小型水轮发电机不对称运行的原因\影响及处理方法
摘要：通过对一台小型低压水轮发电机不对称运行的故障处理，分析了不对称运行的原因是负荷不平衡，线路和变压器等输变电设备三相阻抗不相等或发生不对称短路，水电站接地电阻不合格等；主要影响是发电机产生损耗、温升，电能质量下降，使发电产生电磁振动等；并针对产生不对称运行的原因和影响提出了处理方法。
关键词：水轮发电机 不对称运行 电流 三相电流 负序电流 旋转磁场振动温升
笔者所在单位有一台投产于上世纪70年代的水轮发电机，型号：WJ-125/6，额定电压：400V，额定电流：225A。在运行过程中出现过三相电流严重不平衡的现象，最严重时三相电流之差达80A，电流差达额定电流的36%，远远超过规程20%的规定，发电机中性线电流偏大，机组出力下降，振动特别厉害，严重影响机组设备的安全运行。为了排除这一故障，保证机组安全稳定地运行，我站技术人员对这一现象产生的原因、危害进行了分析，并针对具体情况采取措施，最后解决了这一问题。现总结如下，供大家参考：
1 发电机发生不对称运行的主要原因
本水电站低压机组的运行方式：经升压变压器后通过10kV侧与电网并列，并同时直接由低压侧（即发电机的出线电压0.4kV）承载一定数量的自供区负荷。发电机发生不对称运行的主要原因有以下几种：①自供区负荷的不平衡，例如三相负荷分配不均，大容量的单相负载比重大，造成运行中三相负荷投（切）不均匀程度增加；②水电站接地系统阻值过高不满足运行要求；③输电线路三相导线的阻抗值不相等（如三相导线的材质或线径不一致，导线的接头过多且集中在其中某一相中）；④电源经变压器升压后的并网断路器或发电机本身的并网断路器，在操作中三相不同步或运行中某相接触不良；⑤变压器在运行过程中出现三相阻抗不平衡；⑥输电线路发生不对称短路（如单相接地）；⑦输电线路或其它电气设备一次回路断线等。以上情况都会造成发电机处于不对称工况下运行。
2 不对称运行对发电机组的影响
水轮发电机是根据三相电流平衡对称的情况下，长期运行设计制造的。当三相电流对称时，由它们合成产生的定子旋转磁场与转子磁场是同方向同速度旋转的，因此定子旋转磁场和转子旋转处于相对静止，定子旋转磁场的磁力线不会切割到转子。当三相电流不对称时，根据对称分量法，可以把不对称的三相电流分解成三个对称的电流，即正序、负序、零序三组分量。由于发电机是接成星形，零序电流不通（三相的零序分量同时指向中...
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