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在实际运行过程中，发电机除了正常运行状态外，还有很大的概率处于非正常运行状态。
气隙偏心即转子轴线与定子轴线之间存在一定的偏移量，它是发电机常见的一种机械故障。由于转子刚度不足、定子铁心变形等原因，几乎所有的电机都存在着一定的气隙偏心现象。尤其是大型汽轮发电机，由于其轴系支撑部件为滑动轴承，气隙静偏心是不可避免的。一般而言，当气隙偏心值与气隙平均值之比达到10%时，才认为是气隙偏心故障。气隙偏心故障一般分为三种，即静偏心、动偏心以及混合偏心，其中前两种为气隙偏心故障的基本类型，混合偏心为基本偏心类型的组合。静偏心故障时，转子轴线与定子轴线是相对静止的，径向气隙长度不会随时间而变化。动偏心故障时，转子轴线不再静止，而是围绕定子轴线在运动，此时的径向气隙长度分布会随时间而改变。
电机绕组匝间短路是指电机绕组内部相邻线圈匝之间的短路现象。由于电机设计不合理，如线圈间距过小等，容易导致线圈相碰而发生短路；此外制造工艺不良或铜线结构缺陷造成匝间绝缘损坏、机械应力下造成的疲劳破坏或是绝缘老化，使得绕组匝间极易出现短路现象，它是发电机实际工作过程中出现频率较高的一种电气故障。匝间短路分为定子绕组匝间短路和转子绕组匝间短路，本书主要研究转子绕组匝间短路的情况。