由于發(fā)電機在運行時，既要承受發(fā)電機組的振動，又要承受電流和電壓的沖擊。因而會導致定子繞組和轉子繞組絕緣層損壞、勵磁電路接地等故障。輕微時會影響發(fā)電機的正常運行，嚴重時將造成部件損壞，直到不能發(fā)電。
同步發(fā)電機較常見的故障及其危害有以下幾種：
定子繞組匝間短路
定子繞組匝間短路時，會在短路電壓的作用下產(chǎn)生環(huán)電流。如果不及時檢修，可能使匝間短路發(fā)展為單相接地短路和相間短路。
定子繞組的多相相間短路
定子繞組的多相相間短路，對發(fā)電機危害最大，短路電流會導致發(fā)電機燒毀。
定子繞組單相接地
當定子繞組發(fā)生單相接地故障時，電流流過定子鐵心，會造成鐵心燒傷，甚至使鐵心局部熔化。
勵磁電流急劇下降
發(fā)電機勵磁電流急劇下降或消失時，發(fā)電機將從系統(tǒng)吸收大量無功功率，發(fā)電機將由同步運行轉化為異步運行，從而引起系統(tǒng)電壓下降，嚴重時會導致系統(tǒng)崩潰。
勵磁電路接地
發(fā)電機勵磁電路接地的情況分別有一點接地和兩點接地兩種。一般來說，當勵磁電路發(fā)生一點接地時，對發(fā)電機并無嚴重危害。但如果不及時處理，就有可能導致兩點接地，破壞轉子磁通的平衡，引起發(fā)電機強烈振動，最終燒壞轉子繞組。
發(fā)電機過電壓
當發(fā)電機在運行中，突然甩負荷時，由于調(diào)速系統(tǒng)慣性較大就可能出現(xiàn)過電壓，造成發(fā)電機繞組絕緣層擊穿。
發(fā)電機過負荷
發(fā)電機過負荷是指發(fā)電機超過額定容量運行。短時間超負荷運行，會引起發(fā)電機定子繞組溫度升高，加速絕緣部分老化，縮短發(fā)電機的使用壽命。若長時間超負荷運行，就有可能導致發(fā)電機定子繞組燒毀，最終造成發(fā)電機不能發(fā)電的故障。
定子過電流
定子過電流，一般是因為外部短路或系統(tǒng)振蕩引起的。輕微時，使發(fā)電機定子溫度升高，加速繞組的絕緣部分老化；嚴重時，會導致其他故障的發(fā)生。
為了防止以上故障的發(fā)生，發(fā)電機制造廠商在發(fā)電機上設置有相應的保護裝置。但這些保護位置一般是繼電器運作，還需要操作人員及時發(fā)現(xiàn)故障，并采取措施加以排除，才能確保發(fā)電機正常運行。
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