不对称运行对大型机组的影响和要求有哪些?
发电机是按三相电流对称情况下长期运行设计的，当三相电流对称时，由它们合成产生的定子旋转磁场是和转子磁场同方向、同转速旋转的，它的磁力线不会切割转子，即定子旋转磁场与转子磁场相对静止。当电网发生不对称短路或所带负荷不对称时，就会在发电机定子绕组中产生负序电流，它产生的负序旋转磁场的旋转方向与转子磁场的转向相反，这个负序旋转磁场以两倍的同步转速扫过转子表面，使转子出现感应倍频电流，造成转子振动和局部表面过热。20世纪70年代以来，国内发电机曾多次由于不对称电流导致转子损坏事故的发生，如1984年河南姚孟电厂的国产第一台300MW双水内冷汽轮发电机和1985年天津杨柳青电厂机组等的转子损坏事故原因，大都是由于断路器问题造成不对称引起，个别也有因不对称故障切除时间过长造成。
对于大机组的长期允许负序电流值，美国的建议是：间接冷却的发电机为10％(额定值的百分比，以下同)；对直接冷却的发电机，960MW以下的为8％，961～1200MW的为6％，1200-1500MW的为5％。
从结构上看，水轮发电机受负序电流作用下的转子发热要比汽轮发电机轻得多，因此，一般对汽轮发电机的运行除规定长期允许负序电流数值为5％—10％外，还规定了短时承受负序电流的能力，一般以I2《A的判据决定。
A值涉及发电机本身的设计结构(包括阻尼系统)与应用材料，是表示某种程度的转子各部损耗的总和。从机组设计和运行本身考虑，希望长时允许的负序电流值及短时判据A值低些，但从电网运行考虑，又不希望太小，否则电网运行不灵活，难以保护，且对发电机励磁开关的性能要求都存在困难。
随着机组容量的增加，4值(单位为秒)有减小的趋势，如美国国家标准(ANSl)间接冷却的汽轮发电机为30，对直接冷却的汽轮发电机，800MVA以下为10，800-1600MVA的按下式决定
A=10-0．00625(Sn—800)
式中SN——发电机容量，MVA。
又如捷克规定汽轮发电机的A值，对容量110MVA的为10，220MW的为8，500MW的为5。有的国家通过实际试验来决定A值，如苏联对353MVA汽轮发电机试验，A值为15时，相当于转子最大温度为350cC；A值为8时，相当转子最大温度为200~C。因而根据试验得出A值一般在5-10范围，低值适用于大机组。
从电网运行考虑，最小的d值不应小于4～5。
在我国，根据电网产生三相电流不对称的原因：即一种是由于电网的三相负载严重不平衡(如单相电炉和电力机车等)产生的稳态情况；另一种则是事故时(如电网两相短路、非全相运行、单相重合闸动作等)引起的瞬态情况。这两种情况下发电机负序电流的容许值是不一样的。一般规定稳态情况下的三相电流之差，不大于额定电流In的10％，最大一相不得超过额定电流。衡量汽轮发电机承受瞬态不对称故障的能力如表2—3所示。
发电机不平衡电流
转子冷却方式冷却介质或功率连续运行的最大I2/In故障运行的最大（I2/In）2t
空气0.1030
间接冷却氢气0.1015
353MVA及以下0.088
直接冷却667MVA0.077
为此为防止因不对称运行损坏发电机，除按有关规定整定发电机负序保护外，还应作好如下防事故措施：
（1）为防止断路器失灵早操非全相运行，在凡不要求实现单向重合闸的所有地点，应选用三相共相操作断路器，并完善断路器失灵保护装置，同时设立有效坝防措施，以防主变高压侧断路器拉杆断裂和断路器失灵保护失效，造成发电机非全相运行及事故扩大为电网事故或全厂停电事故。
(2)当高压断路器发生非全相故障时，应使发电机不灭磁，维持额定转速，但有功功率应压到最小，并调整减少励磁电流，使发电机定子电流减到最小值，以争取时间处理断路器的非全相故障。
(3)发电机一变压器组的主断路器出现非全相运行时，其相关保护应及时起动断路器失灵保护，在主断路器无法断开时，断开与其连接在同一母线上的所有电源。
(4)6阗Mw及以上容量的发电机出口建议加装负荷断路器，当因高压断路器故障发生非全相运行时，可以立即切除发电机，有效防止不对称故障对发电机的冲击；同时该负荷断路器还为其他方面提供了可靠的后备保护，如主变故障时对发电机的保护、励磁开关发生拒跳故障时对发变组的保护、以及发电机因故(包括保护误动作)跳闸时不致失去厂用电。
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