电力系统发生不对称短路时,发电机定子绕组中就会产生负序电流,负序电流在转子产生倍频电流,造成转子局部灼伤。
为保护发电机转子,需要采用能与发电机允许的负序电流相适应的反时限负序过流保护。
关于正序、负序、零序,是数学中对三相交流电不对称问题的函数解析。
当三相对称时,则为正序分量,当发生三相不对称故障,则分解出正序、负序、零序三种对称分量。
正序、负序、零序的迭加结果,三相交流电则不是完全的正弦波形式,表现为波形的畸变。
由于负序、零序分量对分析故障、采取相应的保护措施具有实用价值,故形成完整的理论。
在正常情况下,发电机三相对称,因而只有正序分量。
但由于发电机在制造工艺和负荷不平衡的影响下,严格地讲,即使在正常情况下,发电机仍然存在一定的负序和零序分量,只是很微弱,可以忽略不计。
当电力系统发生三相不对称短路或负荷三相不对称时,在发电机定子绕组中就流过负序电流,该负序电流在发电机气隙中产生反向旋转磁场,它相对于转子来说为2倍的同步转速,因此在转子中就会感应出100赫兹的电流,即所谓的倍频电流,该倍频电流的主要部分流经转子本体、槽锲和阻尼条,而在转子端部附近沿周界方向形成闭合回路,这就使得转子端部、护环内表面、槽锲和小齿接触面等部位局部灼伤,严重时会使护环松脱,给发电机造成灾难性破坏,即通常所说的“负序电流烧机”,这是负序电流对发电机的危害之一。
负序气隙旋转磁场与转子电流之间,正序气隙旋转磁场与定子负序电流之间产生的100赫兹的交变电磁力矩,将同时作用于转子大轴和定子机座,引起频率为100赫兹的振动,此为负序电流危害之二。
发电机的转子与定子的关系如下:同步发电机由定子和转子两部分组成。
定子是发出电力的电枢,转子是磁极。
定子由电枢铁芯,均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。
转子通常为隐极式,由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。
转子旋转时,转子磁场随同一起旋转、每转一周,磁力线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势。
转子的励磁绕组通入直流电流,产生接近于正弦分布磁场,其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。
;定子磁场和转子磁场相互作用,会产生制动转矩。