自激
正文
電力系統中由於參數配合而產生的某種狀態量自發的異常升高。即自激振盪。實際電力系統的電磁特性可以用由電阻R、 電感L、電容C組成的串聯和並聯兩種基本電路的組合來模擬,因此可能在一個或一個以上的頻率上建立起造成電壓諧振或電流諧振的條件。例如,較小容量的發電機連線長距離輸電線路,若空載狀態下線路充電容量(容性)超過某一數值時,即可產生自激現象。當電源或負荷中存在某次諧波時,就可以造成某次諧波的電壓和電流的增大。如輸電線路中採用串聯電容補償可能導致電站發電機的自勵磁,也可能導致用戶異步電機群的自勵磁。發電機自勵磁分為同步自勵磁(發電機轉速保持同步速度)和異步自勵磁(發電機轉速偏離同步速度)。異步電機的自勵磁常發生在異步電機的轉速接近正常值而定子電路阻抗發生變化時;或者發生在異步電機起動過程中。不論那種形式的自激,都將在電力系統中造成危險的過電流和過電壓,必須預先進行分析,採取預防性措施。分析方法通常採用特徵值法,但對於簡單結構的系統也可採用實用判據法。鐵磁諧振是自激的一種形式。含有鐵心的電感元件,當電流增大時,鐵心飽和、電感下降,而使電路中電感和電容的匹配構成諧振條件,從而激發產生鐵磁諧振。
次同步諧振是電力系統中一種特殊形式的自激。它是在高壓輸電線路上具有高補償度的串聯電容的情況下,汽輪發電機定子電路參數諧振頻率與機組軸系的機械參數諧振頻率發生共振而引起的。共振頻率一般低於同步頻率,所以稱為次同步諧振。它可能造成機組大軸受到扭轉力矩的作用而損壞。1970和1971年美國莫哈夫電廠兩台79萬千瓦的雙軸單元機組就由於這種原因而遭到損壞。