關(guān)于電力知識的基礎(chǔ)積累

調(diào)度討論題21、如何調(diào)節(jié)梯級水電廠各級水庫水位?汛期應(yīng)注意什么問題?

答:水電廠水能利用的兩大要素是水頭和流量。由于首級水庫一般具有一定的調(diào)節(jié)性能,其余下游各級均為日調(diào)節(jié)或徑流式電廠,梯級電廠間存在一定的水力聯(lián)系。因此,在正常情況下,應(yīng)保持下游各梯級水庫在高水頭下運行,以減少發(fā)電耗水率。當(dāng)預(yù)報流域有降雨,根據(jù)流域的降雨實況和天氣預(yù)報,有計劃地削落梯級庫水位,以免產(chǎn)生不必要的棄水。對于梯級水電廠之間相距較遠(yuǎn)、水流在廠與廠之間傳播時間對水庫發(fā)電有影響的,還應(yīng)合理安排梯級負(fù)荷分時段控制各級水庫水位。對于首級水庫除按調(diào)度圖指示線運行外,還應(yīng)兼顧到下游水庫的運行,以求整個梯級電廠的動態(tài)效益最佳。

汛期水庫運行應(yīng)以防洪安全運行為主,統(tǒng)一處理安全運行與經(jīng)濟運行的關(guān)系,避免因片面追求高水位運行而造成多棄水或?qū)λそㄖ飵砦：?。?yīng)注意的具體問題是:水庫水位的變化;庫區(qū)降雨量和入庫流量;庫區(qū)天氣情況及天氣預(yù)報;臺風(fēng)對庫區(qū)的影響。

22、何謂發(fā)電機進相運行?發(fā)電機進相運行時應(yīng)注意什么?為什么?

答:所謂發(fā)電機進相運行,是指發(fā)電機發(fā)出有功而吸收無功的穩(wěn)定運行狀態(tài)。

發(fā)電機進相運行時,主要應(yīng)注意四個問題:一是靜態(tài)穩(wěn)定性降低;二是端部漏磁引起定子端部溫度升高;三是廠用電電壓降低;四是由于機端電壓降低在輸出功率不變的情況下發(fā)電機定子電流增加,易造成過負(fù)荷。

⑴進相運行時,由于發(fā)電機進相運行,內(nèi)部電勢降低,靜態(tài)儲備降低,使靜態(tài)穩(wěn)定性降低。

⑵由于發(fā)電機的輸出功率P=EdU/Xd·Sinδ,在進相運行時Ed、U均有所降低,在輸出功率P不變的情況下,功角δ增大,同樣降低動穩(wěn)定水平。

⑶進相運行時由于助磁性的電樞反應(yīng),使發(fā)電機端部漏磁增加,端部漏磁引起定子端部溫度升高,發(fā)電機端部漏磁通為定子繞組端部漏磁通和轉(zhuǎn)子端部磁通的合成。進相運行時,由于兩個磁場的相位關(guān)系使得合成磁通較非進相運行時大,導(dǎo)致定子端部溫度升高。

⑷廠用電電壓的降低:

廠用電一般引自發(fā)電機出口或發(fā)電機電壓母線,進相運行時,由于發(fā)電機勵磁電流降低和無功潮流倒送引起機端電壓降低同時造成廠用電電壓降低。

23、發(fā)電機中性點一般有哪幾種接地方式?各有什么特點?

答:發(fā)電機的中性點,主要采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻或直接接地三種方式。1、發(fā)電機中性點不接地方式:當(dāng)發(fā)電機單相接地時,接地點僅流過系統(tǒng)另兩相與發(fā)電機有電氣聯(lián)系的電容電流,當(dāng)這個電流較小時,故障點的電弧常能自動熄滅,故可大大提高供電的可靠性。當(dāng)采用中性點不接地方式而電容電流小于5安時,單相接地保護只需利用三相五柱電壓互感器開口側(cè)的另序電壓給出信號便可以。中性點不接地方式的主要缺點是內(nèi)部過電壓對相電壓倍數(shù)較高。2、發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈接地:當(dāng)發(fā)電機電容電流較大時,一般采用中性點經(jīng)消弧線圈接地,這主要考慮接地電流大到一定程度時接地點電弧不能自動熄滅。而且接地電流若燒壞定子鐵芯時難以修復(fù)。中性點接了消弧線圈后,單相接地時可產(chǎn)生電感性電流,補償接地點的電容電流而使接地點電弧自動熄滅。3、發(fā)電機中性點經(jīng)電阻或直接接地:這種方式雖然單相接地較為簡單和內(nèi)部過電壓對相電壓的倍數(shù)較低,但是單相接地短路電流很大,甚至超過三相短路電流,可能使發(fā)電機定子繞組和鐵芯損壞,而且在發(fā)生故障時會引起短路電流波形畸變,使繼電保護復(fù)雜化。

24、發(fā)電機失磁對系統(tǒng)有何影響?

答:發(fā)電機失磁對系統(tǒng)的影響主要有:

1、低勵和失磁的發(fā)電機,從系統(tǒng)中吸收無功功率,引起電力系統(tǒng)的電壓降低,如果電力系統(tǒng)中無功功率儲備不足,將使電力系統(tǒng)中鄰近的某些點的電壓低于允許值,破壞了負(fù)荷與各電源間的穩(wěn)定運行,甚至使電力系統(tǒng)電壓崩潰而瓦解。

2、當(dāng)一臺發(fā)電機發(fā)生失磁后,由于電壓下降,電力系統(tǒng)中的其它發(fā)電機,在自動調(diào)整勵磁裝置的作用下,將增加其無功輸出,從而使某些發(fā)電機、變壓器或線路過電流,其后備保護可能因過流而誤動,使事故波及范圍擴大。

3、一臺發(fā)電機失磁后,由于該發(fā)電機有功功率的搖擺,以及系統(tǒng)電壓的下降,將可能導(dǎo)致相鄰的正常運行發(fā)電機與系統(tǒng)之間,或電力系統(tǒng)各部分之間失步,使系統(tǒng)發(fā)生振蕩。

4、發(fā)電機的額定容量越大,在低勵磁和失磁時,引起無功功率缺額越大,電力系統(tǒng)的容量越小,則補償這一無功功率缺額的能力越小。因此,發(fā)電機的單機容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘恐仍酱髸r,對電力系統(tǒng)的不利影響就越嚴(yán)重。

25、發(fā)電機失磁對發(fā)電機本身有何影響?

答:發(fā)電機失磁對發(fā)電機本身的影響主要有:1、由于發(fā)動機失磁后出現(xiàn)轉(zhuǎn)差,在發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流,差頻電流在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生損耗,如果超出允許值,將使轉(zhuǎn)子過熱。特別是直接冷卻的高力率大型機組,其熱容量裕度相對降低,轉(zhuǎn)子更容易過熱。而轉(zhuǎn)子表層的差頻電流,還可能使轉(zhuǎn)子本體槽楔、護環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴(yán)重的局部過熱甚至灼傷,2、失磁發(fā)電機進入異步運行之后,發(fā)電機的等效電抗降低,從電力系統(tǒng)中吸收無功功率,失磁前帶的有功功率越大,轉(zhuǎn)差就越大,等效電抗就越小,所吸收的無功功率就越大。在重負(fù)荷下失磁后,由于過電流,將使發(fā)電機定子過熱。3、對于直接冷卻高力率的大型汽輪發(fā)電機,其平均異步轉(zhuǎn)矩的最大值較小,慣性常數(shù)也相對降低,轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面,也呈較明顯的不對稱。由于這些原因,在重負(fù)荷下失磁后,這種發(fā)電機轉(zhuǎn)矩、有功功率要發(fā)生劇烈的周期性擺動。對于水輪發(fā)電機,由于平均異步轉(zhuǎn)矩最大值小,以及轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面不對稱,在重負(fù)荷下失磁運行時,也將出現(xiàn)類似情況。這種情況下,將有很大甚至超過額定值的電機轉(zhuǎn)矩周期性地作用到發(fā)電機的軸系上,并通過定子傳遞到機座上。此時,轉(zhuǎn)差也作周期性變化,其最大值可能達(dá)到4%~5%,發(fā)電機周期性地嚴(yán)重超速。這些情況,都直接威脅著機組的安全。4、失磁運行時,定子端部漏磁增強,將使端部的部件和邊段鐵芯過熱。

26、試述發(fā)電機異步運行時的特點?

答:發(fā)電機的異步運行指發(fā)電機失去勵磁后進入穩(wěn)態(tài)的異步運行狀態(tài)。

發(fā)電機失磁時,勵磁電流逐漸衰減為零,發(fā)電機電勢相應(yīng)減小,輸出有功功率隨之下降,原動機輸入的拖動轉(zhuǎn)矩大于發(fā)電機輸出的制動轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加,功角逐步增大,這時定子的同步旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之間出現(xiàn)滑差。定子電流與轉(zhuǎn)子電流相互作用,產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩。與此對應(yīng),定、轉(zhuǎn)子之間由電磁感應(yīng)傳送的功率稱為異步功率,隨功角的增大而增大;同時原動機輸入功率隨功角增大而減小,當(dāng)兩者相等時,發(fā)電機進入穩(wěn)定異步運行狀態(tài)。

發(fā)電機異步運行主要有兩個問題,其一,對發(fā)電機本身有使轉(zhuǎn)子發(fā)生過熱損壞的危險;其二,對系統(tǒng)而言,此時發(fā)電機不僅不向系統(tǒng)提供無功反而要向系統(tǒng)吸收無功,勢必引起系統(tǒng)電壓的顯著下降,造成系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平大大降低。

27、發(fā)電機定子繞組中的負(fù)序電流對發(fā)電機有什么危害?

答:發(fā)電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度,與三相正序?qū)ΨQ電流所形成的正向旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速一致,即轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動與正序旋轉(zhuǎn)磁場之間無相對運動,此即"同步"的概念。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或負(fù)荷三相不對稱(接有電力機車、電弧爐等單相負(fù)荷)時,在發(fā)電機定子繞組中就流有負(fù)序電流。該負(fù)序電流在發(fā)電機氣隙中產(chǎn)生反向(與正序電流產(chǎn)生的正向旋轉(zhuǎn)磁場相反)旋轉(zhuǎn)磁場,它相對于轉(zhuǎn)子來說為2倍的同步轉(zhuǎn)速,因此在轉(zhuǎn)子中就會感應(yīng)出100Hz的電流,即所謂的倍頻電流。該倍頻電流主要部分流經(jīng)轉(zhuǎn)子本體、槽楔和阻尼條,而在轉(zhuǎn)子端部附近沿周界方向形成閉合回路,這就使得轉(zhuǎn)子端部、護環(huán)內(nèi)表面、槽楔和小齒接觸面等部位局部灼傷,嚴(yán)重時會使護環(huán)受熱松脫,給發(fā)電機造成災(zāi)難性的破壞,即通常所說的"負(fù)序電流燒機",這是負(fù)序電流對發(fā)電機的危害之一。另外,負(fù)序(反向)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子電流之間,正序(正向)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與定子負(fù)序電流之間所產(chǎn)生的頻率100Hz交變電磁力矩,將同時作用于轉(zhuǎn)子大軸和定子機座上,引起頻率為100Hz的振動,此為負(fù)序電流危害之二。發(fā)電機承受負(fù)序電流的能力,一般取決于轉(zhuǎn)子的負(fù)序電流發(fā)熱條件,而不是發(fā)生的振動,即負(fù)序電流的平方與時間的乘積決定了發(fā)電機承受負(fù)序電流的能力。

28、試述發(fā)電機勵磁回路接地故障有什么危害?

答:發(fā)電機正常運行時,勵磁回路對地之間有一定的絕緣電阻和分布電容,它們的大小與發(fā)電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、冷卻方式等因素有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)子絕緣損壞時,就可引起勵磁回路接地故障,常見的是一點接地故障,如不及時處理,還可能接著發(fā)生兩點接地故障。勵磁回路的一點接地故障,由于構(gòu)不成電流通路,對發(fā)電機不會構(gòu)成直接的危害。對于勵磁回路一點接地故障的危害,主要是擔(dān)心再發(fā)生第二點接地故障。因為在一點接地故障后,勵磁回路對地電壓將有所增高,就有可能再發(fā)生第二個接地故障點。發(fā)電機勵磁回路發(fā)生兩點接地故障的危害表現(xiàn)為:1、轉(zhuǎn)子繞組一部分被短路,另一部分繞組的電流增加,這就破壞了發(fā)電機氣隙磁場的對稱性,引起發(fā)電機的劇烈振動,同時無功出力降低。2、轉(zhuǎn)子電流通過轉(zhuǎn)子本體,如果轉(zhuǎn)子電流比較大,就可能燒損轉(zhuǎn)子,有時還造成轉(zhuǎn)子和汽輪機葉片等部件被磁化。3、由于轉(zhuǎn)子本體局部通過轉(zhuǎn)子電流,引起局部發(fā)熱,使轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形而形成偏心,進一步加劇振動。

29、調(diào)相機的啟動方式主要有哪幾種?簡述各種啟動方式的過程和優(yōu)缺點?

答:1、調(diào)相機低頻啟動:利用發(fā)電廠的一臺機組對調(diào)相機專線供電以啟動調(diào)相機。當(dāng)調(diào)相機無啟動設(shè)備,而電網(wǎng)又急需無功功率時,常采用低頻啟動方式。

方法是:將調(diào)相機和發(fā)電機一同接在一條與電力網(wǎng)完全隔離的專用線路和母線上,拖動調(diào)相機的發(fā)電機不應(yīng)小于調(diào)相機容量的20%~30%,停用低電壓、低頻率保護和有關(guān)的二次設(shè)備,隨后給調(diào)相機、發(fā)電機加入勵磁電流,然后合上調(diào)相機開關(guān)和發(fā)電機開關(guān),啟動發(fā)電機,此時發(fā)電機同調(diào)相機同時轉(zhuǎn)動。在升速過程中,同時增加調(diào)相機的勵磁電流,直至達(dá)到額定值時,將發(fā)電機、調(diào)相機達(dá)額定轉(zhuǎn)速時并入電網(wǎng)。

該啟動方式的優(yōu)點是對調(diào)相機的沖擊電流小,可以說無沖擊電流。但系統(tǒng)運行方式改變較多,操作麻煩,須發(fā)電廠空出一臺專用發(fā)電機,一般情況下不采用這種方式。

2、調(diào)相機可控硅啟動:有一組由啟動變壓器,交直流串并聯(lián)電抗器,整流器逆變器等組成的可控硅啟動裝置。在啟動時,控制整流裝置可控硅導(dǎo)通角,使電流增加,調(diào)相機升速,當(dāng)調(diào)相機轉(zhuǎn)速達(dá)10%額定轉(zhuǎn)速后,控制逆變側(cè)換向,增加轉(zhuǎn)速,達(dá)到額定時并入電網(wǎng)。該啟動方式優(yōu)點是調(diào)相機沖擊電流小,啟動方便,快速、自動化水平高,但啟動裝置價格昂貴,占地大,僅用于大型多臺調(diào)相機使用。

3、同軸電動機啟動:利用同軸安裝的異步電動機來啟動調(diào)相機,啟動調(diào)相機的電動機通過聯(lián)軸器與調(diào)相機聯(lián)接,電動機啟動完成后電動機脫離調(diào)相機。

此種啟動方式較簡單、經(jīng)濟、方便。但因異步電動機有較大啟動電流,會造成母線電壓波動,不能使調(diào)相機達(dá)同步轉(zhuǎn)速,并列時有一定沖擊電流。

4、電抗器啟動:將調(diào)相機作為異步電動機,在電壓低于正常值時啟動。這種啟動方式可減少調(diào)相機的啟動電流,又能保持一定的母線電壓水平,有利正常供電。這種啟動方式多用于容量較小的調(diào)相機,調(diào)相機所受的沖擊電流應(yīng)小于0.74/Xd",母線電壓應(yīng)不低于90%額定電壓。

5、同軸勵磁機啟動:利用同軸主勵磁機作為直流電動機啟動調(diào)相機。

這種啟動方式的優(yōu)點是:啟動平穩(wěn),調(diào)速平滑,可調(diào)至調(diào)相機的同步轉(zhuǎn)速。但由于同軸勵磁機作為直流電動機,有一定損耗。因此,選擇同軸勵磁容量應(yīng)大些,并在啟動時同軸勵磁機應(yīng)改為它勵。

30、抽水蓄能機組有那幾種運行工況?如何進行轉(zhuǎn)換?

答:抽水蓄能機組具有發(fā)電、抽水、發(fā)電調(diào)相、水泵調(diào)相四種運行工況?，F(xiàn)代的抽水蓄能機組都要能做旋轉(zhuǎn)備用,為節(jié)省動力一般使水泵水輪機在空氣中旋轉(zhuǎn)(向水輪機方向或水泵方向旋轉(zhuǎn)),在電網(wǎng)有需要時即可快速地帶上負(fù)荷或投入抽水或調(diào)相。在蓄能機組抽水時,如需快速發(fā)電可以不通過正常抽水停機而直接轉(zhuǎn)換到發(fā)電狀態(tài),即在電機和電網(wǎng)解列后利用水流的反沖作用使轉(zhuǎn)輪減速并使之反轉(zhuǎn),待達(dá)到水輪機同步轉(zhuǎn)速時迅速并網(wǎng)發(fā)電。抽水蓄能一般實現(xiàn)如下工況轉(zhuǎn)換:靜止至發(fā)電空載;發(fā)電空載至滿載;靜止至空載水泵;空載水泵至滿載水泵;滿載抽水至滿載發(fā)電;滿載抽水至靜止;發(fā)電滿載至發(fā)電調(diào)相;發(fā)電調(diào)相至靜止;抽水滿載至空載。

31、試述新變壓器或大修后的變壓器,為什么正式投運前要做沖擊試驗?一般沖擊幾次?

答:新變壓器或大修后的變壓器在正式投運前要做沖擊試驗的原因如下:

1、檢查變壓器絕緣強度能否承受全電壓或操作過電壓的沖擊。

當(dāng)拉開空載變壓器時,是切斷很小的激磁電流,可能在激磁電流到達(dá)零點之前發(fā)生強制熄滅,由于斷路器的截流現(xiàn)象,使具有電感性質(zhì)的變壓器產(chǎn)生的操作過電壓,其值除與開關(guān)的性能、變壓器結(jié)構(gòu)等有關(guān)外,變壓器中性點的接地方式也影響切空載變壓器過電壓。一般不接地變壓器或經(jīng)消弧線圈接地的變壓器,過電壓幅值可達(dá)4-4.5倍相電壓,而中性點直接接地的變壓器,操作過電壓幅值一般不超過3倍相電壓。這也是要求做沖擊試驗的變壓器中性點直接接地的原因所在。

2、考核變壓器在大的勵磁涌流作用下的機械強度和考核繼電保護在大的勵磁涌流作用下是否會誤動。

沖擊試驗的次數(shù):

新變壓器投入一般需沖擊五次,大修后的變壓器投入一般需沖擊三次。

32、三臺具有相同變比和連接組別的三相變壓器,其額定容量和短路電壓分別為:Sa=1000kVAUka%=6.25%Sb=1800kVAUkb=6.6%Sc=3200kVAUkc=7%將它們并聯(lián)運行后帶負(fù)載S=5500kVA,問:1、每臺變壓器分配的負(fù)荷?2、三臺變壓器在不允許任何一臺過負(fù)荷的情況下,能擔(dān)負(fù)多少最大總負(fù)荷?3、變壓器總的設(shè)備容量的利用率?

答:1、ΣSh/Uk%=1000/0.0625+1800kVA/0.066+3200kVA/0.07=8900(kVA)每臺變壓器的分配比例:Pa=S/Uka%·Σsh/Uk=5500/0.0625×8900=0.99Pb=S/Ukb%·Σsh/Uk=5500/0.066×8900=0.936Pc=S/Ukc%·Σsh/Uk=5500/0.07×8900=0.883各臺變壓器分配的實際負(fù)荷:S1=1000×0.99=990kVAS2=1800×0.936=1685kVAS3=3200×0.883=2825kVA2、具有最小短路電壓的變壓器達(dá)到滿負(fù)荷時,三臺最大共同可擔(dān)負(fù)的負(fù)荷是:Smax=5500×1/0.99=5560kVA3、變壓器總的設(shè)備利用率ρ為:Smax5560ρ=----＝------------=0.923∑S1000+1800+3200

33、自耦變壓器與普通變壓器有什么不同?

答:自耦變壓器與普通變壓器不同之處是:

1、其一次側(cè)與二次側(cè)不僅有磁的聯(lián)系,而且有電的聯(lián)系,而普通變壓器僅是磁的聯(lián)系。

2、電源通過變壓器的容量是由兩個部分組成:即一次繞組與公用繞組之間電磁感應(yīng)功率,和一次繞組直接傳導(dǎo)的傳導(dǎo)功率。

3、由于自耦變繞組是由一次繞組和公用繞組兩部分組成,一次繞組的匝數(shù)較普通變壓器一次繞組匝數(shù)和高度及公用繞組電流及產(chǎn)生的漏抗都相應(yīng)減少,自耦變的短路電抗X自是普通變壓器的短路電抗X普的(1-1/k)倍,k為變壓器變比。

4、若自耦變壓器設(shè)有第三繞組,其第三繞組將占用公用繞組容量,影響自耦變運行方式和交換容量。

5、由于自耦變壓器中性點必須接地,使繼電保護的定植整定和配置復(fù)雜化。

6、自耦變壓器體積小,重量輕,便于運輸,造價低。

34、變壓器本體構(gòu)造有那些安全保護設(shè)施?其主要作用是什么?

答:變壓器本體構(gòu)造中保護設(shè)施是:1、油枕:其容量約為變壓器油量的8-10%。作用是:容納變壓器因溫度的變化使變壓器油體積變化,限制變壓器油與空氣的接觸,減少油受潮和氧化程度。油枕上安裝吸濕器,防止空氣進入變壓器。2、吸濕器和凈油器:吸濕器又稱呼吸器,內(nèi)部充有吸附劑,為硅膠式活性氧化鋁,其中常放入一部分變色硅膠,當(dāng)由蘭變紅時,表明吸附劑已受潮,必須干燥或更換。凈油器又稱過濾器,凈油缸內(nèi)充滿吸附劑,為硅膠式活性氧化鋁等,當(dāng)油經(jīng)過凈油器與吸附劑接觸,其中的水份、酸和氧化物被吸收,使油清潔,延長油的使用年限。3、防爆管(安全氣道):防爆管安裝在變壓器箱蓋上,作為變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時,防止油箱內(nèi)產(chǎn)生高壓力的釋放保護。現(xiàn)代大型變壓器已采用壓力釋放閥代替安全氣道。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障壓力升高,壓力釋放閥動作并接通觸頭報警或跳閘。此外,變壓器還具有瓦斯保護,溫度計、油表等安全保護裝置。

35、什么叫電磁環(huán)網(wǎng)?對電網(wǎng)運行有何弊端?什么情況下還需保留?

答:電磁環(huán)網(wǎng)是指不同電壓等級運行的線路,通過變壓器電磁回路的聯(lián)接而構(gòu)成的環(huán)路。

電磁環(huán)網(wǎng)對電網(wǎng)運行主要有下列弊端:

1)、易造成系統(tǒng)熱穩(wěn)定破壞。如果在主要的受端負(fù)荷中心,用高低壓電磁環(huán)網(wǎng)供電而又帶重負(fù)荷時,當(dāng)高一級電壓線路斷開后,所有原來帶的全部負(fù)荷將通過低一級電壓線路(雖然可能不止一回)送出,容易出現(xiàn)超過導(dǎo)線熱穩(wěn)定電流的問題。

2)、易造成系統(tǒng)動穩(wěn)定破壞。正常情況下,兩側(cè)系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)阻抗將略小于高壓線路的阻抗。而一旦高壓線路因故障斷開,系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)阻抗將突然顯著地增大(突變?yōu)閮啥俗儔浩髯杩古c低壓線路阻抗之和,而線路阻抗的標(biāo)么值又與運行電壓的平方成正比),因而極易超過該聯(lián)絡(luò)線的暫態(tài)穩(wěn)定極限,可能發(fā)生系統(tǒng)振蕩。

3)、不利于經(jīng)濟運行。500kV與220kV線路的自然功率值相差極大,同時500kV線路的電阻值(多為4×400平方毫米導(dǎo)線)也遠(yuǎn)小于220kV線路(多為2×240或1×400平方毫米導(dǎo)線)的電阻值。在500/220kV環(huán)網(wǎng)運行情況下,許多系統(tǒng)潮流分配難于達(dá)到最經(jīng)濟。

4)、需要裝設(shè)高壓線路因故障停運后聯(lián)鎖切機、切負(fù)荷等安全自動裝置。但實踐說明,若安全自動裝置本身拒動、誤動將影響電網(wǎng)的安全運行。

一般情況中,往往在高一級電壓線路投入運行初期,由于高一級電壓網(wǎng)絡(luò)尚未形成或網(wǎng)絡(luò)尚不堅強,需要保證輸電能力或為保重要負(fù)荷而又不得不電磁環(huán)網(wǎng)運行。

36、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)短路電流有所減小等特點。

37、什么是電力系統(tǒng)綜合負(fù)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(fù)荷模型是反映實際電力系統(tǒng)負(fù)荷的頻率、電壓、時間特性的負(fù)荷模型,一般可用下式表達(dá):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(fù)荷的動態(tài)特性,這種模型稱為動態(tài)負(fù)荷模型(動態(tài)負(fù)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(fù)荷模型(靜態(tài)負(fù)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(fù)荷模型的主要特點是:具有區(qū)域性---每個實際電力系統(tǒng)有自己特有的綜合負(fù)荷模型,與本系統(tǒng)的負(fù)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(fù)荷模型;不唯一性:研究的問題不同,采用的綜合負(fù)荷模型也不同;

在穩(wěn)定計算中綜合負(fù)荷模型的選擇原則是:在沒有精切綜合負(fù)荷模型的情況下,一般按40%恒功率;60%恒阻抗計算。

38、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(fù)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(fù)序、零序電流會帶來許多不利影響。電力系統(tǒng)三相阻抗對稱性的破壞,將導(dǎo)致電流和電壓對稱性的破壞,因而會出現(xiàn)負(fù)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(fù)序電流流過發(fā)電機時,將產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場,這個磁場將對發(fā)電機產(chǎn)生下列影響:⑴發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)熱;⑵機組振動增大;⑶定子繞組由于負(fù)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(fù)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(fù)序電壓達(dá)5%時,電動機出力將降低10∽15%,負(fù)序電壓達(dá)7%時,則出力降低達(dá)20∽25%。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(rèn)真考慮。在嚴(yán)重的情況下,如輸電線非全相運行時,負(fù)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。

39、試述電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因及其影響?

軌答:前諧波胳產(chǎn)生宗的原糞因:聲高次跡諧波券產(chǎn)生尾的根處本原源因是繭由于添電力描系統(tǒng)史中某蟲些設(shè)漲備和亦負(fù)荷串的非付線性握特性未,即狠所加帖的電電壓與圍產(chǎn)生魚的電季流不波成線必性(竿正比斥)關(guān)郊系而云造成臣的波刷形畸找變。勢當(dāng)?shù)娏χ到y(tǒng)排向非藍(lán)線性底設(shè)備透及負(fù)慘荷供盈電時榆,這編些設(shè)波備或錯負(fù)荷層在傳潑遞(俱如變院壓器紋)、含變換橫(如裙交直蓋流換硬流器犧)、好吸收作(如救電弧銀爐)濤系統(tǒng)川發(fā)電賄機所潔供給重的基廳波能踢量的辱同時碌,又競把部另分基莖波能磚量轉(zhuǎn)巡換為舒諧波少能量于,向鹽系統(tǒng)劇倒送銷大量遠(yuǎn)的高淹次諧河波,膠使電宵力系遭統(tǒng)的來正弦冷波形說畸變釘,電垃能質(zhì)縮量降猛低。業(yè)當(dāng)前蹤,電往力系煤統(tǒng)的緣諧波激源主除要有穴三大俯類。幟1鎮(zhèn))、嫩鐵磁膀飽和零型:由各種鄉(xiāng)鐵芯析設(shè)備賴,如姜變壓約器、姐電抗雅器等鈴,其朋鐵磁律飽和金特性貴呈現(xiàn)耽非線雙性。壇2杠)、哨電子區(qū)開關(guān)身型:苗主要沉為各遍種交和直流感換流句裝置跪(整李流器三、逆虜變器掌)以匠及雙仇向晶夜閘管傍可控棗開關(guān)隱設(shè)備賤等,管在化融工、蹲冶金注、礦噸山、抗電氣坐鐵道笛等大且量工駕礦企枕業(yè)以倍及家籠用電窯器中業(yè)廣泛薄使用皂,并溜正在巖蓬勃用發(fā)展肯;在荒系統(tǒng)亦內(nèi)部居,如婦直流攜輸電鈴中的煮整流冊閥和架逆變乞閥等鄭。焰3)播、電昆弧型它:各豆種冶斃煉電講弧爐纖在熔耐化期攻間以墾及交斗流電浸弧焊好機在麥焊接單期間障,其劃電弧橡的點裝燃和淋劇烈夏變動駐形成忘的高歸度非蘇線性與,使毒電流孟不規(guī)減則的膏波動愛。其哪非線爆性呈艇現(xiàn)電蠅弧電喬壓與戴電弧遼電流貢之間象不規(guī)穴則的掠、隨棵機變康化的秀伏安浩特性紀(jì)。究對于止電力律系統(tǒng)車三相并供電適來說劑,有浩三相督平衡獄和三代相不轉(zhuǎn)平衡稅的非酸線性綱特性豈。后三者,悶如電紙氣鐵綱道、法電弧俗爐以春及由波低壓眾供電夸的單坦相家畢用電里器等阿,而暑電氣兆鐵道恥是當(dāng)堡前中昌壓供庸電系矮統(tǒng)中遮典型摧的三噴相不妖平衡花諧波屆源。破諧廟波對棄電網(wǎng)些的影乏響:呀1膀、諧生波對炮旋轉(zhuǎn)孤設(shè)備杜和變天壓器燒的主堤要危肥害是僵引起甩附加溝損耗堂和發(fā)罩熱增良加,匯此外賤諧波胸還會偽引起摩旋轉(zhuǎn)架設(shè)備申和變失壓器策振動商并發(fā)宮出噪姓聲,嗎長時約間的遺振動在會造桿成金錢屬疲褲勞和掃機械慮損壞滿。浮2、進諧波糕對線抵路的宋主要德危害王是引悉起附洞加損絮耗。流3捏、諧喇波可盡引起怪系統(tǒng)桂的電浴感、丘電容斗發(fā)生掏諧振姐,使甲諧波挎放大寸。當(dāng)薄諧波辦引起虜系統(tǒng)繳諧振御時,循諧波晝電壓濟升高感,諧滔波電域流增爪大,淡引起倍繼電閱保護夸及自擱動裝盯置誤集動,澡損壞細(xì)系統(tǒng)吉設(shè)備佛(如肉電力矛電容烏器、姐電纜飼、電寬動機厚等)跑,引析發(fā)系崗統(tǒng)事脫故,騾威脅精電力包系統(tǒng)晴的安摩全運肯行。羨4四、諧萍波可勸干擾頃通信洪設(shè)備槳,增號加電響力系移統(tǒng)的吸功率花損耗宜(如菊線損餡),模使無爆功補茫償設(shè)葛備不廚能正朵常運徑行等射,給綁系統(tǒng)箭和用尤戶帶撿來危金害。匙限芒制電緣網(wǎng)諧顆波的戰(zhàn)主要求措施陪有:仿增加午換流伯裝置罷的脈韻動數(shù)愉;加眠裝交摟流濾閑波器天、有續(xù)源電販力濾痛波器訊;加兼強諧玉波管橫理。

籠40奏、什格么是待電力吹系統(tǒng)貓序參拆數(shù)?飄零序降參數(shù)哄有何捷特點利?與嚷變壓創(chuàng)器接繁線組棋別、姿中性富點接耕地方巴式、炊輸電秋線架護空地彈線、辭相鄰愚平行懷線路灶有何燃關(guān)系士?

鼓答:膚對稱采的三嫂相電斥路中棟,流衛(wèi)過不迅同相下序的晌電流押時,千所遇服到的予阻抗暢是不涌同的偉,然紋而同從一相妻序的普電壓躺和電瓦流間掙,仍跑符合銳歐姆觸定律哨。任爽一元釘件兩苗端的剖相序稻電壓答與流派過該氣元件摘的相丟應(yīng)的哈相序日電流樸之比叔,稱賠為該桌元件很的序羽參數(shù)張(阻發(fā)抗)忠。檔負(fù)序亞電抗倍是由籮于發(fā)蜜電機牌轉(zhuǎn)子服運動弦反向社的旋土轉(zhuǎn)磁撿場所牲產(chǎn)生蟲的電襖抗,銹對于陰靜止魯元件扶(變蘿壓器壯、線笛路、堅電抗悶器、膏電容顛器等沒)不料論旋虜轉(zhuǎn)磁相場是獸正向喂還是乳反向乳,其梁產(chǎn)生呆的電勸抗是爛沒有殃區(qū)別創(chuàng)的,敘所以唯它們禍的負(fù)先序電掛抗等宗于正巾序電房抗。躁但對偉于發(fā)斗電機足,其下正向培與反促向旋讓轉(zhuǎn)磁就場引守起的豈電樞飼反應(yīng)奴是不擁同的鳥,反交向旋薦轉(zhuǎn)磁撓場是翼以兩保倍同絕步頻突率輪躺換切帳割轉(zhuǎn)可子縱址軸與的橫軸娘磁路臘,因扔此發(fā)哄電機只的負(fù)釣序電鄭抗是懂一介繭于X座〃ｄ論及X吳〃ｑ僑的電錘抗值縱,遠(yuǎn)廚遠(yuǎn)小木于正森序電津抗X貧d。鍵零膚序參恥數(shù)(抖阻抗嘉)與儉網(wǎng)絡(luò)版結(jié)構(gòu)傍,特摩別是鐵和變菌壓器封的接噸線方予式及舍中性誠點接秘地方走式有瘦關(guān)。裹一般修情況紀(jì)下,峽零序蛋參數(shù)劇(阻虎抗)矩及零鑒序網(wǎng)舍絡(luò)結(jié)脈構(gòu)與捏正、縮負(fù)序狹網(wǎng)絡(luò)咸不一掛樣。計對旱于變掉壓器據(jù),零女序電詞抗則漠與其多結(jié)構(gòu)熄(三店個單樓相變轎壓器感組還宿是三菜柱變識壓器桌)、脖繞組倉的連粥接(拖△或政Y)街和接謹(jǐn)?shù)嘏c曬否等亮有關(guān)剝。敏當(dāng)三貞相變語壓器叨的一際側(cè)接窩成三管角形而或中訊性點撇不接稅地的宵星形凝時,廁從這類一側(cè)算來看壺,變熱壓器櫻的零千序電宮抗總處是無濤窮大臺的。牙因為等不管忌另一販側(cè)的字接法叔如何殊,在儉這一繼側(cè)加凍以零助序電輔壓時槐,總顛不能城把零祖序電暖流送補入變雄壓器撐。所甜以只蛋有當(dāng)蒙變壓吸器的培繞組腦接成爺星形促,并冬且中異性點播接地黎時,裕從這泊星形孔側(cè)來淹看變朋壓器喝,零駕序電源抗才蒜是有送限的話(雖寒然有秒時還擾是很怠大的梁)。軋對風(fēng)于輸纖電線卸路,隊零序香電抗美與平仙行線賀路的勒回路后數(shù),俱有無吩架空繭地線五及地外線的糾導(dǎo)電鹿性能摔等因建素有售關(guān)。獎零序致電流帥在三棵相線緩路中垮是同還相的嫂,互誠感很愧大,攝因而吹零序詢電抗蔬要比掃正序證電抗末大,梳而且逮零序善電流落將通伸過地避及架嗓空地批線返惜回,詞架空斑地線坐對三兵相導(dǎo)茂線起末屏蔽銳作用會,使木零序名磁鏈保減少娃,即謎使零員序電尚抗減輸小。傅平陶行架父設(shè)的湖兩回蠢三相惜架空雄輸電購線路憑中通正過方衡向相勞同的像零序?qū)m電流揪時,挽不僅構(gòu)第一峰回路著的任套意兩悠相對李第三獄相的慈互感史產(chǎn)生話助磁爽作用慕,而害且第項二回綿路的痕所有巴三相誰對第喂一回謀路的標(biāo)第三陡相的具互感瞧也產(chǎn)暢生助霜磁作牲用,裕反過稼來也腿一樣根.這鴿就使仗這種伍線路鐮的零庭序阻避抗進治一步恒增大傾。

41、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(dá)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。(4).電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)維持負(fù)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(fù)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(fù)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。42、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(yuǎn)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。43、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(fù)荷與電源的功率或能量的差額并使之達(dá)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。44、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(fù)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,使系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線負(fù)荷增大或使系統(tǒng)電壓嚴(yán)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。45、低頻率運行會給電力系統(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(fù)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(yán)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(yán)重?fù)p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,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(zhǔn),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。46、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、35kV、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)輕空載或輕負(fù)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(fù)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。47、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)致系統(tǒng)某些元件出現(xiàn)嚴(yán)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。48、什么叫標(biāo)幺值和有名值?采用標(biāo)幺值進行電力系統(tǒng)計算有什么優(yōu)點?采用標(biāo)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(biāo)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(biāo)幺值是相對某一基值而言的,同一有名值,當(dāng)基值選取不一樣時,其標(biāo)幺值也不一樣,它們的關(guān)系如下:標(biāo)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(fù)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(biāo)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)稱值。標(biāo)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。49、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(fù)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(fù)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?？焖俜纸夥ㄓ袃蓚€主要特點:(1)降階在潮流計算的修正方程中利用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2N×2N階降為N×N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?？焖俜纸夥ㄖ痪哂幸淮问諗啃?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)不收斂問題。50、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。51、具體說明電力系統(tǒng)對繼電保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。52、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)。53、系統(tǒng)中變壓器中性點接地方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。54、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。如果以被保護線路內(nèi)部故障時看到的故障方向為正方向,則當(dāng)被保護線路外部故障時,總有一側(cè)看到的是反方向。其特點是:1)要求正向判別啟動元件對于線路末端故障有足夠的靈敏度;2)必須采用雙頻制收發(fā)信機。2、相差高頻保護是比較被保護線路兩側(cè)工頻電流相位的高頻保護。當(dāng)兩側(cè)故障電流相位相同時保護被閉鎖,兩側(cè)電流相位相反時保護動作跳閘。其特點是:1)能反應(yīng)全相狀態(tài)下的各種對稱和不對稱故障,裝置比較簡單;2)不反應(yīng)系統(tǒng)振蕩。在非全相運行狀態(tài)下和單相重合閘過程中保護能繼續(xù)運行;3)不受電壓回路斷線的影響;4)對收發(fā)信機及通道要求較高,在運行中兩側(cè)保護需要聯(lián)調(diào);5)當(dāng)通道或收發(fā)信機停用時,整個保護要退出運行,因此需要配備單獨的后備保護。3、高頻閉鎖距離保護是以線路上裝有方向性的距離保護裝置作為基本保護,增加相應(yīng)的發(fā)信與收信設(shè)備,通過通道構(gòu)成縱聯(lián)距離保護。其特點是:1)能足夠靈敏和快速地反應(yīng)各種對稱與不對稱故障;2)仍保持后備保護的功能;3)電壓二次回路斷線時保護將會誤動,需采取斷線閉鎖措施,使保護退出運行。55、相差高頻保護有何優(yōu)缺點?答:優(yōu)點:1、能反應(yīng)全相狀態(tài)下的各種對稱和不對稱故障,裝置比較簡單。2、不反應(yīng)系統(tǒng)振蕩。在非全相運行狀態(tài)下和單相重合閘過程中,保護能繼續(xù)運行。3、保護的工作情況與是否有串補電容及其保護間隙是否不對稱擊穿基本無關(guān)。4、不受電壓二次回路斷線的影響。缺點如下:1、重負(fù)荷線路,負(fù)荷電流改變了線路兩端電流的相位,對內(nèi)部故障保護動作不利。2、當(dāng)一相斷線接地或非全相運行過程中發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時,靈敏度變壞,甚至可能拒動。3、對通道要求較高,占用頻帶較寬。在運行中,線路兩端保護需聯(lián)調(diào)。4、線路分布電容嚴(yán)重影響線路兩端電流的相位。線路長度過長限制了其使用。56、高頻閉鎖負(fù)序方向保護有何優(yōu)缺點?答:該保護具有下列優(yōu)點:1、原理比較簡單。在全相運行條件下能正確反應(yīng)各種不對稱短路。在三相短路時,只要不對稱時間大于5～7ms,保護可以動作。2、不反應(yīng)系統(tǒng)振蕩,但也不反應(yīng)穩(wěn)定的三相短路。3、當(dāng)負(fù)序電壓和電流為啟動值的三倍時,保護動作時間為10～15ms。4、負(fù)序方向元件一般有較滿意的靈敏度。5、對高頻收發(fā)信機要求較低。缺點如下:1、在兩相運行條件下(包括單相重合閘過程中)發(fā)生故障,保護可能拒動。2、線路分布電容的存在,使線路在空載合閘時,由于三相不同時合閘,保護可能誤動。當(dāng)分布電容足夠大時,外部短路時該保護也將誤動,應(yīng)采取補償措施。3、在串補線路上,只要串補電容無不對稱擊穿,則全相運行條件下的短路保護能正確動作。當(dāng)串補電容在保護區(qū)內(nèi)時,發(fā)生系統(tǒng)振蕩或外部三相短路、且電容器保護間隙不對稱擊穿,保護將誤動。當(dāng)串補電容位于保護區(qū)外,區(qū)內(nèi)短路且有電容器的不對稱擊穿,也可能發(fā)生保護拒動。4、電壓二次回路斷線時,保護應(yīng)退出運行。57、非全相運行對高頻閉鎖負(fù)序功率方向保護有什么影響?答:當(dāng)被保護線路上出現(xiàn)非全相運行,將在斷相處產(chǎn)生一個縱向的負(fù)序電壓,并由此產(chǎn)生負(fù)序電流,在輸電線路的A、B兩端,負(fù)序功率的方向同時為負(fù),這和內(nèi)部故障時的情況完全一樣。因此,在一側(cè)斷開的非全相運行狀態(tài)下,高頻閉鎖負(fù)序功率方向保護將誤動作。為了克服上述缺點,如果將保護安裝地點移到斷相點的里側(cè),則兩端負(fù)序功率的方向為一正一負(fù),和外部故障時的情況一樣,這時保護將處于啟動狀態(tài),但由于受到高頻信號的閉鎖而不會誤動作。針對上述兩種情況可知,當(dāng)電壓互感器接于線路側(cè)時,保護裝置不會誤動作,而當(dāng)電壓互感器接于變電所母線側(cè)時,則保護裝置將誤動作。此時需采取措施將保護閉鎖。58、什么是零序保護?大電流接地系統(tǒng)中為什么要單獨裝設(shè)零序保護?答:在大短路電流接地系統(tǒng)中發(fā)生接地故障后,就有零序電流、零序電壓和零序功率出現(xiàn),利用這些電氣量構(gòu)成保護接地短路的繼電保護裝置統(tǒng)稱為零序保護。三相星形接線的過電流保護雖然也能保護接地短路,但其靈敏度較低,保護時限較長。采用零序保護就可克服此不足,這是因為:1、正常運行和發(fā)生相間短路時,不會出現(xiàn)零序電流和零序電壓,因此零序保護的動作電流可以整定得較小,這有利于提高其靈敏度;2、Y/△接線降壓變壓器,△側(cè)以后的故障不會在Y側(cè)反映出零序電流,所以零序保護的動作時限可以不必與該種變壓器以后的線路保護相配合而取較短的動作時限。59、零序電流保護在運行中需注意哪些問題?答:零序電流保護在運行中需注意以下問題:(1)當(dāng)電流回路斷線時,可能造成保護誤動作。這是一般較靈敏的保護的共同弱點,需要在運行中注意防止。就斷線機率而言,它比距離保護電壓回路斷線的機率要小得多。如果確有必要,還可以利用相鄰電流互感器零序電流閉鎖的方法防止這種誤動作。(2)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不對稱運行時,也要出現(xiàn)零序電流,例如變壓器三相參數(shù)不同所引起的不對稱運行,單相重合閘過程中的兩相運行,三相重合閘和手動合閘時的三相斷路器不同期,母線倒閘操作時斷路器與隔離開關(guān)并聯(lián)過程或斷路器正常環(huán)并運行情況下,由于隔離開關(guān)或斷路器接觸電阻三相不一致而出現(xiàn)零序環(huán)流,以及空投變壓器時產(chǎn)生的不平衡勵磁涌流,特別是在空投變壓器所在母線有中性點接地變壓器在運行中的情況下,可能出現(xiàn)較長時間的不平衡勵磁涌流和直流分量等等,都可能使零序電流保護啟動。(3)地理位置靠近的平行線路,當(dāng)其中一條線路故障時,可能引起另一條線路出現(xiàn)感應(yīng)零序電流,造成反方向側(cè)零序方向繼電器誤動作。如確有此可能時,可以改用負(fù)序方向繼電器,來防止上述方向繼電器誤判斷。(4)由于零序方向繼電器交流回路平時沒有零序電流和零序電壓,回路斷線不易被發(fā)現(xiàn);當(dāng)繼電器零序電壓取自電壓互感器開口三角側(cè)時,也不易用較直觀的模擬方法檢查其方向的正確性,因此較容易因交流回路有問題而使得在電網(wǎng)故障時造成保護拒絕動作和誤動作。60、對自動重合閘裝置有哪些基本要求?答:1、在下列情況下,重合閘不應(yīng)動作:1)、由值班人員手動分閘或通過遙控裝置分閘時;2)、手動合閘,由于線路上有故障,而隨即被保護跳閘時。2、除上述兩種情況外,當(dāng)開關(guān)由繼電保護動作或其它原因跳閘后,重合閘均應(yīng)動作,使開關(guān)重新合上。3、自動重合閘裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定,如一次重合閘就只應(yīng)實現(xiàn)重合一次,不允許第二次重合。4、自動重合閘在動作以后,一般應(yīng)能自動復(fù)歸,準(zhǔn)備好下一次故障跳閘的再重合。5、應(yīng)能和繼電保護配合實現(xiàn)前加速或后加速故障的切除。6、在雙側(cè)電源的線路上實現(xiàn)重合閘時,應(yīng)考慮合閘時兩側(cè)電源間的同期問題,即能實現(xiàn)無壓檢定和同期檢定。7、當(dāng)開關(guān)處于不正常狀態(tài)(如氣壓或液壓過低等)而不允許實現(xiàn)重合閘時,應(yīng)自動地將自動重合閘閉鎖。8、自動重合閘宜采用控制開關(guān)位置與開關(guān)位置不對應(yīng)的原則來啟動重合閘。61、選用重合閘方式的一般原則是什么?答(1)重合閘方式必須根據(jù)具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運行條件,經(jīng)過分析后選定。(2)凡是選用簡單的三相重合閘方式能滿足具體系統(tǒng)實際需要的,線路都應(yīng)當(dāng)選用三相重合閘方式。特別對于那些處于集中供電地區(qū)的密集環(huán)網(wǎng)中,線路跳閘后不進行重合閘也能穩(wěn)定運行的線路,更宜采用整定時間適當(dāng)?shù)娜嘀睾祥l。對于這樣的環(huán)網(wǎng)線路,快速切除故障是第一位重要的問題。(3)當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定,或者地區(qū)系統(tǒng)會出現(xiàn)大面積停電,或者影響重要負(fù)荷停電的線路上,應(yīng)當(dāng)選用單相或綜合重合閘方式。(4)在大機組出口一般不使用三相重合閘。62、選用線路三相重合閘的條件是什么?答:在經(jīng)過穩(wěn)定計算校核后,單、雙側(cè)電源線路選用三相重合閘的條件如下:1、單側(cè)電源線路單側(cè)電源線路電源側(cè)宜采用一般的三相重合閘,如由幾段串聯(lián)線路構(gòu)成的電力網(wǎng),為了補救其電流速斷等瞬動保護的無選擇性動作,三相重合閘采用帶前加速或順序重合閘方式,此時斷開的幾段線路自電源側(cè)順序重合。但對給重要負(fù)荷供電的單回線路,為提高其供電可靠性,也可以采用綜合重合閘。2、雙側(cè)電源線路兩端均有電源的線路采用自動重合閘時,應(yīng)保證在線路兩側(cè)斷路器均已跳閘,故障點電弧熄滅和絕緣強度已恢復(fù)的條件下進行。同時,應(yīng)考慮斷路器在進行重合閘的線路兩側(cè)電源是否同期,以及是否允許非同期合閘。因此,雙側(cè)電源線路的重合閘可歸納為一類是檢定同期重合閘,如一側(cè)檢定線路無電壓,另一側(cè)檢定同期或檢定平行線路電流的重合閘等;另一類是不檢定同期的重合閘,如非同期重合閘、快速重合閘、解列重合閘及自同期重合閘等。63、線路選用單相重合閘或綜合重合閘的條件是什么?答:單相重合閘是指:線路上發(fā)生單相接地故障時,保護動作只跳開故障相的斷路器并單相重合;當(dāng)單相重合不成功或多相故障時,保護動作跳開三相斷路器,不再進行重合。由其它任何原因跳開三相斷路器時,也不再進行重合。綜合重合閘是指:當(dāng)發(fā)生單相接地故障時采用單相重合閘方式,而當(dāng)發(fā)生相間短路時采用三相重合閘方式。在下列情況下,需要考慮采用單相重合閘或綜合重合閘方式:(1)、220千伏及以上電壓單回聯(lián)絡(luò)線、兩側(cè)電源之間相互聯(lián)系薄弱的線路(包括經(jīng)低一級電壓線路弱聯(lián)系的電磁環(huán)網(wǎng)),特別是大型汽輪發(fā)電機組的高壓配出線路。(2)、當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時,如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定的線路。(3)、允許使用三相重合閘的線路,但使用單相重合閘對系統(tǒng)或恢復(fù)供電有較好效果時,可采用綜合重合閘方式。例如,兩側(cè)電源間聯(lián)系較緊密的雙回線路或并列運行環(huán)網(wǎng)線路,根據(jù)穩(wěn)定計算,重合于三相永久故障不致引起穩(wěn)定破壞時,可采用綜合重合閘方式。當(dāng)采用三相重合閘時,采取一側(cè)先合,另一側(cè)待對側(cè)重合成功后實現(xiàn)同步重合閘的方式。(4)、經(jīng)穩(wěn)定計算校核,允許使用重合閘。64、單相重合閘與三相重合閘各有哪些優(yōu)缺點?答:這兩種重合閘的優(yōu)缺點如下:(1)、使用單相重合閘時會出現(xiàn)非全相運行,除縱聯(lián)保護需要考慮一些特殊問題外,對零序電流保護的整定和配合產(chǎn)生了很大影響,也使中、短線路的零序電流保護不能充分發(fā)揮作用。(2)、使用三相重合閘時,各種保護的出口回路可以直接動作于斷路器。使用單項重合閘時,除了本身有選項功能的保護外,所有縱聯(lián)保護、相間距離保護、零序電流保護等,都必須經(jīng)單相重合閘的選相元件控制,才能動作于斷路器。(3)、當(dāng)線路發(fā)生單項接地采用三相重合閘,會比采用單項重合閘產(chǎn)生較大的操作過電壓,這是由于三相跳閘、電流過零時斷電,在非故障相上會保留相當(dāng)于相電壓峰值的殘余電荷電壓,而重合閘的斷電時間較短,上述非故障相的電壓變化不大,因而在重合時會產(chǎn)生較大的操作過電壓。而當(dāng)使用單相重合閘時,重合時的故障相電壓一般只有17%左右(由于線路本身電容分壓產(chǎn)生),因而沒有操作過電壓問題。從較長時間在110kV及220kV電網(wǎng)采用三相重合閘的運行情況來看,對一般中、短線路操作過電壓方面的問題并不突出。(4)、采用三相重合閘時,在最不利的情況,有可能重合于三相短路故障,有的線路經(jīng)穩(wěn)定計算認(rèn)為必須避免這種情況時,可以考慮在三相重合閘中增設(shè)簡單的相間故障判別元件,使它在單相故障時實現(xiàn)重合,在相間故障時不重合。65、自動重合閘的啟動方式有哪幾種?各有什么特點?答:自動重合閘有兩種啟動方式:斷路器控制開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)啟動方式和保護啟動方式。不對應(yīng)啟動方式的優(yōu)點:簡單可靠,還可以彌補和減少斷路器誤碰或偷跳造成的的影響和損失,可提高供電可靠性和系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,在各級電網(wǎng)中具有良好運行效果,是所有重合閘的基本啟動方式。其缺點是,當(dāng)斷路器輔助觸點接觸不良時,不對應(yīng)啟動方式將失效。保護啟動方式,是不對應(yīng)啟動方式的補充。同時,在單相重合閘過程中需要進行一些保護的閉鎖,邏輯回路中需要對故障相實現(xiàn)選相固定等,也需要一個由保護啟動的重合閘啟動元件。其缺點:不能彌補和減少斷路器誤動造成的影響和損失。66、在檢定同期和檢定無壓重合閘裝置中為什么兩側(cè)都要裝檢定同期和檢定無壓繼電器?答:如果采用一側(cè)投無電壓檢定,另一側(cè)投同期檢定這種接線方式。那么,在使用無電壓檢定的那一側(cè),當(dāng)其斷路器在正常運行情況下由于某種原因(如誤碰、保護誤動等)而跳閘時,由于對側(cè)并未動作,因此線路上有電壓,因而就不能實現(xiàn)重合,這是一個很大的缺陷。為了解決這個問題,通常都是在檢定無壓的一側(cè)也同時投入同期檢定繼電器,兩者的觸點并聯(lián)工作,這樣就可以將誤跳閘的斷路器重新投入。為了保證兩側(cè)斷路器的工作條件一樣,在檢定同期側(cè)也裝設(shè)無壓檢定繼電器,通過切換后,根據(jù)具體情況使用。但應(yīng)注意,一側(cè)投入無壓檢定和同期檢定繼電器時,另一側(cè)則只能投入同步檢定繼電器。否則,兩側(cè)同時實現(xiàn)無電壓檢定重合閘,將導(dǎo)致出現(xiàn)非同期合閘。在同期檢定繼電器觸點回路中要串接檢定線路有電壓的觸點。67、什么叫重合閘后加速?為什么采用檢定同期重合閘時不用后加速?答:當(dāng)線路發(fā)生故障后,保護有選擇性的動作切除故障,重合閘進行一次重合以恢復(fù)供電。若重合于永久性故障時,保護裝置即不帶時限無選擇性的動作斷開斷路器,這種方式稱為重合閘后加速。檢定同期重合閘是當(dāng)線路一側(cè)無壓重合后,另一側(cè)在兩端的頻率不超過一定允許值的情況下才進行重合的。若線路屬于永久性故障,無壓側(cè)重合后再次斷開,此時檢定同期重合閘不會再重合,因此采用檢定同期重合閘再裝后加速也就沒有意義了。若屬于瞬時性故障,無壓重合后,即線路已重合成功,故障已不存在,故亦無裝設(shè)后加速的必要。同時檢定同期重合閘時不采用后加速,可以避免合閘沖擊電流引起誤動。68、什么叫重合閘前加速?它有何優(yōu)缺點?答:重合閘前加速保護方式一般用于具有幾段串聯(lián)的輻射形線路中,重合閘裝置僅裝在靠近電源的一段線路上。當(dāng)線路上(包括相鄰線路及以后的線路)發(fā)生故障時,靠近電源側(cè)的保護首先無選擇性地瞬時動作于跳閘,而后再靠重合閘來糾正這種非選擇性動作。其缺點是切除永久性故障時間較長,裝有重合閘裝置的斷路器動作次數(shù)較多,且一旦斷路器或重合閘拒動,將使停電范圍擴大。重合閘前加速保護方式主要適用于35kV以下由發(fā)電廠或主要變電站引出的直配線上。69、相差高頻保護和高頻閉鎖保護與單相重合閘配合使用時,為什么相差高頻保護要三跳停信,而高頻閉鎖保護要單跳停信?答:在使用單相重合閘的線路上,當(dāng)非全相運行時,相差高頻啟動元件均可能不返回,此時若兩側(cè)單跳停信,由于停信時間不可能一致,停信慢的一側(cè)將會在單相故障跳閘后由于非全相運行時發(fā)出的仍是間斷波而誤跳三相。因此單相故障跳閘后不能將相差高頻保護停信。而在三相跳閘后,相差高頻保護失去操作電源而發(fā)連續(xù)波,會將對側(cè)相差高頻保護閉鎖,所以必須實行三跳停信,使對側(cè)相差高頻保護加速跳閘切除故障。另外,當(dāng)母線保護動作時,如果斷路器失靈,三跳停信能使對側(cè)高頻保護動作,快速切除故障。高頻閉鎖保護必須實行單跳停信,因為當(dāng)線路單相故障一側(cè)先單跳后保護將返回,而高頻閉鎖保護啟動元件不復(fù)歸,收發(fā)信機啟動發(fā)信,會將對側(cè)高頻閉鎖保護閉鎖。所以,單相跳閘后必須停信,加速對側(cè)高頻閉鎖保護跳閘。70、零序電流保護與重合閘方式的配合應(yīng)考慮哪些因素?答:1、采用單相重合閘方式,并實現(xiàn)后備保護延時段動作后三相跳閘不重合,則零序電流保護與單相重合閘配合按下列原則整定:(1)能躲過非全相運行最大零序電流的零序電流保護一段,經(jīng)重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出;而躲不過非全相運行最大零序電流的零序電流保護一段,應(yīng)接重合閘M端子跳閘,在重合閘啟動后退出工作。(2)零序電流保護二段的整定值應(yīng)躲過非全相運行最大零序電流,在單相重合閘過程中不動作,經(jīng)重合閘R端子跳閘。(3)零序電流保護三、四段均經(jīng)重合閘R端子跳閘,三相跳閘不重合。2、采用單相重合閘方式,且后備保護延時段啟動單相重合閘,則零序電流保護與單相重合閘按如下原則進行配合整定:(1)能躲過非全相運行最大零序電流的零序電流保護一段,經(jīng)重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出工作;而不能躲過非全相運行最大零序電流的零序電流保護一段,經(jīng)重合閘M端子跳閘,重合閘啟動后退出工作。(2)能躲過非全相運行最大零序電流的零序電流保護二段,經(jīng)重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出工作;不能躲過非全相運行最大零序電流的零序電流保護二段,經(jīng)重合閘M或P端子跳閘,亦可將零序電流保護二段的動作時間延長至1.5秒及以上,或躲過非全相運行周期,經(jīng)重合閘N端子跳閘。(3)不能躲過非全相運行最大零序電流的零序電流保護三段,經(jīng)重合閘M端子或P端子跳閘,亦可依靠較長的動作時間躲過非全相運行周期,經(jīng)重合閘N或R端子跳閘。(4)零序電流保護四段經(jīng)重合閘R端子跳閘。3、三相重合閘后加速和單相重合閘的分相后加速,應(yīng)加速對線路末端故障有足夠靈敏度的保護段。如果躲不開在一側(cè)斷路器合閘時三相不同步產(chǎn)生的零序電流,則兩側(cè)的后加速保護在整個重合閘周期中均應(yīng)帶0.1秒的延時。71、簡述微機保護的基本構(gòu)成和主要部分的功能答:微機保護是由一臺計算機和相應(yīng)的軟件(程序)來實現(xiàn)各種復(fù)雜功能的繼電保護裝置。微機保護的特性主要是由軟件決定的,具有較大的靈活性,不同原理的保護可以采用通用的硬件。微機保護包括硬件和軟件兩大部分。硬件一般包括以下三大部分。(1)模擬量輸入系統(tǒng)(或稱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))包括電壓形成、模擬濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換以及模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能,完成將模擬輸入量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量。(2)CPU主系統(tǒng)包括微處理器(MPU)、只讀存儲器(EPROM)、隨機存取存儲器(RAM)以及定時器等。MPU執(zhí)行存放在EPROM中的程序,對由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至RAM區(qū)的原始數(shù)據(jù)進行分析處理,以完成各種繼電保護的功能。(3)開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入/輸出系統(tǒng)由若干并行接口適配器、光電隔離器件及有接點的中間繼電器等組成,以完成各種保護的出口跳閘、信號警報、外部接點輸入及人機對話等功能。微機保護軟件是根據(jù)繼電保護的需要而編制的計算機程序。72、電力變壓器的不正常工作狀態(tài)和可能發(fā)生的故障有哪些?一般應(yīng)裝設(shè)哪些保護?答:變壓器的故障可分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。變壓器內(nèi)部故障系指變壓器油箱里面發(fā)生的各種故障,其主要類型有:各相繞組之間發(fā)生的相間短路,單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝間短路,單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地故障等。變壓器外部故障系變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障,其主要類型有:絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接(通過外殼)短路,引出線之間發(fā)生的相間故障等。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要包括:由于外部短路或過負(fù)荷引起的過電流、油箱漏油造成的油面降低、變壓器中性點電壓升高、由于外加電壓過高或頻率降低引起的過勵磁等。為了防止變壓器在發(fā)生各種類型故障和不正常運行時造成不應(yīng)有的損失,保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運行,變壓器一般應(yīng)裝設(shè)以下繼電保護裝置:(1)防御變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護。(2)防御變壓器繞組和引出線多相短路、大電流接地系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路的(縱聯(lián))差動保護或電流速斷保護。(3)防御變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護和差動保護(或復(fù)合電壓啟動的過電流保護、或負(fù)序過電流保護)。(4)防御大電流接地系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的零序電流保護。(5)防御變壓器對稱過負(fù)荷的過負(fù)荷保護。(6)防御