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什么是电力系统失步故障

发布时间:2019-08-10 04:20 来源:未知 编辑:admin

  在电力系统正常运行时,所有发电机都以同步转速旋转,这时并列运行的各发电机之间相位没有相对变化,系统各发电机之间的电势差为常数,系统中各点电压和各回路的电流均不变。当电力系统由于某种原因受到干扰时(如短路、故障切除、电源的投入或切除等),这时并列运行的各同步发电机间电势差相角差将随时间变化,系统中各点电压和各回路电流也随时间变化,这种现象称为振荡。

  电力系统的振荡有同步振荡和异步振荡两种情况,能够保持同步而稳定运行的振荡称为同步振荡,导致失去同步而不能正常运行的振荡称为异步振荡

  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。

  系统稳定破坏(暂态失稳或动态失稳)开始阶段的直接表现一般是2个同调机群之间相对功角差不断增大而失去同步。其外在表现为潮流和电压的强烈振荡,且振荡主要发生于互联失步系统间或失步机组与主系统间的电气连线上。对失步电网,发生同步振荡和异步振荡的联络线上各点电压发生周期性的振荡,各联络线上电压振荡最剧烈的地方即是同步振荡和异步振荡的振荡中心的位置,在振荡的联络线上一般越靠近振荡中心,电压振荡越剧烈。

  失步中心是在一次失步振荡过程中,发生异步振荡的联络线上电压出现最低值的点,即发生异步振荡联络线的振荡中心的位置。同一个电网由于系统事故发生的地点不同,运行方式不同,失步中心的位置可能发生变化;失步断面联络线有功周期性过零振荡;失步断面联络线上无功沿失步中心附近的两侧分别偏向一侧,无功总体呈现流入失步断面的特征。失步中心两侧的母线范围内周期性变化。考虑到选择性,失步解列一般应在系统失步后2个到3个失步周期或相应的时间延迟内执行,否则将可能发展为多机群之间的失步振荡,进一步扩大事故。

  由于种种原因,使得电力系统中的一个局部区域的运行频率与电力系统的主运行频率不能同步运行了,就是失步故障。

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