什么是失步故障

失步故障是电力系统中发电机与电网之间失去同步的现象。当发电机输出功率与系统需求不匹配，或受到大扰动时，转子角会逐渐偏离同步运行点。实际案例显示，2019年某地区电网因雷击导致电压骤降，3台发电机相继失步，系统频率从50赫兹跌至47赫兹。失步故障会引发保护装置动作，造成大面积停电。预防措施包括安装稳定控制器和快速励磁系统，这些设备能在0.2秒内响应异常情况。

失步故障还表现为机组间功率振荡加剧。某水电站记录显示，输电线路阻抗增加后，机组间功率摆动幅度达到额定值的40%，持续15秒。故障特征包括电压和电流周期性波动，相位角超过180度。实际运行中，自动重合闸装置能在检测到失步后0.3秒内隔离故障区域。现代电网采用相量测量单元(PMU)实时监测机组同步状态，采样频率达到每秒60次，有效提高了故障预警能力。