發電機組的失磁原因及影響1、發電機失磁后出現的電氣特征：

發電機失磁故障是指勵磁電流突然全部消失或部分消失（低勵），

勵磁電流低于靜穩極限所對應的勵磁電流）。

失磁原因一般有三種：（1）勵磁回路開路、勵磁繞組斷線、滅磁開關誤動作、勵磁調節裝置的自動開關誤動、可控硅勵磁裝置中部分元件損壞。（2）

勵磁繞組由于長期發熱、絕緣老化或損壞引起短路（3）

運行人員調整不當出現誤操作等。

發電機失磁后，它的各種電氣量和機械量都會發生變化，且將危及發電機和系統的安全運行。發電機失磁后的電氣特征主要表現如下：

1.1、發電機正常運行，向系統送出無功功率，失磁后將從系統吸取大量的無功功率，使機端電壓下降。當系統缺少無功功率時，嚴重時可能使電壓降到不允許的數值，以致破壞系統穩定。

1.2、發電機電流增大，失磁前送有功功率越多，失磁后電流增大越多。

1.3、發電機有功功率方向不變，繼續向系統送有功功率。

1.4、發電機機端測量阻抗，失磁前在阻抗平面R-X坐標的第一象限，失磁后測量阻抗的軌跡沿著等有功阻抗圓進入第四象限。隨著失磁的發展，機端測量阻抗的端點落在靜穩極限阻抗圓內，轉入異步運行狀態。2、發電機失磁后機端測量阻抗的變化軌跡：

發電機從失磁開始到進入穩定的異步運行，一般可分為三個階段：

2.1發電機從失磁到失步前：發電機失磁開始到失步前的階段，發電機送出的功率基本保持不變，而無功功率在這段時間內由正值變為負值。發電機端的測量阻抗為：Z＝Us2/2P+jXs+Us2/2P*ej2ΦΦ＝tg-1Q/PP—失磁發電機送至無限大系統端的有功功率；Q—失磁發電機送至無限大系統端的無功功率；Xs—系統阻抗，包括變壓器和線路的阻抗。

P、Us、Xs為常數，不隨時間變化，而Q隨時間變化，則Φ也隨時間變化，故在機端阻抗平面上是一個圓方程，稱為等有功圓，圓心和半徑分別為：〔Us2/2P，

Xs〕，Us2/2P

2.2

靜穩極限點：設發電機的Ed與系統Us的夾角為δ。當δ被加速拉大到900時，發電機處于失去靜穩的臨界點。汽輪發電機機端的測量阻抗為：Z＝-j（Xd-Xs）/2+j（Xd+Xs）/2*ej2Φ式中Xd――發電機的縱軸同步電抗。

在機端阻抗平面上是一個方程，稱為靜穩極限阻抗圓，其圓周表示不同有功功率P在靜穩極限點的機端測量阻抗的軌跡，圓內為失步區。其圓心和半徑分別為：〔0，-j（Xd-Xs）/2〕，（Xd+Xs）/2

2.3

失步后的異步運行階段：異步運行時機端測量阻抗與轉差率S有關，當轉差率S由-∞――+∞變化時，機端測量阻抗變化的軌跡一定在下述阻抗圓內，其圓心和半徑分別為：〔0，

-j（Xd+X‘d）/2〕，（Xd-X‘d）/2式中X‘d――發電機的縱軸暫態電抗。稱該圓為異步邊界阻抗圓。

對于發電機－變壓器組，當發電機失磁后自系統吸取大量無功功率，在聯系電抗Xs上有較大的電壓降落，致使發電機電壓及主變壓器高壓側電壓下降。根據分析，若保持變壓器高壓側電壓為恒定，改變有功功率和無功功率，則機端測量阻抗是一個圓，稱為等電壓圓。上圖為系統阻抗連接原理圖，下圖為靜穩邊界阻抗圓圖：3、發電機失磁后對系統產生的影響：發電機失磁后對系統產生的影響有：

3.1、發電機失磁后，不但不能向系統送出無功功率，而且還要從系統中吸取無功功率，將造成系統電壓下降。

3.2、為了供給失磁發電機無功功率，可能造成系統中其它發電機過電流。4、發電機失磁后對發電機本身產生的影響：發電機失磁后對本身產生的影響有：

4.1、發電機失磁后，轉子和定子磁場間出現了速度差，則在轉子回路間中感應出轉差頻率的電流，引起轉子局部過熱。

4.2、發電機受交變的異步電磁力矩的沖擊而發生振動，轉差率越大，振動也越厲害。

4.3、發電機失磁后，如果不減小發電機有功功率，為維持發電機等功率運行，會造成發電機定子過電流運行，使發電機定子繞組發熱。發電機失磁后，若不失步，無直接危害。失步后，對發電機及系統有不利影響。故應裝設失磁保護。5、汽輪發電機失磁后允許運行的條件是：

5.1、系統有足夠供給發電機失磁運行的無功功率，以不致造成系統電壓嚴重下降為限。

5.2、降低發電機有功功率的輸出，使之能在很小的轉差率下，在允許的一段時間內異步運行，即發電機應在較少的有功功率下失磁運行，使之不致造成危害發電機轉子的發熱與振動。

5.3、發電機正常進相運行時保護裝置不應該誤動作，可以允許發電機正常運行。6、失磁保護的判據和構成：

6.1、機端阻抗圓判據，用于檢測失磁故障與否；

6.2、系統線電壓，用于監視母線系統電壓保障系統安全；對于汽輪發電機組，失磁后母線電壓低于允許值后，帶時限動作于解列或程序跳閘。失磁后當母線電壓未低于允許值后，動作于信號、切換廠用電源，在有條件時也可以動作于自動減出力。

6.3、機端線電壓，用于監視發電機端電壓，確保機組和廠用電系統安全運行；

6.4、發電機轉子勵磁電壓，用于檢測發電機轉子是否全部失壓或部分失壓，用于閉鎖條件；

6.5、電壓回路閉鎖，保證在外部短路、系統振蕩以及電壓回路斷線等情況下防止保護裝置誤動作。7、大型發電機組失磁后應該采取的措施：

7.1、在保護裝置未動作的前提下，可以通過運行人員的調整，使發電機組有功功率控制在30％-40