Назначение

В энергосистемах генераторы электростанций включены параллельно и в нормальном состоянии ЭДС, вырабатываемая на этих генераторах имеет одинаковую частоту, амплитуду и фазу (все векторы ЭДС вращаются синхронно). Это необходимо для исключения перетоков мощности между генераторами. Кроме того все генераторы являются синхронными машинами и работают в синхронном режиме (скольжение основного магнитного поля S равно нулю, ненулевые значения наблюдаются лишь при пуске и кратковременно в переходных режимах — набросе и сбросе нагрузки).

Незначительные изменения мощности потребления и генерации (в масштабах энергосистемы) приводят к малой разнице в частотах ЭДС, вырабатываемых в частях энергосистемы и появление небольших «качаний» напряжения (биений), называемые «синхронные качания». При этом генераторы не выпадают из синхронизма и качания в системе достаточно быстро затухают (благодаря демпфирующим свойствам пусковых "бельичих клеток" и массивных деталей роторов генераторов).

При дефиците мощности в части энергосистемы или в одной из энергосистем по причине отключения части генераторных мощностей (отключение ЛЭП, по которой передаются значительные мощности извне; аварийный останов генератора или группы генераторов) нагружаются оставшиеся в работе генераторы, частота вращения их понижается и при несвоевременно принятых мерах они переходят в асинхронный режим («вываливание из синхронизма»), при этом скольжение приобретает значительные величины (магнитное поле начинает вращаться относительно ротора машины).

ЭДС части генераторов энергосистемы начинают вращаться относительно друг друга (угол поворота роторов друг относительно друга более 180 град), происходят огромные перетоки мощности между генераторами, создавая т. н. «качание сети», при котором величина напряжения в системе изменяется от минимальных до максимальных значений (происходят биения от сложения ЭДС с разной фазой и частотой; особенное уменьшение напряжения наблюдается в т. н. «центрах качаний»), происходит увеличение потребления промышленной нагрузки (за счёт останова асинхронных двигателей — т. н. «опрокидывания») отключение оставшихся генераторов и выход из строя всей энергосистемы и даже нескольких энергосистем с потерей энергопотребления огромных районов, с нанесением колоссальных убытков.

Для исключения возникновения асинхронного хода на генераторах, возникновения «качаний в сети» и развала всей системы предназначена АЛАР, иногда именуемая АПАХ (название считается устаревшим).