发电机振荡和失步--《四川电力技术》2002年S1期
发电机振荡和失步
【摘要】：电力系统中正常运行时各台发电机都处于稳定状态 ,当系统发生某些重大事故 ,就会破坏发电机的稳定运行 ,使发电机产生振荡。在日常工作中 ,常常可以见到发电机表计的幌动 ,甚至是“电系突波”(即电力系统中因大的操作或发生了某些故障所产生的波动 ) ,但在很短的时间内就恢复正常了 ,那是因为振荡不严重 ,还不能发展到失步。如果事故严重 ,就可能使发电机产生强烈的振荡 ,使发电机与系统失去同步。发电机失步时 ,轻者使机组发生振动、系统发生振荡 ,重者将使电力系统瓦解成若干小系统 ,给电力网的运行和国民经济带来严重后果 ,因此应努力避免产生失步现象。
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【关键词】：
【分类号】：TM31【正文快照】：
正常运行时 ,电力系统中各台发电机都处于稳定状态 ,当系统发生某些重大事故 (例如稳定破坏、非同期合闸而拖入同步等 ) ,就会破坏发电机的稳定运行 ,使发电机产生振荡。如果事故的情况不严重 ,则发电机的电流、电压和负荷经过短时间的波动之后 ,就会恢复到平衡状态 ,继续稳
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京公网安备74号小型发电机使用与维修问答_百度百科
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收藏 查看&小型发电机使用与维修问答本词条缺少概述，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来吧！出版社中国农业出版社出版时间1999-1定&&&&价4.60元装&&&&帧平装ISBN8
《小型发电机使用与维修问答》共分为六个部分，介绍了发电机的有关基本知识，详细讲述了同步发电机的结构及交流电的绕组、电势和磁势；同步发电机的正常运行和电枢反应；同步发电机的功角特性和并联运行；同步发电机励磁系统故障及处理等内容。目录出版说明一 基本知识1.磁和电有什么关系？2.磁路的欧姆定律是什么？3.何谓“磁生电”？4.什么叫自感？5.什么叫互感？6.什么是右手定则？7.何谓电磁力定律？8.何谓正弦电压和正弦电流？⒐何为正弦量的特征量？10.何谓正弦量的幅值（最大值）？11.何谓周期和频率？何谓角频率？12.初相位和相位差是什么？13.何谓同相、反相、超前、滞后？14.正弦量的有效值是什么？15.什么叫有功？什么叫无功？16.怎样计算有功功率、无功功率和视在功率？它们三者有何关系？17.三相电动势是怎样产生的？18.三相电势如何表示？19.三相交流电路常用的接线方式有哪几种？什么是相电压、线电压和相电流、线电流？20.怎样计算三相交流电路的功率？二 同步发电机的结构及交流电机的绕组电势和磁势21.隐极式同步发电机的结构特点是什么？22.凸极式同步发电机的结构特点是什么？23.对交流电机绕组的基本要求是什么？何谓迭绕？何谓波绕？何谓有效边？何谓端接？24.交流绕组的名词术语有哪些？25.三相绕组构成原则是什么？26.三相单层绕组和三相双层绕组连接规律是什么？27.在正弦分布磁场下导体电势如何计算？28.元件电势和短距系数如何计算？29.元件组电势和分布系数如何计算？30.相电势如何计算？31.交流电机旋转磁场怎样形成？32.旋转磁场的性质有哪些？33.同步电机的励磁系统有哪几类？直流励磁机励磁系统的构成是怎样的？三 同步发电机的正常运行和电枢反应34.同步发电机带对称负载运行时，在定、转子之间的气隙中同时存在着哪些磁势 这些磁势性质如何？35.何谓电枢反应？36.发电机带纯电阻性负载时，电枢反应的作用是怎样的？37.发电机带上纯电感性负载时，电枢反应的作用如何？38.发电机带上纯电容性负载时电枢反应的性质又为如何？39.正常运行的同步发电机通常所带负载为感性负载，此时电枢反应的性质又如何？40.如何从电枢反应说明能量传递的关系？41.何谓直轴同步电抗Xd、交轴同步电抗Xq和同步电抗Xs？如何用隐极发电机简化等值电路和相量图，表示发电机空载电势E0端电压U和电枢电流I之间关系？42.表示同步发电机运行情况的外特性反映在什么条件下哪些参数之间的关系？43.何谓调整特性？44.同步发电机有哪些损耗？效率如何计算？45.同步发电机的发热有什么影响？有哪些冷却方式？46.同步发电机有哪些主要的铭牌数据？47.入口冷却空气温度对发电机出力有何影响？48.周波变化对发电机运行有哪些影响？49.发电机端电压高于额定值时对发电机运行的影响是什么？50.当发电机端电压低于额定值下运行时对发电机有哪些影响？51.功率因数变动时对发电运动有何影响？四 同步发电机的功角特性和并联运行52.同步发电机并联运行有什么好处？53.同步发电机并列运行应满足哪些条件？54.同步发电机准同期并列操作步骤是什么？55.哪些情况下，不允许进行同期合闸操作？56.准同期与自同期各适用于什么场合？57.自同步并列的方法步骤是什么？58.何谓功角特性？59.如何调节同步发电机有功功率输出？60.如何调节发电机输出的无功功率？61.在保持有功功率为某一固定值，调节无功功率时励磁电流与电枢电流之间变化规律如何？62.调节原动机输入功率对发电机运行状态有什么影响？63.调节励磁电流对发电机运行状态有何影响？五 同步发电机励磁系统 故障及处理64.励磁系统的结构及各部分的主要作用是什么？65.发电机对励磁系统有什么要求？66.同步发电机励磁方式有哪几种？67.励磁系统常见故障有哪些？如何处理？68.发电机励磁系统的调压装置有什么作用？小型发电机自动电压调整器的工作原理是怎样的？69.强行励磁有何作用？强励动作后应注意什么问题？70.发电机自动灭磁装置有什么作用？自动灭磁电阻阻值有多大？为什么有的发电机没有灭磁电阻？71.用整流器励磁的同步电机何时何种故障会产生转子过电压？72.发电机大修后启动时励磁机升不起电压是什么原因？73.励磁机的正、负极性反了对发电机的运行有没有影响？什么情况下励磁机的极性可能变反？74.励磁机的炭刷冒火可能是什么原因？75.为什么励磁机整流子表面脏污不允许用含钢砂纸或粗玻璃砂纸进行研磨？76.运行中励磁机整流子发黑是什么原因？怎么处理？77.双绕组电抗分流励磁系统的发电机不能正常发电是什么原因？78.无刷励磁系统的发电机不能正常发电是什么原因？79.可控硅自励系统常见的故障有哪些？六 同步发电机运行的一般要求、故障及处理80.同步发电机运行前有哪些基本要求？81.发电机安全长期运行的必要条件有哪些？82.正常运行情况下对发电机应进行哪些监视和维护？其操作步骤如何？83.发电机事故过负荷允许多长时间？怎么处理？84.发电机常见的事故有哪些？如何处理？85.发电机常见故障和不正常运行方式有哪些？如何处理？86.发电机过负荷原因是什么？有何现象？如何处理？87.发电机温度不正常原因是什么？有何现象？如何处理？88.发电机出口开关自动跳闸原因是什么？有何现象？如何处理？89.与系统并列的发电机变为同步调相机运行如何处理？90.发电机失去励磁的原因是什么？有何现象？如何处理？91.发电机的振荡和失步的原因是什么？是何现象？如何处理？92.发电机在运行中发生振动是什么原因？怎样处理？93.发电机定子绕组单相接地有何危害，怎样监视单相接地？94.发电机端电压过高或过低，对发电机会产生什么影响？95.当频率过高或过低时，对发电机有什么影响？96.发电机在发生哪种短路时短路电流最大，对发电机有什么危害？如何防止发生短路？97.发电机绝缘电阻测定和干燥方法有哪些规定和要求？短路干燥法如何操作？98.什么原因可能引起发电机着火？如何处理？99.检修后的发电机在启动、升压、并列时应注意哪些问题？100.发电机应进行哪些试验？[1]
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同步发机电正常运行时，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，功角将增年夜，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，这类现象称为同步发机电的振荡。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；另外一种是振荡的幅度越来越年夜，功角不竭增年夜，直至脱出稳定范围，使发机电失步，发机电进进异步运行，称为非同步振荡。u发机电振荡或失步时的现象a）定子电流表指示超越正常值，且往复剧烈运动。这是由于各并列电势间夹角发生了变化，泛起了电动势差，使发机电之间流过环流。由于转子转速的摆动，使电动势间的夹角时年夜时小，力矩和功率也时年夜时小，因而造成环流也时年夜时小，故定子电流的指针就往返摆动。这个环流加上原本的负荷电流，其值可能跨越正常值。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。这是由于失步发机电与其他发机电电势间夹角在变化，引发电压摆动。由于电流比正常时年夜，压降也年夜，引发电压偏低。c）有功负荷与无功负荷年夜幅度剧烈摆动。由于发机电在未失步时的振荡进程中送出的功率时年夜时小，和失步时有时送出有功，有时吸收有功的缘故。&H*q-]Y#fimd）转子电压、电流表的指针在正常值四周摆动。发机电振荡或失步时，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四周摆动。e）频率表忽高忽低地摆动。振荡或失步时，发机电的输出功率不竭变化，作用在转子上的力矩也响应变化，因而转速也随之变化。.d{(iu7^SOdf）发机电发出有节奏的叫声，并与表计指针摆动节奏合拍。9j"a;w’t8P1h"ue&K9Gh4^g）低电压继电器过负荷庇护可能动作报警。9{Lq7D8aML3GZh）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）水轮发机电调速器平衡表指针摆动；可能有剪断销剪断的旌旗灯号；压油槽的油泵电念头起动频仍。u发机电振荡和失步的缘由凭据运行经验，引发发机电振荡和失步的缘由有： O8XjE A!ea）静态稳定破坏。这往往发生在运行方式的改变，使输送功率跨越那时的极限允许功率。b）发机电与电网联系的阻抗突然增加。这类情况常发生在电网中与发机电联络的某处发生短路，一部门并联元件被切除，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服衡。如年夜容量机组突然甩负荷，某联络线跳闸，造成系统功率严重不服衡。@#k!L1f,qZC&_)od）年夜机组失磁。年夜机组失磁，从系统吸收年夜量无功功率，使系统无功功率不足，系统电压年夜幅度下降，致使系统失往稳定。|’PNJ8je/Ue）原念头调速系统失灵。原念头调速系统失灵，造成原念头输进力矩突然变化，功率突升或突降，使发机电力矩失往平衡，引发振荡。*k’qEDCyQg.It/Xf）发机电运行时电势太低或功率因数太高。(N p/]5{#Kg）电源间非同期并列未能拉进同步。u单机失步引发的振荡与系统性振荡的区分k1b5J8[(fuUi6p v`a）失步机组的表计摆动幅度比其他机组表计摆动幅度要年夜；.T(m&HJ’W3T*I’|b）失步机组的有功功率表指针摆动标的目的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，其他机组在正常值四周摆动。系统性振荡时，所有发机电表计的摆动是同步的。-{4Se$wt3B"s{u发机电振荡或失步的处置#FjN(};{yK当发生振荡或失步时，应迅速判断是否为本厂误操作引发，并观察是否有某台发机电发生了失磁。如本厂情况正常，应领会系统是否发生故障，以判断发生振荡或失步的缘由。发机电发生振荡或失磁的处置以下：热电技术同盟E-Q?p"B)?(JDJa）若是不是某台发机电失磁引发，则应立即增加发机电的励磁电流，以提多发机电电动势，增加功率极限，提多发机电稳定性。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，在发机电到达平衡点时而拉进同步。这时候，若是发机电励磁系统处在强励状态，1min内不应干涉干与。8qB1][1j’}b）若是是由于单机高功率因数引发，则应下降有功功率，同时增加励磁电流。这样既可以下降转子惯性，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发时，应立即增加各发机电的励磁电流，并凭据本厂在系统中的地位进行处置。如本厂处于送端，为高频率系统，应下降机组的有功功率；反之，本厂处于受端且为低频率系统，则应增加有功功率，需要时接纳紧急拉路措施以提高频率。0P*c2~lOwd）若是是单机失步引发的振荡，接纳上述措施经一按时间仍未进进同步状态时，可凭据现场规程划定，将机组与系统解列，或按调剂要求将同期的两部门系统解列。以上处置，必需在系统调剂统一指挥下进行。
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