電力系統(tǒng)的基本知識

電力系統(tǒng)的基本知識1、什么叫電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和振蕩？

答：電力系統(tǒng)正常運行時，原動機供應發(fā)電機的功率總是等于發(fā)電機送給系統(tǒng)供負荷消耗的功率，當電力系統(tǒng)受到擾動，使上述功率平衡關系受到破壞時，電力系統(tǒng)應能自動地恢復到原來的運行狀態(tài)，或者憑借掌握設備的作用過度到新的功率平衡狀態(tài)運行，即謂電力系統(tǒng)穩(wěn)定。這是電力系統(tǒng)維持穩(wěn)定運行的力量，是電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定（簡稱穩(wěn)定）討論的課題。

電力系統(tǒng)穩(wěn)定分為靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定。靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到微小的擾動（如負載和電壓較小的變化）后，能自動地恢復到原來運行狀態(tài)的力量。暫態(tài)穩(wěn)定對應的是電網受到大擾動的狀況。

系統(tǒng)的各點電壓和電流均作往復搖擺，系統(tǒng)的任何一點電流與電壓之間的相位角都隨功角δ的變化而轉變、頻率下降等我們通常把這種現(xiàn)象叫電力系統(tǒng)振蕩。

2、電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)分是什么？

答：電力系統(tǒng)振蕩和短路的主要區(qū)分是：

振蕩時系統(tǒng)各點電壓和電流值均作往復搖擺，而短路時電流、電壓值是突變的。此外，振蕩時電流、電壓值的變化速度較慢，而短路時的電流、電壓值突變量很大。

振蕩時系統(tǒng)任何一點電流與電壓之間的相位角隨功角δ的變化而轉變；而短路時，電流與電壓之間的相位是基本不變的。

振蕩時無零序和負序重量，短路時有零序和負序重量。

3、電力系統(tǒng)振蕩時，對繼電愛護裝置有那些影響？那些愛護裝置不受影響？

答：電力系統(tǒng)振蕩時，對繼電愛護裝置的電流繼電器、阻抗繼電器有影響。

對電流繼電器的影響。當愛護裝置的時限大于1.5-2秒時，就可能躲過振蕩不誤動作。

對阻抗繼電器的影響。I↑U↓愛護動作，I↓U↑愛護返回。距離ⅠⅡ段采納振蕩閉鎖原理躲開系統(tǒng)振蕩，以防止阻抗繼電器誤動作。

原理上不受振蕩影響的的愛護有相差動愛護，和電流差動縱聯(lián)愛護，零序電流愛護等。

4、我國電力系統(tǒng)中性點接地有幾種方式？它們對繼電愛護的要求是什么？

答：我國電力系統(tǒng)中性點接地有三種方式：①中性點直接接地方式；②中性點經過消弧線圈接地方式；③中性點不接地方式。

110KV以上電網的中性點均采納第①種接地方式。在這種系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時接地短路電流很大，故稱大接地電流系統(tǒng)。在大接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障的幾率較高，可占短路故障的70%左右，因此要求其接地愛護能靈敏、牢靠、快速、有選擇地切除短路接地故障，以免危及電氣設備的平安。

3-35KV電網的中性點采納第②或第③種接地方式。在這種系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時接地短路電流較小，故稱小接地電流系統(tǒng)。在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，并不破壞系統(tǒng)線電壓的對稱性，系統(tǒng)還可以連續(xù)運行1-2個小時，同時由絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出無選擇性信號，由值班人員實行措施加以消退。

5、小接地電流系統(tǒng)中，為什么采納中性點經消弧線圈接地？

答：中性點非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，接地點將通過接地線路對應電壓等級電網的全部對地電容電流。假如此電容電流相當大，就會在接地點產生間歇性電弧，引起過電壓，從而使非故障相對地電壓極大增加。在電弧接地過電壓的作用下，可能導致絕緣損壞，造成兩點或多點的接地短路，使事故擴大。為此，我國實行的措施是：當各級電壓電網單相接地故障時，假如接地電容電流超過肯定數值（35KV電網為10A、10KV電網為20A、3-6KV電網為30A），就在中性點裝設消弧線圈，其目的是利用消弧線圈的感性電流補償接地故障時的容性電流，使接地故障電流削減，以至自動消弧，保證連續(xù)供電。

6、什么是消弧線圈的欠補償、全補償、過補償？中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)為什么普遍采納過補償運行方式？

答：中性點裝設消弧線圈的目的是利用消弧線圈的感性電流補償接地故障時的容性電流，使接地故障電流削減。通常這種補償有三種不同的運行方式，即欠補償、全補償和過補償。

①欠補償：補償后電感電流小于電容電流。

②過補償：補償后電感電流大于電容電流。

③全補償：補償后電感電流等于電容電流。

中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)采納全補償時，無論不對稱電壓的大小如何，都將因發(fā)生串聯(lián)共振而使消弧線圈感受到很高的電壓。因此，要避開全補償運行方式的發(fā)生，而采納過補償的方式或欠補償的方式，但實際上一般都采納過補償的運行方式，其主要緣由如下：

①欠補償電網發(fā)生故障時，簡單消失很高的過電壓。例如，當電網中因故障或其它緣由而切除部分線路后，在欠補償電網中就有可能形成全補償的運行方式而造成串聯(lián)共振，從而引起很高的中性點位移電壓與過電壓，在欠補償電網中也會消失很大的中性點位移而危及絕緣。只要采納欠補償的運行方式，這一缺點是無法避開的。

②欠補償電網在正常運行時，假如三相不對稱度較大，還有可能消失數值很大的鐵磁共振過電壓。這種過電壓是因欠補償的消弧線圈（它的WL＞1/3WC0）和線路電容3C0發(fā)生鐵磁共振而引起。如采納過補償運行方式，就不會消失這種鐵磁共振現(xiàn)象。

③電力系統(tǒng)往往是不斷進展和擴大的，電網的對地電容亦將隨之增大。假如采納過補償，原裝的消弧線圈仍可以使用一段時間，至多由過補償轉變?yōu)榍费a償運行，但假如原來就采納欠補償的運行方式，則系統(tǒng)一有進展就必需馬上補償容量。

④由于過補償時流過接地點的是電感電流，熄弧后故障相電壓恢復速度較慢，因而接地電弧不易重燃。

⑤采納過補償時，系統(tǒng)頻率的降低只能使過補償度臨時增大，這在正常運行時毫無問題；反之，假如欠補償，系統(tǒng)頻率的降低使之接近于全補償，從而引起中性點位移電壓的增大。

二、電力系統(tǒng)對繼電愛護的基本要求：

1、什么是繼電愛護和平安自動裝置？

答：當電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其平安事項的時候，需要有向運行值班人員準時發(fā)出警告信號，或者直接向所掌握的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些大事進展的一種自動化措施和設備。實現(xiàn)這種自動化措施、用于愛護電力元件的成套硬件設備，一般通稱為繼電愛護裝置；用于愛護電力系統(tǒng)的，則通稱為電力系統(tǒng)平安自動裝置。繼電愛護裝置是保證電力元件平安運行的基本設備，任何電力元件不得在無繼電愛護的狀態(tài)下運行。電力系統(tǒng)平安自動裝置則用以快速恢復電力系統(tǒng)的完整性，防止發(fā)生和中止已開頭發(fā)生的足以引起電力系統(tǒng)長期大面積停電的重大系統(tǒng)事故，如失去電力系統(tǒng)穩(wěn)定、頻率崩潰或電壓崩潰等。

2、繼電愛護在電力系統(tǒng)中的任務是什么？

答：繼電愛護的基本任務：

⑴當被愛護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應當由該元件的繼電愛護裝置快速精確?????地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件準時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地削減對電力元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)平安供電的影響，并滿意電力系統(tǒng)的某些特定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。

⑵反應電氣設備的不正常工作狀況，并依據不正常工作狀況和設備運行維護條件的不同（例如有無常常值班人員）發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些連續(xù)運行而會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作狀況的繼電愛護裝置容許帶肯定的延時動作。

3、電力系統(tǒng)對繼電愛護的基本要求是什么？

答：對電力系統(tǒng)繼電愛護的基本性能要求有牢靠性、選擇性、快速性、靈敏性。這些要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要針對不同的使用條件，分別進行協(xié)調。

⑴牢靠性。繼電愛護牢靠性是對電力系統(tǒng)繼電愛護的最基本要求，它又分為兩個方面，即可信任性與平安性。