发电机振荡与失步

1、.发电机振荡和失步发电机失磁时,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,产生异步转矩.这就是发电机异步。 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

2、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

3、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

4、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

5、：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。d) 采取上述措施12min不能恢复时，得值长同意后，将机

6、组解列。e) 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矩，即异步力矩。发电机转子在克服这个力矩的过程中，继续向系统送出有功功率。引起发电机失磁运行的原因：a)        转子绕组或励磁回路开路。b)      

7、0; 转子绕组短路。c)        灭磁开关误跳。d)        自动励磁调节器故障。e)        转子滑环电刷环火或烧断。f)        人为误操作。现象：a)        转子电流等于零或接近于零。b)        定子电流升高并摆动。c)        有功读数下降并摆动。d) 

8、      定子电压下降并摆动。e)        无功读数为负值。f)        转子各部分温度升高。g)        P-Q图上发电机工作点进入第二象限。处理：a)        如因灭磁开关掉闸而失磁，则主开关联跳，按事故跳闸进行处理。b)        如失磁保护动作，按事故跳闸进行处理。c)        若保护未动作，在热工保护和电调的配合下，应在失磁起的60s内将发电机的 负荷降至60的额定负荷、在90s内将发电机的负荷降至40的额定负荷；总的失磁异步运行时