1.不可控相复励交流发电机与带可控硅励磁调节器交流发电机并列运行争抢无功，无 法运行
(1)故障现象。两台发电机，2号发电机为不可控相复励励磁，1号发电机为可控硅励磁。单机运行时均正常，但并列运行时互相抢无功，严重时一台发电机过载，另一台却无功进相，无法运行。
(2)原因分析。两台发电机要正常并列运行，就要稳定、合理地分配无功，为此它们必须具有始终下降的调差节特性(即有调差装置时，发电机端电压随负载电流变化而下降的特性)，且其调差率大小是可调节的。对于带可控硅励磁调节器的发电机来说，调差装置完全能满足需要。但对于不可控相复励发电机来说，往往就难以满足要求，其励磁调节特性很难 调到始终保持下降，而且特性曲线呈上拱或下凹。加上不可控相复励发电机没有调差装置， 因此，它与带可控硅励磁调节器发电机并列运行时.就必然互抢无功，以致造成无法运行。
(3)处理方法：可用1号发电机的可控硅励磁调节器的调差装置来实现两台发电机的无功稳定与合理分配。如图3-260所示，在2号发电机的U相和W相接人两只调差电流互感 器2TAU和2TAw,它们的变流比应该这样来选择：当2号发电机额定运行时，电流互感器 的二次电流应尽量与1号发电机额定运行时的电流互感器1TAu、1TAw的二次电流相等。 然后将两台发电机同相的电流互感器的二次电流分别差接后，将得到各相的差电流（即 IU1— IU2和 IW1— IW2），接入1号发电机的调差装置上。
发电机调差装置的作用按下列3种情况分析如下：
①当两台发电机的有功电流和无功电流平衡时，由于其差电流即 IU1— IU2和 IW1— IW2为0, 所以调差装置不起作用。
②当两台发电机的有功电流平衡，而无功电流不平衡时，若1号发电机无功电流大，则其无功电流的差值与1号发电机的无功电流同相，调差装置产生作用，使1号发电机无功电流减小，2号发电机无功电流增大，直至两台发电机无功电流平衡，差电流接近于0。若2 号发电机的无功电流（感性的）大，则其无功电流的差值与1号发电机的无功电流反相（相当于发电机带容性负荷），调差装置产生作用，使1号发电机无功电流增加，2号发电机无功电流减小，直至两台发电机无功电流平衡。
③当两台发电机无功电流平衡，而有功电流不平衡时，尽管两台发电机有功电流冇差值.但由于调差装置对有功电流根本不起作用，所以不影响两台发电机的有功电流分配。
所以用此方法可解决两台发电机的无功稳定与合理分配，不会受有功变化的影响。
2.谐波励磁交流发电机并列运行抢送无功
（1）故障现象。谐波励磁发电机并列运行时.当1号机组的励磁电流、无功输出增加 时，2号机组的励磁电流和无功输出减小，反之亦然，互相抢送无功，稳定不下来。有的则是几台机组长期无功分配不合理，有的无功输出小，有的无功输出大。
（2）原因分析。上述现象主要出现在无自动励磁调节器的谐波励磁发电机，或虽有自动励磁调节器，但无调差装置的谐波励磁发电机上。由于目前谐波的计算方法不完善和谐波输出功率随工艺性变化大等特点，使得即使是同一个生产厂生产的两台同容量的谐波励磁发电机，其励磁调节特性也不一样。再加上谐波励磁具有 “相复励”特性，使发电机的外特性曲线在电容性负 载时为拱背形，而在电感性负载时为下凹形，如图 3-261所示（图中UG、IG分别为发电机输出电压、电 流）。因无调差装置，对此特性曲线又无法调节，因 此，造成抢无功和无功输出不稳定现象。
（3）处理方法
①对于有励磁调节器而无调差装置的谐波励磁 发电机，只要加上调差装置一般能解决问题。
②在谐波励磁发电机间加均衡电阻，其方法有 两种：
a.在谐波励磁发电机励磁绕组间加均衡电阻，如图3-262所示。为了减少励磁绕组冲击电流，直 流接触器接通前应先将均衡电阻调到最大值，待励磁绕组并接后，再调节到最小值。
b.在谐波励磁发电机的谐波绕组间加均衡电 阻，如图3-263所示。
操作时应注意：谐波绕组为单相，连接时要注意极性一致。谐波绕组为三 相，连接时要注意相序相同。为减少谐波绕组的冲击电流，在接触器接通前，应先将均衡电阻调到最大阻值位置，待 谐波绕组并联后，再将均衡电阻调到最 小值。
该接线将两台（或多台）谐波励磁 发电机的谐波绕组并联后，提高了负载能力，减小了励磁电压的波动，且各发电机励磁电压 互不干扰，发电机无功输出稳定。
3.谐波励磁交流发电机并列运行无功振荡
（1）故障现象。谐波励磁发电机并列运行时，发电机励磁电流、定子电流和无功功率发生大幅度摆动，严重时断路器跳闸，机组无法运行。
（2）原因分析。造成发电机无功振荡的原因虽很多，但对谐波励磁发电机来说，中线电 流波动是激发无功振荡的主要原因。谐波励磁发电机的谐波励磁电流ITh由三部分组成：. 次谐波主磁场产生的IThl,主绕组电枢反应磁势产生的三次谐波分量ITh2,全绕组中流通中 线电流形成电枢反应产生的ITh3,其中后两者都随负载性质变化，当负载为感性时，ITh3起 去磁作用，而ITh2起助磁作用；当负载为容性时，ITh3起助磁作用，而ITh2起去磁作用,负载的变化将引起励磁功率变化，由此可见谐波励磁发电机的励磁功率不稳定。
当谐波励磁发电机单机运行时，由于中线电流要通过负载阻抗，其阻抗较大，中性电流较小，所以ITh3也很小，对机组运行影响极小。但当谐波发电机并列运行时，中线电流主要 与另一发电机的主绕组形成回路，阻抗很小，故ITh3很大，对并列运行影响较大。如果由于 某些原因，如内燃机的低频强迫振荡或负载的剧烈变化，将引起中性电流的大幅度变化而引起励磁功率振荡，从而激起谐波发电机无功振荡。
（3）处理方法。据以上分析，无功振荡主要是由于中线电流波动引起的，中线电流越 小，波动越小，所以要消除无功振荡关键是抑制中线电流。其方法有：
①发电机并列运行送电都是经升压变压器的，可采用发电机的中线不与变压器的中线直 接连接的方法使中线电流为零。
②将发电机中性点经限流电阻或电抗器接地，限制发电机的中线电流，从而限制中性电流变化的幅度，以减小发电机无功振荡。
4.谐波励磁交流发电机并网时出现深欠励或深过励，发电机无法正常运行
（1） 故障现象。谐波励磁发电机用准同期方式并入电网时，出现三相定子电流急剧上 升，而励磁电流有时急剧上升，有时急剧下降，功率因数表则不是cosφ<0. 5 （滞后），就 是cosφ<0. 5 （超前），出现深欠励和深过励现象，且欠励后调节励磁调不起作用。
（2） 原因分析。产生上述故障的原因，主要是谐波励磁的“相复励”作用太强和并网时发电机端电压与电网电压不相等。谐波励磁具有相复励特性的，其励磁功率（谐波绕组的输出功率）不仅随发电机负载大小而变，而且随负载的性质而变。当负载为感性时，电枢反应 的三次磁场分虽与三次主磁场同方向，起助磁作用，增加励磁功率。而当负载为容性时，其 电枢反应的三次磁场分虽与主磁场方向相反，起去磁作用，减少励磁功率。因此并网时，当 发电机电势高于电网电压时，则向电网送出感性电流，而这感性电流又使三次谐波磁势增 加，从而使发电机电势继续升髙，形成正反馈循环，使发电机励磁电流越来越大，发电机处 于过励状态。相反，若发电机的电势低于电网电压，则发电机吸取电网无功电流（相当于带容性负载），发电机电势进一步下降，吸取电网的无功电流继续增加，如此反复循环，使发 电机吸取电网的无功电流越来越多，而励磁电流越来越小，发电机处于深欠励状态，励磁功 率不足，调节励磁电流无任何作用。
（3） 处理方法
①在并网操作时，使待并发电机电压等于或略大于电网电压，并网后可能向深过励方向发展，但因为过励状态励磁可调节，只要注意调节励磁和有功功率，问题是可以解决的。
②并网时发电机处于欠励状态，励磁调不动，此时可先适当增加有功，提高谐波电压， 然后再调励磁。
③改造发电机组时,注意适当减弱谐波的 “相复励”作用，如采用谐波加基波（各按一定比 例），经整流在直流侧串联混合供应励磁功率。如 图3-264所示，其中基波提供的励磁电压部分正比 于发电机机端电压，随负载（感性）的增加略有 下降趋势，无“相复励”作用。而谐波提供的励 磁电压部分将随负载（感性）的增加而增加。
发电机空载和轻载时，基波功率占较大的比 例，而接近满载时，谐波功率占较大的比例，但 这时磁路饱和。感性负载时，电枢反应的去磁作 用比电枢反应三次磁场的助磁作用强，使得发电 机在轻载时不过励，接近满载时略欠励，消除了发电机外特性的上翘段（在容性负载时则消除了下弯段），与一般带直流励磁机的发电机相 似，获得始终下降的外特性，提高了并网运行的稳定性，消除了并网时不是处于过励就是处 于欠励的现象。
5.谐波励磁交流发电机并列运行有功振荡
(1)故障现象。谐波励磁发电机并网后，空载和轻载时运行都正常，但当有功功率增加到一定数值后，无功输出不足，发电机电流、有功功率大幅度变化，机组发出有节奏的响 声。增大负载，振荡加剧，严重时机组无法并列运行。
(2)原因分析
①由于设计时参数选择不当或中线电流过大，使发电机组处于欠励状态所致。有些谐波 励磁发电机由于参数配合不当，常使空载和轻载时励磁功率过剩，而在接近额定功率(特别 是接近额定有功功率，功率因数cosφ偏高)时，励磁功率又不足。因而当发电机并列运行， 增加有功功率时，由于感应电势增加很小或增加不上去，使功率角增大至≧90°,进入了不 稳定运行区，发电机产生有功振荡。同样，如果发电机中性电流太大，去磁作用太强，也将 使发电机欠励而造成有功振荡。
②对于容量不大的三次谐波无刷励磁发电机(或容贵很小的谐波励磁发电机)，由于其励磁绕组电阻较大，而电感又较小，所以时间常数也较小。如果发电机谐波绕组内产生的5 次以上高次谐波能量过强.将使输出的三次谐波波形发生很大畸变，整流后的励磁电流，由于励磁绕组的时间常数较小，滤波作用差，其波形也很差，将使交流励磁机的气隙合成磁场 发生很大的畸变。这一畸变经交流励磁机放大后，使发电机的气隙合成磁场也发生畸变，因 而在发电机的主绕组感应出较强的高次谐波电势，使发电机的电势变成顶端较平的非正弦 波。这个非正弦波可分解成一个正弦波和一个能置较强的髙次谐波。并网运行时，能贵较强 的高次谐波与电网基波间的作用相当于频率不同的两列波叠加，使波幅有时加强，有时减 弱，而产生振荡。
(3)处理方法
①抑制中性电流，如中性点通过电抗或电阻接地等，消除或减弱中性电流的去磁作用。
②在谐波绕组的输出端并接电容器，由于容性负载的助磁作用，提高三次谐波励磁功 率，使发电机不处于欠励状态，从而提高了发电机的静态稳定性。选择电容器时，应使电容 器的容抗等于励磁绕组的感抗。
③在交流励磁机的励磁绕组前面加滤波电路，滤去励磁电流中的5次以上高次谐波电 流，消除产生振荡的干扰源。
6.电抗移相式相复励交流发电机并列运行无功不足
(1)故障现象。相复励发电机并列运行后，随有功负荷的增加，发电机励磁电流减小， 功率因数升高。进一步增加负荷时，发电机超前(cosφ<0.5) 运行，无功进相，调节励磁 无效。
(2)原因分析
①大修时电抗器绕组或变流器绕组极性接错(即头、尾线接错)，使相位补偿作用相反， 负载时发电机励磁电流减小，造成无功不足或欠励。
②大修时电抗器绕组或变流器绕组相序接错，如变流器的V相与电抗器的W相连接. 变流量的W相与电抗器的V相连接，则当负载时，发电机励磁电流减小，造成无功不足或欠励。
(3)处理方法
①将电抗器绕组头、尾对调或将变流器绕组头、尾对调即可。
②用相序仪检査电抗器或变流器绕组相序，同相绕组相接。
7.两台同型号同规格电抗变流复合式相复励交流发电机并列运行时，无功分配不均而无法运行
(1)故障现象。两台同型号、规格电抗变流复合式相复励发电机并列运行时，一台无功大，一台无功小，调节励磁电流，只能在某种负荷达到平衡，负荷一变化所带无功又不一致。
(2)原因分析
①并列前未将两台发电机的电压调整率调到基本一致。
②两台发电机励磁特性有差异，调不到一致。
(3)处理方法
①并列前单机运行时，调节电抗变流器的铁心气隙和二次绕组匝数(增加或减少调整匝 数)，使两台机的电压调整率基本一致。
②在两台发电机励磁绕组间加均衡电阻。为了减少励磁绕组的冲击电流，接触器接通前，先将均衡电阻调到最大值，待励磁绕组并接后再调到最小值。
8.电抗变流复合式相复励交流发电机并网运行无功不足
(1)故障现象。电抗变流复合式相复励发电机并网后，随有功负荷的增加，功率因数升 高，调节分流变阻器至最大值，减小分流电流，功率因数略有下降，但随有功负荷的进一步 增加，发电机超前(cosφ＜0.5)运行，无功进相，再增加有功，发电机振荡，有功功率达 不到额定值。
(2)原因分析
①电抗变流器铁心气隙太小，电抗太大，使励磁电流的电压分敎的交流值减小。
②电抗变流器二次绕组匝数太多，使励磁电流的电流分量的交流值减小。
③电抗变流器二次绕组头尾接错，使励磁电流随cosφ(感性的) 的减小而减小，相补偿作用相反。
(3)处理方法
①增大电抗变流器铁心的气隙。
②减少电抗变流器二次绕组匝数(即将二次绕组调整匝与原来匝反串)。
③对调电抗变流器二次绕组头、尾接线。
