電力基礎(chǔ)知識(shí)概述

1、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,所有原來帶的全部負(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。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(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)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(多為4×400mm2導(dǎo)線)也遠(yuǎn)小于220kV線路（多為2×240或1×400mm2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)，需要保證輸電能力或?yàn)楸Ｖ匾?fù)荷而又不得不電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。2、常用母線接線方式有何特點(diǎn)?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(yùn)行操作方便且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn),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(shí),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(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)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：它具有接線簡單,開關(guān)設(shè)備少,操作簡便,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)。3、電力系統(tǒng)負(fù)荷分幾類?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。4、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)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。在電力系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),僅靠一次調(diào)整是不能恢復(fù)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)ADC自動(dòng)地操作，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。5、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：6、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)基本上按分層分區(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)各樞紐電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。7、影響系統(tǒng)電壓的因素是什么?答：系統(tǒng)電壓是由系統(tǒng)的潮流分布決定的，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。8、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,當(dāng)變壓器的中性點(diǎn)接地時(shí),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,這個(gè)磁場將對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生下列影響：⑴發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱；⑵機(jī)組振動(dòng)增大；⑶定子繞組由于負(fù)荷不平衡出現(xiàn)個(gè)別相繞組過熱。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10∽15%,負(fù)序電壓達(dá)7%時(shí),則出力降低達(dá)20∽25%。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。9、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)的暫態(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。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、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)）。10、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適能相互平衡時(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表所示：11、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。12、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Zk0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。13、什么叫電力系統(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。14、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，造成大面積停電，也就是頻率崩潰。15、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。

16、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；（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。

17、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：Ⅰ為故障前的功角特性曲線；Ⅱ?yàn)榍谐幌嗪蟮墓翘匦郧€；Ⅲ為一相故障后的功角特性曲線。δ0為故障開始時(shí)刻的功角；δq為故障切除時(shí)刻的功角；δH為單相重合時(shí)刻的功角。18、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δ將隨之變化，但由于機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性，δ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δ值附近振蕩之后，才能穩(wěn)定在新的δ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)因某種原因受到較大的擾動(dòng)，其功角δ在0∽360°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)。19、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：異步振蕩其明顯特征是，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)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)。20、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: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。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。振蕩時(shí)系統(tǒng)三相是對(duì)稱的；而短路時(shí)系統(tǒng)可能出現(xiàn)三相不對(duì)稱。21、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?yàn)椋狠旊娋€路輸送功率超過極限值造成靜態(tài)穩(wěn)定破壞；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；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；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；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的劇烈擺動(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。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)。22、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ΔQFH1），由于無功電源已不能增加,實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)不是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ΔQFH2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。23、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。在某一時(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f0。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f1。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)際出力特性是沿曲線2-3-4變化的。當(dāng)有功負(fù)荷的增加使發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的有功頻率特性曲線相切時(shí)（對(duì)應(yīng)點(diǎn)3）,此點(diǎn),dP/df=0，運(yùn)行頻率為fLJ。我們稱fLJ為臨界頻率。電力系統(tǒng)運(yùn)行頻率如果等于（或低于）臨界頻率,那么,如擾動(dòng)使系統(tǒng)頻率下降，將迫使發(fā)電機(jī)出力減少，從而使系統(tǒng)頻率進(jìn)一步下降,有功不平衡加劇,形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致頻率不斷下降最終到零（如果有功負(fù)荷增加很多或大機(jī)組低頻保護(hù)動(dòng)作掉閘,以致使A不能和B曲線相交時(shí),系統(tǒng)頻率會(huì)迅速下降至零）。這種頻率不斷下降最終到零的現(xiàn)象稱為頻率崩潰?；蛘呓凶鲭娏ο到y(tǒng)頻率不穩(wěn)定。24、什么叫低頻振蕩？產(chǎn)生的主要原因是什么？答：并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)間在小干擾下發(fā)生的頻率為0.2～2.5赫茲范圍內(nèi)的持續(xù)振蕩現(xiàn)象叫低頻振蕩。低頻振蕩產(chǎn)生的原因是由于電力系統(tǒng)的負(fù)阻尼效應(yīng)，常出現(xiàn)在弱聯(lián)系、遠(yuǎn)距離、重負(fù)荷輸電線路上，在采用快速、高放大倍數(shù)勵(lì)磁系統(tǒng)的條件下更容易發(fā)生。25、電力系統(tǒng)過電壓分幾類?其產(chǎn)生原因及特點(diǎn)是什么?答：電力系統(tǒng)過電壓分以下幾種類型：（1）大氣過電壓：由直擊雷引起，特點(diǎn)是持續(xù)時(shí)間短暫，沖擊性強(qiáng)，與雷擊活動(dòng)強(qiáng)度有直接關(guān)系，與設(shè)備電壓等級(jí)無關(guān)。因此，220KV以下系統(tǒng)的絕緣水平往往由防止大氣過電壓決定。（2）工頻過電壓：由長線路的電容效應(yīng)及電網(wǎng)運(yùn)行方式的突然改變引起，特點(diǎn)是持續(xù)時(shí)間長，過電壓倍數(shù)不高，一般對(duì)設(shè)備絕緣危險(xiǎn)性不大，但在超高壓、遠(yuǎn)距離輸電確定絕緣水平時(shí)起重要作用。（3）操作過電壓：由電網(wǎng)內(nèi)開關(guān)操作引起，特點(diǎn)是具有隨機(jī)性，但最不利情況下過電壓倍數(shù)較高。因此，330KV及以上超高壓系統(tǒng)的絕緣水平往往由防止操作過電壓決定。（4）諧振過電壓：由系統(tǒng)電容及電感回路組成諧振回路時(shí)引起，特點(diǎn)是過電壓倍數(shù)高、持續(xù)時(shí)間長。26、電力系統(tǒng)工頻過電壓的產(chǎn)生原因及防范措施有那些？答：電力系統(tǒng)工頻過電壓的原因主要有以下幾點(diǎn)：空載長線路的電容效應(yīng)；不對(duì)稱短路引起的非故障相電壓升高；甩負(fù)荷引起的工頻電