发电机失磁大多是由于励磁系统和发电机转子绕组故障所引起。励磁系统故障通常有直流励磁机故障，静止和旋转半导体励磁系统的整流元件损坏，自动晶闸管励磁系统和副励磁机恒压部分故障，励磁机断路器故障或非故障断开等。发电机转子绕组故障引起的失磁主要原因是转子绕组断线 。

发电机失磁运行的对策有以下两点：

①发电机组是否允许短时间失磁异步运行，应按同一类型机组的典型试验确定;应计算发电机失磁异步运行时的机端电压是否低于允许值;发电机组厂用电供电电压是否合适或能否自动切换到其他可靠电源。如果同时满足以上条件.可以允许发电机组短时异步运行，但必须迅速恢复励磁。

②其他情况下，应由发电机的失磁保护将发电机组从系统中断开 。2100433B

发电机正常运行过程中，励磁突然全部或部分消失，称为发电机失磁。

同步发电机在运行过程中由于失去励磁而造成正常运行状态的破坏。同步发电机失磁后将转入异步发电机运行，从原来发出无功功率(感性的)转变为吸收无功功率。大型发电机组广泛采用静态励磁，虽然减少了旋转直流电机，但由于励磁系统复杂和元器件质量问题，使大中型发电机组故障总次数的半数以上由低励（励磁不足）或失磁引起。

对于无功功率储备容量较小的电力系统，大型机组失磁故障将首先反映为系统无功功率不足,电压下降,严重时将造成系统的电压崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。在这种情况下，必须尽快将失磁机组从系统中断开，以保持系统的正常运行。

当系统无功功率储备充足时，汽轮发电机的失磁故障允许短时间（例如10～30分）减小有功功率出力转入异步发电运行，在此期间，需迅速排除故障，恢复励磁；如若不成再行切机。对于水轮发电机组，由于它的异步力矩（功率）很小，而且起停方便，所以水轮发电机失磁故障时通常不作异步运行，失磁保护直接作用于跳闸停机。

对于远离负荷中心且与系统联系薄弱的大型发电机组，失磁故障的检测比较晚，容易造成对侧系统的后备保护因无功倒送、线路过流而误动作，为此应注意失磁保护方案的选择和定值的正确计算。

为了彻底消除发电机失磁故障给系统可能造成的严重后果，首先必须使系统中每台机组的单机容量小于系统总容量的5～7%。单机容量过大将形成十分为难的局面：切除失磁机组，系统将因有功功率不足而崩溃；不切失磁机组，系统将因无功功率不足而崩溃。其次，所有发电机组的励磁调节器不应随意停用，值班人员不应在发生失磁故障时减少非失磁机组的励磁。失磁保护只是防范失磁故障扩大和检测失磁机组的最后防线 。

发电机失磁异步运行的影响有以下两点：

①对发电机的影响。

发电机失磁后即进入异步运行工况，此工况对不同结构的发电机能引起不同程度的转子过热、定子端部线圈和端部铁芯部件过热及发电机振动。对整体锻造的隐极式转子发电机.在较小的滑差下可以发出较大的异步功率，一般不会造成危害.故允许短时间异步运行(允许时间由制造厂或经试验决定);对绑线式汽轮发电机(当前已很少使用)与凸极式发电机，特别是有阻尼绕组的水轮发电机，则不允许异步运行。

②对电力系统运行的影响。

发电机失磁后不但不能发出无功功率而且还要从系统吸收无功功率。发电机失磁后在异步运行中所吸收的无功功率约与其额定有功功率的数值相等，发电机失磁后，系统中并列运行的其他发电机须多供出相当失磁发电机额定有功功率数值约两倍的无功功率，才能维持原来系统无功电深的水平。否则系统局部电压要大幅度下降，甚至发展成电压崩溃。

一、传统发电机失磁保护判据

传统的失磁保护判据主要有四：

①发电机转子低电压判据。包括等励磁电压判据和变励磁电压判据。

②发电机机端定子阻抗判据。包括异步边界阻抗圆特性和静稳边界阻抗圆特性。

③二相同时低电压判据。包括机端低电压判据和主变高压侧低电压判据。

④逆无功判据。即通过逆无功和定子过电流来判断失磁故障。不同失磁保护方案的区别主要在于保护出口条件、延时或判据间组合关系的不同。

二、发电机失磁保护的辅助判据

在发电机的机端与主变高压侧发生各种短路故障时，以及系统发生振荡的情况下，失磁保护采用的各种主判据都有可能会发生误动，实际应用中发电机失磁保护一般都采用主判据与辅助判据相结合的运行方式。传统发电机失磁保护的辅助判据有：

①励磁电压下降。

②不出现负序分量。

③用延时躲过振荡。

④无功功率改变方向。

三、发电机失磁保护的新原理

结合神经网络的相关知识，用一个有两个计算层的神经网络来区分同步发电机的稳定和失磁现象。通过选取一组表征运行状态的特征向量，然后进行傅立叶变换，作为神经网络的输入，运用神经网络的模式识别功能来区分稳定和失磁。文献通过对发电机失磁的基本原理的研究，得出了三个失磁保护的新判据：

①从无功等于0到功角等于90度的时间间隔内。发电机发生失磁时有功功率对时间微分的绝对值小于某个定值，而系统振荡时有功对时间微分的绝对值会大于这个定值。

②在功角小于90度的时间内，失磁时发电机电势对时间的微分会小于零，而系统发生振荡时发电机电势对时间微分的绝对值会小于一个很小的门槛值。

③取系统的一个最大振荡周期T，如在这段时间内无功功率从负变为正的，则判定为系统振荡，如无功变为负值并始终为负值，则可判定是发电机发生了失磁故障。 2100433B

发电机正常运行过程中，励磁突然全部或部分消失，称为发电机失磁。

同步发电机在运行过程中由于失去励磁而造成正常运行状态的破坏。同步发电机失磁后将转入异步发电机运行，从原来发出无功功率(感性的)转变为吸收无功功率。大型发电机组广泛采用静态励磁，虽然减少了旋转直流电机，但由于励磁系统复杂和元器件质量问题，使大中型发电机组故障总次数的半数以上由低励（励磁不足）或失磁引起。

对于无功功率储备容量较小的电力系统，大型机组失磁故障将首先反映为系统无功功率不足,电压下降,严重时将造成系统的电压崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。在这种情况下，必须尽快将失磁机组从系统中断开，以保持系统的正常运行。

当系统无功功率储备充足时，汽轮发电机的失磁故障允许短时间（例如10～30分）减小有功功率出力转入异步发电运行，在此期间，需迅速排除故障，恢复励磁；如若不成再行切机。对于水轮发电机组，由于它的异步力矩（功率）很小，而且起停方便，所以水轮发电机失磁故障时通常不作异步运行，失磁保护直接作用于跳闸停机。

对于远离负荷中心且与系统联系薄弱的大型发电机组，失磁故障的检测比较晚，容易造成对侧系统的后备保护因无功倒送、线路过流而误动作，为此应注意失磁保护方案的选择和定值的正确计算。

为了彻底消除发电机失磁故障给系统可能造成的严重后果，首先必须使系统中每台机组的单机容量小于系统总容量的5～7%。单机容量过大将形成十分为难的局面：切除失磁机组，系统将因有功功率不足而崩溃；不切失磁机组，系统将因无功功率不足而崩溃。其次，所有发电机组的励磁调节器不应随意停用，值班人员不应在发生失磁故障时减少非失磁机组的励磁。失磁保护只是防范失磁故障扩大和检测失磁机组的最后防线。