发电机产生轴电压的原因是什么?它对发电机的运行有何危害?



发电机产生轴电压的原因及危害如下:

(1)由于发电机的定子磁场不平衡,在发电机的转轴上产生了感应电势。磁场不平衡的原因一般是因为定子铁芯的局部磁组较大(例如定子铁芯锈蚀),以及定、转子之间的气隙不均匀所致。

(2)由于汽轮发电机的轴封不好,沿轴有高速蒸汽泄漏或蒸气缸内的高速喷射等原因而使转轴本身带静电荷。这种轴电压有时很高,可以使人感到麻电。但在运行时已通过炭刷接地,所以实际上已被消除。轴电压一般不高,通常不超过 2~3 伏,为了消除轴电压经过轴承、机座与基础等处形成的电流回路,可以在励磁机侧轴承座下加垫绝缘板。使电路断开,但当绝缘垫因油污、损坏或老化等原因失去作用时,则轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜而发生放电,久而久之,就会使润滑和冷却的油质逐渐劣化,严重者会使转轴和轴瓦烧坏,造成停机事故。


低磁危害

1.低励或失磁时,发电机从电力系统吸收无功,引起系统电压下降。如果电力系统无功储备不足,将使临近故障发电机组的系统某点电压低于允许值,使电源与负荷间失去稳定,甚至造成电力系统因电压崩溃而瓦解。
2.一台发电机失磁电压下降,电力系统中的其他发电机组在自动调整励磁装置作用下将增大无功输出,从而可能使某些发电机组和线路过负荷,其后备保护可能发生误动作,使故障范围扩大。
3.一台发电机失磁后,由于有功功率的摆动,以及电力系统电压的下降,可能导致相邻正常发电机与电力系统之间或系统各回路之间发生振荡,造成严重后果。
发电机额定容量越大,低励、失磁引起的无功缺额也越大。如果电力系统相对容量较小,则补偿这一无功缺额的能力较差,由此而来的后果会更严重。


对发电机本身的影响
1.失磁后,发动机定转子之间出现转差,在发电机转子回路中产生损耗超过一定值时,将使转子过热。特别是大型发电机组,其热容量裕度较低,转子易过热。而流过转子表面的差额电流,还将使转子本体与槽楔、护环的接触面上发生严重的局部过热。
2.低励或失磁发电机进入异步运行后,由机端观测到的发电机等效电抗降低,从电力系统吸收无功功率增加。失磁前所带的有功越大,转差就越大,等效电抗就越小,从电力系统吸收无功就越大。因此,在重负荷下失磁发电机进入异步运行后,如不立即采取措施,发动机将因过电流使定子绕组过热。
3.在重负荷下失磁后,转差也可能发生周期性的变化,使发电机出现周期性的严重超速,直接威胁着发电机组的安全。
4.低励、失磁时,发动机定子端部漏磁增加,将使发电机端部部件和边段铁芯过热,这一情况通常是限制发电机失磁异步运行能力的主要条件。