自考02300電力系統(tǒng)基礎復習資料（8）

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        異步振蕩:發(fā)電機因某種原因受到較大的擾動,其功角δ在0－360°之間周期性地變化,發(fā)電機與電網(wǎng)失去同步運行的狀態(tài)。在異步振蕩時,發(fā)電機一會工作在發(fā)電機狀態(tài),一會工作在電動機狀態(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頻率,且所有電氣量和機械量波動明顯偏離額定值。如發(fā)電機、變壓器和聯(lián)絡線的電流表、功率表周期性地大幅度擺動；電壓表周期性大幅擺動,振蕩中心的電壓擺動最大,并周期性地降到接近于零；失步的發(fā)電廠間的聯(lián)絡的輸送功率往復擺動；送端系統(tǒng)頻率升高,受端系統(tǒng)的頻率降低并有擺動。

        同步振蕩時,其系統(tǒng)頻率能保持相同,各電氣量的波動范圍不大,且振蕩在有限的時間內衰減從而進入新的平衡運行狀態(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、振蕩時系統(tǒng)各點電壓和電流值均作往復性擺動,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,而短路時電流、電壓值突然變化量很大。

        2、振蕩時系統(tǒng)任何一點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,電流與電壓之間的角度是基本不變的。

        3、振蕩時系統(tǒng)三相是對稱的；而短路時系統(tǒng)可能出現(xiàn)三相不對稱。

        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、輸電或變電設備,負荷瞬間發(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,引啟動穩(wěn)定破壞而失去同步；

        4、大容量機組跳閘或失磁,使系統(tǒng)聯(lián)絡線負荷增大或使系統(tǒng)電壓嚴重下降,造成聯(lián)絡線穩(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)振蕩時的一般現(xiàn)象是什么?

        答：1、發(fā)電機,變壓器,線路的電壓表,電流表及功率表周期性的劇烈擺動,發(fā)電機和變壓器發(fā)出有節(jié)奏的轟鳴聲。

        2、連接失去同步的發(fā)電機或系統(tǒng)的聯(lián)絡線上的電流表和功率表擺動得最大。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,電壓波動逐漸減少。如果聯(lián)絡線的阻抗較大,兩側電廠的電容也很大,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。

        24、什么叫低頻振蕩？產(chǎn)生的主要原因是什么？

        答:并列運行的發(fā)電機間在小干擾下發(fā)生的頻率為0.2～2.5赫茲范圍內的持續(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)的負阻尼效應,常出現(xiàn)在弱聯(lián)系、遠距離、重負荷輸電線路上,在采用快速、高放大倍數(shù)勵磁系統(tǒng)的條件下更容易發(fā)生。

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

        答：1、減輕空載或輕載線路上的電容效應,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、使輕負荷時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,同時也減輕了線路上的功率損失。

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

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

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

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

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

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

        答：當發(fā)電機經(jīng)由串聯(lián)電容補償?shù)木€路接入系統(tǒng)時,如果串聯(lián)補償度較高,網(wǎng)絡的電氣諧振頻率較容易和大型汽輪發(fā)電機軸系的自然扭振頻率產(chǎn)生諧振,造成發(fā)電機大軸扭振破壞。此諧振頻率通常低于同步(50赫茲)頻率,稱之為次同步振蕩。對高壓直流輸電線路(HVDC)、靜止無功補償器(SVC),當其控制參數(shù)選擇不當時,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備;2、降低串聯(lián)補償度;3、通過二次設備提供對扭振模式的阻尼(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)生的原因及特點是:

        大氣過電壓:由直擊雷引起,特點是持續(xù)時間短暫,沖擊性強,與雷擊活動強度有直接關系,與設備電壓等級無關。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及電網(wǎng)運行方式的突然改變引起,特點是持續(xù)時間長,過電壓倍數(shù)不高,一般對設備絕緣危險性不大,但在超高壓、遠距離輸電確定絕緣水平時起重要作用。

        操作過電壓:由電網(wǎng)內開關操作引起,特點是具有隨機性,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引起,特點是過電壓倍數(shù)高、持續(xù)時間長。

        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,雷電流通過構架接地引下線流散到地中,由于構架電感和接地電阻的存在,在構架上會產(chǎn)生很高的對地電位,高電位對附近的電氣設備或帶電的導線會產(chǎn)生很大的電位差。如果兩者間距離小,就會導致避雷針構架對其它設備或導線放電,引起反擊閃絡而造成事故。

        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,會在地表及地下深處形成一個空間分布的電流場,并在離接地體不同距離的位置產(chǎn)生一個電位差,這個電位差叫做跨步電壓?？绮诫妷号c入地電流強度成正比,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,如果遇到強大的雷電流,跨步電壓較高時,易造成對人、畜的傷害。

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