Ongelyke lugspleet tussen stator en rotor (algemeen bekend as "lugspleet-eksentrisiteit") in groot hidro-kragopwekkers is 'n ernstige foutmodus wat 'n reeks nadelige gevolge vir die stabiele werking en lewensduur van die eenheid kan hê.
Eenvoudig gestel, veroorsaak 'n ongelyke lugspleet asimmetriese magneetveldverspreiding, wat weer 'n reeks elektromagnetiese en meganiese probleme veroorsaak. Hieronder analiseer ons in detail die impak op statorstroom en -spanning, sowel as ander gepaardgaande nadelige gevolge.
I. Impak op statorstroom
Dit is die mees direkte en voor die hand liggende effek.
1. Verhoogde stroom- en golfvormvervorming
Beginsel: In gebiede met kleiner lugsplete is die magnetiese weerstand kleiner en die magnetiese vloeddigtheid groter; in gebiede met groter lugsplete is die magnetiese weerstand groter en die magnetiese vloeddigtheid kleiner. Hierdie asimmetriese magnetiese veld veroorsaak ongebalanseerde elektromotoriese krag in die statorwikkelings.
Werkverrigting: Dit veroorsaak wanbalans in die driefase-statorstrome. Meer belangrik, 'n groot aantal hoë-orde harmonieke, veral onewe harmonieke (soos 3de, 5de, 7de, ens.), word in die stroomgolfvorm ingebring, wat veroorsaak dat die stroomgolfvorm nie meer 'n gladde sinusgolf is nie, maar verwring word.
2. Generering van stroomkomponente met kenmerkende frekwensies
Beginsel: Die roterende eksentriese magneetveld is gelykstaande aan 'n laefrekwensie-modulasiebron wat die basiese kragfrekwensiestroom moduleer.
Werkverrigting: Sybande verskyn in die statorstroomspektrum. Spesifiek verskyn kenmerkende frekwensiekomponente aan beide kante van die fundamentele frekwensie (50Hz).
3. Plaaslike oorverhitting van windings
Beginsel: Harmoniese komponente in die stroom verhoog die koperverlies (I²R-verlies) van die statorwikkelings. Terselfdertyd genereer harmoniese strome addisionele wervelstroom- en histereseverliese in die ysterkern, wat lei tot verhoogde ysterverlies.
Werkverrigting: Die plaaslike temperatuur van die statorwikkelings en ysterkern styg abnormaal, wat die toelaatbare limiet van isolasiemateriaal kan oorskry, isolasieveroudering kan versnel en selfs kortsluiting-uitbrandingongelukke kan veroorsaak.
II. Impak op statorspanning
Alhoewel die impak op spanning nie so direk is soos op stroom nie, is dit ewe belangrik.
1. Spanningsgolfvormvervorming
Beginsel: Die elektromotoriese krag wat deur die generator opgewek word, hou direk verband met die magnetiese vloed van die lugspleet. Ongelyke lugspleet veroorsaak vervorming van die magnetiese vloedgolfvorm, wat weer veroorsaak dat die geïnduseerde statorspanningsgolfvorm ook vervorm word, wat harmoniese spannings bevat.
Werkverrigting: Die uitsetspanningskwaliteit neem af en is nie meer 'n standaard sinusgolf nie.
2. Spanningswanbalans
In ernstige asimmetriese gevalle kan dit 'n sekere mate van wanbalans in die driefase-uitsetspanning veroorsaak.
III. Ander meer ernstige nadelige gevolge (veroorsaak deur stroom- en spanningsprobleme)
Bogenoemde stroom- en spanningsprobleme sal verder 'n reeks kettingreaksies veroorsaak, wat dikwels meer noodlottig is.
1. Ongebalanseerde Magnetiese Trekkrag (UMP)
Dit is die belangrikste en gevaarlikste gevolg van lugspleet-eksentrisiteit.
​
Beginsel: Aan die kant met 'n kleiner lugspleet is die magnetiese trekkrag baie groter as aan die kant met 'n groter lugspleet. Hierdie netto magnetiese trekkrag (UMP) sal die rotor verder na die kant met die kleiner lugspleet trek.
Bose kringloop: UMP sal die probleem van ongelyke lugsplete self vererger en 'n bose kringloop vorm. Hoe ernstiger die eksentrisiteit, hoe groter die UMP; hoe groter die UMP, hoe ernstiger die eksentrisiteit.
Gevolge:
• Verhoogde Vibrasie en Geraas: Die eenheid genereer sterk frekwensie-verdubbelde vibrasie (hoofsaaklik 2 keer die kragfrekwensie, 100Hz), en die vibrasie- en geraasvlakke neem aansienlik toe.
•Meganiese skade aan komponente: Langtermyn-UMP sal verhoogde laerslytasie, joernaalmoegheid, asbuiging veroorsaak, en kan selfs veroorsaak dat die stator en rotor teen mekaar skuur (wedersydse wrywing en botsing), wat 'n verwoestende mislukking is.
2. Verhoogde Eenheidsvibrasie

Bronne: Hoofsaaklik uit twee aspekte:
1. Elektromagnetiese vibrasie: Veroorsaak deur ongebalanseerde magnetiese trek (UMP), die frekwensie hou verband met die roterende magnetiese veld en roosterfrekwensie.
2. Meganiese vibrasie: Veroorsaak deur laerslytasie, aswanbelyning en ander probleme wat deur UMP veroorsaak word.
Gevolge: Beïnvloed die stabiele werking van die hele kragopwekkerstel (insluitend die turbine) en bedreig die veiligheid van die kragstasiestruktuur.
3. Impak op Netwerkverbinding en Kragstelsel
Spanningsgolfvormvervorming en stroomharmonieke sal die aanleg se kragstelsel besoedel en in die netwerk inspuit, wat die normale werking van ander toerusting op dieselfde bus kan beïnvloed en nie aan die vereistes vir kragkwaliteit voldoen nie.
4. Verminderde doeltreffendheid en uitsetkrag
Bykomende harmoniese verliese en verhitting sal die doeltreffendheid van die kragopwekker verminder, en onder dieselfde insetwaterkrag sal die nuttige aktiewe kraglewering afneem.
Gevolgtrekking

Ongelyke lugspleet tussen stator en rotor in groot hidro-kragopwekkers is geensins 'n triviale saak nie. Dit begin as 'n elektromagnetiese probleem, maar ontwikkel vinnig tot 'n omvattende ernstige fout wat elektriese, meganiese en termiese aspekte integreer. Die ongebalanseerde magnetiese aantrekkingskrag (UMP) wat dit veroorsaak en die gevolglike erge vibrasie is die primêre faktore wat die veilige werking van die eenheid bedreig. Daarom moet die eenvormigheid van die lugspleet streng beheer word tydens die installasie, onderhoud en daaglikse bedryf en onderhoud van die eenheid, en vroeë tekens van eksentrisiteitsfoute moet betyds opgespoor en hanteer word deur aanlyn moniteringstelsels (soos vibrasie-, stroom- en lugspleetmonitering).