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负序电流对发电机运行的影响

当电力系统中发生不对称短路或在正常运行情况下三相负荷不平衡时，在发电机绕组中将出现负序电流，此电流在发电机空气隙中建立的负序旋转磁场相对于转子为两倍的同步转速，因此将在转子绕组、阻尼绕组以及转子铁心等部件上感应于100Hz的倍频电流，该电流使得转子上电流密度很大的某些部位（如转子端部、护环内表面等），可能出现局部灼伤，甚至可能使护环受热松脱，从而导致发电机的重大事故。此外，负序气隙旋转磁场与转子电流之间以及正序气隙旋转磁场与定子负序电流之间所产生的100Hz交变电磁转矩，将同时作用在转子大轴和定子机座上，从而引起100Hz的振动。

负序电流在转子中所引起的发热量，正比于负序电流的平方及所持续的时间的乘积。在最严重的情况下，假设发电机转子为绝热体（即不向周围散热），则不使转子过热所允许的负序电流和时间的关系，可用下式表示

式中——流经发电机的负序电流值；

t——所持续的时间；

——在时间t内的平均值，应采用以发电机额定电流为基准的标么值；

A——与发电机型式和冷却方式有关的常数。

关于A的数值，应采用制造厂所提供的数据。其参考值为：对凸极式发电机或调相机可取A=40；对于空气或氢气表面冷却的隐极式发电机可取A=30；对于导线直接冷却的100～300MW汽轮发电机可取A=6～15等。

随着发电机组容量的不断增大，它所允许的承受负序过负荷的能力也随之下降（A值减少）。例如取600MW汽轮发电机A的设计值为4，其允许负序电流与持续时间的关系为反射限特性曲线，这就对负序电流保护的性能提出了更高的要求。

在微机型保护中不仅可以模拟负序电流越限，反时限部分起动，并进行热累积，还可以模拟负序电流小于下限值时，发电机的积累通过散热过程，慢慢减少。

针对上述情况而装设的发电机负序过电流保护实际上是对定子绕组电流不平衡而引起转子过热的一种保护，因此应作为发电机的主保护方式之一。

 

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【技术资料扩展】

康明斯发电机组常识大全：
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二冲程柴油发电机的换气形式：弯流（下到上，再上到下）、直流（直线下而上）。弯流可分：横流、回流、半回流。 直流：排气阀、排气口。
横流：进排气口两侧分布。
回流：进排气口同侧，排气口在进气口上面。
半回流：进排气的分布没变，排气管中装有回转控制阀。
排气阀——直流扫气：排气阀的启闭不受活塞运动限制，扫气效果较好。
弯流扫气的气流在缸内的流动路线长（通常大于2S），新废气掺混且存在死角和气流短路现象，因而换气质量较差。横流扫气中，进排气口两侧受热不同，容易变形。但弯流扫气结构简单，方便维修。直流扫气质量好，但是结构复杂，维修较困难。

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