失磁故障指励磁突然全部消失或部分消失(低励)使励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流。
(1)失磁原因主要有三种
①励磁回路开路,励磁绕组断线 灭磁开关误动作,励磁调节装置的自动开关误动,可控硅励磁装置中部分元件损坏;
②励磁绕组由于长期发热,绝缘老化或损坏引起短;
③运行人员调整等。
(2)失磁后的基本物理过程
①δ<90o 发电机未失步:同步振荡阶段;
②δ=90o(静稳定极限角):临界失步状态;
③δ>90o 转子加速愈趋剧烈:异步运行阶段。
在发电机超过同步转速后,转子回路中将感应出频率为fG-fS的电流(fG为发电机转速的频率,fS为系统频率),该电流将产生异步功率Pac,当Pac=PT即进入稳态的异步运行阶段。
(3)失磁后的影响
对电力系统:
①吸收Q→U↓,无功储备不足,将因电压崩溃而瓦解。
②U↓→其他发电机Q↑→过电流→后备保护动作,故障扩大。
③失磁→失步→振荡→甩负荷。
对发电机:
①转子中fG-fS的差频电流→过热。
②转差率s=(fG-fS)/fS↑→吸Q↑→R2(1-s)/s↓→定子过电流→发热 。
③转速↑→振动。
可见失磁后,若不失步,无直接危害。失步后,对发电机及系统有不利影响,故应装设专门的失磁保护。