1、发电机原理及运行注意事项发电机原理及运行注意事项万安水力发电厂2010年7月26号P1导体切割磁力线导体切割磁力线（磁感线），在导体中就会产生感应电势，这是发电机最根本的原理，中学都学过的。磁力线：是人为引入的假想曲线，实际上并不存在。磁力线从N极指向S极，是闭合的线，如下图所示。导体切割磁力线，可以用两种方式：导体动，磁力线不动。或者磁力线动，导体不动。P2导体动，磁力线不动的发电机。原理如下图所示：P3 导体动，磁力线不动的发电机问题：图中发电机输出的电压（问题：图中发电机输出的电压（eAB)是交流电还是直流电？是交流电还是直流电？P4电磁铁导体切割磁力线才能发电，所以发电机里面肯定有磁铁
2、。小发电机里面可以用永磁铁，功率大点的发电机，就只能用电磁铁了。电磁铁三个要素：线圈、铁芯、电流。只要有线圈，没有铁芯也会有磁场，为啥一定要有铁芯？空心的线圈通上电流，也会产生磁场，电流越大，磁场越强。但是，磁场强度和磁力线经过的磁路的磁阻有关，空气磁阻太大，所以空心线圈产生磁场太弱。电磁铁的铁芯采用容易磁化的铁或钢，才能减小磁路的磁阻，产生强大的磁场。铁心要用容易磁化,又容易消失磁性的软铁或硅钢来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后磁性就随之消失，但不会完全消失，还会剩下点，这叫“剩磁”。软铁:就是纯铁,含碳非常低，放入磁场中容易被磁化，出磁场后，又立刻退磁。P5发电机的转子旋转的电磁铁
3、发电时，转子就是旋转的电磁铁。每个磁极就是一个电磁铁。左图：水轮发电机的转子。问题问题:转子上少画了什么部件？转子上少画了什么部件？下图：据说是车用发电机的转子。（什么车？我不知道！）续：P5发电机的转子旋转的电磁铁P6发电机定子被磁力线切割的导体。定子铁芯构成磁路的一部分，由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽，来嵌放定子线圈。上图，定子线槽未安放线圈导体 定子线圈（红色）嵌放在定子槽内，组成三相绕组。P7左图，转子滑环位置在盖板上部。和5号机一样。下图：汽车发电机的定子。P8磁极个数和机械转速水轮机的额定机械转速是由磁极个数决定的，磁极个数越多，水轮机额定转速越小。为什么？额定
4、机械转速是由电网电压的额定频率决定的。电网电压的额定频率是国家规定的标准，中国是50HZ（美国是60HZ）。额定频率50HZ，对应一个电气周期是20ms。如上图，磁极从如上图，磁极从N N转到转到S S，此时线棒，此时线棒D D切割磁力线刚好从曲线中的切割磁力线刚好从曲线中的A A点转到点转到B B点，点，对应于感应电压，刚好是半个周期，即对应于感应电压，刚好是半个周期，即10ms10ms。所以，不管哪个厂的水轮发电机，不管它有多少个磁极，从一个磁极旋转到所以，不管哪个厂的水轮发电机，不管它有多少个磁极，从一个磁极旋转到相邻的下一个磁极，一定是相邻的下一个磁极，一定是10ms10ms。我们厂是
5、。我们厂是7878个磁极，旋转一周，必定是个磁极，旋转一周，必定是780ms780ms（0.78s0.78s），折算每分钟为：），折算每分钟为：60/0.7860/0.7876.9276.92转。转。汽轮发电机只有汽轮发电机只有2 2个磁极，所以转一圈必定为个磁极，所以转一圈必定为20ms20ms，即每分钟，即每分钟30003000转。转。P9定子电压的相序定子电压的相序：由定子绕组的空间布局和转子旋转方向决定。如图，随着转子旋转，A相绕组最先达到最高电势，然后依次是BC相绕组。三相绕组间空间分布角度相差120度。（如果旋转方向反一下，相序就会反过来，变成C-A-B，输出负序电压。）P10定子
6、电压的幅度l 发电机最根本的原理就是导体切割磁力线，在导体中产生感应电势。此感应电势的大小和磁场强度以及导体切割磁力线的速度成正比。l 发电机空载运行时，定子电压的幅度正比于发电机转速和转子线圈励磁电流的大小。励磁电流的大小决定了磁场的强度。有个问题，发电机并网运行时，转子电流有时大，有时小，有个问题，发电机并网运行时，转子电流有时大，有时小，例如发电机在后夜经常进相运行，此时转子电流较小。例如发电机在后夜经常进相运行，此时转子电流较小。但在高峰负荷下，发电机通常是迟相运行，此时转子电流但在高峰负荷下，发电机通常是迟相运行，此时转子电流又比较大。又比较大。但这两种情况下，定子电压都能维持在额定
7、电压附近。但这两种情况下，定子电压都能维持在额定电压附近。那上面说定子电压和转子电流大小成正比是不是错了呢？那上面说定子电压和转子电流大小成正比是不是错了呢？进相运行：发电机带负的无功，即从系统吸收无功。迟相运行：发电机带正的无功，即向系统送出无功。P11闭合线圈的磁通量守恒 1前面老是说导体切割磁力线产生感应电势，其实还有另一种说法：l 上图中，ABDC构成一个闭合的电路（闭合线圈），此线圈处于一个外部磁场中，磁场的磁力线方向（图中黑色，穿入纸面)。l 当导体AB向右运动时，ABDC构成的闭合线圈中通入的外部磁力线增加，就是说此线圈中通入的磁通量增大。l 由于闭合线圈磁通量守恒原则，为抵消此
8、磁通量增大，线圈感应产生感应电势，感应电势在闭合电路中产生感应电流，此电流产生的磁场（图中红色圆点，方向穿出纸面）与原有外部磁场互相抵消，以维持线圈中通入的磁通量总量不变。P12闭合线圈的磁通量守恒2左图所示，线圈L1通入交流电I1，此时I1在线圈L1中产生磁通量1是交变的。由于1交变，根据磁通量守恒原则，线圈L2将产生一个交变的感应电势E2和电流I2，感应电流I2产生的交变磁场2抵消1的变化。1的变化产生了E2，先确定一下1与E2之间的相位关系：（1）E2的幅度与1的变化速度成正比：在图中1曲线的O点、b点，1的变化速度最大，在曲线的a点，1的变化速度最小。而且，O点为正方向变化，b点为负方
9、向变化。（2）E2的产生是为了阻止1的变化的。因此E2的方向与1的变化相反。根据上述2点，可以确定，对应于1的O点、a点、b点，E2曲线分别为负的最大，最小，正的最大。即：磁通磁通1 1超前感应电势超前感应电势E2 90E2 90度度。题外话：关于矢量图我们打交道的是三相交流电系统，搞电的人都知道，发电机送出的是UA,UB,UC三相交流电压，波形是正弦波，UA,UB,UC的幅度变化之间是不同步的，UA超前UB120度，UB超前UC120度，UC超前UA120度。这种不同步是时间上的不同步。在平面上用三个带箭头的直线表示UA,UB,UC，直线长度代表电压幅度，直线之间的120度夹角代表它们之间在
10、时间上相差120的度，右旋方向代表超前/滞后关系，就得到发电机UA,UB,UC电压的矢量图。(右旋是种习惯，你非要左旋也行）有两种矢量关系应该记住。纯电感电路中，电压和电流之间，电压超前电流90度。纯电容电路中，电压和电流之间，电流超前电压90度。其矢量图如下。P13闭合线圈的磁通量守恒3（1）假定I1为纯电感电流，即E1超前I1 90度，I1与1同步，相位相同，前面分析了，1 超前E2 90度，于是得到E1、I1、E2之间相位关系，用矢量图表示如图（1）；（2）假定I1为纯电容电流，即I1超前E1 90度，I1与1同步，相位相同，按前面分析，1 超前E2 90度，于是得到E1、I1、E2之间
11、相位关系，用矢量图表示如图（2）注意右图中反映出来的两个重要关系：当当I1为纯电感电流时，为纯电感电流时，E2与与E1方向相反。当方向相反。当I1为纯为纯电容电流时，电容电流时，E2与与E1方向相方向相同。同。P14定子的电枢反应1l继续用前面的电路图，稍微变一下：把L2线圈去掉，只留下L1线圈。线圈L1通入交流电I1，此时I1在线圈L1中产生磁通量1是交变的。由于1交变，根据磁通量守恒原则，线圈L1本身也要产生一个交变的自感应电势E2和电流I2，自感应电流I2产生的交变磁场2抵消1的变化。l把L1看成发电机定子线圈，发电机并网带负荷后，产生定子电流I1，电路中E1对应于发电机电势（空载电势）
12、，E1是由转子磁场切割定子绕组产生的，E1与转子电流成正比。根据磁通量守恒原则，定子电流I1的变化导致定子绕组L1产生自感应电势E2。l根据前面得分析可知：当发电机带纯电容负载时，E2与E1同方向，即增大了合成电势，这叫做“助磁作用”。当发电机带纯电感负载时，E2与E1反方向，即抵消了合成电势，叫做“去磁作用”。P15定子的电枢反应2电枢反应定义：电枢反应定义：定子绕组（电枢绕组）电流所产生的基波磁势对转子主极磁场基波的作用和影响。同步电机正常对称运行时，按所带负荷-性质(感性或容性)的不同，产生去磁或助磁作用的电枢反应。（1）纯电感性负载时的电枢反应：电枢磁场的电流滞后于电动势90度，电枢磁
13、场产生的电动势与主磁场（转子磁场）产生的电动势方向相反，因此削弱了主磁场电动势；（2）纯电容性负载时的电枢反应：电枢磁场的电流超前于电动势90度，因电枢磁场与主磁场成90度，电枢磁场产生的电动势与主磁场（转子磁场）产生的电动势方向相同，因此加强了主磁场电动势；(3)纯电阻性负载时的电枢反应：电枢磁场的电动势与电流相位相同，电枢磁场使主磁场（转子磁场）发生畸变，一半加强，一半削弱；P16定子的电枢反应3前面提了个问题：发电机并网运行时，转子电流有时大，有时小，例如发电机在后夜经常进相运行，此时转子电流较小。但在高峰负荷下，发电机通常是迟相运行，此时转子电流又比较大。为啥这两种情况下，定子电压都能
14、维持在额定电压附近？现在可以回答了。发电机没有并网时，转子电流越大，定子电压肯定越高，基本上成正比关系。但如果发电机并网后，由于定子电流产生的电枢反应，同样的转子电流下不一定产生同样的定子电压。发电机进相运行是啥意思？极端的进相运行就是发电机输出有功为0，只从系统吸收无功。根据公式：P=UICOS,Q=UISIN，P=0，则说明COS0，即90，从系统吸收无功，Q0，即SIN0，即SIN0，因此+90（即U超前I 90）。U超前I 90度，即发电机带纯电感负载，根据前面分析，此时电枢反应起到去磁作用，因此，当发电机迟相运行时，维持相同定子电压，所需要的转子电流就更大。注：为功率因数角，即U超前
15、I的角度。P17磁路饱和与励磁变过电流l 前面有句话：发电机没有并网时，转子电流越大，定子电压肯定越高，基本上基本上成正比关系。为什么说是“基本上基本上”成正比关系呢？l 准确地说，发电机空载运行时，定子电压应该是与发电机气隙磁场的强度成正比。气隙磁场由转子电流提供，转子电流越大，气隙磁场越强。但是，发电机气隙磁场的磁路由定转子铁芯和定转子之间的气隙构成。而定转子铁芯是铁磁材料，具有磁饱和特性，因此，发电机空载励磁特性曲线不是一条直线（如下图所示），当转子电流增大到一定值时，就要出现饱和，此后，增加励磁电流不会使电压同比例地升高。续：P17 之（1）磁路饱和与励磁变过电流l 事故实例：我厂2F
16、进行正常的解列停机操作，920断路器解列后的自动停机过程中，励磁并联变压器过流保护动作，造成灭磁开关跳闸。l 当时2F励磁调节器的“发电机并网开关继电器”K3线圈引线断线。该继电器失磁，2F励磁调节器判断发电机在并网状态，没有启动逆变程序逆变。l 但是，发电机转速已经往下降，我们知道，定子感应电压应该与导体切割磁力线的速度成正比，转速下降，定子电压就同步下降。但此时励磁调节器不仅不启动逆变，还继续按恒定电压调节原则维持机端电压，不断加大励磁电流。l 当励磁电流加大到某个程度后，发电机的磁路迅速地进入饱和区，此后，无论励磁调节器如何调节，机端电压都继续与转速同步下降，而机端电压随着转速持续下降，
17、又反过来导致励磁调节器持续地加大励磁，最终导致励磁并联变压器过流保护动作，灭磁开关跳闸。l 事故时的故障录波图。续：P17 之（2）磁路饱和与励磁变过电流从录波图可以看到,随着机组转速（频率）的下降,转子电流及励磁变高压侧电流在迅速地爬升，这是典型的低频过励磁现象。P18定子中的旋转磁场1我们开始时讲转子是旋转的电磁铁，转子旋转时，就是一个巨大的磁场在旋转。但是，发电机发电时，定子里面也有一个旋转的磁场，没有这个定子里面的旋转磁场，发电机、电动机都歇菜。如下图，发电机发电时，定子电流也要产生一个磁场（电枢磁场），由于发电机A-B-C三相电流在时间上依次相差120度（6.6ms），那么，三相定子
18、绕组磁场的最大幅度AA、BB、CC也同样按A-B-C在时间上依次相差120度，反映在定子空间分布上，最大幅度的定子绕组的磁场将按照图中所示位置在定子铁芯的不同位置依次出现。l三相定子绕组磁场的最大幅度按照A-B-C三相定子绕组的分布位置依次出现，其效果等同于一个最大幅度定子绕组磁场沿A-B-C方向旋转。l所以说定子里面也有一个旋转的磁场。续：P18定子中的旋转磁场2把定子旋转磁场看成一个旋转的电磁铁，那么可以得到2个图：图（1）发电机输出有功功率时，转子旋转磁场f超前定子旋转磁场a 一个角，转子“电磁铁”拖着定子“电磁铁”转。图（2）发电机吸收有功功率时，定子旋转磁场超前转子旋转磁场角，定子“
19、电磁铁”拖着转子“电磁铁”转。发电机发电时，转子旋转磁场必须超前定子旋转磁场一个角，这个角叫做功角。定子旋转磁场a也要看成是一个直流电磁铁，磁场的强度由定子电流幅度（有效值）决定，这个虚拟的“电磁铁”沿着定子铁芯旋转。基本上可以这样认为：转子旋转磁场f 与转子电流幅度成正比。定子旋转磁场a与定子电流幅度成正比。终于把发电机变成了两块电磁铁了。P19发电机等效电路1先整一个发电机等效电路。当然，这是一个单相电路。如上图：发电机送出有功P、无功Q，定子电流I，定子相电压U;电路中的P、Q、U、I这几个量都可以从发电机外部测量到，当然，你不需要去测，因为可以直接从监控画面上看到。电路中的E0、Ea你
20、是测不到的。E0是发电机电势，由转子磁场决定，可以认为E0与转子电流正比。【Ea：Xt上的电压降，ea则是xt电感元件的感应电势，两者反方向】发电机作为一个电源，一定有电源内阻，Xt就是它的内阻，内阻中电阻分量由定子绕组的电阻决定，很小，为了简化分析，所以忽略掉。Ea是电流I在Xt上产生的电电压降压降，因为Xt是个纯电感元件（纯电抗），所以，Ea一定是超前电流I 90度角。Xt是反映了定子电枢反应、定子绕组电抗的综合作用，稳定运行时，基本上是常数。图中方框代表发电机机端以外电网的全部电路（负载），它可能是电感性的，也可能是电容性的，也可能是电阻性的，具体是啥，要看发电机的工况了，就是看发电机送
21、出的P，Q功率值。P19发电机等效电路2电路中：E0=Ea+U (Ea：Xt上的电压降，ea则是xt电感元件的感应电势，两者反方向）第1种工况：P0，Q=0。也就是说发电机只发有功，无功为0。根据功率计算公式：P=UICOS，Q=UISIN，可知此时0，其中为U超前I的相位角。记住Ea总是超前I 90，得到图（a）矢量图。E0与U之间有个夹角，此夹角就是前面讲到的发电机的功角。第2种工况：P=0，Q0。也就是说发电机只发无功，有功为0。根据功率计算公式。可知此时90，U超前I 90。得到图（b）矢量图。注意此时功角0。第3种工况：P=0，Q0，Q0。也就是说发电机从系统吸收无功，但同时也向系统
22、送出有功。根据功率计算公式，可知此时：-90 0。0表明发电机电势E0超前于负载的电压U。答案：在电网中，从A点向B点是否送出有功功率，不取决于UA是否大于UB，而是取决于UA是否超前UB，只要UA超前UB 0180，那么就可以从A点向B点送出有功功率。P21题外话：正弦函数及余弦函数的值（1）前面有句话：“P0，Q0。也就是说发电机从系统吸收无功，但同时向系统送出有功。根据功率计算公式，可知此时：-90 0，式中U，I大于0，可见COS0。COS0时，则角度在-90+90之间。因为Q=UISIN，而Q0，式中U，I大于0，可见SIN0。SIN0时，则角度在0-180之间。两个一综合，可见角度
23、在-90 0 Q0,此时的区域就如下图所示P24发电机的电磁功率公式u 再用一下前面的等效电路：工况为P0，Q0。发电机只向系统送出有功。根据功率计算公式，可知此时0得到上面所示矢量图。u 图中Ea=IXt=E0SIN，即I=E0SIN/Xtu 又，P=UICOS，图中0，所以COS1，于是P=UI。u 综合上述两点，得到：P=UE0SIN/Xtu 习惯写成：PePe=（U UE0E0）/XtXtSINSIN (注：从单相电路得到的单相功率）u P=UICOS这个式子，只反映机端外部的电气量。而P=（UE0）/XtSIN里面的E0、角反映了转子的励磁和旋转位置。u 这个公式就是发电机的电磁功率
24、公式，很有用。u 这个式子是汽轮发电机的，水轮发电机略有不同。但它更简洁，用它解释水轮发电机的一些现象，在原理上没有问题。P25发电机的功率平衡l水轮机把机械功率Pt传递给转子，发电机输出电磁功率Pe。这两个功率平衡，发电机才能稳定运行。l前面得到电磁功率公式Pe=（UE0）/XtSIN，这个公式表示电磁功率Pe是功角 的正弦函数，如图所示。在曲线上划一条水平线表示水轮机传递给转子的机械功率Pt。lPt线以上的黄色减速区：PePt，转子受到电磁力矩的阻力大于水轮机的动力，转子被减速。lPt线以下的灰色加速区：PtPe，转子受到电磁力矩的阻力小于水轮机的动力，转子被加速。l图中a，b两个点处，都
25、有PePt，即都是功率平衡点，但只有a点是稳定运行点。lb点处无法稳定运行：如果运行中受到扰动使功角 加大，则b点沿曲线下滑，进入灰色加速区，转子被进一步加速，就继续加大，直至发电机失步。lb点处无法稳定运行：如果运行中受到扰动使功角 减小，则b点沿曲线向后滑，进入黄色减速区区，转子被进一步减速，就继续减小，最终回到稳定运行点a。P26发电机振荡时为什么要增加励磁？l发电机发生振荡：转子的功角围着平衡运行点a来回摆动。l如果功角加大，如图1摆动到m点，则进入黄色减速区，于是转子被减速，角仍然往回摆向a。如果功角减小，如图摆动到n点，则进入灰色加速区，于是转子被加速，角仍然往回摆向a。l由于转子
26、有机械惯性，每次摆回到a点后，不会立即在a点平衡住，总是要摆过头，这样来回摆动若干次，最后才会重新稳定在a点l如果发生振荡时，发电机角比较大，接近90度，如图2。那就可能发生这种事：功角加大，一下子摆动到图2 m点，进入灰色加速区，于是转子被继续加速，功角继续加大，最后发电机就失步。l假如此时运行人员加大发电机励磁，根据电磁功率公式Pe=（UE0）/XtSIN，加大发电机励磁时，则E0加大，于是电磁功率曲线的高度加大，变成如图3的蓝色曲线。此时黄色减速区区域加大，即使摆动到m点，由于处于黄色减速区，于是转子被减速，角往回摆。P27 转子磁极表面的阻尼绕组l一提起发电机的绕组，大家熟知的就是定子
27、绕组、转子绕组，其实还有一付绕组，叫做转子阻尼绕组，布置在磁极表面。l如左图，短路环把磁极表面的那些个垂直导体串起来，整个转子的表面形成的阻尼绕组，它的结构和异步电动机的鼠笼转子一样l发电机同步稳定运行时，定子旋转磁场和转子同步旋转，阻尼绕组相对定子旋转磁场是静止的，此时阻尼绕组不起作用。l发电机发生振荡时，定子旋转磁场和转子之间就有转速差，定子旋转磁场将切割阻尼绕组，在阻尼绕组上产生感应电流，此时阻尼绕组的作用与异步电动机转子一样。l如果转子转速慢于定子旋转磁场转速，定子旋转磁场将拉着阻尼绕组加速。l如果转子转速块于定子旋转磁场转速，定子旋转磁场将拖着阻尼绕组减速。l没有阻尼绕组，发电机振荡
28、时，功角来回摆动的时间会很长，阻尼绕组使功角来回摆动的时间大大减小。问题：异步电动机运行时，定子旋转磁场的转速和转问题：异步电动机运行时，定子旋转磁场的转速和转子磁场的旋转转速是否一样？子磁场的旋转转速是否一样？P28无功调整1l调整发电机的无功就是调整发电机的励磁电流，加大励磁电流，无功增加，减少励磁电流，无功减少。l问题：有功功率不变时，加大励磁电流，发电机的定子电流是不是也要增大？问题：有功功率不变时，加大励磁电流，发电机的定子电流是不是也要增大？上图等效电路中：E0=Ea+U，而EaIXt，由于Xt不变，所以Ea与Ia成正比变化。发电机调整励磁电流时，认为U不变。（联在系统上，调整励磁
29、时要保证电压变化不会超过额定值10%）根据电磁功率公式Pe=（UE0）/XtSIN，由于式中U、Xt都不变，调整励磁时，E0与励磁电流成正比变化，如果有功功率Pe也不变，则E0 SIN也应该不变。l假如一开始发电机无功0，得到下图1所示矢量图，此时由于E0 SIN保持不变，则调整励磁时，E0矢量箭头只能沿着图中所示绿色直线运动。l如果减磁，则E0减小。发电机进入进相运行，如图2，E0矢量箭头沿着图中所示绿色直线向左运动，E0减小，Ea加大，而Ea与Ia成正比，所以此时减少励磁导致定子电流增加。l如果加磁，则E0增大。发电机进入迟相运行，如图3，E0矢量箭头沿着图中所示绿色直线向右运动，E0增大
30、，Ea加大，而Ea与Ia成正比，所以此时加大励磁导致定子电流增加。P29无功调整2l以上图无功0的工况1为起点：减磁，则发电机进入进相运行，如果继续减少励磁电流，功角 逐步加大，当功角 加大到90度后发电机就会失步。l所以答案是：发电机在进相运行时，定子电流和励磁电流是反方向变化的，加大励发电机在进相运行时，定子电流和励磁电流是反方向变化的，加大励磁电流会导致定子电流减小。而发电机在迟相运行时，定子电流和励磁电流是同方磁电流会导致定子电流减小。而发电机在迟相运行时，定子电流和励磁电流是同方向变化的，加大励磁电流会导致定子电流加大。向变化的，加大励磁电流会导致定子电流加大。l左图所示V形曲线：发
31、电机无功调整V形曲线。lV形曲线底部A点对应发电机只发有功，无功为0的工况；A点左侧为发电机进相运行区，A点右侧为发电机迟相运行区。（注意左侧有一条功角90度限制线）lA点左侧，I和If成反比。A点右侧，I和If成正比。P30关于PSS之11、什么叫电力系统低频振荡：、什么叫电力系统低频振荡：发电机经输电线路并列于电力系统中运行时,在小扰动作用下,各发电机各发电机转子之间会发生相对摇摆转子之间会发生相对摇摆,这时电力系统如果缺少必要的系统阻尼就会失去动态稳定,发生不衰减的电磁振荡现象,其频率.Z,称为低频振荡(另一说为0.13HZ)。当系统规模较小、互联程度较低时，系统振荡不明显，这就是为啥以
32、前PSS没现在这样受重视的原因，因为现在电网规模越来越大，而且实现了跨区域联网。2、低频振荡发生的原因：、低频振荡发生的原因：在一定的电力系统运行条件下（例如远距离、重负荷等），励磁自动电自动电压调节器压调节器产生的阻尼力矩分量与转速变化反方向，因而是负阻尼力矩分量；当自动电压调节器的负阻尼分量超过发电机的固有正阻尼分量发电机的固有正阻尼分量时，就会发生低频振荡，励磁电压调节器的负阻尼作用是产生低频振荡的根本原因。简单介绍PSS的一些概念，不作分析。下图：2006年7月1日21点，电网振荡时我厂171F发电机的录波图振荡周期1.83秒，振荡频率2.2HZP31关于PSS之23、PSS的原理：的
33、原理：为了既能利用高放大倍数的励磁电压电压调节器又能避免其负阻尼效应，人们对传统励磁系统进行了改进。对一个可能引起负阻尼的励磁电压电压调节器，向其中注入某些附加控制信号，使之可以提供正的阻尼，平息振荡，这就是PSS最基本的原理。l 下图是PSS调节控制原理框图。P32关于PSS之34 4、关于、关于PSSPSS的无功功率反调现象：的无功功率反调现象：PSS是通过无功功率波动来抑制有功功率波动的，在有功功率调节过程中，由于PSS不能区别是系统波动还是原动机波动或正常调整，会有无功功率反调现象。【另一说法】“对于采用发电机电功率信号的PSS，主要的副作用是无功反调，当通过减小原动机的输入功率来减少
34、发电机的出力时，若调整速度较快，发电机的无功输出会突然大幅度增加，几秒后又恢复到原来无功水平。如果增加了有功，则无功会会瞬间大幅度减少，几秒钟后恢复到原来水平。无功反调现象严重时将对系统运行带来不利影响。”P32关于PSS之4某厂的PSS“反调反调”试验（如图示）：发电机并网运行，PSS采用电功率Pe为信号输入，突减发电机功率2万kW，发电机无功大幅增加3.6万kvar，这还是由于PSS输出限幅作用，使发电机无功不再增加，否则会有更大的增加；10秒后又大幅减小6万kvar，经过约60秒才能基本回到稳定值，反调现象非常严重。P33关于PSS之55、运行人员对、运行人员对PSS反调的干预：反调的干
35、预：l运行人员应了解不同机械功率变化时的 PSS 反调的特性。l运行中 PSS 反调按照反调量是否可以接受、人工干预是否有可能分为三级：一级一级反调不显著，无须人工干预；二级反调不显著，无须人工干预；二级有一过性反调，实际上有一过性反调，实际上来不及进行人工干预，比如快速减出力引起的反调；三级来不及进行人工干预，比如快速减出力引起的反调；三级持续性反调，持续性反调，甚至进入励磁限制区域，可以进行人工干预。甚至进入励磁限制区域，可以进行人工干预。l。但是要注意反调具有自动恢复的特性但是要注意反调具有自动恢复的特性，防止人工干预加大了无功功率扰动。l保持励磁系统各类限制投运（低励限制、过压限制、PSS的功率门槛限制）是防止严重反调导致机组跳闸的重要措施。6、PSS反调的反调的2个特点：个特点：（a）无功波动方向与有功波动方向相反（b）反调具有自动恢复的特性 谢谢各位！
