電力人必備：史上最全電力系統(tǒng)90問

1、什么是動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)?

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)。

2、現(xiàn)代電網(wǎng)有哪些特點(diǎn)?

答:1)由較強(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),電壓等級(jí)相對(duì)簡化。

3)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,有較高的供電可 靠性。

4)具有相應(yīng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng),高度自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)和高度現(xiàn)代化的通信系統(tǒng)。

5)具有適應(yīng)電力市場(chǎng)運(yùn)營的技術(shù)支持系統(tǒng),有利于合理利用能源。

3、區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的意義與作用是什么?

答：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。

4、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)各樞紐點(diǎn)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。

5、簡述電力系統(tǒng)電壓特性與頻率特性的區(qū)別是什么?

答： 電力系統(tǒng)的頻率特性取決于負(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)的電壓通常情況下是不完全相同的,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。

6、什么是系統(tǒng)電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)、中樞點(diǎn)?有何區(qū)別?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。

7、試述電力系統(tǒng)諧波對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響?

答:諧波對(duì)電網(wǎng)的影響主要有:

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,諧波電流增大,引起繼電保護(hù)及安全自動(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。

8、何謂潛供電流?它對(duì)重合閘有何影響?如何防止?

答：當(dāng)故障線路故障相自兩側(cè)切除后,非故障相與斷開相之間存在的電容耦合和電感耦合,繼續(xù)向故障相提供的電流稱為潛供電流。

由于潛供電流存在,對(duì)故障點(diǎn)滅弧產(chǎn)生影響,使短路時(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)以后才有可能重合成功。潛供電流值較大時(shí),故障點(diǎn)熄弧時(shí)間較長,將使重合閘重合失敗。

為了減小潛供電流,提高重合閘重合成功率,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。

9、什么叫電力系統(tǒng)理論線損和管理線損?

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。例如由于用戶電能表有誤差,使電能表的讀數(shù)偏小;對(duì)用戶電能表的讀數(shù)漏抄、錯(cuò)算,帶電設(shè)備絕緣不良而漏電,以及無電 能表用電和竊電等所損失的電量。

10、什么叫自然功率?

答:運(yùn)行中的輸電線路既能產(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)線路中輸送某一數(shù)值的有功功率時(shí),線路上的這兩種無功功率恰好能相互平衡,這個(gè)有功功率的數(shù)值叫做線路的自然功率或波阻抗功率。

11、電力系統(tǒng)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)不直接接地方式(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)不直接接地系統(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),由于不直接構(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)。

在我國劃分標(biāo)準(zhǔn)為:X0/X1≤4～5的系統(tǒng)屬于大接地電流系統(tǒng),X0/X1>4～5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。

12、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地和不直接接地系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)各有什么特點(diǎn)?

答: 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式主要分兩類,即直接接地和不直接接地。直接接地系統(tǒng)供電可靠性相對(duì)較低。這種系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí),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。不直接接地系統(tǒng)供電可靠性相對(duì)較高,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),不直接構(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1.7倍。

13、小電流接地系統(tǒng)中,為什么采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地?

答: 小電流接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí),接地點(diǎn)將通過接地故障線路對(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,使非故障相對(duì)地電壓有較大增加。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)小電流接地系統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(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,使接地故障點(diǎn)電流減少,提高自動(dòng) 熄弧能力并能自動(dòng)熄弧,保證繼續(xù)供電。

14、什么情況下單相接地故障電流大于三相短路故障電流?

答:當(dāng)故障點(diǎn)零序綜合阻抗小于正序綜合阻抗時(shí),單相接地故障電流將大于三相短路故障電流。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)零序綜合阻抗往往小于正序綜合阻抗,這時(shí)單相接地故障電流大于三相短路故障電流。

15、什么是電力系統(tǒng)序參數(shù)?零序參數(shù)有何特點(diǎn)?

答:對(duì)稱的三相電路中,流過不同相序的電流時(shí),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,稱為該元件的序參數(shù)(阻抗)

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)及零序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)不一樣。

16、零序參數(shù)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)于變壓器,零序電抗與其結(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,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。

17、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。

18、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),這樣可以減少加速面積,增加減速面積,提高暫態(tài)穩(wěn)定性。

19、簡述同步發(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)。

20、如何區(qū)分系統(tǒng)發(fā)生的振蕩屬異步振蕩還是同步振蕩?

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)。

21、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)可能出現(xiàn)三相不對(duì)稱。

22、引起電力系統(tǒng)異步振蕩的主要原因是什么?

答：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(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。

23、系統(tǒng)振蕩時(shí)的一般現(xiàn)象是什么?

答：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)。

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、超高壓電網(wǎng)并聯(lián)電抗器對(duì)于改善電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況有哪些功能?

答：1、減輕空載或輕載線路上的電容效應(yīng),以降低工頻暫態(tài)過電壓。

2、改善長距離輸電線路上的電壓分布。

3、使輕負(fù)荷時(shí)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(dòng),同時(shí)也減輕了線路上的功率損失。

4、在大機(jī)組與系統(tǒng)并列時(shí),降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓,便于發(fā)電機(jī)同期并列。

5、防止發(fā)電機(jī)帶長線路可能出現(xiàn)的自勵(lì)磁諧振現(xiàn)象。

6、當(dāng)采用電抗器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地裝置時(shí),還可用小電抗器補(bǔ)償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動(dòng)熄滅,便于采用單相快速重合閘。

26、500kV電網(wǎng)中并聯(lián)高壓電抗器中性點(diǎn)加小電抗的作用是什么?

答:其作用是:補(bǔ)償導(dǎo)線對(duì)地電容,使相對(duì)地阻抗趨于無窮大,消除潛供電流縱分量,從而提高重合閘的成功率。 并聯(lián)高壓電抗器中性點(diǎn)小電抗阻抗大小的選擇應(yīng)進(jìn)行計(jì)算分析,以防止造成鐵磁諧振。

27、什么叫發(fā)電機(jī)的次同步振蕩?其產(chǎn)生原因是什么?如何防止?

答： 當(dāng)發(fā)電機(jī)經(jīng)由串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)木€路接入系統(tǒng)時(shí),如果串聯(lián)補(bǔ)償度較高,網(wǎng)絡(luò)的電氣諧振頻率較容易和大型汽輪發(fā)電機(jī)軸系的自然扭振頻率產(chǎn)生諧振,造成發(fā)電機(jī)大軸 扭振破壞。此諧振頻率通常低于同步(50赫茲)頻率,稱之為次同步振蕩。對(duì)高壓直流輸電線路(HVDC)、靜止無功補(bǔ)償器(SVC),當(dāng)其控制參數(shù)選擇不 當(dāng)時(shí),也可能激發(fā)次同步振蕩。

措施有:

1、通過附加或改造一次設(shè)備;

2、降低串聯(lián)補(bǔ)償度;

3、通過二次設(shè)備提供對(duì)扭振模式的阻尼(類似于PSS的原理)。

28、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)過電壓主要分以下幾種類型:大氣過電壓、工頻過電壓、操作過電壓、諧振過電壓。

產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)是:

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。

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。

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30KV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。

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。

29、何謂反擊過電壓?

答: 在發(fā)電廠和變電所中,如果雷擊到避雷針上,雷電流通過構(gòu)架接地引下線流散到地中,由于構(gòu)架電感和接地電阻的存在,在構(gòu)架上會(huì)產(chǎn)生很高的對(duì)地電位,高電位對(duì) 附近的電氣設(shè)備或帶電的導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生很大的電位差。如果兩者間距離小,就會(huì)導(dǎo)致避雷針構(gòu)架對(duì)其它設(shè)備或?qū)Ь€放電,引起反擊閃絡(luò)而造成事故。

30、何謂跨步電壓?

答：通過接地網(wǎng)或接地體流到地中的電流,會(huì)在地表及地下深處形成一個(gè)空間分布的電流場(chǎng),并在離接地體不同距離的位置產(chǎn)生一個(gè)電位差,這個(gè)電位差叫做跨步電壓?？绮诫妷号c入地電流強(qiáng)度成正比,與接地體的距離平方成反比。

因此,在靠近接地體的區(qū)域內(nèi),如果遇到強(qiáng)大的雷電流,跨步電壓較高時(shí),易造成對(duì)人、畜的傷害。

作或發(fā)生故障時(shí)可形成各種振蕩回路,在一定的能源作用下,會(huì)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,這一現(xiàn)象叫電力系統(tǒng)諧振過電壓。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(lì)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(shí),會(huì)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(jī)的同步電抗在Kd～Kq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(shí),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。

31、避雷線和避雷針的作用是什么?避雷器的作用是什么?

答： 避雷線和避雷針的作用是防止直擊雷,使在它們保護(hù)范圍內(nèi)的電氣設(shè)備(架空輸電線路及變電站設(shè)備)遭直擊雷繞擊的幾率減小。避雷器的作用是通過并聯(lián)放電間隙 或非線性電阻的作用,對(duì)入侵流動(dòng)波進(jìn)行削幅,降低被保護(hù)設(shè)備所受過電壓幅值。避雷器既可用來防護(hù)大氣過電壓,也可用來防護(hù)操作過電壓。

32、接地網(wǎng)的電阻不合規(guī)定有何危害?

答:接地網(wǎng)起著工作接地和保護(hù)接地的作用,當(dāng)接地電阻過大則:

(1)發(fā)生接地故障時(shí),使中性點(diǎn)電壓偏移增大,可能使健全相和中性點(diǎn)電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設(shè)備損壞。

(2)在雷擊或雷電波襲擊時(shí),由于電流很大,會(huì)產(chǎn)生很高的殘壓,使附近的設(shè)備遭受到反擊的威脅,并降低接地網(wǎng)本身保護(hù)設(shè)備(架空輸電線路及變電站電氣設(shè)備)帶電導(dǎo)體的耐雷水平,達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求而損壞設(shè)備。

33、電網(wǎng)調(diào)峰的手段主要有哪些?

答: (1)抽水蓄能電廠改發(fā)電機(jī)狀態(tài)為電動(dòng)機(jī)狀態(tài),調(diào)峰能力接近200%;

(2)水電機(jī)組減負(fù)荷調(diào)峰或停機(jī),調(diào)峰依最小出力(考慮震動(dòng)區(qū))接近100%;

(3)燃油(氣)機(jī)組減負(fù)荷,調(diào)峰能力在50%以上;

(4)燃煤機(jī)組減負(fù)荷、啟停調(diào)峰、少蒸汽運(yùn)行、滑參數(shù)運(yùn)行,調(diào)峰能力分別為50%(若投油或加裝助燃 器可減至60%)、100%、100%、40%;

(5)核電機(jī)組減負(fù)荷調(diào)峰;

(6)通過對(duì)用戶側(cè)負(fù)荷管理的方法,削峰填谷調(diào)峰。

34 、經(jīng)濟(jì)調(diào)度軟件包括哪些功能模塊?

答:(1)負(fù)荷預(yù)計(jì)

(2)機(jī)組優(yōu)化組合

(3)機(jī)組耗量特性及微增耗量特性擬合整編

(4)等微增調(diào)度

(5)線損修正 。

如果是水、火電混聯(lián)系統(tǒng),則需用大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)法或其它算法對(duì)水電子系統(tǒng)和火電子系統(tǒng)分別優(yōu)化,然后根據(jù)一天用水總量控制或水庫始末水位控制條件協(xié)調(diào)水火子系統(tǒng)之間水電的當(dāng)量系數(shù)。

35、簡述電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度要求具有哪些基礎(chǔ)資料?

答: (1)火電機(jī)組熱力特性 需通過熱力試驗(yàn)得到火電機(jī)組帶不同負(fù)荷運(yùn)行工況下的熱力特性,包括鍋爐的效率試驗(yàn)及汽機(jī)的熱耗、汽耗試驗(yàn);

(2)水電機(jī)組耗量特性 該特性為不同水頭下的機(jī)組出力-流量特性,也應(yīng)通過試驗(yàn)得到或依據(jù)廠家設(shè)計(jì)資料;

(3)火電機(jī)組的起、停損耗;

(4)線損計(jì)算基礎(chǔ)參數(shù);

(5)水煤轉(zhuǎn)換當(dāng) 量系數(shù)。

36 、什么是繼電保護(hù)裝置?

答:當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機(jī)、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安 全運(yùn)行的事件時(shí),需要向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào),或者直接向所控制的開關(guān)發(fā)出跳閘命令,以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備。實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)化 措施的成套設(shè)備,一般通稱為繼電保護(hù)裝置。

37 、繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)是什么?

答：繼電保護(hù)的基本任務(wù)主要分為兩部分:

1、當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí),應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的開關(guān)發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開, 以最大限度地減少對(duì)電力元件本身的損壞,降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(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)。

2、反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號(hào),以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自 動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行而會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置容許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。

38、簡述繼電保護(hù)的基本原理和構(gòu)成方式?

答: 繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化,構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理,也有其他的物理量,如變壓器 油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高。大多數(shù)情況下,不管反應(yīng)哪種物理量,繼電保護(hù)裝置將包括測(cè)量部分(和定值調(diào)整部分)、 邏輯部分、執(zhí)行部分。