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(yùn)行時(shí),原動(dòng)機(jī)供給發(fā)電機(jī)的功率總是等于發(fā)電機(jī)送給系統(tǒng)供負(fù)荷消耗的功率,當(dāng)電力系統(tǒng)受到擾動(dòng),使上述功率平衡關(guān)系受到破壞時(shí),電力系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)地恢復(fù)到原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài),或者憑借控制設(shè)備的作用過(guò)度到新的功率平衡狀態(tài)運(yùn)行,即謂電力系統(tǒng)穩(wěn)定。這是電力系統(tǒng)維持穩(wěn)定運(yùn)行的能力,是電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定(簡(jiǎn)稱穩(wěn)定)研究的課題。
??????? 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(dòng)(如負(fù)載和電壓較小的變化)后,能自動(dòng)地恢復(fù)到原來(lái)運(yùn)行狀態(tài)的能力。暫態(tài)穩(wěn)定對(duì)應(yīng)的是電網(wǎng)受到大擾動(dòng)的情況。
??????? 系統(tǒng)的各點(diǎn)電壓和電流均作往復(fù)擺動(dòng),系統(tǒng)的任何一點(diǎn)電流與電壓之間的相位角都隨功角δ的變化而改變、頻率下降等我們通常把這種現(xiàn)象叫電力系統(tǒng)振蕩?! ?br />
??????? 2、 電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)別是什么?
??????? 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)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)的電流、電壓值突變量很大。
??????? 振蕩時(shí)系統(tǒng)任何一點(diǎn)電流與電壓之間的相位角隨功角δ的變化而改變;而短路時(shí),電流與電壓之間的相位是基本不變的。
??????? 振蕩時(shí)無(wú)零序和負(fù)序分量,短路時(shí)有零序和負(fù)序分量?! ?br />
??????? 3、 電力系統(tǒng)振蕩時(shí),對(duì)繼電保護(hù)裝置有那些影響?那些保護(hù)裝置不受影響?
??????? 答:電力系統(tǒng)振蕩時(shí),對(duì)繼電保護(hù)裝置的電流繼電器、阻抗繼電器有影響?! ?br />
??????? 對(duì)電流繼電器的影響。當(dāng)保護(hù)裝置的時(shí)限大于1.5-2秒時(shí),就可能躲過(guò)振蕩不誤動(dòng)作?! ?br />
??????? 對(duì)阻抗繼電器的影響。I↑U↓保護(hù)動(dòng)作,I↓U↑保護(hù)返回。距離ⅠⅡ段采用振蕩閉鎖原理躲開(kāi)系統(tǒng)振蕩,以防止阻抗繼電器誤動(dòng)作?! ?br />
??????? 原理上不受振蕩影響的的保護(hù)有相差動(dòng)保護(hù),和電流差動(dòng)縱聯(lián)保護(hù),零序電流保護(hù)等?! ?br />
??????? 4、 我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地有幾種方式?它們對(duì)繼電保護(hù)的要求是什么?
??????? 答:我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地有三種方式:①中性點(diǎn)直接接地方式;②中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)消弧線圈接地方式;③中性點(diǎn)不接地方式。
??????? 110KV以上電網(wǎng)的中性點(diǎn)均采用第①種接地方式。在這種系統(tǒng)中,發(fā)生單相接地故障時(shí)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,因此要求其接地保護(hù)能靈敏、可靠、快速、有選擇地切除短路接地故障,以免危及電氣設(shè)備的安全。
??????? 3-35KV電網(wǎng)的中性點(diǎn)采用第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(shí)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(shí),并不破壞系統(tǒng)線電壓的對(duì)稱性,系統(tǒng)還可以繼續(xù)運(yùn)行1-2個(gè)小時(shí),同時(shí)由絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出無(wú)選擇性信號(hào),由值班人員采取措施加以消除。
??????? 5、 小接地電流系統(tǒng)中,為什么采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地?
??????? 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(guò)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(guò)電壓,從而使非故障相對(duì)地電壓極大增加。在電弧接地過(guò)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(guó)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(guò)一定數(shù)值(35KV電網(wǎng)為10A、10KV電網(wǎng)為20A、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,使接地故障電流減少,以至自動(dòng)消弧,保證繼續(xù)供電。
??????? 6、 什么是消弧線圈的欠補(bǔ)償、全補(bǔ)償、過(guò)補(bǔ)償?中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)為什么普遍采用過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行方式?
??????? 答: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)償有三種不同的運(yùn)行方式,即欠補(bǔ)償、全補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償。
??????? ① 欠補(bǔ)償:補(bǔ)償后電感電流小于電容電流。
??????? ② 過(guò)補(bǔ)償:補(bǔ)償后電感電流大于電容電流。
??????? ③ 全補(bǔ)償:補(bǔ)償后電感電流等于電容電流?! ?br />
??????? 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)采用全補(bǔ)償時(shí),無(wú)論不對(duì)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,要避免全補(bǔ)償運(yùn)行方式的發(fā)生,而采用過(guò)補(bǔ)償?shù)姆绞交蚯费a(bǔ)償?shù)姆绞剑珜?shí)際上一般都采用過(guò)補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行方式,其主要原因如下:
??????? ① 欠補(bǔ)償電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),容易出現(xiàn)很高的過(guò)電壓。例如,當(dāng)電網(wǎng)中因故障或其它原因而切除部分線路后,在欠補(bǔ)償電網(wǎng)中就有可能形成全補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行方式而造成串聯(lián)共振,從而引起很高的中性點(diǎn)位移電壓與過(guò)電壓,在欠補(bǔ)償電網(wǎng)中也會(huì)出現(xiàn)很大的中性點(diǎn)位移而危及絕緣。只要采用欠補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行方式,這一缺點(diǎn)是無(wú)法避免的。
??????? ② 欠補(bǔ)償電網(wǎng)在正常運(yùn)行時(shí),如果三相不對(duì)稱度較大,還有可能出現(xiàn)數(shù)值很大的鐵磁共振過(guò)電壓。這種過(guò)電壓是因欠補(bǔ)償?shù)南【€圈(它的WL>1/3WC0)和線路電容3C0發(fā)生鐵磁共振而引起。如采用過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行方式,就不會(huì)出現(xiàn)這種鐵磁共振現(xiàn)象?! ?br />
??????? ③ 電力系統(tǒng)往往是不斷發(fā)展和擴(kuò)大的,電網(wǎng)的對(duì)地電容亦將隨之增大。如果采用過(guò)補(bǔ)償,原裝的消弧線圈仍可以使用一段時(shí)間,至多由過(guò)補(bǔ)償轉(zhuǎn)變?yōu)榍费a(bǔ)償運(yùn)行,但如果原來(lái)就采用欠補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行方式,則系統(tǒng)一有發(fā)展就必須立即補(bǔ)償容量?! ?br />
??????? ④ 由于過(guò)補(bǔ)償時(shí)流過(guò)接地點(diǎn)的是電感電流,熄弧后故障相電壓恢復(fù)速度較慢,因而接地電弧不易重燃?! ?br />
??????? ⑤ 采用過(guò)補(bǔ)償時(shí),系統(tǒng)頻率的降低只能使過(guò)補(bǔ)償度暫時(shí)增大,這在正常運(yùn)行時(shí)毫無(wú)問(wèn)題;反之,如果欠補(bǔ)償,系統(tǒng)頻率的降低使之接近于全補(bǔ)償,從而引起中性點(diǎn)位移電壓的增大。
??????? 二、 電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求:
??????? 1、 什么是繼電保護(hù)和安全自動(dòng)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事項(xiàng)的時(shí)候,需要有向運(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斷路器發(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、用于保護(hù)電力元件的成套硬件設(shè)備,一般通稱為繼電保護(hù)裝置;用于保護(hù)電力系統(tǒng)的,則通稱為電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)裝置是保證電力元件安全運(yùn)行的基本設(shè)備,任何電力元件不得在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置則用以快速恢復(fù)電力系統(tǒng)的完整性,防止發(fā)生和中止已開(kāi)始發(fā)生的足以引起電力系統(tǒng)長(zhǎng)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?! ?br />
??????? 2、 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):
??????? ⑴ 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斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi),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)?! ?br />
??????? ⑵ 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(wú)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。
??????? 3、 電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求是什么?
??????? 答:對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求有可靠性、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(duì)不同的使用條件,分別進(jìn)行協(xié)調(diào)。
??????? ⑴ 可靠性。繼電保護(hù)可靠性是對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的最基本要求,它又分為兩個(gè)方面,即可信賴性與安全性?! ?br />
??????? ⑵ 選擇性。繼電保護(hù)選擇性是指在對(duì)系統(tǒng)影響可能最小的處所,實(shí)現(xiàn)斷路器的控制操作,以終止故障或系統(tǒng)事故的發(fā)展。
??????? ⑶ 快速性。繼電保護(hù)快速性是指繼電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快速度動(dòng)作于跳閘,以斷開(kāi)故障或中止異常狀態(tài)的發(fā)展?! ?br />
??????? ⑷ 靈敏性。繼電保護(hù)靈敏性是指繼電保護(hù)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)定要求動(dòng)作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動(dòng)作的能力?!?br />
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