发电机振荡与失步.doc

发电机失磁时,励磁电流逐渐衰减为零,发电机电势相应减小,输出有功功率随之下降,原动机输入的拖动转矩大于发电机输出的制动转矩,转子转速增加,功角逐步增大,这时定子的同步旋转磁场与转子的转速之间出现滑差。定子电流与转子电流相互作用,。。同步发电机正常运行时,定子磁极和转子磁极之间可看成有弹性的磁力线联系。当负载增加时,功角将增大,这相当于把磁力线拉长;当负载减小时,功角将减小,这相当于磁力线缩短。当负载突然变化时,由于转子有惯性,转子功角不能立即稳定在新的数值,而是在新的稳定值左右要经过若干次摆动,这种现象称为同步发电机的振荡。振荡有两种类型:一种是振荡的幅度越来越小,功角的摆动逐渐衰减,最后稳定在某一新的功角下,仍以同步转速稳定运行,称为同步振荡;另一种是振荡的幅度越来越大,功角不断增大,直至脱出稳定范围,使发电机失步,发电机进入异步运行,称为非同步振荡。说白了失步的振荡过大的结果。发电机或电力系统受到突然的扰动之后,在一个暂态过程中,功角时大时小,来回变化,转子速度环绕同步转速时高时低的减幅循环过程,就叫振荡。若振荡幅度较小,未超过稳定极限,振荡过程将逐步衰减并最终恢复正常运行,此种情况属动态稳定。如果振荡开始时过剩力矩很大,转子惯量使发电机的工作点不断向功角增大方向移动,一直冲过功率极限点,汽轮机的输入功率与发电机功率无法平衡,从而造成失步。实际运行中,造成失步的主要原因有:a)    系统发生短路故障。b)    发电机励磁系统故障引起发电机失磁,是发电机电动势剧降。c)    发电机电动势过低或功率因素过高。d)    系统电压过于低于额定值。现象:a)    发电机定子电流剧烈变化,有可能超过正常值。b)    发电机定子电压降低并剧烈变化。c)    发电机的有功在全范围内摆动。d)    发电机转子电流、电压在正常值附近摆动。e)    发电机发出轰鸣声,其节奏与读数摆动合拍。f)    可能发出发电机失步、失磁信号。单机失步引起的振荡和系统性振荡的区别:单机失步引起振荡时,一般说,失步发电机的表计晃动幅度比其他发电机激烈,有功晃动幅度很大,其他发电机在正常负荷值的附近摆动,而失步发电机有功负荷摆动方向与其他正常机组相反。处理:a) 若振荡是由于发电机误并列引起,应立即将发电机解列。b) 发电机由于进相或某种干扰原因发生失步时,应立即减少发电机有功,增加励磁,以使发电机拖入同步。采取措施后仍不能拖入同步运行时,应将发电机解列后重新并入电网。c)  若因系统故障引起发电机振荡,应尽可能地增加发电机的无功,提高系统电压,并适当降低发电机的有功负荷,创造恢复同期的条件。在AVR自动方式运行时,严禁干扰电压调节器工作,在AVR手动方式运行时,应尽可能地增加转子电流,直到允许过负荷值,此时,按发电机事故过负荷规定执行。采取上述措施1~2min不能恢复时,得值长同意后,将机组解列。发电机失磁发电机失磁后,转子磁场消失,发电机从电网吸收大量无功功率,定子合成磁场与转子磁场间的“拉力”变小,即发电机的电磁力矩减小,而此时汽轮机的输入力矩没有改变,过剩力矩将使转子转速加快,超出同步转速而产生相对速度,使发电机失步而进入异步运行状态。此时,定子磁场以转差速度切割转子,在转子绕组和铁芯感应出交变电流,这个电流又与定子磁场作用产生力