18 同步发电机的不对称运行
(一 )主要原因
(1)电力系统发生不对称短路故障。
(2)输电线路或其他电气设备一次回路断线。
(3)并、解列操作后，断路器个别相未合上或未拉开。
（二）分析方法,对称分量法
一,同步发电机的不对称运行时的参数和等值电路
??? ?? xIjUE AAA ??? 0
fI 定子三相绕组对称 三相对称电动势
??? ?? xIjU AA ??0
0000 xIjU AA ?? ??
AE0?
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0x
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1、正序阻抗,转子正向旋转、励磁绕组接上直流电源,定子绕组
流过正序电流时所对应的电抗
txx ??
2、负序阻抗,转子正向旋转、励磁绕组短路，定子绕组流过负序
电流时所对应的电抗
三相电流相序 C_— B_— A_
N
S
A X
B Z
C Y
1n
?F
1n
负序磁场相对于转子的转速
12n
在励磁和阻尼绕组中感应 2f1 的 电动势
在励磁和阻尼绕组中产生 2f1 的 电流
) (21 qd xxx ???????
3、零序阻抗,转子正向旋转,励磁绕组短路,定子绕组流过零
序电流时所对应的电抗
0 ?xx ?
二、不对称运行对电机的影响
N
S
A X
B Z
C Y
1n
?F
1n
负序磁场相对于转子的转速
12n
在励磁和阻尼绕组中感应 2f1 的 电动势
在励磁和阻尼绕组中产生 2f1 的 电流
负序电流产生负序磁场
(1)引起附加损耗，使转子过热
(2)引起振动
解决办法,
加装 阻尼绕组,削弱反向磁场
规 程 要 求
(百分值 )
? 正序电抗 直轴
? 交轴
? 负序电抗 不饱和
? 饱和
? 零序电抗 不饱和
? 饱和
? 负序电流允许值 <=8%
196?dx
96.200?qx
47.22??x
67.20??x
98.100 ?x
64.90 ?x
? 不平衡电流：当发电机三相负荷不对称时，每相
电流均不超过额定电流，且负序电流分量（ I2）
与额定电流之比（百分值），不超过 8%时,可以连
续运行,当发生不对称故障时,要求
)(10
2
2 秒???
?
?
???
? t
I
I
N
? 不对称运行时的现象,三相定子电流表指示各不相等，负序
信号装置可能动作报警。
? 不对称运行的处理,(1)若机组已由继电保护动作跳闸。应在
复置后按停机处理,待查明原因并消除故障后重新将机组并网。
? (2)若发电机运行中负序信号报警，或虽未报警但出现定子电流
不平衡。一般情况下，发生不对称运行后，只要不超过允许值，
在稳态情况下发电机仍可继续运行。
? 但当定子电流不平衡值已超过允许规定时，如确非由于表计
故障或表计回路引起，则应尽快降低定子电流，使不平衡值降
至允许范围内，具体方法可以降低无功，也可以降低有功。在
调节过程中，应注意机组的功率因数不得超过允许值。
? (3)若并列操作后定子电流不平衡。这种情况产生的原因,一般
为主变压器高压侧断路器一相 (或两相 )未合上。并列初期,有、
无功负荷尚未增加时不易被发现,随着定子电流的增加,其不平
衡情况越来越明显。此时应立即检查断路器的合闸位置指示,确
实为一相断路器未合上时,可重新发出一次合闸脉冲,如无效,则
应立即降低发电机的有功、无功负荷至零后，将机组解列。待
查明故障原因并消除后,方可将机组重新并列。
? 如为两相断路器未合上,应尽快将合上的一相断路器拉开。
? (4)若执行发电机解列操作，拉开主变压器高压侧断路器后，在
降低发电机电压时发现定子电流表出现指示且不平衡。
? 经过高压侧断路器的位置指示情况分析为两相断路器未断开
引起时,可首先调节发电机励磁电流，使定子电压升至正常值，
然后合上断开的一相断路器，使定子电流恢复平衡。此时，高
压侧断路器已不能进行正常解列操作，应在调整高压侧母线的
运行方式后，以其他断路器如母联将机组解列。
11# 12#
? 如果分析结果为一相断路器未断开引起时,由于机组仅通过
一相与系统联络,因此机组可能已处于失步 (即非同期 )状态，
必须迅速进行处理。这种状态，绝对禁止采用再发出一次合
闸脉冲合其余两相断路器的办法。为尽量减少所造成的影响,
比较好的处理办法是：立即将该机组所在高压线线上除故障
断路器外的所有断路器拉开,最后以母联断路器将机组解列。
? 为了能及早发现上述情况，执行发电机解列操作时，在
保留一部分无功负荷的情况下拉开高压断路器较好，此时既
使发生不对称运行，也能尽快发现并及时进行正确处理。
? (5)此外，在继电保护设置上已逐步采用通过非全相启动失灵
保护的办法来保证非全相运行机组的安全，也就是在发生非
全相运行时，由继电保护执行处理任务，以缩短机组非全相
运行的时间，从而减少对机组的危害。
(一 )主要原因
(1)电力系统发生不对称短路故障。
(2)输电线路或其他电气设备一次回路断线。
(3)并、解列操作后，断路器个别相未合上或未拉开。
（二）分析方法,对称分量法
一,同步发电机的不对称运行时的参数和等值电路
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流过正序电流时所对应的电抗
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2、负序阻抗,转子正向旋转、励磁绕组短路，定子绕组流过负序
电流时所对应的电抗
三相电流相序 C_— B_— A_
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A X
B Z
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负序磁场相对于转子的转速
12n
在励磁和阻尼绕组中感应 2f1 的 电动势
在励磁和阻尼绕组中产生 2f1 的 电流
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3、零序阻抗,转子正向旋转,励磁绕组短路,定子绕组流过零
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二、不对称运行对电机的影响
N
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负序磁场相对于转子的转速
12n
在励磁和阻尼绕组中感应 2f1 的 电动势
在励磁和阻尼绕组中产生 2f1 的 电流
负序电流产生负序磁场
(1)引起附加损耗，使转子过热
(2)引起振动
解决办法,
加装 阻尼绕组,削弱反向磁场
规 程 要 求
(百分值 )
? 正序电抗 直轴
? 交轴
? 负序电抗 不饱和
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? 零序电抗 不饱和
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? 负序电流允许值 <=8%
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电流均不超过额定电流，且负序电流分量（ I2）
与额定电流之比（百分值），不超过 8%时,可以连
续运行,当发生不对称故障时,要求
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? 不对称运行时的现象,三相定子电流表指示各不相等，负序
信号装置可能动作报警。
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复置后按停机处理,待查明原因并消除故障后重新将机组并网。
? (2)若发电机运行中负序信号报警，或虽未报警但出现定子电流
不平衡。一般情况下，发生不对称运行后，只要不超过允许值，
在稳态情况下发电机仍可继续运行。
? 但当定子电流不平衡值已超过允许规定时，如确非由于表计
故障或表计回路引起，则应尽快降低定子电流，使不平衡值降
至允许范围内，具体方法可以降低无功，也可以降低有功。在
调节过程中，应注意机组的功率因数不得超过允许值。
? (3)若并列操作后定子电流不平衡。这种情况产生的原因,一般
为主变压器高压侧断路器一相 (或两相 )未合上。并列初期,有、
无功负荷尚未增加时不易被发现,随着定子电流的增加,其不平
衡情况越来越明显。此时应立即检查断路器的合闸位置指示,确
实为一相断路器未合上时,可重新发出一次合闸脉冲,如无效,则
应立即降低发电机的有功、无功负荷至零后，将机组解列。待
查明故障原因并消除后,方可将机组重新并列。
? 如为两相断路器未合上,应尽快将合上的一相断路器拉开。
? (4)若执行发电机解列操作，拉开主变压器高压侧断路器后，在
降低发电机电压时发现定子电流表出现指示且不平衡。
? 经过高压侧断路器的位置指示情况分析为两相断路器未断开
引起时,可首先调节发电机励磁电流，使定子电压升至正常值，
然后合上断开的一相断路器，使定子电流恢复平衡。此时，高
压侧断路器已不能进行正常解列操作，应在调整高压侧母线的
运行方式后，以其他断路器如母联将机组解列。
11# 12#
? 如果分析结果为一相断路器未断开引起时,由于机组仅通过
一相与系统联络,因此机组可能已处于失步 (即非同期 )状态，
必须迅速进行处理。这种状态，绝对禁止采用再发出一次合
闸脉冲合其余两相断路器的办法。为尽量减少所造成的影响,
比较好的处理办法是：立即将该机组所在高压线线上除故障
断路器外的所有断路器拉开,最后以母联断路器将机组解列。
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保留一部分无功负荷的情况下拉开高压断路器较好，此时既
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? (5)此外，在继电保护设置上已逐步采用通过非全相启动失灵
保护的办法来保证非全相运行机组的安全，也就是在发生非
全相运行时，由继电保护执行处理任务，以缩短机组非全相
运行的时间，从而减少对机组的危害。
