致转子动态接地。对此特编制此文件，供大家学习！

1、什么是负序电流？负序电流如何产生？负序电流的危害有哪些？

 发电机正常运行时发出的是三相对称的正序电流。发电机转子的旋转方向和旋转速度与三相正序对称电流所形成的正向旋转磁场的转向和转速一致，即转子的转动与正序旋转磁场之间无相对运动，此即“同步”的概念。

 当电力系统发生三相不对称短路或负荷三相不对称时，在发电机定子绕组中就流过负序电流，该负序电流在发电机气隙中产生反向（与正序电流产生的正向旋转磁场方向相反）旋转磁场，它相对于转子来说为2倍的同步转速，因此在转子中就会感应出100HZ的电流，即所谓的倍频电流，该倍频电流的主要部分流经转子本体、槽锲和阻尼条，而在转子端部附近沿周界方向形成闭合回路，这就使得转子端部、护环内表面、槽锲和小齿接触面等部位局部灼伤，严重时会使护环松脱，给发电机造成灾难性破坏，即通常所说的“负序电流烧机”，这是负序电流对发电机的危害之一。另外，负序（反向）气隙旋转磁场与转子电流之间，正序（正向）气隙旋转磁场与定子负序电流之间产生的100HZ的交变电磁力矩，将同时作用于转子大轴和定子机座，引起频率为100HZ的振动，引起金属疲劳和机械损伤。此为负序电流危害之二。汽轮发电机承受负序电流的能力，一般取决于转子的负序电流发热条件，而不是发生的振动。

2、负序电流如何产生，运行方面如何防止？

产生原因：

 1）、发电机正常运行时当电力系统发生三相不对称短路或负荷三相不对称时；

 ）、发电机与系统并列时，发生非全相合闸，存在单相或两相运行情况；

 ）、发电机与系统解列时，发生非全相合闸，存在单相或两相运行情况；

措施：

1）、若在并机时发生非全相开关本体非全相未跳闸应停止加负荷，应立即通过硬手操或DCS上“故障分闸”按钮将故障开关分闸一次，维持励磁系统运行及汽轮机转速3000r/min,若远方分闸不成功，立即就地打掉该开关。

2）、若在停机时发生非全相开关本体非全相未跳闸，立即通过硬手操或DCS上“故障分闸”按钮打掉未跳闸开关;若不成功，则通过停用母线的方法将发电机解列。

3）、若在运行中发生非全相，应迅速降有功、无功至最低，使定子电流不超0.1Ie,维持机组同步转速励磁，重新并列，用上一级开关将发电机与系统解列。

3、正常运行中发电机三相电流不平衡

现象

（1）发电机定子电流任意两相之差超过额定电流的10％，负序电流超过10％。

（2）发电机负序电流报警。

（3）发电机转子绕组温度升高。

（4）发电机负序电流保护可能动作，解列发电机。

原因

（1）系统出现不对称负荷。

（2）系统或发变组回路发生不对称短路。

（3）系统或发变组回路发生一相断线。

（4）测量二次回路故障。

处理

（1）降低发电机励磁电流，使定子三相不平衡电流不超规定值，监视发电机电压不得低于19KV。

（2）降低无功出力无效时，减小有功出力，直到不平衡电流小于10%额定电流，且每相电流不大于其额定电流。

（3）事故情况下，按照负序电流时间曲线控制，并做好详细记录；在规定的时间内负序保护未动作，应手动解列发电机。

 （5）若因系统引起，应迅速汇报值长，听候调度处理