水轮发电机甩负荷后为什么会过电压

Question

如题所述

Answer 1

水轮机甩负荷后超速引起过电压是一种正常的电磁暂态现象，一般可以由发电机的励磁系统自动控制回调到正常电压，如果出现持续的过电压，则要检查励磁系统是否有问题。

发电机过电压保护是在汽轮发电机组甩负荷后的一种保护，用来防止发电机过电压破坏绝缘。

发电机在甩负荷后，如果调速系统动作迟缓，转速会上升很快，出现不允许的过电压，可能导致发电机的绝缘损坏，因此需设置过电压保护。

过电压
发电机未必超出的V/Hz（过激磁）限制时，也可能发生过电压。一般说来，这主要是水轮机问题，甩负荷时，转速可能是额定值的200％，如果没有投入电压调节器，将产生一个成比例升高的电压。这一情况下，基于V/Hz特性，过激磁可能没有超过范围，但是持续的电压幅值会超出允许范围。通常，因为调速系统的快速响应，对于汽轮机，这不是一个问题。

保护
发电机过电压保护是一个带频率补偿（或对频率不灵敏）过电压继电器。这个继电器应该由一个瞬时动作单元和有一个反时限特性的延时单元。瞬时动作单元整定为在130-150％额定电压下动作，而反时限单元整定为在110％额定电压下动作。

Answer 2

由于水轮机的转子直径比较大，所以其转动惯量也大，一旦发电机甩负荷，进水阀门立即关闭，但关闭瞬间还是有水流过水轮机，加上水轮机的惯性大，不能马上减速，发电机还是处于发电状态，而负荷却没有了，所以会造成瞬时过电压

Answer 3

正常情况下水轮发动机组规范设计、施工、和验收完成投运试验后不应该出现甩负荷过电压，出现说明调速器和励磁调节器反应太慢或故障。主要是励磁系统没调整好。

Answer 4

当然过电压！有功过剩啊！口头禅“有功过剩电压升，有功不足电压降”。

Answer 5

笼统点说：发电机的电压U=BLV，其中B为磁感应强度，L为切割磁力线的绕组的有效长度，V为导线即绕组的运动速度。发电机带负荷运转时，转子由于电磁力矩作用，保持匀速运转，即转速是固定的，当突然甩负荷，由于电磁力矩的突然消失，即反作用力矩突然变为零，转子由于惯性或者由于进水闸门不可能瞬间关闭（在水力作用下），转子转速瞬间上升，由上面的公式可以看到，速度V突然变大，则发电机的端电压也就突然上升，引起电压瞬间升高，即过电压。