发电机振荡或失步时的现象 2一、概述 2二、发电机振荡或失步时的现象 2三、发电机振荡和失步的原因 3四、单机失步引起的振荡与系统性振荡的区别 3五、系统性振荡时,所有发电机表计的摆动是同步的 3发电机振荡或失步时的现象一、概述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,称为非同步振荡二、发电机振荡或失步时的现象a) 定子电流表指示超出正常值,且往复剧烈运动这是因为各并列电势间夹 角发生了变化,出现了电动势差,使发电机之间流过环流由于转子转速的摆动, 使电动势间的夹角时大时小,力矩和功率也时大时小,因而造成环流也时大时小, 故定子电流的指针就来回摆动。
这个环流加上原有的负荷电流,其值可能超过正 常值;b) 定子电压表和其他母线电压表指针指示低于正常值,且往复摆动这是因 为失步发电机与其他发电机电势间夹角在变化,引起电压摆动因为电流比正常 时大,压降也大,引起电压偏低;c) 有功负荷与无功负荷大幅度剧烈摆动因为发电机在未失步时的振荡过程 中送出的功率时大时小,以及失步时有时送出有功,有时吸收有功的缘故;d) 转子电压、电流表的指针在正常值附近摆动发电机振荡或失步时,转子 绕组中会感应交变电流,并随定子电流的波动而波动,该电流叠加在原来的励磁 电流上,就使得转子电流表指针在正常值附近摆动;e) 频率表忽高忽低地摆动振荡或失步时,发电机的输出功率不断变化,作 用在转子上的力矩也相应变化,因而转速也随之变化;f) 发电机发出有节奏的鸣声,并与表计指针摆动节奏合拍;g) 低电压继电器过负荷保护可能动作报警;h) 在控制室可听到有关继电器发出有节奏的动作和释放的响声,其节奏与表 计摆动节奏合拍;i) 水轮发电机调速器平衡表指针摆动;可能有剪断销剪断的信号;压油槽的 油泵电动机起动频繁;三、发电机振荡和失步的原因根据运行经验,引起发电机振荡和失步的原因有a) 静态稳定破坏。
这往往发生在运行方式的改变,使输送功率超过当时的极 限允许功率;b) 发电机与电网联系的阻抗突然增加这种情况常发生在电网中与发电机联 络的某处发生短路,一部分并联元件被切除,如双回线路中的一回背断开,并联 变压器中的一台被切除等;C)电力系统的功率突然发生不平衡如大容量机组突然甩负荷,某联络线跳闸, 造成系统功率严重不平衡;d) 大机组失磁大机组失磁,从系统吸收大量无功功率,使系统无功功率不 足,系统电压大幅度下降,导致系统失去稳定;e) 原动机调速系统失灵原动机调速系统失灵,造成原动机输入力矩突然变 化,功率突升或突降,使发电机力矩失去平衡,引起振荡;f) 发电机运行时电势过低或功率因数过高;g) 电源间非同期并列未能拉入同步a) 失步机组的表计摆动幅度比其他机组表计摆动幅度要大;b) 失步机组的有功功率表指针摆动方向正好与其他机组的相反,失步机组有 功功率表摆动可能满刻度,其他机组在正常值附近摆动五、系统性振荡时,所有发电机表计的摆动是同步的当发生振荡或失步时,应迅速判断是否为本厂误操作引起,并观察是否有某台发电机发生了失磁如本厂情况正常,应了解系统是否发生故障,以判断发生 振荡或失步的原因。
发电机发生振荡或失磁的处理如下:a) 如果不是某台发电机失磁引起,贝U应立即增加发电机的励磁电流,以提高 发电机电动势,增加功率极限,提高发电机稳定性这是由于励磁电流的增加, 使定、转子磁极间的拉力增加,削弱了转子的惯性,在发电机达到平衡点时而拉 入同步这时,如果发电机励磁系统处在强励状态, 1min 内不应干预;b) 如果是由于单机高功率因数引起,则应降低有功功率,同时增加励磁电流 这样既可以降低转子惯性,也由于提高了功率极限而增加了机组稳定运行能力;c) 当振荡是由于系统故障引起时,应立即增加各发电机的励磁电流,并根据 本厂在系统中的地位进行处理如本厂处于送端,为高频率系统,应降低机组的 有功功率;反之,本厂处于受端且为低频率系统,贝应增加有功功率,必要时采 取紧急拉路措施以提高频率;d) 如果是单机失步引起的振荡,采取上述措施经一定时间仍未进入同步状态 时,可根据现场规程规定,将机组与系统解列,或按调度要求将同期的两部分系 统解列。