9.双绕组电抗分流交流发电机并列运行时无功输出不稳
(1)故障现象。双绕组电抗分流发电机并列运行时无功输出不稳，相互抢无功，无法稳 定运行。
(2)原因分析。双绕组电抗分流发电机一般副绕组滞后主绕组电角度10°，相补偿作用强，使发电机的外特性(即发 电机电压UG随电流IG变化的特性)下凹上拱，如图3-265所示。而不同发电机的外特性不一致，又无调差装置供调节用，因此造成并列运行无功输出不稳，无功分配困难。
(3)处理方法
①改变主、副绕组的相位，减弱相补偿作用，使发电机外特性变软，以适应并列运行。常见的接线方法有：一是将副绕组的头、尾对调，如图3-266所示。此种接法，并列运行时无冲击电流，有功转移正常，但无功输出小，cosφ只能在0.95〜1变化，且cosφ减小时发电机端电压下降快，起动大容量电动机困难，单机运行不好;二是将副绕组头、尾和相序调换，如图3-267所示。此种接法，并列运行无冲击电流，无功功率转移正常，cosφ能在0.5〜1变化，运行良好。由于主、副绕组相位变化，会使励磁电流增大，电压上升，需适当调节电抗器气隙及匝数比， 调节得当能使cosφ=0. 7〜0.9时，电压调整率接近或等于±5%。但在cosφ减小时，电压下降快，单机运行不好。
②在并列运行的双绕组电抗分流发电机的励磁绕组间加均衡电阻。
③改变电抗器抽头，减少初级绕组的匝数，增加次级绕组的匝数，使发电机外特性 变软。
以上各方法虽能满足并列运行要求，但都不是解决问题的根本方法。最好方法是对原机组进行技术改造，即在原不可控双绕组电抗分流励磁装置加接可控硅励磁调节器(应有调差装置)，这样可增加发电机整定范围，改变发电机的外特性，以满足并列运行且无功稳定与合理分配的需要。
10.双绕组电抗分流交流发电机并网困难
(1)故障现象
①发电机端电压调不到与电网电压一致，无法并网，强行并网时，冲击电流大。
②发电机并入电网时，定子电流一直上升，无法控制，严重时断路器跳闸。发电机的励磁电流时而上升至最大，时而下降到接近于0,当励磁电流降到0时，调节励磁无任何 作用。
(2)原因分析
①双绕组电抗分流发电机电压整定范围不够，难以适应电压幅度变化大的电网。
②发电机相复励作用过强，并网时出现过补偿。双绕组电抗分流发电机也是一种相复励发电机。发电机励磁电流的电压分量由发电机副绕组提供，而电流分量则由发电机定子电流经分流电抗器直接反馈。
当双绕组电抗分流发电机并网时，如果发电机端电压U1大于电网电压U2时，有一电 压差ΔU出现，其方向与U1 —致。在ΔU的作用下，产生电流ΔI，ΔI滞后U1 90°。U1、U2、ΔU矢量图如图3-268a所示。发电机向电网输出感性无功电流，这电流产生两个作用：一是它的电枢反应对发电机起去磁作用；二是起相复励作用，增加发电机的励磁电流。如果相复励作用过强，后者的作用将超过前者，使发电机感应电势增大，U1升高，而U1升髙又将使ΔI增大。如此反复循环，
使发电机定子电流和励磁电流越来越大，发电机处于深过激状 态，严重时断路器跳闸，无法并网运行。
相反，当发电机端电压U1小于电网电压U2时，则ΔU 的方向与U2—致，产生的电流ΔI越前U1电角度90°,如图 3-268b所示。发电机向电网吸取无功电流（相当带容性负载），此电流的作用，一方面电枢反应对发电机起助磁作用，另一方 面起相复励作用，使发电机励磁电流减小。同样，当相复励作用过强时，后者作用将超过前者，使发电机感应电势减小，U1下降，又将使ΔI进一步增大。如此反复循环，使发电机定子电流越来越大，励磁电流越来越小，发电机处于深欠励状态，此时励磁功率不足，调励磁不起作用。
（3）处理方法
①加大发电机电压整定范围，一方面可适当增加电抗器的气隙，减小其电抗值，增加励 磁电流，提高电压整定值的上限；另一方面可适当减小限流电阻R1 （见图3-269）阻值，降 低电压整定值的下限，从而加大电压整定范围，以适应并网的需要，减少并网冲击电流。
同时为避免并网时出现深欠励，并网时应使待并发电机电压略高于电网电压（高3〜5V）。并网后，出现发电机电流迅速上升、励磁电流下降趋势时，要调节（增加）励磁电流，提高发电机电压，使发电机电流下 降。若已出现深欠励，则应先增加有功功率，然后再增加励磁电流。
②减弱相复励作用。其方法有：减少电抗器一次绕组L1的匝数或增加二 次级绕组L2的匝数，也可采用中性点外移法并网，其接线如图3-269所示。 操作方法如下：合上开关Q2,分开开关Q1,使发电机满足准同期并网条件， 并使发电机电压高于电网电压3〜5V。 然后打开开关Q2,合上开关Q1,按准 同期并网方法并网（即并网时不投入电 流复励）。最后打开关Q1,合上开关Q2.向电网送电。
11.可控励磁调节双绕组电抗分流发电机并网运行有功功率振荡
（1）故障现象：发电机空载和单机运行性能良好，运行稳定，但并网运行带有功负荷 后，机组开始振荡，且随负荷增加振荡加剧，电流表、功率因数表和有功表表针均产生同期 性摆动。
（2）原因分析
①发电机励磁调节器是负反馈系统，但由于从其测量比较环节到发电机转子绕组之间存在很大的电磁惯性，使反馈量发生移相，如果反馈的相位和反馈量大小不适当，有可能使负反馈变成正反馈而产生振荡。
②双绕组电抗分流发电机一般是小型发电机，无阻尼绕组，如果复励作用过强，则快速 的定子电流正反馈将可能产生负阻尼转矩，导致有功功率振荡加剧。
(2)处理方法
①改变励磁系统主回路的反馈参数，如加大电抗器气隙、增大电抗器L2的匝数，减少L1的匝数，以改变反馈相位，减弱复励作用，能较有效地改善有功功率振荡问题。
②减少励磁调节器的放大倍数。减少励磁调节器 的放大倍数有利于抑制功率振荡，其方法见图3-270,即在放大器中选用放大倍数较小的晶体三极管作为放 大管，或适当减小放大管的集电极电阻RC和增加发 射极电阻RE来减小放大倍数，也可以用降低测量比 较桥的灵敏度来降低励磁调节器的放大倍数。
③加校正环节(积分延时电路)。可在放大器的集电极电阻RC上并接R1、C1，也可在测量桥放大器之间加入R、C2,如图3-270中虚线所示，其作用是对测量桥测得的机端信号进行延时，使放大器的输出电压UOUT变成较平滑的渐变过程，相当于对测量信号加以移相，使励磁调节器不至于由负反馈变成正反馈，从而消除振荡。
12.交流发电机并列运行时增加励磁电流，有时定子电流反而减小
(1)故障现象。发电机并列运行时，未调内燃机油门增加转速，即发现定子电流较大。 为减少定子电流，调节磁场变阻器以减小励磁电流，发现定子电流增大，相反，增加励磁电流定子电流反而减小。
(2)原因分析。在正常情况下，当发电机所带的负荷为电阻、电感性负荷时，增加发电机的励磁电流,定子电流应增大，相反时应减小。出现上述现象主要原因是并列时待并发电机的端电压偏低，并列后发电机进相运行，即相当于带容性负荷。因此，这时减小励磁电 流，无功进相增加，定子电流增大。相反，增加励磁电流，无功进相减小，所以定子电流反 而减小。如果机组装有励磁电流表,将会发现此时的励磁电流小于发电机的空载励磁电流。 随着励磁电流的增大，定子电流逐渐减小至零后(此时励磁电流达空载励磁电流)，再增大 励磁电流,则发电机定子电流增大。
(3)处理方法
①并列运行前，应将待并发电机的端电压调至等于或略大于系统电压，避免并列后进相 运行。
②当出现进相运行时，要增大励磁电流，使定子电流减小。若减小励磁电流，将会使发电机定子电流增大，严重时发电机由于欠励将发生振荡或因过电流而跳闸。
13.无刷交流发电机并列运行时，定子电流、无功输出突然增大
(1)故障现象。无刷发电机并列运行，定子电流、无功功率突然增大，交流励磁机的励磁电流、励磁电压猛增，励磁调节失效。
(2)原因分析。由于无刷发电机交流励磁机的励磁功率小，励磁调节器通常使用单结晶体管触发电路(见图3-53),因此上述现象主要是由于可控硅励磁调节器故障所致。
①单相半可控整流桥可控硅1VS或2VS正向转折电压下降，造成失控，使交流励磁机励磁电流猛增。
②三极管VT1损坏，造成发射极与集电极间短路，使得向C4充电电阻变小，可控硅开放角变大，可控硅整流器输出电流变大。
③放大管VT2损坏，造成发射极与集电极间短路，使放大器输出最大（即R5两端输出电压最高），三极管VT1发射极与集电极间电阻最小，可控硅开放角最大，输给交流励磁机励磁电流最大。
④稳压管VD7 （或VD8） 开路（稳压管损坏或断脚），使放大管VT2输入电压增加， 放大器输出增大，因而使可控硅整流桥输出的励磁电流增大。
⑤测量回路故障，如测量变压器一次、二次绕组断线（或短路），整流二极管VD1〜 VD6个别损坏或脱焊、断脚等，造成测量桥输出电压下降，励磁调节器进行自动调节，必然引起励磁电流增加。
（3）处理方法
①检査可控硅1VS、2VS正向阻断电压有否下降。检査时应先断开可控硅控制极及可控硅整流桥交、直流侧的外接线，然后在直流侧接入调试电阻，并在可控硅整流桥交流侧通过调压器接入交流电压。将交流电压从0V慢慢增加到可控硅整流桥交流侧额定值，若在升压过程中，可控硅突然导通，则说明其正向阻断电压已严重下降，不能使用，应换上好的可控硅。
②检查三极管VT1、VT2,稳压管VD7、VD8,二极管VD1〜VD6有否损坏，并更换 已损坏的元件。稳压管的检査方法与一般二极管的检査方法相同，此时只要将稳压管的正、 负极看作一般二极管的正、负极即可。三极管的检査最好用晶体管测试仪，若无测试仪，也可根据晶体管简易测试法进行检査。
③检查测量变压器TM主、副绕组有否短路、断路，外接线有否松动或断线，若有加以处理。
14.交流并列运行中可控硅励磁调节器失控
（1）故障现象。当发电机空载升压时，发电机电压、励磁电压和励磁电流突然猛增，并列运行时励磁电压、电流和无功功率猛增。
（2）原因分析。可控硅励磁调节器的续流管开路 或通态正向电阻变大，脉冲突然消失，可控硅维持电流太小，正向阻断电压下降。因为可控硅整流桥的负载——发电机转子是个大电感，通过它的电流是不能突变的。发电机运行中，当可控硅整流桥输出的电压过零时，转子将产生一个与励磁电压极性相反的反电势，通过续流管VD和二极管及未关断的可控硅（如 W相二极管3和可控硅6）续流（如图3-271虚线所示），续流电流I=I1+I2。在正常情况下，由于续流管的通态正向电阻小，续流电流基本上从续流管通过，流过二极管和未关断可控硅的续流电流I2很小。但若续流管开路或通态正向电阻大，则续流电流全部或大部分从W相可控硅流过。当续流电流I2大于可控硅的维持电流时，可控砘将继续导通.直至U相可控硅导通， 强迫其换相才能关断。但此时若三相脉冲（或U相脉冲）突然消失，则W相可控硅关不断，将一直导通到承受来自电源的正向电压，接着全导通。如此循环，使可控硅完全失控， 成为不可控整流。
（3）处理方法。机组在并列运行时，由于电网电跌落，进行强励时的现象与失控有相
同之处，此时应先分清是强励还是失控。可先将发电机从“自动”运行切至“手动”运行， 若运行正常，说明是强励，不是失控，不必处理。若切至“手动”还不行，则应停机处理。
①换用正向压降小（即通态正向电阻小）的续流管，并确保续流回路接触良好。
②检査可控硅控制极接线有否松动或断线，脉冲环节是否正常工作，査出脉冲丢失原 因，并加以排除。
③换用正向阻断电压合格和维持电流较大的可控硅元件，
15.并列运行中带可控硅励磁调节器发电机欠励或失磁
（1） 故障现象。并列运行中，发电机励磁电压突然下降，无功电流进相，出现振荡。
（2） 原因分析
①如图3-53所示，测量回路比较桥稳压管VD7、VD8或放大管VT2损坏，使可控硅导通角关至最小，发电机励磁电流不足（欠励）。
②单结晶体管VD16短路，输出电压为零，致使脉冲信号消失，可控硅VS不导通，使发电机励磁电流为零（即失磁）。
③主回路快速熔断器熔断，或整流元件损坏（断路），使可控硅整流桥输出励磁电压减小或输出为零。
④续流管5VD击穿，造成励磁回路短路，励磁电压为零。
（3） 处理方法
①将发电机从“自动”运行切换至“手动”运行，若故障消除，则证明问题确实出在比较桥稳压管VD7或VD8及放大管VT2上。停机后，査出损坏元件并更换。
②用万用表R×lk挡检査单结晶体管VD16 E极与Bl、B2极间正、反向电阻，若测得 阻值均为零，则说明DV16短路，应予更换。
③用万用表500V交流电压挡测量可控硅整流桥交流侧和快速熔断器两端的电压，若测得可控桥交流侧有电压，而快速熔断器两端无电压（或电压非常小），则说明快速熔断器是好的；若有较高电压，则说明快速熔断器已熔断，应予更换。若快速熔断器是好的，则要在停机后，检查整流桥，更换损坏的元件。
④用万用表检査续流管5VD有否击穿短路，若已短路，则应更换。
16.带可控硅励磁调节器交流发电机并网后带无功时，定子电流一直上升
（1） 故障现象。发电机并网后正常，带有功也正常，但一带无功，定子电流就一直上 升，稳定不下来，有时直至断路器跳闸。
（2） 原因分析。可控硅励磁调节器为了使发电机在并网运行时能合理分配无功，一般都 设有调差装置，在接线上有单相调差、两相调差和三相调差等。下面就以两相调差为例说明接线错误引起无功电流一直上升的原因。图3-272是励磁调节器的测量、调差环节（调节器电路见图3-53） 测量变压器TC和测量桥VD1〜VD6等组成了调节器的电压测量环节。当发电机电压上升时，测置桥输出信号增大，此信号与比较桥（由R1、R2和VD7、VD8组 成）比较和放大器放大后，将使触发脉冲后移，励磁电流减小，从而使发电机电压下降，恢复到接近原来的电压值。相反，将使发电机端电压增加，以维持发电机端电压在一定范围内。
如果调差电流互感器极性接错，接成负调差，且调差电阻调到阻值大的位置，调差系数 大，则并网后带上无功（感性的）时，由于调差装置作用，励磁系统将产生正反馈调节，随无功电流增大，励磁电流也增大，又使无功电流进一步增大，如此循环使无功电流一直上升，直至断路器跳闸。当发电机端电压高于电网电压时，一并网就可能发生这种故障现象。 但由于调差装置对电阻负载基本不起作用，所以并网后带有功时运行正常。
（3）处理方法。第一次并网时，应先将调差整定开关拨至0挡（即调差电阻值为0）， 并网后带上部分无功（感性），然后将整定开关拨至1挡或2挡（增加调差电阻值），若此时 无功电流减小，则为正调差，说明电流互感器接线正确。若无功电流增加，则为负调差，说 明电流互感器极性接错，应退出并网，停机，改变调差电流互感器的接线极性，即将电流互感器1TAU、1TAW （或2TAU、2TAW ）的一次侧（或二次侧）两根外接线同时调换一下即可。
