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發(fā)電機百科

發(fā)電機的振蕩和失步

作者: 本站 來(lái)源: 本站 時(shí)間:2015年11月12日
       同步發(fā)電機正常運行時(shí),相對靜止的定子磁極(定子三相繞組合成磁場(chǎng))與轉子磁極(轉子磁場(chǎng))之間可看成有彈性的磁力線(xiàn)聯(lián)系。當負載增加時(shí),轉子的位移角δ(功角)將增大,這相當于把磁力線(xiàn)拉長(cháng);當負載減小時(shí),δ角將減小,這相當于磁力線(xiàn)縮短。當負載突然變化時(shí),由于轉子有慣性,轉子位移角不能立即穩定在新的數值,而是在新的穩定值左右要經(jīng)過(guò)若干次擺動(dòng),這種現象稱(chēng)為同步發(fā)電機的振蕩。
       振蕩有兩種類(lèi)型,一種是振蕩的幅度愈來(lái)愈小,δ角的擺動(dòng)逐漸衰減,最后穩定在某一新的位移角下,仍以同步轉速穩定運行(稱(chēng)同步振蕩);另一種是振蕩的幅度愈來(lái)愈大,δ角不斷增大,直至脫出穩定范圍,使發(fā)電機失步,發(fā)電機進(jìn)行異步運行(稱(chēng)非同步振蕩)。
1.發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步時(shí)有如下現象:
       1)定子電流表指示超出正常值,且往復劇烈擺動(dòng);
       2)定子電壓表和其他母線(xiàn)電壓表指針指示低于正常值,且往復擺動(dòng);
       3)有功負荷與無(wú)功負荷大幅度劇烈擺動(dòng);
       4)轉子電壓、電流表的指針在正常值附近擺動(dòng);
       5)發(fā)電機發(fā)出有節奏的鳴聲,并與表計指針擺動(dòng)節奏合拍;
       6)低電壓繼電器和過(guò)負荷保護可能動(dòng)作報警;
       7)在控制室可聽(tīng)到有關(guān)繼電器發(fā)出有節奏的動(dòng)作和釋放的響聲,其節奏與表計擺動(dòng)節奏合拍。
2.發(fā)電機振蕩和失步的原因:
       1)靜態(tài)穩定破壞。這往往發(fā)生在運行方式的改變,使輸送功率超過(guò)當時(shí)的極限允許功率。
       2)發(fā)電機與電網(wǎng)聯(lián)系的阻抗突然增加。這種情況常發(fā)生在電網(wǎng)中與發(fā)電機聯(lián)絡(luò )的某處發(fā)生短路,一部分并聯(lián)元件被切除,如雙回線(xiàn)路中的一回被斷開(kāi),并聯(lián)變壓器中的一臺被切除等。
       3)電力系統的功率突然發(fā)生不平衡。如大容量機組突然甩負荷,某聯(lián)絡(luò )線(xiàn)跳閘,造成系統功率嚴重不平衡。
       4)大機組失磁。大機組失磁,從系統吸取大量無(wú)功功率,使系統無(wú)功功率不足,系統電壓大幅度下降,導致系統失去穩定。
       5)原動(dòng)機調速系統失靈。原動(dòng)機調速系統失靈,造成原動(dòng)機輸入力矩突然變化,功率突升或突降,使發(fā)電機力矩失去平衡,引起振蕩。
       6)發(fā)電機運行時(shí)電勢過(guò)低或功率因數過(guò)高。
       7)電源間非同期并列未能拉入同步。
3.單機失步引起的振蕩與系統性振蕩的區別:
      1)失步機組的表計擺動(dòng)幅度比其他機組表計擺動(dòng)幅度要大;
      2)失步機組的有功功率表指針擺動(dòng)方向正好與其他機組的相反,失步機組有功功率表擺動(dòng)幅度可能滿(mǎn)刻度,其他機組在正常 值附近擺動(dòng);
      3)系統性振蕩時(shí),所有發(fā)電機表計的擺動(dòng)是同步的。
4.發(fā)電機振蕩或失步的處理:
       當發(fā)生振蕩或失步時(shí),應迅速判斷是否為本廠(chǎng)誤操作所引起,并觀(guān)察是否有某臺發(fā)電機發(fā)生了失磁。如本廠(chǎng)情況正常,應了解系統是否發(fā)生故障,以判斷發(fā)生振蕩或失步的原因。發(fā)電機發(fā)生振蕩或失步的處理如下:
      1) 立即增加發(fā)電機的勵磁電流。通過(guò)增加勵磁電流,以提高發(fā)電機的電勢,增加功率極限,提高發(fā)電機穩定性。這是由于勵磁電流的增加,使定、轉子磁極間的拉力增加,削弱了轉子的慣性,在發(fā)電機到達平衡點(diǎn)時(shí)而拉入同步。但發(fā)電機勵磁系統若處在強勵狀態(tài),1min內不應干預。
      2) 如果是由于單機高功率因數引起,則應降低有功功率,同時(shí)增加勵磁電流。這既可降低轉子慣量,也提高了功率極限而增加機組穩定運行能力。
      3) 當振蕩是由于系統故障引起時(shí),應立即增加各發(fā)電機的勵磁電流,并根據本廠(chǎng)在系統中的地位進(jìn)行處理。如本廠(chǎng)處于送端,為高頻系統,應降低機組的有功功率;反之,本廠(chǎng)處于受端且為低頻率系統,則應增加有功功率,必要時(shí)采取緊急拉路措施,以提高頻率。               
      4) 如果是單機失步引起的振蕩,采取上述措施經(jīng)一定時(shí)間仍未進(jìn)入同步狀態(tài)時(shí),根據現場(chǎng)規程規定,應將機組與系統解列。


以上處理,必須在系統調度統一指揮下進(jìn)行!

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