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发电机的不对称运行研究 　　摘要:发电机的不对称运行也是属于非正常工作状态。在实际运行中,引起发电机不对称运行的原因可能是多种多样的,如不对称负荷(电气机车、电炉等)、输电线路不对称(低压网中采用的“两线一地”接线方式)以及非全相运行状态等。当同步发电机不对称运行时,由对称分量法可知,定子绕组中除了有正序电流外,还有负序电流。所以,发电机三相不对称运行的特点就是伴随着出现负序电流。 　　Abstract: The generators non-asymmetric operation belongs to normal working situation. In actual operation,the reasons that causing generators non-asymmetric operation are diverse,such as asymmetric load (electric locomotives,electric furnace,etc.),transmission line asymmetry (the use of low-voltage network of the two lines one place, connection ) and non-phase running status. When the synchronous generator runs in asymmetry situation,known by the symmetry,there is positive sequence current as well as negative sequence current in the stator windings. Therefore,the operational characteristics of asymmetric three-phase generator are accompanied by the negative sequence current. 　　关键词:发电机;不对称运行;正序电流;负序电流 　　Key words: generator;asymmetric operation;positive sequence current;negative sequence current 　　中图分类号:TM31 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0239-01 　　 　　1发电机负序电流产生的附加发热和振动 　　正序电流是由发电机电动势产生的,正序电流所形成的正序磁场与转子保持同步,对转子而言是相对静止的,在转子绕组里不感应电流,这种情况下,转子的发热由励磁电流来决定。而当负序电流出现后,它除了和正序电流叠加使定子相电流可能超过额定值致使绕组过热之外,还会引起转子的附加发热和机械振动,因为当定子三相绕组中流过负序电流时,所产生的负序旋转磁场将以同步速度向转子运动的反方向旋转,在励磁绕组、阻尼绕组以及转子本体中感应出两倍额定频率(100Hz)的电流,从而引起附加发热。由于该感应电流的频率较高,集肤效应较大,不容易穿入转子深处,所以这些电流只在转子表面的薄层中流过。对汽轮发电机,通常齿部的穿透深度为几毫米,槽楔处约为1～1.7cm。因此,感应电流在转子各部分造成的附加发热集中于表面层。因此电流在转子表面的分布与鼠笼式电动机的转子电流分布相似,在转子表面沿轴向流动,在转子端部沿圆周方向流动,从而形成环流。这些电流不仅流过本体1-(线A),还流过护环2-(线B、C和D)以及芯环3-(线D)。这些电流流过转子的槽楔与齿,并流经槽楔和齿与套箍的许多接触面。这些地方的电阻较高,发热尤为严重,可能产生局部高温,以致破坏转子部件的机械强度和绕组绝缘。 　　除了上述的附加发热外,负序电流所产生的负序磁场还在转子上产生两倍额定频率的脉动转矩,使发电机组产生100Hz的振动并伴有噪声。这种振动将引起金属疲劳和机械损伤,给机组带来严重危害。 　　负序电流产生的附加发热和振动,对发电机的危害程度与发电机的类型和结构有关。 　　汽轮发电机由于转子是隐极式的,磁极与轴为统一整体,绕组置于槽内,散热条件较差,所以负序电流产生的附加发热可能成为限制不对称运行的主要条件。而负序电流在汽轮发电机中引起的机械振动较小,因为它的转子是个圆柱体,纵轴和横轴的磁导相差不大,引起的附加振动也不大,所以机械强度的危害较小。 　　2水轮发电机不对称运行时的主要条件 　　水轮发电机的转子是凸极式的,散热条件较好,当它与隐极机有同样的不对称运行条件时,其附加发热温升较低,如有阻尼绕组,虽可引起阻尼绕组的发热,但阻尼绕组可以削弱负序磁场的影响,从而减轻