异步运行过程中的同步振荡阶段与功角增大阶段

电力系统在设计和运行中都采取了一系列提高稳定性的措施，但系统不可避免地会遇到无法估计的故障而失去稳定。因此，必须了解系统失去稳定的过程，以便采取措施快速地恢复同步运行，以减轻失稳所带来的危害。图7-31为同步发电机转入异步运行示意。在正常运行情况下，突然发生单相接地故障，断路器切除故障线路后重合闸成功。在扰动发生的开始阶段，转子先被加速而后又减速，转差率有很小的波动，这一阶段称为同步振荡阶段。由于重合闸时间超过稳定极限时间，故减速面积不足以消耗掉加速过程中积聚的动能，运行点将越过h点。此后，转子又将被加速，功角增大，转差率亦增大，异步功率也逐步增加。同时，原动机的机械功率在调速器的作用下逐渐减少，从而可能使发电机进入稳定的异步运行状态。

图7-31　同步发电机转入异步运行示意

(a)接线图；(b)异步运行(www.xing528.com)

同步发电机异步运行对发电机本身和电力系统都有很大的影响：当异步运行时，由于发电机的振动和转子的过热等均可能导致发电机损坏；异步运行的发电机从系统中吸取无功功率，若系统中无功储备不足，则系统会由于无功功率的缺乏造成系统电压的降低，严重时甚至造成系统“电压崩溃”；系统中一些地方电压过低，从而使这些地方的一些负荷不能正常工作而脱离系统；系统中的电流、电压振荡较大，可能引起保护装置的误动作从而使事故进一步扩大。