Повреждения и анормальные режимы генераторов

В генераторах могут возникнуть следующие повреждения:

· междуфазные короткие замыкания, вызывающие повреждения обмоток и, реже, стали магнитопровода статора;

· замыкания между витками одной фазы (обычно они переходят в междуфазные замыкания или в замыкания на землю;

замыкания одной фазы на корпус (землю), при которых ток замыкается через сталь магнитопровода;

· двойные замыкания на корпус (землю) в цепи ротора, вызывающие перегрев ротора, горение изоляции, а также вибрацию генератора (особенно у явнополюсных машин) вследствие возникающей несимметрии магнитного потока ротора. Двойному замыканию на корпус предшествует замыкание на корпус в одной точке.

Анормальные режимы:

· сверхтоки (токи, превышающие номинальный ток генераторов) при внешних КЗ. Нормально внешние КЗ должны отключаться защитами поврежденных элементов, однако па случай отказа этих защит генератор должен иметь собственную резервную защиту;

· перегрузки по току, возникающие при отключении части параллельно работающих генераторов, изменении схемы сети, подключении новых узлов нагрузки, самозапуске двигателей, форсировке возбуждения генераторов, потере возбуждения и т. п. Для всех генераторов допускаются нормальные длительные перегрузки по току статора не более 5 % при снижении напряжения статора не более чем на 5 %, Аварийные перегрузки лимитируются заводом-изготовителем отдельно для каждого типа генератора;

· несимметрию токов статора, возникающую при несимметричных коротких замыканиях в сети и при неполнофазных режимах (обрывах фазы). Появляющиеся при несимметрии токи обратной последовательности создают магнитный поток, вращающийся относительно ротора с двойной синхронной скоростью, следствием чего может быть повышенный нагрев и вибрация ротора, а также повышенный нагрев обмотки возбуждения.

· повышения напряжения, возникающие при резких сбросах нагрузки, когда частота вращения машины возрастает при практически неизменном напряжении на обмотке возбуждения. У турбогенераторов имеются автоматы безопасности, полностью прекращающие впуск пара в турбину при увеличении частоты вращения агрегата на 10 %, У гидрогенераторов регуляторы скорости не могут обеспечить быстрое закрытие направляющих аппаратов, поэтому при резком сбросе нагрузки частота вращения гидрогенератора может возрасти на 40 ¸ 60 %, а напряжение - на 30 ¸ 50 %. У турбогенераторов повышение напряжения ликвидируется системами автоматического регулирования скорости (АРС) и автоматического регулирования возбуждения (АРВ); на гидрогенераторах дополнительно устанавливается специальная релейная защита от повышения напряжения.