電氣類專業(yè)知識(shí)點(diǎn)--電力系統(tǒng)基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)知識(shí)_第1頁
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1、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)知識(shí)1、什么是動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)絡(luò)?答:通常把發(fā)電企業(yè)的動(dòng)力設(shè)施、設(shè)備和發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的電能熱能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統(tǒng)一整體稱為動(dòng)力系統(tǒng);把由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的電能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng);把由輸電、變電、配電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的聯(lián)系發(fā)電與用電的統(tǒng)一整體稱為電力網(wǎng)絡(luò)。2、電力工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是什么?答:電力工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是:(1) 電力生產(chǎn)的同時(shí)性。發(fā)電、輸電、供電、用電是同時(shí)完成的, 電能不能大量儲(chǔ)存。(2) 電力生產(chǎn)的整體性。發(fā)電廠、變壓器、高壓輸電線路、配電

2、線路和用電設(shè)備在電網(wǎng)中形成一個(gè)不可分割的整體 , 缺少任一環(huán)節(jié) , 電力生產(chǎn)都不可能完成 , 相反 , 任何設(shè)備脫離電網(wǎng)都將失去意義。(3) 電力生產(chǎn)的快速性。電能輸送過程迅速 , 其傳輸速度與光速相同 , 達(dá)到每秒 30 萬公里 , 即使相距幾萬公里 , 發(fā)、供、用都是在一瞬間實(shí)現(xiàn)。(4) 電力生產(chǎn)的連續(xù)性。電能質(zhì)量需要實(shí)時(shí)、連續(xù)地監(jiān)視與調(diào)整。(5) 電力生產(chǎn)的實(shí)時(shí)性。電網(wǎng)事故發(fā)展迅速 , 涉及面大 , 需要實(shí)時(shí)安全監(jiān)視。(6) 電力生產(chǎn)的隨機(jī)性。由于負(fù)荷變化、異常情況及事故發(fā)生的隨機(jī)性,電能質(zhì)量的變化是隨機(jī)的,因此,在電力生產(chǎn)過程中, 需要實(shí)時(shí)調(diào)度, 并需要實(shí)時(shí)安全監(jiān)控系統(tǒng)隨時(shí)跟蹤隨機(jī)事件

3、,以保證電能質(zhì)量及電網(wǎng)安全運(yùn)行。3、現(xiàn)代電網(wǎng)有哪些特點(diǎn) ?答:現(xiàn)代電網(wǎng)的特點(diǎn)是:(1) 由堅(jiān)強(qiáng)的超高壓系統(tǒng)構(gòu)成主網(wǎng)架。(2) 各電網(wǎng)之間聯(lián)系較強(qiáng)。(3) 電壓等級(jí)簡(jiǎn)化。(4) 具有足夠的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓容量,能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制。(5) 具有較高的供電可靠性。(6) 具有相應(yīng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)。(7) 具有高度自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)。(8) 具有高度現(xiàn)代化的通信系統(tǒng)。(9) 具有適應(yīng)電力市場(chǎng)運(yùn)營的技術(shù)支持系統(tǒng)。(10) 有利于合理利用能源。4、區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的意義與作用是什么?答:區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的意義與作用是:(1) 可以合理利用能源,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),有利于電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。(2) 可安裝大容量、高效

4、能火電機(jī)組、水電機(jī)組和核電機(jī)組,有利于降低造價(jià),節(jié)約能源,加快電力建設(shè)速度。(3) 可以利用時(shí)差、溫差,錯(cuò)開用電高峰,利用各地區(qū)用電的非同時(shí)性進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整,減少備用容量和裝機(jī)容量。(4) 可以在各地區(qū)之間互供電力、互通有無、互為備用,可減少事故備用容量,增強(qiáng)抵御事故能力,提高電網(wǎng)安全水平和供電可靠性。(5) 能承受較大的沖擊負(fù)荷,有利于改善電能質(zhì)量。(6) 可以跨流域調(diào)節(jié)水電,并在更大范圍內(nèi)進(jìn)行水火電經(jīng)濟(jì)調(diào)度,取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。5、電網(wǎng)接線有哪幾種方式? 各有哪些優(yōu)缺點(diǎn) ?答:電網(wǎng)主接線方式大致可分為有備用和無備用兩大類。無備用接線方式包括單回的放射式、干線式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)。 有備用結(jié)線方式包括

5、雙回路的放射式、干線式、鏈?zhǔn)揭约碍h(huán)式和兩端供電網(wǎng)絡(luò)。無備用接線方式:(a) 放射式;(b)干線式;(c)鏈?zhǔn)接袀溆媒泳€方式:(a) 放射式; (b) 干線式;(c)鏈?zhǔn)剑?d)環(huán)式;(e)兩端供電網(wǎng)絡(luò)無備用接線方式的主要優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行方便,主要缺點(diǎn)是供電可靠性差。因此這種結(jié)線不適用于一級(jí)負(fù)荷占很大比重的場(chǎng)合。但一級(jí)負(fù)荷的比重不大 , 并可為這些負(fù)荷單獨(dú)設(shè)置備用電源時(shí) , 仍可采用這種結(jié)線。這種結(jié)線方式之所以適用于二級(jí)負(fù)荷是由于架空電力線路已廣泛采用自動(dòng)重合閘裝置。有備用結(jié)線中 , 雙回路的放射式、干線式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)在于供電可靠性和電壓質(zhì)量高,缺點(diǎn)是可能不夠經(jīng)濟(jì)。因?yàn)殡p回路放射式結(jié)

6、線, 對(duì)每一負(fù)荷都以兩回路供電, 每回路分擔(dān)的負(fù)荷不大, 而在較高電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中 , 往往由于避免發(fā)生電暈等原因 , 不得不選用大于這些負(fù)荷所需的導(dǎo)線截面積 , 以致浪費(fèi)有色金屬。干線式或鏈?zhǔn)浇Y(jié)線所需的斷路器等高壓電器很多。有備用結(jié)線中的環(huán)式結(jié)線有與上列結(jié)線方式相同的供電可靠性 , 但卻較它們經(jīng)濟(jì) , 缺點(diǎn)為運(yùn)行調(diào)度較復(fù)雜 , 且故障時(shí)的電壓質(zhì)量差。有備用結(jié)線中的兩端供電網(wǎng)絡(luò)最常見 , 但采用這種結(jié)線的先決條件是必須有兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立電源 , 而且它們與各負(fù)荷點(diǎn)的相對(duì)位置又決定了采用這種結(jié)線的合理性。6、什么叫電磁環(huán)網(wǎng) ? 對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行有何弊端 ? 什么情況下還不得不保留?答:電磁環(huán)網(wǎng)是指不同電

7、壓等級(jí)運(yùn)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(duì)電網(wǎng)運(yùn)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(shí) , 當(dāng)高一級(jí)電壓線路斷開后 , 其原來所帶全部負(fù)荷將通過低一級(jí)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(dòng)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。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(yùn)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)

8、定極限 , 可能發(fā)生系統(tǒng)振蕩。(3) 不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。500kV與 220kV線路的自然功率值相差極大 , 同時(shí) 500kV線路的電阻值 ( 多22為 4×400mm導(dǎo)線 ) 也遠(yuǎn)小于 220kV線路(多為 2×240 或 1×400mm導(dǎo)線 ) 的電阻值。在 500/220kV環(huán)網(wǎng)運(yùn)行情況下,許多系統(tǒng)潮流分配難于達(dá)到最經(jīng)濟(jì)。(4) 需要裝設(shè)高壓線路因故障停運(yùn)后聯(lián)鎖切機(jī)、切負(fù)荷等安全自動(dòng)裝置。但實(shí)踐說明 , 安全自動(dòng)裝置本身拒動(dòng)、誤動(dòng)影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。一般情況中 , 往往在高一級(jí)電壓線路投入運(yùn)行初期 , 由于高一級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)尚未形成或網(wǎng)絡(luò)尚不堅(jiān)強(qiáng),需要保證輸電能力

9、或?yàn)楸V匾?fù)荷而又不得不電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。7、母線接線主要有幾種方式?答:母線接線主要有以下幾種方式:(1) 單母線:?jiǎn)文妇€、單母線分段、單母線或單母線分段加旁路;(2) 雙母線:雙母線、雙母線分段、雙母線或雙母線分段加旁路;(3) 三母線:三母線、三母線分段、三母線分段加旁路;(4)3/2接線、 3/2 接線母線分段;(5)4/3接線;(6) 母線變壓器發(fā)電機(jī)組單元接線 ;(7) 橋形接線:內(nèi)橋形接線、外橋形接線、復(fù)式橋形接線;(8) 角形(環(huán)形)接線:三角形接線、四角形接線、多角形接線。8、常用母線接線方式有何特點(diǎn)?答: (1)單母線接線:具有簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且有利于擴(kuò)建

10、等優(yōu)點(diǎn)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(shí), 必須斷開母線的全部電源。, 但(2) 雙母線接線:具有供電可靠、檢修方便、調(diào)度靈活或便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。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(jì)性較差;在運(yùn)行中隔離開關(guān)作為操作電器, 容易發(fā)生誤操作 , 且對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不便;尤其當(dāng)母線系統(tǒng)故障時(shí) , 須短時(shí)切除較多電源和線路 , 這對(duì)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(yùn)行靈活方便,但投資有所增加,經(jīng)濟(jì)性稍差。特別是用旁路斷路器帶路時(shí),操作復(fù)雜,增加了誤操作的機(jī)會(huì)。同時(shí),由于加裝旁路斷路器,使相應(yīng)的保護(hù)及自動(dòng)

11、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(yùn)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(shí)與其相連的兩回線路短時(shí)停電外 , 其他任何斷路器故障或檢修都不會(huì)中斷供電;甚至兩組母線同時(shí)故障 ( 或一組檢修時(shí)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(hù)都比較復(fù)雜。(5) 母線變壓器發(fā)電機(jī)組單元接線:具有接線簡(jiǎn)單 , 開關(guān)設(shè)備少 , 操作簡(jiǎn)便 , 宜于擴(kuò)建,以及因?yàn)椴辉O(shè)發(fā)電機(jī)出口電壓母線 , 發(fā)電機(jī)和主變壓器低壓側(cè)短路電流有所減小等特點(diǎn)。9、電力系統(tǒng)負(fù)荷分幾

12、類 ?各類負(fù)荷的頻率電壓特性如何?答:電力系統(tǒng)的負(fù)荷大致分為:同步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷;異步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷;電爐、電熱負(fù)荷;整流負(fù)荷;照明用電負(fù)荷;網(wǎng)絡(luò)損耗負(fù)荷等類型。(1) 有功負(fù)荷的頻率特性:同( 異 ) 步電動(dòng)機(jī)的有功負(fù)荷:與頻率變化的關(guān)系比較復(fù)雜,與其所驅(qū)動(dòng)的設(shè)備有關(guān)。當(dāng)所驅(qū)動(dòng)的設(shè)備是:球磨機(jī)、切削機(jī)床、往復(fù)式水泵、壓縮機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)等設(shè)備時(shí),與頻率的一次方成正比。當(dāng)所驅(qū)動(dòng)的設(shè)備是: 通風(fēng)機(jī)、靜水頭阻力不大的循環(huán)水泵等設(shè)備時(shí),與頻率的三次方成正比。當(dāng)所驅(qū)動(dòng)的設(shè)備是:靜水頭阻力很大的給水泵等設(shè)備時(shí),與頻率的高次方成正比。電爐、電熱;整流;照明用電設(shè)備的有功負(fù)荷:與頻率變化基本上無關(guān)。網(wǎng)絡(luò)損耗的有功負(fù)荷:與

13、頻率的平方成正比。(2) 有功負(fù)荷的電壓特性:同( 異) 步電動(dòng)機(jī)的有功負(fù)荷:與電壓基本上無關(guān) ( 異步電動(dòng)機(jī)滑差變化很小 ) 。電爐、電熱;整流;照明用電設(shè)備的有功負(fù)荷:與電壓的平方成正比( 其中:照明用電負(fù)荷與電壓的 1.6 次方成正比,為簡(jiǎn)化計(jì)算,近似為平方關(guān)系) 。網(wǎng)絡(luò)損耗的有功負(fù)荷:與電壓的平方成反比 ( 其中:變壓器的鐵損與電壓的平方成正比,因所占比例很小,可忽略 ) 。(3) 無功負(fù)荷的電壓特性:異步電動(dòng)機(jī)和變壓器是系統(tǒng)中無功功率主要消耗者, 決定著系統(tǒng)的無功負(fù)荷的電壓特性。 其無功損耗分為兩部分:勵(lì)磁無功功率與漏抗中消耗的無功功率。勵(lì)磁無功功率隨著電壓的降低而減小 , 漏抗中的

14、無功損耗與電壓的平方成反比, 隨著電壓的降低而增加。輸電線路中的無功損耗與電壓的平方成反比, 而充電功率卻與電壓的平方成正比。照明、電阻、電爐等因?yàn)椴幌臒o功, 所以沒有無功負(fù)荷電壓靜態(tài)特性。10、什么是電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷模型?其特點(diǎn)是什么?在穩(wěn)定計(jì)算中如何選擇?答:電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷模型是反映實(shí)際電力系統(tǒng)負(fù)荷的頻率、電壓、時(shí)間特性的負(fù)荷模型,一般可用下式表達(dá):上式中 , 若含有時(shí)間 T 則反映綜合負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特性 , 這種模型稱為動(dòng)態(tài)負(fù)荷模型(動(dòng)態(tài)負(fù)荷模型主要有感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型和差分方程模型兩種) ;反之 , 若不含時(shí)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(xiàng)式模型和幕函數(shù)模型兩種,其中

15、多項(xiàng)式模型可以看作是恒功率 ( 電壓平方項(xiàng) ) 、恒電流 ( 電壓一次方項(xiàng) ) 、恒阻抗 ( 常數(shù)項(xiàng) ) 三者的線性組合)。電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷模型的主要特點(diǎn)是:具有區(qū)域性 - 每個(gè)實(shí)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(shí)間性:即使同一個(gè)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(jì)算中綜合負(fù)荷模型的選擇原則是:在沒有精確綜合負(fù)荷模型的情況下,一般按40%恒功率、 60%恒阻抗計(jì)算。11、調(diào)速器在發(fā)電機(jī)功率 -頻率調(diào)整中的作用是什么?何謂頻率的一次調(diào)整、二次調(diào)整與三次調(diào)整 ?答:調(diào)速器在發(fā)電機(jī)功率 - 頻率調(diào)

16、整中的作用是 : 當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時(shí) , 在發(fā)電機(jī)組技術(shù)條件允許范圍內(nèi),自動(dòng)地改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量或水輪機(jī)的進(jìn)水量 , 從而增減發(fā)電機(jī)的出力(這種反映由頻率變化而引起發(fā)電機(jī)組出力變化的關(guān)系 , 叫發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的頻率靜態(tài)特性),對(duì)系統(tǒng)頻率進(jìn)行有差的自動(dòng)調(diào)整。由發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)頻率靜態(tài)特性而增減發(fā)電機(jī)的出力所起到的調(diào)頻作用叫頻率的一次調(diào)整。系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí) , 僅靠一次調(diào)整是不能恢復(fù)到系統(tǒng)原來運(yùn)行頻率的, 即一次調(diào)整是有差調(diào)整。為了使系統(tǒng)頻率維持不變 , 需要運(yùn)行人員手動(dòng)操作或調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)操作,以增減發(fā)電機(jī)組的發(fā)電出力 , 進(jìn)而使頻率恢復(fù)目標(biāo)值 , 這種調(diào)整叫二次調(diào)整。頻率二次調(diào)整后,使有功功

17、率負(fù)荷按最優(yōu)分配即經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配是電力系統(tǒng)頻率的三次調(diào)整。12、什么是線路充電功率 ?答:由線路的對(duì)地電容電流所產(chǎn)生的無功功率稱為線路的充電功率。每百公里線路的充電功率參考值如下表所示:電壓( kV)分裂數(shù)充電功率( MVR)220113220215.73302385003905004100750420813、電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是什么?答:電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是:電網(wǎng)無功補(bǔ)償應(yīng)基本按分層分區(qū)和就地平衡原則考慮 , 并應(yīng)能隨負(fù)荷或電壓進(jìn)行調(diào)整 , 保證系統(tǒng)各樞紐變的電壓在正常和事故后均能滿足規(guī)定的要求,避免經(jīng)長距離線路或多級(jí)變壓器傳送無功功率。14、電力系統(tǒng)電壓與頻率特性的區(qū)別是什么?答:電力系統(tǒng)的

18、頻率特性取決于負(fù)荷的頻率特性和發(fā)電機(jī)的頻率特性(負(fù)荷隨頻率的變化而變化的特性叫負(fù)荷的頻率特性。發(fā)電機(jī)組的出力隨頻率的變化而變化的特性叫發(fā)電機(jī)的頻率特性) ,它是由系統(tǒng)的有功負(fù)荷平衡決定的,且與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(網(wǎng)絡(luò)阻抗)關(guān)系不大。在非振蕩情況下,同一電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率是相同的。因此,系統(tǒng)頻率可以集中調(diào)整控制。電力系統(tǒng)的電壓特性與電力系統(tǒng)的頻率特性則不相同。 電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓通常是不完全相同的,主要取決于各區(qū)的有功和無功供需平衡情況,也與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(網(wǎng)絡(luò)阻抗)有較大關(guān)系。因此,電壓不能全網(wǎng)集中統(tǒng)一調(diào)整,只能分區(qū)調(diào)整控制。15、什么是系統(tǒng)電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)、中樞點(diǎn)?電壓中樞點(diǎn)一般如何選擇?答:監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)電壓值

19、和考核電壓質(zhì)量的節(jié)點(diǎn) , 稱為電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)。電力系統(tǒng)中重要的電壓支撐節(jié)點(diǎn)稱為電壓中樞點(diǎn)。因此 , 電壓中樞點(diǎn)一定是電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn) , 而電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)卻不一定是電壓中樞點(diǎn)。電壓中樞點(diǎn)的選擇原則是:(1) 區(qū)域性水、火電廠的高壓母線 ( 高壓母線有多回出線 ) ;(2) 分區(qū)選擇母線短路容量較大的 220kV 變電站母線;(3) 有大量地方負(fù)荷的發(fā)電廠母線。16、影響系統(tǒng)電壓的因素是什么?答:系統(tǒng)電壓是由系統(tǒng)潮流分布決定的,影響系統(tǒng)電壓的主要因素是:(1) 由于生產(chǎn)、生活、氣象等因素引起的負(fù)荷變化;(2) 無功補(bǔ)償容量的變化;(3) 系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變引起的功率分布和網(wǎng)絡(luò)阻抗變化。17、電力系統(tǒng)電壓調(diào)整有

20、哪些基本方式?電壓調(diào)整有哪些方法?答:有三種基本調(diào)壓方式:(1) 逆調(diào)壓方式。 如由中樞點(diǎn)供電至各負(fù)荷點(diǎn)的線路較長, 各負(fù)荷的變化規(guī)律大體相同, 則在最大負(fù)荷時(shí)提高中樞點(diǎn)電壓以抵償線路因最大負(fù)荷而增大的電壓損耗,在最小負(fù)荷時(shí)降低中樞點(diǎn)電壓以防止負(fù)荷點(diǎn)的電壓過高。這種中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式稱為“逆調(diào)壓” 。采用逆調(diào)壓時(shí),高峰負(fù)荷時(shí)可將中樞點(diǎn)電壓升高至 105UN,低谷負(fù)荷時(shí)將其下降為 UN 。(2) 順調(diào)壓方式。 如果負(fù)荷變動(dòng)較小, 線路電壓損耗小, 或用戶處于允許電壓偏移較大的農(nóng)業(yè)電網(wǎng),可采用“順調(diào)壓”方式。就是高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低,低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略高。一般順調(diào)壓時(shí),高峰負(fù)荷時(shí)的中

21、樞點(diǎn)電壓允許不低于 102.5UN,低谷負(fù)荷時(shí)允許不高于 107.5UN。(3) 恒調(diào)壓方式。介于上述兩種情況之間的中樞點(diǎn),可采用“恒調(diào)壓”方式,即在任何負(fù)荷下都保持中樞點(diǎn)電壓為一基本不變得數(shù)值,如, 102105UN。上述都是系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的調(diào)壓要求。系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),對(duì)電壓質(zhì)量的要求允許適當(dāng)降低。電壓調(diào)整的方法:電壓調(diào)整,必須根據(jù)系統(tǒng)的具體要求,在不同的結(jié)點(diǎn),采用不同的方法。(1) 增減無功功率進(jìn)行調(diào)壓,如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器調(diào)壓。(2) 改變有功和無功的重新分布進(jìn)行調(diào)壓,如調(diào)壓變壓器、改變變壓器分接頭的調(diào)壓。(3) 改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)壓,如串聯(lián)電容器、停投并列運(yùn)行變壓器的

22、調(diào)壓。18、什么叫不對(duì)稱運(yùn)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(duì)稱(正常運(yùn)行狀況)性的破壞,均稱為不對(duì)稱運(yùn)行。如各相阻抗對(duì)稱性的破壞 , 負(fù)荷對(duì)稱性的破壞 , 電壓對(duì)稱性的破壞等情況下的工作狀態(tài)。非全相運(yùn)行是不對(duì)稱運(yùn)行的特殊情況。不對(duì)稱運(yùn)行產(chǎn)生的負(fù)序、零序電流會(huì)帶來許多不利影響。電力系統(tǒng)三相阻抗對(duì)稱性的破壞 , 將導(dǎo)致電流和電壓對(duì)稱性的破壞 , 因而會(huì)出現(xiàn)負(fù)序電流 , 如變壓器中性點(diǎn)接地 , 還會(huì)出現(xiàn)零序電流。當(dāng)負(fù)序電流流過發(fā)電機(jī)時(shí), 將產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) , 這個(gè)磁場(chǎng)將對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生下列影響:(1)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱;(2)機(jī)組振動(dòng)增大;(3)定子繞組由于負(fù)荷不平衡出現(xiàn)個(gè)別相繞組

23、過熱。不對(duì)稱運(yùn)行時(shí) , 變壓器三相電流不平衡 , 每相繞組發(fā)熱不一致 , 可能個(gè)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(duì)稱運(yùn)行時(shí) , 將引起系統(tǒng)電壓的不對(duì)稱 , 使電能質(zhì)量變壞 , 對(duì)用戶產(chǎn)生不良影響。對(duì)于異步電動(dòng)機(jī) , 一般情況下雖不致于破壞其正常工作 , 但也會(huì)引起出力減小 , 壽命降低。例如負(fù)序電壓達(dá)5%時(shí), 電動(dòng)機(jī)出力將降低 1015%,負(fù)序電壓達(dá) 7%時(shí), 則出力降低達(dá) 2025%。當(dāng)高壓輸電線一相斷開時(shí) , 較大的零序電流可能在沿輸電線平行架設(shè)的通訊線路中產(chǎn)生危險(xiǎn)的對(duì)地電壓 , 危及通訊設(shè)備和人員的安全 , 影響通訊質(zhì)量 , 當(dāng)輸電

24、線與鐵路平行時(shí) , 也可能影響鐵道自動(dòng)閉鎖裝置的正常工作。因此 , 電力系統(tǒng)不對(duì)稱運(yùn)行對(duì)通訊設(shè)備的電磁影響 , 應(yīng)當(dāng)進(jìn)行計(jì)算 , 必要時(shí)應(yīng)采取措施 , 減少干擾 , 或在通訊設(shè)備中 , 采用保護(hù)裝置。繼電保護(hù)也必須認(rèn)真考慮。 在嚴(yán)重的情況下 , 如輸電線非全相運(yùn)行時(shí) , 負(fù)序電流和零序電流可以在非全相運(yùn)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(hù)的工作狀態(tài) , 甚至引起不正確動(dòng)作。此外 , 在長時(shí)間非全相運(yùn)行時(shí) , 網(wǎng)絡(luò)中還可能同時(shí)發(fā)生短路 ( 包括非全相運(yùn)行的區(qū)內(nèi)和區(qū)外 ), 這時(shí) , 很可能使系統(tǒng)的繼電保護(hù)誤動(dòng)作。此外 , 電力系統(tǒng)在不對(duì)稱和非全相運(yùn)行

25、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(duì)稱狀態(tài)下保證對(duì)運(yùn)行人員的安全來加以檢驗(yàn)。不對(duì)稱運(yùn)行時(shí) , 各相電流大小不等 , 使系統(tǒng)損耗增大 , 同時(shí) , 系統(tǒng)潮流不能按經(jīng)濟(jì)分配 , 也將影響運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。19、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(fù)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(fù)荷供電時(shí) , 這些設(shè)備或負(fù)荷在傳遞 ( 如變壓器 ) 、變換 ( 如交直流換流器 ) 、吸收 ( 如電

26、弧爐 ) 系統(tǒng)發(fā)電機(jī)所供給的基波能量的同時(shí) , 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(jī)在焊接期間 , 其電弧

27、的點(diǎn)燃和劇烈變動(dòng)形成的高度非線性 , 使電流不規(guī)則地波動(dòng)。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(jī)變化的伏·安特性。對(duì)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(duì)電網(wǎng)的影響:諧波對(duì)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(huì)引起旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器振動(dòng)并發(fā)出噪聲,長時(shí)間的振動(dòng)會(huì)造成金屬疲勞和機(jī)械損壞。諧波對(duì)線路的主要危害是引起附加損耗。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(shí),諧波電壓升高,諧波

28、電流增大,引起繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng),損壞系統(tǒng)設(shè)備 ( 如電力電容器、電纜、電動(dòng)機(jī)等 ) ,引發(fā)系統(tǒng)事故,威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。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(bǔ)償設(shè)備不能正常運(yùn)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(dòng)數(shù);加裝交流濾波器、有源電力濾波器;加強(qiáng)諧波管理。20、何謂潛供電流 ?它對(duì)重合閘有何影響 ?如何防止 ?答:當(dāng)故障相(線路)自兩側(cè)切除后 , 非故障相(線路)與斷開相(線路)之間存在的電容耦合和電感耦合 , 繼續(xù)向故障相(線路)提供的電流稱為潛供電流 。潛供電流對(duì)滅弧產(chǎn)生影響, 由于此電流存在 , 將使

29、短路時(shí)弧光通道去游離受到嚴(yán)重阻礙, 而自動(dòng)重合閘只有在故障點(diǎn)電弧熄滅且絕緣強(qiáng)度恢復(fù)后才有可能成功。潛供電流值若較大,它將使重合閘失敗。為了保證重合閘有較高的重合成功率, 一方面可采取減小潛供電流的措施:如對(duì)500kV 中長線路高壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)加小電抗、短時(shí)在線路兩側(cè)投入快速單相接地開關(guān)等措施。另一方面可采用實(shí)測(cè)熄弧時(shí)間來整定重合閘時(shí)間。21、什么叫理論線損和管理線損?影響線損的因素有哪些 ?答:理論線損是在輸送和分配電能過程中無法避免的損失 , 是由當(dāng)時(shí)電力網(wǎng)的負(fù)荷情況和供電設(shè)備的參數(shù)決定的,這部分損失可以通過理論計(jì)算得出。管理線損是電力網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中的其他損失和各種不明損失。例如由于用戶電

30、度表有誤差 , 使電度表的讀數(shù)偏??;對(duì)用戶電度表的讀數(shù)漏抄、錯(cuò)算 , 帶電設(shè)備絕緣不良而漏電;以及無表用電和竊電等所損失的電量。影響線損的因素:(1) 管理制度不健全;(2) 運(yùn)行方式不盡合理;(3) 無功補(bǔ)償配置不合理;(4) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不盡合理。22、電力系統(tǒng)暫態(tài)有幾種形式? 各有什么特點(diǎn) ?答:電力系統(tǒng)暫態(tài)過程有三種:即波過程、電磁暫態(tài)過程和機(jī)電暫態(tài)過程。波過程是運(yùn)行操作或雷擊過電壓引起的過程。這類過程最短暫(微秒級(jí)),涉及電流、電壓波的傳播。波過程的計(jì)算不能用集中參數(shù),而要用分布參數(shù)。電磁暫態(tài)過程是由短路引起的電流、電壓突變及其后在電感、 電容型儲(chǔ)能元件及電阻型耗能元件中引起的過渡過程。

31、這類過程持續(xù)時(shí)間較波過程長(毫秒級(jí)) 。電磁暫態(tài)過程的計(jì)算要應(yīng)用磁鏈?zhǔn)睾阍?,引出暫態(tài)、次暫態(tài)電勢(shì)、電抗及時(shí)間常數(shù)等參數(shù),據(jù)此算出各階段短路的起始值及衰減時(shí)間特性。機(jī)電暫態(tài)過程是由大干擾引起的發(fā)電機(jī)輸出電功率突變所造成的轉(zhuǎn)子搖擺、 振蕩過程。這類過程既依賴于發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù),也依賴于發(fā)電機(jī)的機(jī)械參數(shù),并且電氣運(yùn)行狀態(tài)與機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)相互關(guān)聯(lián),是一種機(jī)電聯(lián)合的一體化的動(dòng)態(tài)過程。這類過程的持續(xù)時(shí)間最長(秒級(jí))。23、什么叫波阻抗 ?答:電磁波沿線路單方向傳播時(shí),行波電壓與行波電流絕對(duì)值之比稱為波阻抗。Z CL0C0其值為單位長度線路電感Lo 與電容 Co 之比的平方根。Zc 即為該線路的波阻抗或稱特

32、征阻抗。不同輸電線路線路的波阻抗參考值如下表所示:電壓( kV)分裂數(shù)波阻抗( )22013752202310330230950032905004260750426024、什么叫自然功率 ?答:輸電線路既能產(chǎn)生無功功率( 由于分布電容 ) 又消耗無功功率 ( 由于串聯(lián)阻抗 ) 。當(dāng)沿線路傳送某一固定有功功率 , 線路上的這兩種無功功率恰能相互平衡時(shí), 這個(gè)有功功率 , 叫做線路的“自然功率”或“波阻抗功率”, 因?yàn)檫@種情況相當(dāng)于在線路末端接入了一個(gè)線路波阻抗值的負(fù)荷。若傳輸?shù)挠泄β实陀诖酥? 線路將向系統(tǒng)送出無功功率;而高于此值時(shí), 則將吸收系統(tǒng)的無功功率。各電壓等級(jí)線路的自然功率參考值如下

33、表所示:電壓( kV)分裂數(shù)自然功率( MW)2201130220215733023505003925500410007504215025、電力系統(tǒng)有哪些大擾動(dòng) ?答:電力系統(tǒng)大擾動(dòng)主要指:各種短路故障、各種突然斷線故障、斷路器無故障跳閘、非同期并網(wǎng)(包括發(fā)電機(jī)非同期并列) ;大型發(fā)電機(jī)失磁、大容量負(fù)荷突然啟停等。26、中性點(diǎn)接地方式有幾種 ?什么叫大電流、小電流接地系統(tǒng)?其劃分標(biāo)準(zhǔn)如何 ?答:我國電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式主要有兩種,即:(1) 中性點(diǎn)直接接地方式 ( 包括中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式 ) 。(2) 中性點(diǎn)不接地方式(包括中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式)。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)(包括中性點(diǎn)經(jīng)小電

34、阻接地系統(tǒng) ) ,發(fā)生單相接地故障時(shí),接地短路電流很大,這種系統(tǒng)稱為大接地電流系統(tǒng)。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)(包括中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)),發(fā)生單相接地故障時(shí),由于不構(gòu)成短路回路,接地故障電流往往比負(fù)荷電流小得多,故稱其為小接地電流系統(tǒng)。劃分標(biāo)準(zhǔn)在我國為:X0/X 1 4 5 的系統(tǒng)屬于大接地電流系統(tǒng),X0 /X 145 的系統(tǒng)屬于小接地電流系統(tǒng)。注: X0 為系統(tǒng)零序電抗, X1 為系統(tǒng)正序電抗。27、大、小電流接地系統(tǒng) ,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)各有什么特點(diǎn) ?兩種接地系統(tǒng)各用于什么電壓等級(jí)?答:中性點(diǎn)運(yùn)行方式主要分兩類,即直接接地和不接地。直接接地系統(tǒng)供電可靠性低。這種系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí) ,

35、 出現(xiàn)了除中性點(diǎn)外的另一個(gè)接地點(diǎn) , 構(gòu)成了短路回路 , 接地相電流很大 , 為了防止損壞設(shè)備 , 必須迅速切除接地相甚至三相。不接地系統(tǒng)供電可靠性高 , 但對(duì)絕緣水平的要求也高。因這種系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí) , 不構(gòu)成短路回路 , 接地相電流不大 , 不必立即切除接地相 , 但這時(shí)非接地相的對(duì)地電壓卻升高為相電壓的倍。在電壓等級(jí)較高的系統(tǒng)中, 絕緣費(fèi)用在設(shè)備總價(jià)格中占相當(dāng)大比重 , 降低絕緣水平帶來的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著,一般就采用中性點(diǎn)直接接地方式 , 而以其它措施提高供電可靠性。反之,在電壓等級(jí)較低的系統(tǒng)中,一般就采用中性點(diǎn)不接地方式以提高供電可靠性。在我國 ,110 千伏及以上的系統(tǒng)采用

36、中性點(diǎn)直接接地方式 ,60 千伏及以下系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不直接接地方式。28、什么是對(duì)稱分量法 ?答:由線性數(shù)學(xué)計(jì)算可知:三個(gè)不對(duì)稱的相量,可以唯一地分解為三組對(duì)稱的相量(分量)。因此,在線性電路中,系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí),將網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的三相不對(duì)稱的電壓和電流 , 分解為正、負(fù)、零序三組對(duì)稱分量,分別按對(duì)稱三相電路去解 , 然后將其結(jié)果疊加起來。這種分析不對(duì)稱的三相電路的方法叫對(duì)稱分量法。29、什么是電力系統(tǒng)序參數(shù) ?零序參數(shù)有何特點(diǎn) ?與變壓器接線組別、中性點(diǎn)接地方式、輸電線架空地線、相鄰平行線路有何關(guān)系 ?答:對(duì)稱三相電路中 , 不同相序的電流流過時(shí) , 所遇到的阻抗是不同的,然而同一相序的電壓

37、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 , 稱為該元件的序參數(shù)(阻抗)。負(fù)序電抗是由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)反向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電抗,對(duì)于靜止元件(變壓器、線路、電抗器、電容器等)不論旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(fù)序電抗等于正序電抗。但對(duì)于發(fā)電機(jī),其正向與反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)引起的電樞反應(yīng)是不同的,反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(jī)的負(fù)序電抗是一介于X 及 X 的電抗值,遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(diǎn)接地方式有關(guān)。一般情況下,零序參數(shù)(阻抗)及零

38、序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)不一樣。對(duì)于變壓器,零序電抗則與其結(jié)構(gòu) ( 三個(gè)單相變壓器組還是三柱變壓器 ) 、繞組的連接 ( 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(diǎn)不接地的星形時(shí) , 從這一側(cè)來看 , 變壓器的零序電抗總是無窮大的。因?yàn)椴还芰硪粋?cè)的接法如何 , 在這一側(cè)加以零序電壓時(shí) , 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(diǎn)接地時(shí) , 從這星形側(cè)來看變壓器 , 零序電抗才是有限的(雖然有時(shí)還是很大的) 。對(duì)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 ,

39、 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(duì)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路中通過方向相同的零序電流時(shí), 不僅第一回路的任意兩相對(duì)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(duì)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(jìn)一步增大。30、什么情況下單相接地電流大于三相短路電流?答:故障點(diǎn)零序綜合阻抗 Zk0 小于正序綜合阻抗 Zk1 時(shí),單相接地故障電流大于三相短路電流。例如:在大量采用自耦變壓器的系統(tǒng)中,由于接地中性點(diǎn)多,系統(tǒng)故障點(diǎn)零序綜合阻抗 Zk

40、0 往往小于正序綜合阻抗Zk1,這時(shí)單相接地故障電流大于三相短路電流。31、小電流接地系統(tǒng)中 ,為什么采用中性點(diǎn)消弧線圈接地?消弧線圈有幾種補(bǔ)償方式 ?答:中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),接地點(diǎn)將通過接地線路對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)電網(wǎng)的全部對(duì)地電容電流。如果此電容電流相當(dāng)大,就會(huì)在接地點(diǎn)產(chǎn)生間歇性電弧,引起過電壓,從而使非故障相對(duì)地電壓極大增加。在電弧接地過電壓的作用下,可能導(dǎo)致絕緣損壞,造成兩點(diǎn)或多點(diǎn)的接地短路,使事故擴(kuò)大。為此,我國采取的措施是:當(dāng)各級(jí)電壓電網(wǎng)單相接地故障時(shí),如果接地電容電流超過一定數(shù)值 (35kV 電網(wǎng)為 10A,10kV 電網(wǎng)為 10A, 3 6kV 電網(wǎng)為 30A),就

41、在中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈,其目的是利用消弧線圈的感性電流補(bǔ)償接地故障時(shí)的容性電流,使接地故障電流減少,以致自動(dòng)熄弧,保證繼續(xù)供電。中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈的目的是利用消弧線圈的感性電流補(bǔ)償接地故障時(shí)的容性電流, 使接地故障電流減少。通常這種補(bǔ)償有三種不同方式,即欠補(bǔ)償、全補(bǔ)償和過補(bǔ)償。(1) 欠補(bǔ)償。補(bǔ)償后電感電流小于電容電流,或者說補(bǔ)償?shù)母锌勾笥诰€路容抗,電網(wǎng)以欠補(bǔ)(2) 全補(bǔ)償。補(bǔ)償后電感電流等于電容電流,或者說補(bǔ)償?shù)母锌沟扔诰€路容抗,電網(wǎng)以全補(bǔ)償?shù)姆绞竭\(yùn)行(實(shí)際此方式電網(wǎng)處于諧振狀態(tài),不能正常運(yùn)行) 。(3) 過補(bǔ)償。補(bǔ)償后電感電流大于電容電流,或者說補(bǔ)償?shù)母锌剐∮诰€路容抗,電網(wǎng)以過補(bǔ)32、什么叫

42、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行?電力系統(tǒng)穩(wěn)定共分幾類 ?答:當(dāng)電力系統(tǒng)受到擾動(dòng)后,能自動(dòng)地恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài),或者憑借控制設(shè)備的作用過渡到新的穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行,即謂電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定從廣義角度來看,可分為:(1)發(fā)電機(jī)同步運(yùn)行的穩(wěn)定性問題(根據(jù)電力系統(tǒng)所承受的擾動(dòng)大小的不同,又可分為靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定三大類);(2)電力系統(tǒng)無功不足引起的電壓穩(wěn)定性問題;(3)電力系統(tǒng)有功功率不足引起的頻率穩(wěn)定性問題。33、各類穩(wěn)定的具體含義是什么?答:各類穩(wěn)定的具體含義是:(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(dòng)恢復(fù)到起始運(yùn)行狀態(tài)。(2)電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)在某

43、種運(yùn)行方式下突然受到大的擾動(dòng)后,經(jīng)過一個(gè)機(jī)電暫態(tài)過程達(dá)到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)或回到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。(3)電力系統(tǒng)的動(dòng)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(jī)電耦合的次同步振蕩、同步電機(jī)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(yùn)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(yùn)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(shí),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(yùn)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(jī)組相繼退出運(yùn)行,造成大面積

44、停電,也就是頻率崩潰。34、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(yùn)行時(shí)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(chǔ)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(jī)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(bǔ)償;(5)采用自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置;(6)采用直流輸電。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)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(yùn)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

45、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(gè)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。35、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(jī)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(shí),為了限制事故進(jìn)一步擴(kuò)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(hù)實(shí)現(xiàn)快速切除故障;( 2)線路采用自動(dòng)重合閘

46、;( 3)采用快速勵(lì)磁系統(tǒng);( 4)發(fā)電機(jī)增加強(qiáng)勵(lì)倍數(shù);( 5)汽輪機(jī)快速關(guān)閉汽門;( 6)發(fā)電機(jī)電氣制動(dòng);( 7)變壓器中性點(diǎn)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(qiáng)行串聯(lián)電容器補(bǔ)償;( 10)采用發(fā)電機(jī)線路單元結(jié)線方式;( 11)實(shí)現(xiàn)連鎖切機(jī);( 12)采用靜止無功補(bǔ)償裝置;( 13)系統(tǒng)設(shè)置解列點(diǎn);( 14)系統(tǒng)穩(wěn)定破壞后,必要且條件許可時(shí),可以讓發(fā)電機(jī)短期異步運(yùn)行,盡快投入系統(tǒng)備用電源,然后增加勵(lì)磁,實(shí)現(xiàn)機(jī)組再同步。36、采用單相重合閘為什么可以提高暫態(tài)穩(wěn)定性?答:采用單相重合閘后,由于故障時(shí)切除的是故障相而不是三相, 在切除故障相后至重合閘前的一段時(shí)間里 , 送

47、電端和受電端沒有完全失去聯(lián)系(電氣距離與切除三相相比 , 要小得多),如圖所示, 這就可以減少加速面積,增加減速面積,提高暫態(tài)穩(wěn)定性。圖中:為故障前的功角特性曲線;為切除一相后的功角特性曲線;為一相故障后的功角特性曲線。 0 為故障開始時(shí)刻的功角;q 為故障切除時(shí)刻的功角; H 為單相重合時(shí)刻的功角。37、什么叫同步發(fā)電機(jī)的同步振蕩和異步振蕩?答:同步振蕩:當(dāng)發(fā)電機(jī)輸入或輸出功率變化時(shí),功角 將隨之變化,但由于機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性,不能立即達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值,需要經(jīng)過若干次在新的 值附近振蕩之后,才能穩(wěn)定在新的 下運(yùn)行。這一過程即同步振蕩,亦即發(fā)電機(jī)仍保持在同步運(yùn)行狀態(tài)下的振蕩。異步振蕩:發(fā)電機(jī)因某

48、種原因受到較大的擾動(dòng),其功角 在 0360°之間周期性地變化,發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)失去同步運(yùn)行的狀態(tài)。在異步振蕩時(shí),發(fā)電機(jī)一會(huì)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài),一會(huì)工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。38、如何區(qū)分系統(tǒng)發(fā)生的振蕩屬同步振蕩還是異步振蕩?答:異步振蕩的明顯特征是,系統(tǒng)頻率不能保持同一個(gè)頻率,且所有電氣量和機(jī)械量波動(dòng)明顯偏離額定值。如發(fā)電機(jī)、變壓器和聯(lián)絡(luò)線的電流表,功率表周期性地大幅度擺動(dòng);電壓表周期性大幅擺動(dòng),振蕩中心的電壓擺動(dòng)最大,并周期性地降到接近于零;失步的發(fā)電廠間的聯(lián)絡(luò)線的輸送功率往復(fù)擺動(dòng);送端系統(tǒng)頻率升高,受端系統(tǒng)的頻率降低并有擺動(dòng)。同步振蕩時(shí), 其系統(tǒng)頻率能保持相同, 各電氣量的波動(dòng)范圍不大, 且振

49、蕩在有限的時(shí)間內(nèi)衰減從而進(jìn)入新的平衡運(yùn)行狀態(tài)。39、系統(tǒng)振蕩事故與短路事故有什么不同?答: 電力系統(tǒng)振蕩和短路的主要區(qū)別是 :(1) 振蕩時(shí)系統(tǒng)各點(diǎn)電壓和電流值均作往復(fù)性擺動(dòng), 而短路時(shí)電流、電壓值是突變的。此外 ,振蕩時(shí)電流、電壓值的變化速度較慢, 而短路時(shí)電流、電壓值突然變化量很大。(2) 振蕩時(shí)系統(tǒng)任何一點(diǎn)電流與電壓之間的相位角都隨功角的變化而改變;而短路時(shí) , 電流與電壓之間的角度是基本不變的。(3) 振蕩時(shí)系統(tǒng)三相是對(duì)稱的;而短路時(shí)系統(tǒng)可能三相不對(duì)稱。40、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(shí)一般現(xiàn)象是什么?答:引起系統(tǒng)振蕩的原因有:(1) 電力線路輸送功率超過極限值造成

50、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 , 引起動(dòng)穩(wěn)定破壞而失去同步;(4) 大容量機(jī)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(shí)一般現(xiàn)象:(1) 發(fā)電機(jī),變壓器,線路的電壓表,電流表及功率表周期性地劇烈擺動(dòng),發(fā)電機(jī)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(jī)或系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線上的電流表和功率表擺動(dòng)得最大。

51、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(dòng)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(dòng)。41、什么是電壓崩潰?對(duì)系統(tǒng)與用戶有何影響?答:如圖所示: QF 和 QFH分別為系統(tǒng)內(nèi)某點(diǎn)的無功電源與無功負(fù)荷的電壓特性曲線。假設(shè)這時(shí)所有的無功電源容量都已調(diào)至最大。在某一時(shí)刻,無功電源和無功負(fù)荷在點(diǎn)1 達(dá)到平衡 , 運(yùn)行電壓為U1。隨著無功負(fù)荷的增長(增加值為QFH1),由于無功電源已不能增加, 實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)不是

52、QFH2 上對(duì)應(yīng) U1 的點(diǎn) , 而是在 QFH2與 QF 的交點(diǎn) 2 處,運(yùn)行電壓為U2 。同理,當(dāng)無功負(fù)荷繼續(xù)增加QFH2 時(shí),實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)是 QFH3與 QF的切點(diǎn) 3 處,此點(diǎn) dQ/dU=0,運(yùn)行電壓為 ULJ。我們稱 ULJ 為臨界電壓。電力系統(tǒng)運(yùn)行電壓如果等于(或低于)臨界電壓, 那么 , 如擾動(dòng)使負(fù)荷點(diǎn)的電壓下降,將使無功電源永遠(yuǎn)小于無功負(fù)荷, 從而導(dǎo)致電壓不斷下降最終到零(如果無功負(fù)荷增加很多, 以致使 QFH不能和 QF 曲線相交時(shí) , 電壓會(huì)迅速下降至零) 。這種電壓不斷下降最終到零的現(xiàn)象稱為電壓崩潰?;蛘呓凶鲭娏ο到y(tǒng)電壓不穩(wěn)定。電壓降落的持續(xù)時(shí)間一般較長, 從幾秒到幾十分鐘不等, 電壓崩潰會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)大量損失負(fù)荷,甚至大面積停電或使系統(tǒng)(局部電網(wǎng))瓦解。42、什么叫頻率崩潰 ?答:如圖所示: B 和 A 分別為發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的有功頻率特性曲線。某一時(shí)刻,發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的有功負(fù)荷在點(diǎn) 0 達(dá)到平衡 , 系統(tǒng)頻率為 f 0 。隨著有功負(fù)荷的增長,由于發(fā)電機(jī)調(diào)速器的作用,發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的有功負(fù)荷在點(diǎn) 1 達(dá)到平衡 , 系統(tǒng)頻率為 f 1。當(dāng)有功負(fù)荷繼續(xù)增加時(shí)(經(jīng)過點(diǎn) 2 后) , 由于發(fā)電廠的汽壓、供水量、水頭等隨頻率的變化而下降 , 所以出力不僅不可能增大 , 反而是隨著頻率的下降而下降。即發(fā)電機(jī)的實(shí)際出力特性

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