（一）发电机各种故障

在电力系统中目前使用的发电机有水冷、氢冷和空冷几种。发电机可能发生的故障主要有定子绕组或引出线回路的两相或三相相间短路、开焊以及定子绕组某相的匝间短路定子绕组某相绝缘破坏引起的单相接地、转子绕组或引线的接地、转子励磁回路的低励(小于静稳极限所要求的励磁电流)或失磁(失去励磁电流)。发电机的故障通常分为外部故障和内部故障两类。

发电机的外部故障最常见的是电力系统或厂用电系统的故障。这些故障可能引起发电机的过电流或过负荷、过电压。虽然由于不断改善发电机的结构和加强绝缘,发电机发生内部相间短路的可能性较小,但于设计、结构、制造工艺、励磁设和日常运行操作维护方面的某些原因,在实际运行中仍会发生内部故障。

对发电机来说,内部故障是非常危险的,因为发电机的内部故障,由于有原动机的拖动,即使断路器跳闸,若不及时灭磁,由电弧引起绝缘物的激烈气化,也可能导致发电机的烧毁。

应当注意,发电机绝缘的损坏会产生电弧,电弧的燃烧会进一步破坏绝缘,也会使故障点周围定子铁芯熔化,导致铁芯大量熔化的事故将使修复工作十分困难,这种故障虽比较少见,但其故障后果严重。

还应当重视发电机的转子接地故障,转子一点接地一般不难消除,但一定要防止发展成转子绕组两点接地短路故障,这种故障不仅可能烧坏转子绕组,还可能因为磁路的不平衡导致转子震动过大,致使发电机产生严重机械破坏,后果更加严重。

(二)发电机不正常运行

发电机的主要不正常运行状态有:

①由于外部故障或系统功率分配的失调或励磁调节系统原因造成的定子绕组过负荷或过电流、定子绕组过电压或过励磁(水轮发电机、大型汽轮发电机)、三相电流不对称运行造成的负序过负荷或非对称短路引起的负序过电流;

②接在超高压系统的发电机一变压器组,在未并列前,当断路器两侧电动势的相角差为180°时,则可能有两倍上下的运行电压加在断口上,当系统过电压或断路器绝缘降低时则可能引起断路器断口击穿、有时会发生断口单相或两相闪络,从而产生负序电流,使发电机转子表层过热,造成发电机损坏;

③运行中汽轮机关主汽门或水轮机关导水翼,或误上电等也会使发电机变电动机运行造成逆功率运行,对机组造成损坏;

④系统震荡或机组调节的失灵导致发电机失步、断路器非全相跳闸或非全相合闸引起的发电机非全相运行、发电机组的过频或低频频率(异频谐振)运行;