電廠基礎(chǔ)知識問答4

1、常見母線接線方式有何特點?答:1)、單母線接線:單母線接線具有簡單清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方便且有利于擴建等優(yōu)點,但可靠性和靈活性較差。當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時,必須斷開母線的全部電源。 2)雙母線接線:雙母線接線具有供電可靠,檢修方便,調(diào)度靈活或便于擴建等優(yōu)點。但這種接線所用設(shè)備多(特別是隔離開關(guān)),配電裝置復(fù)雜,經(jīng)濟性較差;在運行中隔離開關(guān)作為操作電器,容易發(fā)生誤操作,且對實現(xiàn)自動化不便;尤其當(dāng)母線系統(tǒng)故障時,須短時切除較多電源和線路,這對特別重要的大型發(fā)電廠和變電所是不允許的。3)單、雙母線或母線分段加旁路:其供電可靠性高,運行靈活方便,但投資有所增加,經(jīng)濟性稍差。特別

2、是用旁路斷路器帶路時,操作復(fù)雜,增加了誤操作的機會。同時,由于加裝旁路斷路器,使相應(yīng)的保護及自動化系統(tǒng)復(fù)雜化。4)3/2 及 4/3 接線:具有較高的供電可靠性和運行靈活性。任一母線故障或檢修,均不致停電;除聯(lián)絡(luò)斷路器故障時與其相連的兩回線路短時停電外,其它任何斷路器故障或檢修都不會中斷供電;甚至兩組母線同時故障(或一組檢修時另一組故障)的極端情況下,功率仍能繼續(xù)輸送。但此接線使用設(shè)備較多,特別是斷路器和電流互感器,投資較大,二次控制接線和繼電保護都比較復(fù)雜。5)母線變壓器發(fā)電機組單元接線:它具有接線簡單,開關(guān)設(shè)備少,操作簡便,宜于擴建,以及因為不設(shè)發(fā)電機出口電壓母線,發(fā)電機和主變壓器低壓側(cè)短

3、路電流有所減小等特點。什么是電力系統(tǒng)綜合負荷模型?其特點是什么?在穩(wěn)定計算中如何選擇?答:電力系統(tǒng)綜合負荷模型是反映實際電力系統(tǒng)負荷的頻率、電壓、時間特性的負荷模型,一般可用下式表達:p=fp(v,f,t) q=fq(v,f,t)上式中,若含有時間 t 則反映綜合負荷的動態(tài)特性,這種模型稱為動態(tài)負荷模型(動態(tài)負荷模型主要有感應(yīng)電動機模型和差分方程模型兩種。);反之,若不含有時間 t,則稱為靜態(tài)負荷模型(靜態(tài)負荷模型主要有多項式模型和幕函數(shù)模型兩種,其中多項式模型可以看作是恒功率(電壓平方項)、恒電流(電壓一次方項)、恒阻抗(常數(shù)項)三者的線性組合)。電力系統(tǒng)綜合負荷模型的主要特點是:具有區(qū)域性

4、-每個實際電力系統(tǒng)有自己特有的綜合負荷模型,與本系統(tǒng)的負荷構(gòu)成有關(guān);具有時間性:既是同一個電力系統(tǒng),在不同的季節(jié),具體不同的綜合負荷模型;不唯一性:研究的問題不同,采用的綜合負荷模型也不同; 在穩(wěn)定計算中綜合負荷模型的選擇原則是:在沒有精切綜合負荷模型的情況下,一般按40%恒功率;60%恒阻抗計算。什么叫不對稱運行?產(chǎn)生的原因及影響是什么?答:任何原因引起電力系統(tǒng)三相對稱(正常運行狀況)性的破壞,均稱為不對稱運行。如各相阻抗對稱性的破壞,負荷對稱性的破壞,電壓對稱性的破壞等情況下的工作狀態(tài)。非全相運行是不對稱運行的特殊情況。 不對稱運行產(chǎn)生的負序、零序電流會帶來許多不利影響。 電力系統(tǒng)三相阻抗

5、對稱性的破壞,將導(dǎo)致電流和電壓對稱性的破壞,因而會出現(xiàn)負序電流,當(dāng)變壓器的中性點接地時,還會出現(xiàn)零序電流。當(dāng)負序電流流過發(fā)電機時,將產(chǎn)生負序旋轉(zhuǎn)磁場,這個磁場將對發(fā)電機產(chǎn)生下列影響:發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)熱;機組振動增大;定子繞組由于負荷不平衡出現(xiàn)個別相繞組過熱。不對稱運行時,變壓器三相電流不平衡,每相繞組發(fā)熱不一致,可能個別相繞組已經(jīng)過熱,而其它相負荷不大,因此必須按發(fā)熱條件來決定變壓器的可用容量。不對稱運行時,將引起系統(tǒng)電壓的不對稱,使電能質(zhì)量變壞,對用戶產(chǎn)生不良影響。對于異步電動機,一般情況下雖不致于破壞其正常工作,但也會引起出力減小,壽命降低。例如負序電壓達 5%時,電動機出力將降低 1015%

6、,負序電壓達 7%時,則出力降低達 2025%。當(dāng)高壓輸電線一相斷開時,較大的零序電流可能在沿輸電線平行架設(shè)的通信線路中產(chǎn)生危險的對地電壓,危及通訊設(shè)備和人員的安全,影響通信質(zhì)量,當(dāng)輸電線與鐵路平行時,也可能影響鐵道自動閉鎖裝置的正常工作。因此,電力系統(tǒng)不對稱運行對通信設(shè)備的電磁影響,應(yīng)當(dāng)進行計算,必要時應(yīng)采取措施,減少干擾,或在通信設(shè)備中,采用保護裝置。繼電保護也必須認真考慮。在嚴重的情況下,如輸電線非全相運行時,負序電流和零序電流可以在非全相運行的線路中流通,也可以在與之相連接的線路中流通,可能影響這些線路的繼電保護的工作狀態(tài),甚至引起不正確動作。此外,在長時間非全相運行時,網(wǎng)絡(luò)中還可能同

7、時發(fā)生短路(包括非全相運行的區(qū)內(nèi)和區(qū)外),這時,很可能使系統(tǒng)的繼電保護誤動作。此外,電力系統(tǒng)在不對稱和非全相運行情況下,零序電流長期通過大地,接地裝置的電位升高,跨步電壓與接觸電壓也升高,故接地裝置應(yīng)按不對稱狀態(tài)下保證對運行人員的安全來加以檢驗。不對稱運行時,各相電流大小不等,使系統(tǒng)損耗增大,同時,系統(tǒng)潮流不能按經(jīng)濟分配,也將影響運行的經(jīng)濟性。試述電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因及其影響?答:諧波產(chǎn)生的原因:高次諧波產(chǎn)生的根本原因是由于電力系統(tǒng)中某些設(shè)備和負荷的非線性特性,即所加的電壓與產(chǎn)生的電流不成線性(正比)關(guān)系而造成的波形畸變。當(dāng)電力系統(tǒng)向非線性設(shè)備及負荷供電時,這些設(shè)備或負荷在傳遞(如變壓器)、

8、變換(如交直流換流器)、吸收(如電弧爐)系統(tǒng)發(fā)電機所供給的基波能量的同時,又把部分基波能量轉(zhuǎn)換為諧波能量,向系統(tǒng)倒送大量的高次諧波,使電力系統(tǒng)的正弦波形畸變,電能質(zhì)量降低。當(dāng)前,電力系統(tǒng)的諧波源主要有三大類。 1)、鐵磁飽和型:各種鐵芯設(shè)備,如變壓器、電抗器等,其鐵磁飽和特性呈現(xiàn)非線性。 2)、電子開關(guān)型:主要為各種交直流換流裝置(整流器、逆變器)以及雙向晶閘管可控開關(guān)設(shè)備等,在化工、冶金、礦山、電氣鐵道等大量工礦企業(yè)以及家用電器中廣泛使用,并正在蓬勃發(fā)展;在系統(tǒng)內(nèi)部,如直流輸電中的整流閥和逆變閥等。 3)、電弧型:各種冶煉電弧爐在熔化期間以及交流電弧焊機在焊接期間,其電弧的點燃和劇烈變動形成

9、的高度非線性,使電流不規(guī)則的波動。其非線性呈現(xiàn)電弧電壓與電弧電流之間不規(guī)則的、隨機變化的伏安特性。 對于電力系統(tǒng)三相供電來說,有三相平衡和三相不平衡的非線性特性。后者,如電氣鐵道、電弧爐以及由低壓供電的單相家用電器等,而電氣鐵道是當(dāng)前中壓供電系統(tǒng)中典型的三相不平衡諧波源。諧波對電網(wǎng)的影響: 1、諧波對旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器的主要危害是引起附加損耗和發(fā)熱增加,此外諧波還會引起旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器振動并發(fā)出噪聲,長時間的振動會造成金屬疲勞和機械損壞。 2、諧波對線路的主要危害是引起附加損耗。 3、諧波可引起系統(tǒng)的電感、電容發(fā)生諧振,使諧波放大。當(dāng)諧波引起系統(tǒng)諧振時,諧波電壓升高,諧波電流增大,引起繼電保護及

10、自動裝置誤動,損壞系統(tǒng)設(shè)備(如電力電容器、電纜、電動機等),引發(fā)系統(tǒng)事故,威脅電力系統(tǒng)的安全運行。 4、諧波可干擾通信設(shè)備,增加電力系統(tǒng)的功率損耗(如線損),使無功補償設(shè)備不能正常運行等,給系統(tǒng)和用戶帶來危害。限制電網(wǎng)諧波的主要措施有:增加換流裝置的脈動數(shù);加裝交流濾波器、有源電力濾波器;加強諧波管理。什么是電力系統(tǒng)序參數(shù)?零序參數(shù)有何特點?與變壓器接線組別、中性點接地方式、輸電線架空地線、相鄰平行線路有何關(guān)系? 答:對稱的三相電路中,流過不同相序的電流時,所遇到的阻抗是不同的,然而同一相序的電壓和電流間,仍符合歐姆定律。任一元件兩端的相序電壓與流過該元件的相應(yīng)的相序電流之比,稱為該元件的序參

11、數(shù)(阻抗)。負序電抗是由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動反向的旋轉(zhuǎn)磁場所產(chǎn)生的電抗,對于靜止元件(變壓器、線路、電抗器、電容器等)不論旋轉(zhuǎn)磁場是正向還是反向,其產(chǎn)生的電抗是沒有區(qū)別的,所以它們的負序電抗等于正序電抗。但對于發(fā)電機,其正向與反向旋轉(zhuǎn)磁場引起的電樞反應(yīng)是不同的,反向旋轉(zhuǎn)磁場是以兩倍同步頻率輪換切割轉(zhuǎn)子縱軸與橫軸磁路,因此發(fā)電機的負序電抗是一介于 x及 x的電抗值,遠遠小于正序電抗 xd。零序參數(shù)(阻抗)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),特別是和變壓器的接線方式及中性點接地方式有關(guān)。一般情況下,零序參數(shù)(阻抗)及零序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與正、負序網(wǎng)絡(luò)不一樣。 對于變壓器,零序電抗則與其結(jié)構(gòu)(三個單相變壓器組還是三柱變壓器)、繞組的連

12、接(或 y)和接地與否等有關(guān)。當(dāng)三相變壓器的一側(cè)接成三角形或中性點不接地的星形時,從這一側(cè)來看,變壓器的零序電抗總是無窮大的。因為不管另一側(cè)的接法如何,在這一側(cè)加以零序電壓時,總不能把零序電流送入變壓器。所以只有當(dāng)變壓器的繞組接成星形,并且中性點接地時,從這星形側(cè)來看變壓器,零序電抗才是有限的(雖然有時還是很大的)。 對于輸電線路,零序電抗與平行線路的回路數(shù),有無架空地線及地線的導(dǎo)電性能等因素有關(guān)。零序電流在三相線路中是同相的,互感很大,因而零序電抗要比正序電抗大,而且零序電流將通過地及架空地線返回,架空地線對三相導(dǎo)線起屏蔽作用,使零序磁鏈減少,即使零序電抗減小。 平行架設(shè)的兩回三相架空輸電線

13、路中通過方向相同的零序電流時,不僅第一回路的任意兩相對第三相的互感產(chǎn)生助磁作用,而且第二回路的所有三相對第一回路的第三相的互感也產(chǎn)生助磁作用,反過來也一樣.這就使這種線路的零序阻抗進一步增大。各類穩(wěn)定的具體含義是什么?答: (1).電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后不發(fā)生非周期性失步,自動恢復(fù)到起始運行狀態(tài)。(2).電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)在某種運行方式下突然受到大的擾動后,經(jīng)過一個機電暫態(tài)過程達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)或回到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。(3).電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到干擾后不發(fā)生振幅不斷增大的振蕩而失步。主要有:電力系統(tǒng)的低頻振蕩、機電耦合的次同步振蕩、同步電機的自激等。(

14、4).電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)維持負荷電壓于某一規(guī)定的運行極限之內(nèi)的能力。它與電力系統(tǒng)中的電源配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及運行方式、負荷特性等因素有關(guān)。當(dāng)發(fā)生電壓不穩(wěn)定時,將導(dǎo)致電壓崩潰,造成大面積停電。(5).頻率穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)維持系統(tǒng)頻率與某一規(guī)定的運行極限內(nèi)的能力。當(dāng)頻率低于某一臨界頻率,電源與負荷的平衡將遭到徹底破壞,一些機組相繼退出運行,造成大面積停電,也就是頻率崩潰。保證和提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施有哪些?答:電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)正常運行時的穩(wěn)定性,電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本性質(zhì)說明,靜態(tài)儲備越大則靜態(tài)穩(wěn)定性越高。提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施很多,但是根本性措施是縮短電氣距離。主要措施

15、有: (1)、減少系統(tǒng)各元件的電抗:減小發(fā)電機和變壓器的電抗,減少線路電抗(采用分裂導(dǎo)線); (2)、提高系統(tǒng)電壓水平; (3)、改善電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu); (4)、采用串聯(lián)電容器補償; (5)、采用自動調(diào)節(jié)裝置; (6)、采用直流輸電。在電力系統(tǒng)正常運行中,維持和控制母線電壓是調(diào)度部門保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的主要和日常工作。維持、控制變電站、發(fā)電廠高壓母線電壓恒定,特別是樞紐廠(站)高壓母線電壓恒定,相當(dāng)于輸電系統(tǒng)等值分割為若干段,這樣每段電氣距離將遠小于整個輸電系統(tǒng)的電氣距離,從而保證和提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性的措施有哪些?答:提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施也可以提高暫態(tài)穩(wěn)定性,不過

16、提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施比提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施更多。提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施可分成三大類:一是縮短電氣距離,使系統(tǒng)在電氣結(jié)構(gòu)上更加緊密;二是減小機械與電磁、負荷與電源的功率或能量的差額并使之達到新的平衡;三是穩(wěn)定破壞時,為了限制事故進一步擴大而必須采取的措施,如系統(tǒng)解列。提高暫態(tài)穩(wěn)定的具體措施有: (1)、繼電保護實現(xiàn)快速切除故障; (2)、線路采用自動重合閘; (3)、采用快速勵磁系統(tǒng); (4)、發(fā)電機增加強勵倍數(shù); (5)、汽輪機快速關(guān)閉汽門; (6)、發(fā)電機電氣制動; (7)、變壓器中性點經(jīng)小電阻接地; (8)、長線路中間設(shè)置開關(guān)站; (9)、線路采用強行串聯(lián)電容器補償;(10)、采用發(fā)電機線路

17、單元結(jié)線方式; (11)、實現(xiàn)連鎖切機; (12)、采用靜止無功補償裝置;(13)、系統(tǒng)設(shè)置解列點; (14)、系統(tǒng)穩(wěn)定破壞后,必要且條件許可時,可以讓發(fā)電機短期異步運行,盡快投入系統(tǒng)備用電源,然后增加勵磁,實現(xiàn)機組再同步。引起電力系統(tǒng)異步振蕩的主要原因是什么?系統(tǒng)振蕩時一般現(xiàn)象是什么?答:引起系統(tǒng)異步振蕩的主要原因為: 1)輸電線路輸送功率超過極限值造成靜態(tài)穩(wěn)定破壞; 2)電網(wǎng)發(fā)生短路故障,切除大容量的發(fā)電、輸電或變電設(shè)備,負荷瞬間發(fā)生較大突變等造成電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞; 3)環(huán)狀系統(tǒng)(或并列雙回線)突然開環(huán),使兩部分系統(tǒng)聯(lián)系阻抗突然增大,引啟動穩(wěn)定破壞而失去同步; 4)大容量機組跳閘或失磁

18、,使系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線負荷增大或使系統(tǒng)電壓嚴重下降,造成聯(lián)絡(luò)線穩(wěn)定極限降低,易引起穩(wěn)定破壞; 5)電源間非同步合閘未能拖入同步。系統(tǒng)振蕩時一般現(xiàn)象: 1)發(fā)電機,變壓器,線路的電壓表,電流表及功率表周期性的劇烈擺動,發(fā)電機和變壓器發(fā)出有節(jié)奏的轟鳴聲。 2)連接失去同步的發(fā)電機或系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線上的電流表和功率表擺動得最大。電壓振蕩最激烈的地方是系統(tǒng)振蕩中心,每一周期約降低至零值一次。隨著離振蕩中心距離的增加,電壓波動逐漸減少。如果聯(lián)絡(luò)線的阻抗較大,兩側(cè)電廠的電容也很大,則線路兩端的電壓振蕩是較小的。 3)失去同期的電網(wǎng),雖有電氣聯(lián)系,但仍有頻率差出現(xiàn),送端頻率高,受端頻率低并略有擺動。低頻率運行會給電力系

19、統(tǒng)帶來哪些危害?答:電力系統(tǒng)低頻運行是非常危險的,因為電源與負荷在低頻率下重新平衡很不牢固,也就是說穩(wěn)定性很差,甚至產(chǎn)生頻率崩潰,會嚴重威脅電網(wǎng)的安全運行,并對發(fā)電設(shè)備和用戶造成嚴重損壞,主要表現(xiàn)為以下幾方面:1)引起汽輪機葉片斷裂。在運行中,汽輪機葉片由于受不均勻汽流沖擊而發(fā)生振動。在正常頻率運行情況下,汽輪機葉片不發(fā)生共振。當(dāng)?shù)皖l率運行時,末級葉片可能發(fā)生共振或接近于共振,從而使葉片振動應(yīng)力大大增加,如時間過長,葉片可能損傷甚至斷裂。2)使發(fā)電機出力降低,頻率降低,轉(zhuǎn)速下降,發(fā)電機兩端的風(fēng)扇鼓進的風(fēng)量減小,冷卻條件變壞,如果仍維持出力不變,則發(fā)電機的溫度升高,可能超過絕緣材料的溫度允許值,

20、為了使溫升不超過允許值,勢必要降低發(fā)電機出力。3)使發(fā)電機機端電壓下降。因為頻率下降時,會引起機內(nèi)電勢下降而導(dǎo)致電壓降低,同時,由于頻率降低,使發(fā)電機轉(zhuǎn)速降低,同軸勵磁電流減小,使發(fā)電機的機端電壓進一步下降。4)對廠用電安全運行的影響。當(dāng)?shù)皖l運行時,所有廠用交流電動機的轉(zhuǎn)速都相應(yīng)的下降,因而火電廠的給水泵、風(fēng)機、磨煤機等輔助設(shè)備的出力也將下降,從而影響電廠的出力。其中影響最大的是高壓給水泵和磨煤機,由于出力的下降,使電網(wǎng)有功電源更加缺乏,致使頻率進一步下降,造成惡性循環(huán)。5)對用戶的危害:頻率下降,將使用戶的電動機轉(zhuǎn)速下降,出力降低,從而影響用戶產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。另外,頻率下降,將引起電鐘不準

21、,電氣測量儀器誤差增大,安全自動裝置及繼電保護誤動作等。在電力系統(tǒng)中電抗器的作用有那些?答:電力系統(tǒng)中所采取的電抗器,常見的有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器。串聯(lián)電抗器主要用來限制短路電流,也有在濾波器中與電容器串聯(lián)或并聯(lián)用來限制電網(wǎng)中的高次諧波。 并聯(lián)電抗器用來吸收電網(wǎng)中的容性無功,如500kv電網(wǎng)中的高壓電抗器,500kv變電站中的低壓電抗器,都是用來吸收線路充電電容無功的;220kv、110kv、35 kv、10kv 電網(wǎng)中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的?？梢酝ㄟ^調(diào)整并聯(lián)電抗器的數(shù)量來調(diào)整運行電壓。超高壓并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關(guān)運行狀況的多種功能,主要包括: 1)輕空載或

22、輕負荷線路上的電容效應(yīng),以降低工頻暫態(tài)過電壓。 2)改善長輸電線路上的電壓分布。 3)使輕負荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡,防止無功功率不合理流動,同時也減輕了線路上的功率損失。 4)在大機組與系統(tǒng)并列時,降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓,便于發(fā)電機同期并列。5)防止發(fā)電機帶長線路可能出現(xiàn)的自勵磁諧振現(xiàn)象。 6)當(dāng)采用電抗器中性點經(jīng)小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,便于采用單相快速重合閘。什么叫諧振過電壓?分幾種類型?如何防范?答:電力系統(tǒng)中一些電感、電容元件在系統(tǒng)進行操作或發(fā)生故障時可形成各種振蕩回路,在一定的能源作用下,會產(chǎn)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象,導(dǎo)致系

23、統(tǒng)某些元件出現(xiàn)嚴重的過電壓。諧振過電壓分為以下幾種:(1)線性諧振過電壓諧振回路由不帶鐵芯的電感元件(如輸電線路的電感,變壓器的漏感)或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈)和系統(tǒng)中的電容元件所組成。 (2)鐵磁諧振過電壓諧振回路由帶鐵芯的電感元件(如空載變壓器、電壓互感器)和系統(tǒng)的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現(xiàn)象,使回路的電感參數(shù)是非線性的,這種含有非線性電感元件的回路在滿足一定的諧振條件時,會產(chǎn)生鐵磁諧振。 (3)參數(shù)諧振過電壓由電感參數(shù)作周期性變化的電感元件(如凸極發(fā)電機的同步電抗在 xd xq 間周期變化)和系統(tǒng)電容元件(如空載線路)組成回路,當(dāng)參數(shù)配合時,通過電感的周

24、期性變化,不斷向諧振系統(tǒng)輸送能量,造成參數(shù)諧振過電壓。限制諧振過電壓的主要措施有: (1)提高開關(guān)動作的同期性由于許多諧振過電壓是在非全相運行條件下引起的,因此提高開關(guān)動作的同期性,防止非全相運行,可以有效防止諧振過電壓的發(fā)生。 (2)在并聯(lián)高壓電抗器中性點加裝小電抗用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯(lián)諧振。 (3)破壞發(fā)電機產(chǎn)生自勵磁的條件,防止參數(shù)諧振過電壓。什么叫標幺值和有名值?采用標幺值進行電力系統(tǒng)計算有什么優(yōu)點?采用標幺值計算時基值體系如何選取?答:有名值是電力系統(tǒng)各物理量及參數(shù)的帶量綱的數(shù)值。標幺值是各物理量及參數(shù)的相對值,是不帶量綱的數(shù)值。標幺值是相對某一基值而言的,

25、同一有名值,當(dāng)基值選取不一樣時,其標幺值也不一樣,它們的關(guān)系如下:標么值有名值/基值。電力系統(tǒng)由許多發(fā)電機、變壓器、線路、負荷等元件組成,它們分別接入不同電壓等級的網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)用有名值進行潮流及短路計算時,各元件接入點的物理量及參數(shù)必須折算成計算點的有名值進行計算,很不方便,也不便于對計算結(jié)果進行分析。采用標幺值進行計算時,則不論各元件及計算點位于哪一電壓等級的網(wǎng)絡(luò)中,均可將它們的物理量與參數(shù)標幺值直接用來計算。計算結(jié)果也可直接進行分析。當(dāng)某些變壓器的變比不是標準值時,只須對變壓器等值電路參數(shù)進行修正,不影響計算結(jié)果按基值體系的基值電壓傳遞到各電壓等級進行有名值的換算?；刁w系中只有兩個獨立的基

26、值量,一個為基值功率,一般取容易記憶及換算的數(shù)值,如取 100mw、1000mw 等,或取該計算網(wǎng)絡(luò)中某一些發(fā)電元件的額定功率。另一個為基值電壓,取各級電壓的標稱值。標稱值可以是額定值的1.0、1.05或1.10倍。如取500/330/220/110kv或525/346.5/231/115.5kv或550/363/242/121kv,其它基值量(電流、阻抗等)可由以上兩個基值量算出。潮流計算的目的是什么?常用的計算方法有幾種?快速分解法的特點及適用條件是什么?答:潮流計算有以下幾個目的: (1)在電網(wǎng)規(guī)劃階段,通過潮流計算,合理規(guī)劃電源容量及接入點,合理規(guī)劃網(wǎng)架,選擇無功補償方案,滿足規(guī)劃水平

27、年的大、小方式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、調(diào)壓的要求。 (2)在編制年運行方式時,在預(yù)計負荷增長及新設(shè)備投運基礎(chǔ)上,選擇典型方式進行潮流計算,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié),供調(diào)度員日常調(diào)度控制參考,并對規(guī)劃、基建部門提出改進網(wǎng)架結(jié)構(gòu),加快基建進度的建議。 (3)正常檢修及特殊運行方式下的潮流計算,用于日運行方式的編制,指導(dǎo)發(fā)電廠開機方式,有功、無功調(diào)整方案及負荷調(diào)整方案,滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質(zhì)量要求。 (4)預(yù)想事故、設(shè)備退出運行對靜態(tài)安全的影響分析及作出預(yù)想的運行方式調(diào)整方案。常用的潮流計算方法有:牛頓-拉夫遜法及快速分解法。快速分解法有兩個主要特點: (1)降階在潮流計算的修正方程中利用

28、了有功功率主要與節(jié)點電壓相位有關(guān),無功功率主要與節(jié)點電壓幅值有關(guān)的特點,實現(xiàn) p-q 分解,使系數(shù)矩陣由原來的 2n2n階降為 nn 階,n 為系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)(不包括緩沖節(jié)點)。 (2)因子表固定化利用了線路兩端電壓相位差不大的假定,使修正方程系數(shù)矩陣元素變?yōu)槌?shù),并且就是節(jié)點導(dǎo)納的虛部。由于以上兩個特點,使快速分解法每一次迭代的計算量比牛頓法大大減少。快速分解法只具有一次收斂性,因此要求的迭代次數(shù)比牛頓法多,但總體上快速分解法的計算速度仍比牛頓法快?？焖俜纸夥ㄖ贿m用于高壓網(wǎng)的潮流計算,對中、低壓網(wǎng),因線路電阻與電抗的比值大,線路兩端電壓相位差不大的假定已不成立,用快速分解法計算,會出現(xiàn)不收斂問

29、題。電力系統(tǒng)中,短路計算的作用是什么?常用的計算方法是什么?答:短路計算的作用是:(1)校驗電氣設(shè)備的機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;(2)校驗開關(guān)的遮斷容量;(3)確定繼電保護及安全自動裝置的定值;(4)為系統(tǒng)設(shè)計及選擇電氣主接線提供依據(jù);(5)進行故障分析;(6)確定輸電線路對相鄰?fù)ㄐ啪€的電磁干擾。常用的計算方法是阻抗矩陣法,并利用迭加原理,令短路后網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)=短路前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)+故障分量狀態(tài),在短路點加一與故障前該節(jié)點電壓大小相等、方向相反的電勢,再利用阻抗矩陣即可求得各節(jié)點故障分量的電壓值,加上該節(jié)點故障前電壓即得到短路故障后的節(jié)點電壓值。繼而,可求得短路故障通過各支路的電流。具體說明電力系統(tǒng)對繼電保

30、護的基本要求是什么?答:繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。這四性之間緊密聯(lián)系,既矛盾又統(tǒng)一。(1)可靠性是指保護該動作時應(yīng)可靠動作,不該動作時應(yīng)可靠不動作?？煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本的要求。(2)選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障,當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設(shè)備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護和同一保護內(nèi)有配合要求的兩元件(如啟動與跳閘元件或閉鎖與動作元件)的選擇性,其靈敏系數(shù)及動作時間,在一般情況下應(yīng)相互配合。(3)靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時,保護裝

31、置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù),各類保護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求,通過繼電保護的整定實現(xiàn)。(4)速動性是指保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。一般從裝設(shè)速動保護(如高頻保護、差動保護)、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用、減少繼電器固有動作時間和開關(guān)跳閘時間等方面入手來提高速動性。試簡述 220 千伏及以上電網(wǎng)繼電保護整定計算的基本原則和規(guī)定答:(1)對于 220 千伏及以上電壓電網(wǎng)的線路繼電保護一般都采用近后備原則。當(dāng)故障元件的一套繼電保護裝

32、置拒動時,由相互獨立的另一套繼電保護裝置動作切除故障,而當(dāng)斷路器拒絕動作時,啟動斷路器失靈保護,斷開與故障元件相連的所有其它聯(lián)接電源的斷路器。 (2)對瞬時動作的保護或保護的瞬時段,其整定值應(yīng)保證在被保護元件外部故障時,可靠不動作,但單元或線路變壓器組(包括一條線路帶兩臺終端變壓器)的情況除外。 (3)上、下級繼電保護的整定,一般應(yīng)遵循逐級配合的原則,滿足選擇性的要求。即在下一級元件故障時,故障元件的繼電保護必須在靈敏度和動作時間上均能同時與上一級元件的繼電保護取得配合,以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。 (4)繼電保護整定計算應(yīng)按正常運行方式為依據(jù)。所謂正常運行方式是指常見的運行方式和

33、被保護設(shè)備相鄰近的一回線或一個元件檢修的正常檢修運行方式。對特殊運行方式,可以按專用的運行規(guī)程或者依據(jù)當(dāng)時實際情況臨時處理。 (5)變壓器中性點接地運行方式的安排,應(yīng)盡量保持變電所零序阻抗基本不變。遇到因變壓器檢修等原因,使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運行方式時,根據(jù)當(dāng)時實際情況臨時處理。(6)故障類型的選擇以單一設(shè)備的常見故障為依據(jù),一般以簡單故障進行保護裝置的整定計算。 (7)靈敏度按正常運行方式下的不利故障類型進行校驗,保護在對側(cè)斷路器跳閘前和跳閘后均能滿足規(guī)定的靈敏度要求。對于縱聯(lián)保護,在被保護線路末端發(fā)生金屬性故障時,應(yīng)有足夠的靈敏度(靈敏度應(yīng)大于 2)。系統(tǒng)中變壓器中性點接地方

34、式的安排一般如何考慮?答:變壓器中性點接地方式的安排應(yīng)盡量保持變電所的零序阻抗基本不變。遇到因變壓器檢修等原因使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運行方式時,應(yīng)根據(jù)規(guī)程規(guī)定或?qū)嶋H情況臨時處理。1)變電所只有一臺變壓器,則中性點應(yīng)直接接地,計算正常保護定值時,可只考慮變壓器中性點接地的正常運行方式。當(dāng)變壓器檢修時,可作特殊運行方式處理,例如改定值或按規(guī)定停用、起用有關(guān)保護段。2)變電所有兩臺及以上變壓器時,應(yīng)只將一臺變壓器中性點直接接地運行,當(dāng)該變壓器停運時,將另一臺中性點不接地變壓器改為直接接地。如果由于某些原因,變電所正常必須有兩臺變壓器中性點直接接地運行,當(dāng)其中一臺中性點直接接地的變壓器停運

35、時,若有第三臺變壓器則將第三臺變壓器改為中性點直接接地運行。否則,按特殊運行方式處理。3)雙母線運行的變電所有三臺及以上變壓器時,應(yīng)按兩臺變壓器中性點直接接地方式運行,并把它們分別接于不同的母線上,當(dāng)其中一臺中性點直接接地變壓器停運時,將另一臺中性點不接地變壓器直接接地。若不能保持不同母線上各有一個接地點時,作為特殊運行方式處理。4)為了改善保護配合關(guān)系,當(dāng)某一短線路檢修停運時,可以用增加中性點接地變壓器臺數(shù)的辦法來抵消線路停運對零序電流分配關(guān)系產(chǎn)生的影響。5)自耦變壓器和絕緣有要求的變壓器中性點必須直接接地運行。什么是線路縱聯(lián)保護?其特點是什么?答:線路縱聯(lián)保護是當(dāng)線路發(fā)生故障時,使兩側(cè)開關(guān)同時快速跳閘的一種保護裝置,是線路的主保護。它以線路兩側(cè)判別量的特定關(guān)系作為判據(jù)。即兩側(cè)均將判別量借助通道傳送到對側(cè),然后,兩側(cè)分別按照對側(cè)與本側(cè)判別量之間的關(guān)系來判別區(qū)內(nèi)故障或區(qū)外故障。因此,判別量和通道是縱聯(lián)保護裝置的主要組成部分。 1、方向高頻保護是比較線路兩端各自看到的故障方向,以判斷是線路內(nèi)部故障還是外部故障