При коротких замыканиях в энергосистеме снижается напряжение на выводах синхронного генератора (СГ), нарушается баланс между его механическим и тормозным электрическим моментами, и ротор генератора начинает ускоряться. Для сохранения устойчивой работы генератора при длительных коротких замыканиях (КЗ) проводится форсировка генератора, при которой ток возбуждения увеличивается в 2 раза [1, 13], и в результате поднимается напряжение на выводах генератора и улучшаются условия для его сохранения в энергосистеме.
Сегодня наибольшее распространение получили системы тиристорные самовозбуждения (СТС), которые по сравнению с другими системами более дешевые и проще в эксплуатации. В СГ с такими СТС при снижении напряжения генератора при КЗ уменьшается и напряжение преобразовательного трансформатора системы возбуждения (СВ). По этой причине в ряде случаев даже при нормируемой для СГ, оснащенных СТС, предельной кратности форсировки по напряжению не ниже 2,5 [1, 13] ток возбуждения и ЭДС генератора могут не только не увеличиваться, но даже и снижаться. «Дефицит реактивной мощности СГ, который увеличивается при недостаточно высоком возбуждении» [12], приводит к потере возбуждения, лавинному снижению напряжения генератора и его отключению [2–4, 11].
Возникнет ли лавина напряжения, зависит от того, насколько мал результирующий реактанс энергосистемы (РРЭ) между СГ и местом КЗ. Чем больше РРЭ, тем меньшая часть энергосистемы попадает в зону, при КЗ в которой лавина разовьется.
Лавина обычно развивается еще до того, как ток возбуждения увеличивается до двойной кратности по отношению к номинальному и тем более возникает гораздо раньше, чем достигается допустимая длительность форсировки, нормируемая ГОСТ [1]. Поэтому появляется сомнение в необходимости использования в АРВ ограничения тока ротора двойным номинальным значением, и возникает вопрос – не сможет ли предотвратить лавину напряжения или хотя бы уменьшить ее зону увеличение тока возбуждения до предельных значений выше двукратного номинального.