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發(fā)電機(jī)百科

發(fā)電機(jī)的振蕩和失步

作者: 本站 來源: 本站 時(shí)間:2015年11月12日
       同步發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),相對靜止的定子磁極(定子三相繞組合成磁場)與轉(zhuǎn)子磁極(轉(zhuǎn)子磁場)之間可看成有彈性的磁力線聯(lián)系。當(dāng)負(fù)載增加時(shí),轉(zhuǎn)子的位移角δ(功角)將增大,這相當(dāng)于把磁力線拉長;當(dāng)負(fù)載減小時(shí),δ角將減小,這相當(dāng)于磁力線縮短。當(dāng)負(fù)載突然變化時(shí),由于轉(zhuǎn)子有慣性,轉(zhuǎn)子位移角不能立即穩(wěn)定在新的數(shù)值,而是在新的穩(wěn)定值左右要經(jīng)過若干次擺動(dòng),這種現(xiàn)象稱為同步發(fā)電機(jī)的振蕩。
       振蕩有兩種類型,一種是振蕩的幅度愈來愈小,δ角的擺動(dòng)逐漸衰減,最后穩(wěn)定在某一新的位移角下,仍以同步轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行(稱同步振蕩);另一種是振蕩的幅度愈來愈大,δ角不斷增大,直至脫出穩(wěn)定范圍,使發(fā)電機(jī)失步,發(fā)電機(jī)進(jìn)行異步運(yùn)行(稱非同步振蕩)。
1.發(fā)電機(jī)發(fā)生振蕩或失步時(shí)有如下現(xiàn)象:
       1)定子電流表指示超出正常值,且往復(fù)劇烈擺動(dòng);
       2)定子電壓表和其他母線電壓表指針指示低于正常值,且往復(fù)擺動(dòng);
       3)有功負(fù)荷與無功負(fù)荷大幅度劇烈擺動(dòng);
       4)轉(zhuǎn)子電壓、電流表的指針在正常值附近擺動(dòng);
       5)發(fā)電機(jī)發(fā)出有節(jié)奏的鳴聲,并與表計(jì)指針擺動(dòng)節(jié)奏合拍;
       6)低電壓繼電器和過負(fù)荷保護(hù)可能動(dòng)作報(bào)警;
       7)在控制室可聽到有關(guān)繼電器發(fā)出有節(jié)奏的動(dòng)作和釋放的響聲,其節(jié)奏與表計(jì)擺動(dòng)節(jié)奏合拍。
2.發(fā)電機(jī)振蕩和失步的原因:
       1)靜態(tài)穩(wěn)定破壞。這往往發(fā)生在運(yùn)行方式的改變,使輸送功率超過當(dāng)時(shí)的極限允許功率。
       2)發(fā)電機(jī)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(jī)聯(lián)絡(luò)的某處發(fā)生短路,一部分并聯(lián)元件被切除,如雙回線路中的一回被斷開,并聯(lián)變壓器中的一臺被切除等。
       3)電力系統(tǒng)的功率突然發(fā)生不平衡。如大容量機(jī)組突然甩負(fù)荷,某聯(lián)絡(luò)線跳閘,造成系統(tǒng)功率嚴(yán)重不平衡。
       4)大機(jī)組失磁。大機(jī)組失磁,從系統(tǒng)吸取大量無功功率,使系統(tǒng)無功功率不足,系統(tǒng)電壓大幅度下降,導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定。
       5)原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)失靈。原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)失靈,造成原動(dòng)機(jī)輸入力矩突然變化,功率突升或突降,使發(fā)電機(jī)力矩失去平衡,引起振蕩。
       6)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)電勢過低或功率因數(shù)過高。
       7)電源間非同期并列未能拉入同步。
3.單機(jī)失步引起的振蕩與系統(tǒng)性振蕩的區(qū)別:
      1)失步機(jī)組的表計(jì)擺動(dòng)幅度比其他機(jī)組表計(jì)擺動(dòng)幅度要大;
      2)失步機(jī)組的有功功率表指針擺動(dòng)方向正好與其他機(jī)組的相反,失步機(jī)組有功功率表擺動(dòng)幅度可能滿刻度,其他機(jī)組在正常 值附近擺動(dòng);
      3)系統(tǒng)性振蕩時(shí),所有發(fā)電機(jī)表計(jì)的擺動(dòng)是同步的。
4.發(fā)電機(jī)振蕩或失步的處理:
       當(dāng)發(fā)生振蕩或失步時(shí),應(yīng)迅速判斷是否為本廠誤操作所引起,并觀察是否有某臺發(fā)電機(jī)發(fā)生了失磁。如本廠情況正常,應(yīng)了解系統(tǒng)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(jī)發(fā)生振蕩或失步的處理如下:
      1) 立即增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。通過增加勵(lì)磁電流,以提高發(fā)電機(jī)的電勢,增加功率極限,提高發(fā)電機(jī)穩(wěn)定性。這是由于勵(lì)磁電流的增加,使定、轉(zhuǎn)子磁極間的拉力增加,削弱了轉(zhuǎn)子的慣性,在發(fā)電機(jī)到達(dá)平衡點(diǎn)時(shí)而拉入同步。但發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)若處在強(qiáng)勵(lì)狀態(tài),1min內(nèi)不應(yīng)干預(yù)。
      2) 如果是由于單機(jī)高功率因數(shù)引起,則應(yīng)降低有功功率,同時(shí)增加勵(lì)磁電流。這既可降低轉(zhuǎn)子慣量,也提高了功率極限而增加機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行能力。
      3) 當(dāng)振蕩是由于系統(tǒng)故障引起時(shí),應(yīng)立即增加各發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流,并根據(jù)本廠在系統(tǒng)中的地位進(jìn)行處理。如本廠處于送端,為高頻系統(tǒng),應(yīng)降低機(jī)組的有功功率;反之,本廠處于受端且為低頻率系統(tǒng),則應(yīng)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(jī)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(jù)現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定,應(yīng)將機(jī)組與系統(tǒng)解列。


以上處理,必須在系統(tǒng)調(diào)度統(tǒng)一指揮下進(jìn)行!

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