Xs为系统等价电抗，表示不同的强弱系统，理论上系统条件Xs的变化范围为由0（表示最强）到静态稳定极限送电［Xs＝（EU／P）－X＇d－XT］（表示最弱）。假设300￣900MW发电机的参数：X＂d＝0.2，X＇d＝0.28；升压变的电抗：XT＝0.15。所有计算皆以发电机额定容量为基准。发电机出口三相短路电流：I＂（3）＝1.05／X＂d＝5.25p.u.I＇（3）＝1.05／X＇d＝3.75p.u.

　　在系统振荡E和U相差180°，振荡电流最大为：I（180°）＝2.05／（X＇d＋XT＋XS）。电动力：F∝I2。根据IEC34－3标准发电机过负荷能力所允许的时间：t＝37.5／（I2－1）。因为振荡时只是在E和U相差180°，振荡电流才是最大为I（180°），所以上式中［2］的I＝I（180°）／2"。计算举例如振荡中心穿越升压变高压母线时，I（180°）＝1.05／（0.28＋0.15）＝2.44p.u.。此时，允许时间为：t＝37.5／［（2.44／2"）2－1］＝19（s）。

　　表示不同系统条件失步振荡时计算结果和建议。对送受端联系紧密的系统，Xs相对较小，一旦发生失步振荡，只有Xs＜0.12p.u.时，振荡中心才会中国电力ELECTRICPOWER而当Xs＝0.12￣0.41p.u.时，振荡中心才会穿越升压。长距离输电的系统，Xs相对较大，较易发生失步振荡，如果发生，Xs＞0.41p.u.时振荡中心穿越系统。

　　失步振荡对机组轴系的影响国际大电网会议旋转电机技术委员会自20世纪80年代就组织了第11.01工作组专门研究汽轮发电机组轴系的扭应力问题。1992年11.01工作组完成的报告共分3部分：第1部分：运行和实验经验；第2部分：基准模拟计算；第3部分：建议［3］。

　　发表在1992年8月第143期ELECTRA的建议提出，以世界经验为基础，研究结果认为汽轮发电机组轴系的准则应能承受下列严重故障：（1）发电机出口短路（1次）；（2）120°非同步并列（1次）；（3）以正常的故障切除时间切除电厂高压线路出口的三相短路（3次）；（4）延时切除电厂高压线路出口的三相短路并引起失步振荡（1次）。由于短路的发生、切除、再加上失步振荡都会对轴系累加比单纯失步高得多的轴系扭应力，但出现的概率很低。这说明发电机轴系也应具备承受失步振荡的能力。

　　大电网和大机组在系统振荡时的协调目前在300MW及以上的汽轮发电机组上装设失步保护。由于汽轮发电机组异步力矩远大于水电机组，在系统失步振荡时极有利于迅速恢复再同步。

　　对减轻系统振荡时的损失，特别是防止全系统大停电起着关键作用。

　　根据上述分析，在大电网和大机组协调的基础上，希望发电机的研究、制造和使用部门共同研究建立发电机承受失步振荡能力的标准，使用部门可以按下列原则考虑失步保护的设计和整定：（1）系统振荡摆角小于120°￣150°（非失步振荡）时发电机失步保护不应动作。（2）振荡中心穿越系统时，发电机失步保护不应动作跳闸。（3）振荡中心穿越升压变压器时，发电机失步保护应延时动作跳闸，（失步起动元件只在每一振荡周期短时动作，如需延时需由逻辑回路特殊设计才能达成）。根据过去录波、不少失步振荡都在3￣9s内恢复同步，希望在延时的时间前发电机已自动恢复同步。（4）如振荡中心穿越发电机，则按发电机制造厂规定处理或瞬时动作跳闸。

　　如由美国公司设计整定的珠海电厂发电机失步保护（红色整定阻抗园图），则振荡中心穿越系统，就立即动作跳闸。这也可以理解为什么2003年8月14日美加大停电事故中，那么多发电机在系统失步振荡时毫无必要的跳闸而造成不良效果的原因。

　　结语（1）既要保电网，又要保机组，建议建立发电机承受失步振荡能力的标准。（2）按上述标准确定发电机失步保护设计和整定的准则。（3）对现有发电机失步保护不合理的整定建议改正。