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。对于步进电机而言,对绕组的通电频率有一定的要求。如果通电频率过高,超过步进电机的最大步进速度,则将产生失步现象。
如果事故不严重,汽轮机调速动作较灵敏则发电机的电流、电压及功率经短时间波动后,会恢复到功率平衡,如果事故很严重,汽轮机的调速器的动作很迟钝,则会使个别发电机与系统之间发生激烈振荡,另一瞬间又从系统吸收功率,这种功率来回传递,可能发展到使发电机与系统之间失去同步。
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。
从表计的指示上来看振荡或失步有以下现象:(1)定子电流表的指针剧烈摆动,电流有可能超过正常值;(2)发电机电压表和其它母线电压表的指针剧烈摆动,且经常是降低;(3)有功电力表的指针在全刻度摆动;(4)转子电流表的指针在正常值附近摆动。
异步发电机本身就是异步的,失步是同步发电机的异常状态,振荡是发电机的功角或电流电压波动变化。
1、电力系统的静态稳定是电力系统功角稳定中属于小干扰的一种类型,指的是电力系统受到小干扰后不发生非周期性失步,自动恢复到起始运行状态。其中,小干扰一般是指电网运行中正常的负荷波动、电气操作等。
2、电力系统静态稳定性指:系统受到一个小干扰时,能够恢复到原来状态的能力。举个例子:在碗里放一个小球,这是一个系统,稍微用力推他一下,小球会在碗里来回滚动,这是干扰。但是最终仍回到原来的位置(碗底),这就是静态稳定。而,静态稳定性指的是这种能力。用到电力系统也是一样的。
3、电力系统的静态稳定指电力系统受到小的干扰之后,不发生自发振荡和非同期性的失步,自动回复到起始运行状态和能力。电力系统几乎时刻都受到小干扰。
4、电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后,不发生自发振荡或周期性失步,自动恢复到初始运行状态的能力;这里的小扰动如个别电动机接入和切除或加负荷和减负荷等。提高电力系统静态稳定的措施:采用自动调节系统;减小系统各元件的电抗;提高系统运行电压;改善系统的结构。
5、电力系统的静态稳定性定义:电力系统受到小扰动后,不发生非周期性的失步,能自动恢复到初始运行状态的能力。属小扰动功角稳定性的一种类型。电力系统静态稳定的实用判据:由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
如果是大电网中的一台小机组失步,只会造成局部的负荷和电压波动。如果是大机组(如30万以上)失步则会引起大范围的系统震荡,甚至系统瓦解。
a)如果不是某台发电机失磁引起,则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。
在发电厂和变电所中,如果雷击到避雷针上,雷电流通过构架接地引下线流散到地中,由于构架电感和接地电阻的存在,在构架上会产生很高的对地电位,高电位对附近的电气设备或带电的导线会产生很大的电位差。如果两者间距离小,就会导致避雷针构架对其它设备或导线放电,引起反击闪络而造成事故。
连接失去同步的发电机或系统的联络线上的电流表和功率表摆动得最大。电压振荡最激烈的地方是系统振荡中心,每一周期约降低至零值一次。随着离振荡中心距离的增加,电压波动逐渐减少。如果联络线的阻抗较大,两侧电厂的电容也很大,则线路两端的电压振荡是较小的。
性质不同:静态稳定是并联在电网上的同步发电机,在电网或原动机发生微小扰动时,运行状态将发生变化。动态稳定通常是电力系统受扰动后不发生发散振荡或持续的振荡,是电力系统功角稳定的另一种形式。暂态稳定即电力系统暂态稳定。
电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后,不发生非周期性的失步,自动恢复到起始运行状态的能力。(2)电力系统暂态稳定指的是电力系统受到大干扰后,各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢得到原来稳定运行状态的能力,通常指第一或第二摆不失步。
.电力系统的静态稳定是指电力系统受到小干扰后不发生非周期性失步,自动恢复到起始运行状态。(2).电力系统的暂态稳定是指系统在某种运行方式下突然受到大的扰动后,经过一个机电暂态过程达到新的稳定运行状态或回到原来的稳定状态。
电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后,不发生非周期性的失步,自动恢复到起始运行状态的能力。(2)电力系统暂态稳定指的是电力系统受到大干扰后,各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定运行状态的能力,通常指第一或第二摆不失步。
静态稳定:指系统受到小干扰后,不发生非周期性失步,自动恢复到初始运行状态的能力。2)暂态稳定:指系统受到大扰动后,各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。通常指保持第一或第二个振荡周期不失步的功角稳定。
电力系统稳定性问题分为静态稳定、动态稳定和暂态稳定三种状态。静态稳定研究的是热稳定,就是输电线路能承受多大的电流。动态稳定研究的是系统抗干扰能力,就是在短路、非同期等状况下系统能否保持稳定。暂态稳定研究的是过渡过程,就是从一种状态变化到另一种状态。用通俗语言差不多就这意思。
1、异步振荡其明显特征是:系统频率不能保持同一个频率,且所有电气量和机械量波动明显偏离额定值。
2、发生时的现象不同:电力系统振荡时系统各点电压和电流均作往复性摆动,而短路时电流、电压值是突变的。此外,振荡时电流、电压值的变化速度较慢,而短路时电流、电压值突然变化量很大。
3、发电机、变压器及联络线的电流表、电压表、功率表周期性地剧烈摆动;发电机和变压器在表计摆动的同时发出有节奏的嗡鸣声。2)失去同步的发电厂与系统间的联络线的输送功率表、电流表将大幅度往复摆动。
4、同步振荡:当发电机输入或输出功率变化时,功角δ将随之变化,但由于机组转动部分的惯性,δ不能立即达到新的稳态值,需要经过若干次在新的δ值附近振荡之后,才能稳定在新的δ下运行。这一过程即同步振荡,亦即发电机仍保持在同步运行状态下的振荡。
5、所谓振荡,主要表现为电流,功率和电压的有规律的摆动。当大型发电厂或者变电所具有多条线路时,可以根据线路电流,功率的摆动幅度,判断振荡发生的大致方位。只有电网中心调度室能够看到全省电网的实时信息,根据数据显示,电流和功率摆动幅度最大的地方就是振荡中心。
6、根据电力系统稳定与否,分同步振荡和非同步振荡。如果系统是稳定的,则系统在受到扰动以后,产生的振荡将在有限的时间内衰减,进而达到新的平衡的运行状态,称为同步振荡。
振荡时系统三相是对称的;而短路时系统可能出现三相不对称。
电源间非同步合闸未能拖入同步。系统振荡最 严重的后果是引起系统崩溃,轻则是各设备无法在额定工况下工作、系统保护误动作 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。对于步进电机而言,对绕组的通电频率有一定的要求。如果通电频率过高,超过步进电机的最大步进速度,则将产生失步现象。
次同步振荡是指当发电机经由串联电容补偿的线路接入系统时,如果串联补偿度较高,网络的电气谐振频率较容易和大型汽轮发电机轴系的自然扭振频率产生谐振,造成发电机大轴扭振破坏。产生原因包括输电线输送功率超过极限值造成静态稳定破坏、电网发生短路故障、环状系统突然开环等。
电力系统失去暂态稳定的判据是可以用电力系统受大扰动后功角随时间变化的特性作为暂态稳定的判据。若功角δ经过振荡后能稳定在某一个数值,则表明发电机之间重新恢复了同步运行,系统具有暂态稳定性。如果电力系统受大扰动后功角不断增大,则表明发电机之间已不再同步,系统失去了暂态稳定。
发电机失步指的是发电机或电力系统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。