同步发电机结构及原理（发电机常见的故障及处理方法）

一、同步发电机结构

同步发电机主要由定子、转子和其他部件组成。

定子部分包括定子铁芯、定子绕组、机座；

转子部分包括转子铁芯、励磁绕组和滑环(隐极式转子还有套箍、心环，凸极式转子有磁极、磁轭、转子支架)；

其他部件包括电刷装置、端盖、轴承和风扇等。

二、同步发电机工作原理

同步发电机是根据电磁感应原理工作的，它通过转子磁场和定子绕组的相对运动，将机械能转变为电能。

当转子在外力带动下，转子磁场和定子导体作相对运动，即导体切割磁力线，因此在导体中产生感应电动势，其方向可根据右手定则判定。

由于转子磁极的位置使导体以垂直方向切割磁力线，所以此时定子绕组中的感应电动势最大。

当磁极转过90度后。磁极成水平位置，导体不切割磁力线，其感应电动势为零。转子再转90度，定时定子绕组又以垂直方向切割磁力线，使感应电动势达到最大值，但方向与前相反。

当转子再转90度，感应电动势又变为零。这样转子转动一周，定子绕组的感应电动势也发生正、负变化。如果转子连续匀速旋转，在定子绕组中就感应出一个周期性不断变化的交变电动势。

三、发电机常见的故障及处理方法

1. 发电机进风温度异常升高

处理：如果发电机出风温度、定子线圈温度未超过规定时，可不降低发电机的出力，但应查明原因，及时调整；当超过规定值时，应先降低发电机出力再进行检查处理。

2. 发电机线圈和铁芯温度异常升高

处理： 1）如果超过规定值时，应迅速降低负荷。2）迅速检查冷却空气温度，并检查滤尘器是否堵塞；3）检查空冷器出入口阀门是否关闭。

3. 发电机三相不平衡电流超标

处理：发电机三相不平衡电流超过规定时，应首先检查是否由于互感器回路故障引起，否则应降低定子电流使其不超过规定值，同时还应严密监视发电机各部温度，当发现温度异常升高，不平衡电流增加时，应紧急解列停机。如果并网运行，不平衡电流没有超过额定值10%，减小外送有功，看不平衡电流是否变小，如果变小，是外网引起的。可以维持运行。或断开外网。

4. 发电机运行中指示表计之一突然指示失常或消失

处理：应参照其余表计的指示，检查是否由于仪表本身或其一、二次回路的损坏引起，如果二次回路导线损坏，尽可能不改变发电机的运行方式；如果影响发电机的正常运行时，应根据实际情况减少负荷或停机处理。

5. 发电机励磁PT二次电压消失

现象：1）警铃响，“发电机励PT断线”报警。2）励磁调节屏发电机机端电压表指示到零。

处理：1）将励磁调节方式改为手动方式运行；2）检查励磁PT回路，如果一、二次保险熔断，应予以更换；3）恢复正常后，将励磁调节方式改为自动方式运行。

6. 差动CT断线

现象：警铃响，“差动CT断线”报警。

处理：1）通过保护装置电流监测功能检查差动CT回路是否确实断线； 2）如果差动CT回路确实断线，则应暂时退出差动保护；3）检查差动CT回路接线端子是否接触良好；4）检查各差动CT本体有无异常；5）恢复正常后，投入差动保护。

7. 发电机内部故障

现象：1）警铃响，“发电机差动保护动作”或“定子接地保护动作”、“主汽门关闭” 报警。2）发电机表计指示剧烈摆动后到零。3）发电机主开关与灭磁开关跳闸。

处理：1）检查并记录保护动作情况。2）对发电机及其有关设备和所有在保护区的电气回路作详细的外部检查，查明有无故障，同时询问电网有无故障，如确有故障，待消除后恢复运行。3）若未发现明显故障点，在测量定、转子线圈绝缘电阻合格后，可申请值长将发电机零起升压，升压时发现不正常立即停机，未发现异常可并入电网运行。

8. 发电机外部故障

现象：1）警铃响，“发电机复合电压闭锁过流保护动作”电脑报警亮。2）定子电流表突然剧增，电压剧降。

处理：发电机外部长时间故障，电流表指示最大，电压急剧降低时，值班员应立即手动解列发电机；如果定时过流保护切断发电机主开关，同时内部故障保护未动作，经外部检查未发现明显不正常现象时，可待其它系统正常后将发电机并网运行。

9. 发电机解列时发生非全相运行

现象：发电机解列时定子三相电流表指示不平衡，机组发生振动。

处理：1）手动再拉一次开关，如不成功，则联系汽机维持转速3000r/min，将发电机重新同期并入系统。2）并入系统后，联系装置区倒负荷，用上一级开关将发电机解列。3）如果发电机无法并入系统，应立即拉开发电机上一级开关及发电机侧母线上的线路开关。

10. 发电机主开关跳闸

处理：1）立即检查灭磁开关是否跳开，否则应立即手动将其断开。2）检查系统联络线情况，根据主系统运行规程做进一步处理；3）检查何种保护动作，保护动作值，判断故障后，汇报领导处理；4）若为人员误动，可不经检查，将发电机并列。

11. 发电机非同期并列

现象：在合上待并发电机主开关的瞬间，定子电流突然剧增，定子电压降低，发电机本体发出吼声，然后定子电流剧烈摆动或引起保护动作跳闸。

处理：1）若保护未动，应立即手动断开发电机主开关与灭磁开关解列发电机。2）待发电机停止转动后，测量定子线圈绝缘电阻。3）打开发电机端盖，检查定子线圈端部有无变形。4）在查明发电机确未受损及非同期并列的原因，经总工批准，再次将发电机并入系统。

12.发电机或励磁变着火