柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行功率振蕩原因

    所謂功率振蕩，就是一定數(shù)量的功率或電流在柴電并聯(lián)機(jī)組間不衰減地頻繁轉(zhuǎn)移，機(jī)組時(shí)而處于重載，時(shí)而處于輕載。這種功率振蕩的頻率較低，一般為零點(diǎn)幾赫茲到幾赫茲之間，但其振幅可能很高，有時(shí)達(dá)到發(fā)電機(jī)額定功率的一半左右，甚至接近機(jī)組的額定功率。功率振蕩時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組同時(shí)發(fā)生扭矩振蕩，柴油機(jī)零部件和機(jī)座經(jīng)受劇烈振動(dòng)，其壽命和可靠性受到很大的影響。另外，功率振蕩往往伴隨著頻率和電壓的脈動(dòng)，直接影響供電質(zhì)量。因此，機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的功率振蕩是應(yīng)該避免的。

    機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的功率振蕩常發(fā)生在如下幾種場(chǎng)合：

①兩臺(tái)機(jī)組并車(chē)時(shí)，由于功率分配，使兩臺(tái)機(jī)組的功率和電流發(fā)生擺動(dòng)；

②并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組因卸載，轉(zhuǎn)移負(fù)荷，功率和電流也會(huì)發(fā)生擺動(dòng)；

⑨負(fù)載突變或發(fā)生故障時(shí)。發(fā)電機(jī)組振蕩或失步時(shí)會(huì)出現(xiàn)許多異常現(xiàn)象，如：

定子電流表指示超出正常值且指針往復(fù)擺動(dòng)；
定子電壓表和其它母線(xiàn)電壓表指示低于正常值且指針往復(fù)擺動(dòng)；
有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷值大幅度擺動(dòng)；
轉(zhuǎn)子電壓、電流表指針在正常值附近擺動(dòng)；．
頻率表指針忽高忽低地?cái)[動(dòng)；發(fā)電機(jī)發(fā)出有節(jié)奏的鳴聲并與表針擺動(dòng)節(jié)奏合拍。
    并聯(lián)機(jī)組機(jī)電聯(lián)系見(jiàn)圖1示意，其中機(jī)械轉(zhuǎn)矩可分解為機(jī)械轉(zhuǎn)矩彈性分量和機(jī)械轉(zhuǎn)矩阻尼分量，電磁轉(zhuǎn)矩也可分解為電磁轉(zhuǎn)矩彈性分量和電磁轉(zhuǎn)
矩阻尼分量。彈性分量與振蕩運(yùn)動(dòng)方向同向，加大振蕩幅度；阻尼分量與振蕩方向異向，減小振蕩幅度。兩臺(tái)機(jī)組通過(guò)母線(xiàn)聯(lián)系起來(lái)，相互影響，任何一臺(tái)機(jī)組的擾動(dòng)都會(huì)改變機(jī)組間的功角差，改變機(jī)組間的功率分配，帶來(lái)功率振蕩。

    一般來(lái)說(shuō)，機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的功率振蕩主要是由柴油機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及其調(diào)壓系統(tǒng)動(dòng)作不一致和三相負(fù)載不平衡造成的。負(fù)載突然變化或故障時(shí)，電機(jī)輸出的電磁功率迅速變化，而輸入電機(jī)的機(jī)械功率由于轉(zhuǎn)子的慣性變化相對(duì)較慢，這就是動(dòng)作的不一致。由于響應(yīng)速度的不同，功率出現(xiàn)暫時(shí)不平衡，引起軸上轉(zhuǎn)矩不平衡，轉(zhuǎn)子功角不能立即穩(wěn)定在新的平衡狀態(tài)，而是在新的穩(wěn)定值附近擺動(dòng)，形成同步發(fā)電機(jī)的振蕩。這種振蕩有的是收斂的，歸于同步；有的卻是發(fā)散的，歸于失步。