发电机振荡与失步.doc

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d) 采取上述措施1〜2min不能恢复时，得值长同意后，将机组解列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) 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) 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间不得超过15分钟c) 并拉开灭磁开关，查明原因，恢复励磁总的失磁运行时间不得超过15分钟d) 若本机失磁后引起邻机和系统震荡，应立即紧停发电机。