如果干式變壓器或線路過流，其后備保護(hù)可能因過流而失靈，這將擴(kuò)大事故范圍。

3.發(fā)電機(jī)失磁后，由于發(fā)電機(jī)有功功率的擺動和系統(tǒng)電壓的下降，可能導(dǎo)致相鄰正常運(yùn)行的發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間或電力系統(tǒng)各部分之間的失步，導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩。

4.發(fā)電機(jī)額定容量越大，低勵磁和失磁引起的無功功率不足越大，電力系統(tǒng)容量越小，補(bǔ)償這種無功功率不足的能力越小。因此，單臺發(fā)電機(jī)容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘康谋戎翟酱螅瑢﹄娏ο到y(tǒng)的不利影響越嚴(yán)重。

25、發(fā)電機(jī)失磁對發(fā)電機(jī)本身有什么影響嗎？

回答：發(fā)電機(jī)失磁對發(fā)電機(jī)本身的影響主要是：1。由于失磁后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)差，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)差頻電流，造成轉(zhuǎn)子回路損耗。如果超過允許值，轉(zhuǎn)子將過熱。特別是直接冷卻的大功率率機(jī)組，熱容量裕度相對降低，轉(zhuǎn)子更容易過熱。然而，轉(zhuǎn)子表面的差頻電流也可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子體的槽楔和保護(hù)環(huán)的接觸面嚴(yán)重局部過熱甚至燒傷。2.失磁發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行后，發(fā)電機(jī)的等效電抗減小，無功功率從電力系統(tǒng)吸收。失磁前有功功率越大，轉(zhuǎn)差率越大，等效電抗越小，吸收的無功功率越大。重負(fù)荷失磁后，發(fā)電機(jī)定子會因過流而過熱。3.對于直接冷卻大功率率的大型汽輪發(fā)電機(jī)，平均異步轉(zhuǎn)矩較大值較小，慣性常數(shù)相對減小，轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸上明顯不對稱。由于這些原因，該發(fā)電機(jī)在重負(fù)載下失磁后，轉(zhuǎn)矩和有功功率會周期性劇烈擺動。對于水輪發(fā)電機(jī)來說，由于平均異步轉(zhuǎn)矩的較大值很小，轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸上不對稱，在重負(fù)載下失去勵磁時也會出現(xiàn)類似的情況。在這種情況下，一個大的或甚至超過額定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩將周期性地作用在發(fā)電機(jī)的軸系統(tǒng)上，并通過定子傳遞到基座上。此時轉(zhuǎn)差也周期性變化，較大值可能達(dá)到4~5，發(fā)電機(jī)周期性超速嚴(yán)重。這些情況直接威脅到機(jī)組的安全。4.失磁運(yùn)行時，定子端部漏磁增大，會使端部零件和側(cè)面鐵芯過熱。

26、請描述一下發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行的特點(diǎn)？

答案：發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行是指發(fā)電機(jī)失磁后進(jìn)入穩(wěn)定異步運(yùn)行狀態(tài)。

發(fā)電機(jī)失磁時，勵磁電流逐漸衰減到零，發(fā)電機(jī)電勢相應(yīng)降低，輸出有功功率相應(yīng)降低。原動機(jī)輸入的拖動力矩大于發(fā)電機(jī)輸出的制動力矩，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大，功角逐漸增大。此時，定子的同步旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之間存在轉(zhuǎn)差。定子電流和轉(zhuǎn)子電流相互作用產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩。相應(yīng)地，定子和轉(zhuǎn)子之間電磁感應(yīng)傳遞的功率稱為異步功率，隨著功角的增大而增大；同時，原動機(jī)的輸入功率隨著功角的增大而減小，當(dāng)二者相等時，發(fā)電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定異步運(yùn)行狀態(tài)。

發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行主要有兩個問題。較好，發(fā)電機(jī)本身過熱損壞轉(zhuǎn)子是危險的。其次，對于系統(tǒng)來說，此時發(fā)電機(jī)不僅不向系統(tǒng)提供無功功率，而且吸收無功功率給系統(tǒng)，必然會導(dǎo)致系統(tǒng)電壓大幅下降，大大降低系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平。 #p#分頁標(biāo)題#e#

27、發(fā)電機(jī)定子繞組中的負(fù)序電流是

答案：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向和速度與三相正序?qū)ΨQ電流形成的正向旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向和速度一致，即轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)與正序旋轉(zhuǎn)磁場之間沒有相對運(yùn)動，這就是“同步”的概念。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或負(fù)載三相不對稱時(連接電力機(jī)車、電弧爐等單相負(fù)載)，發(fā)電機(jī)定子繞組中流過負(fù)序電流。負(fù)序電流在發(fā)電機(jī)的氣隙中產(chǎn)生反向(與正序電流產(chǎn)生的正向旋轉(zhuǎn)磁場相反)旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場是相對于轉(zhuǎn)子同步速度的兩倍，因此在轉(zhuǎn)子中會感應(yīng)出100Hz的電流，即所謂的倍頻電流。倍頻電流主要流經(jīng)轉(zhuǎn)子體、槽楔和阻尼條，并在轉(zhuǎn)子端附近沿圓周方向形成閉合回路，造成轉(zhuǎn)子端、護(hù)環(huán)內(nèi)表面、槽楔接觸面和小齒等部位局部燒傷。嚴(yán)重時，護(hù)環(huán)會發(fā)熱松動，對發(fā)電機(jī)造成災(zāi)難性的損壞，俗稱“負(fù)序電流燒機(jī)”，是負(fù)序電流對發(fā)電機(jī)的危害之一。此外，負(fù)序(反向)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子電流之間，以及正序(正向)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與定子負(fù)序電流之間產(chǎn)生的頻率為100Hz的交變電磁轉(zhuǎn)矩，會同時作用在轉(zhuǎn)子軸和定子基座上，引起頻率為100Hz的振動，這是負(fù)序電流的第二大危害。發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力一般取決于轉(zhuǎn)子的負(fù)序電流發(fā)熱閾值，而不是振動，即負(fù)序電流與時間的平方的乘積決定了發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力。

28、試著說發(fā)電機(jī)勵磁回路接地故障有什么危害？

:發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時，勵磁電路與地之間存在一定的絕緣電阻和分布電容，這與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、冷卻方式等因素有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)子絕緣損壞時，會導(dǎo)致勵磁電路接地故障。單點(diǎn)接地故障很常見。如果不及時處理，可能會發(fā)生兩點(diǎn)接地故障。勵磁回路的一點(diǎn)接地故障不會對發(fā)電機(jī)造成直接危害，因?yàn)樗荒苄纬呻娏魍?。對于勵磁回路一點(diǎn)接地故障的危害，主要關(guān)注的是二點(diǎn)接地故障會再次發(fā)生。因?yàn)橐稽c(diǎn)接地故障后勵磁回路對地電壓會升高，有可能出現(xiàn)第二個接地故障點(diǎn)。發(fā)電機(jī)勵磁回路兩點(diǎn)接地故障的危害是：1，轉(zhuǎn)子繞組一部分短路，另一部分繞組電流增大，破壞了發(fā)電機(jī)氣隙磁場的對稱性，引起發(fā)電機(jī)劇烈振動，降低無功功率輸出。2.轉(zhuǎn)子電流通過轉(zhuǎn)子體。如果轉(zhuǎn)子電流相對較大，可能會燒毀轉(zhuǎn)子，有時會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子和渦輪葉片被磁化。3.當(dāng)轉(zhuǎn)子體部分穿過時，

29、調(diào)相機(jī)的啟動方式主要有哪幾種?簡述各種啟動方式的過程和優(yōu)缺點(diǎn)?

答:1、調(diào)相機(jī)低頻啟動:利用發(fā)電廠的一臺機(jī)組對調(diào)相機(jī)專線供電以啟動調(diào)相機(jī)。當(dāng)調(diào)相機(jī)無啟動設(shè)備,而電網(wǎng)又急需無功功率時,常采用低頻啟動方式。#p#分頁標(biāo)題#e#

方法是:將調(diào)相機(jī)和發(fā)電機(jī)一同接在一條與電力網(wǎng)完全隔離的專用線路和母線上,拖動調(diào)相機(jī)的發(fā)電機(jī)不應(yīng)小于調(diào)相機(jī)容量的20~30,停用低電壓、低頻率保護(hù)和有關(guān)的二次設(shè)備,隨后給調(diào)相機(jī)、發(fā)電機(jī)加入勵磁電流,然后合上調(diào)相機(jī)開關(guān)和發(fā)電機(jī)開關(guān),啟動發(fā)電機(jī),此時發(fā)電機(jī)同調(diào)相機(jī)同時轉(zhuǎn)動。在升速過程中,同時增加調(diào)相機(jī)的勵磁電流,直至達(dá)到額定值時,將發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)達(dá)額定轉(zhuǎn)速時并入電網(wǎng)。

該啟動方式的優(yōu)點(diǎn)是對調(diào)相機(jī)的沖擊電流小,可以說無沖擊電流。但系統(tǒng)運(yùn)行方式改變較多,操作麻煩,須發(fā)電廠空出一臺專用發(fā)電機(jī),一般情況下不采用這種方式。

2、調(diào)相機(jī)可控硅啟動:有一組由啟動干式變壓器,交直流串并聯(lián)電抗器,整流器逆變器等組成的可控硅啟動裝置。在啟動時,控制整流裝置可控硅導(dǎo)通角,使電流增加,調(diào)相機(jī)升速,當(dāng)調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)10額定轉(zhuǎn)速后,控制逆變側(cè)換向,增加轉(zhuǎn)速,達(dá)到額定時并入電網(wǎng)。該啟動方式優(yōu)點(diǎn)是調(diào)相機(jī)沖擊電流小,啟動方便,快速、自動化水平高,但啟動裝置價格昂貴,占地大,僅用于大型多臺調(diào)相機(jī)使用。

3、同軸電動機(jī)啟動:利用同軸安裝的異步電動機(jī)來啟動調(diào)相機(jī),啟動調(diào)相機(jī)的電動機(jī)通過聯(lián)軸器與調(diào)相機(jī)聯(lián)接,電動機(jī)啟動完成后電動機(jī)脫離調(diào)相機(jī)。

此種啟動方式較簡單、經(jīng)濟(jì)、方便。但因異步電動機(jī)有較大啟動電流,會造成母線電壓波動,不能使調(diào)相機(jī)達(dá)同步轉(zhuǎn)速,并列時有一定沖擊電流。

4、電抗器啟動:將調(diào)相機(jī)作為異步電動機(jī),在電壓低于正常值時啟動。這種啟動方式可減少調(diào)相機(jī)的啟動電流,又能保持一定的母線電壓水平,有利正常供電。這種啟動方式多用于容量較小的調(diào)相機(jī),調(diào)相機(jī)所受的沖擊電流應(yīng)小于0.74/Xd",母線電壓應(yīng)不低于90額定電壓。

5、同軸勵磁機(jī)啟動:利用同軸主勵磁機(jī)作為直流電動機(jī)啟動調(diào)相機(jī)。

這種啟動方式的優(yōu)點(diǎn)是:啟動平穩(wěn),調(diào)速平滑,可調(diào)至調(diào)相機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。但由于同軸勵磁機(jī)作為直流電動機(jī),有一定損耗。因此,選擇同軸勵磁容量應(yīng)大些,并在啟動時同軸勵磁機(jī)應(yīng)改為它勵。

30、抽水蓄能機(jī)組有那幾種運(yùn)行工況?如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換?

答:抽水蓄能機(jī)組具有發(fā)電、抽水、發(fā)電調(diào)相、水泵調(diào)相四種運(yùn)行工況?，F(xiàn)代的抽水蓄能機(jī)組都要能做旋轉(zhuǎn)備用,為節(jié)省動力一般使水泵水輪機(jī)在空氣中旋轉(zhuǎn)(向水輪機(jī)方向或水泵方向旋轉(zhuǎn)),在電網(wǎng)有需要時即可快速地帶上負(fù)荷或投入抽水或調(diào)相。在蓄能機(jī)組抽水時,如需快速發(fā)電可以不通過正常抽水停機(jī)而直接轉(zhuǎn)換到發(fā)電狀態(tài),即在電機(jī)和電網(wǎng)解列后利用水流的反沖作用使轉(zhuǎn)輪減速并使之反轉(zhuǎn),待達(dá)到水輪機(jī)同步轉(zhuǎn)速時迅速并網(wǎng)發(fā)電。抽水蓄能一般實(shí)現(xiàn)如下工況轉(zhuǎn)換:靜止至發(fā)電空載;發(fā)電空載至滿載;靜止至空載水泵;空載水泵至滿載水泵;滿載抽水至滿載發(fā)電;滿載抽水至靜止;發(fā)電滿載至發(fā)電調(diào)相;發(fā)電調(diào)相至靜止;抽水滿載至空載。#p#分頁標(biāo)題#e#

31、試述新干式變壓器或大修后的干式變壓器,為什么正式投運(yùn)前要做沖擊試驗(yàn)?一般沖擊幾次?

答:新干式變壓器或大修后的干式變壓器在正式投運(yùn)前要做沖擊試驗(yàn)的原因如下:

1、檢查干式變壓器絕緣強(qiáng)度能否承受全電壓或操作過電壓的沖擊。

當(dāng)拉開空載干式變壓器時,是切斷很小的激磁電流,可能在激磁電流到達(dá)零點(diǎn)之前發(fā)生強(qiáng)制熄滅,由于斷路器的截流現(xiàn)象,使具有電感性質(zhì)的干式變壓器產(chǎn)生的操作過電壓,其值除與開關(guān)的性能、干式變壓器結(jié)構(gòu)等有關(guān)外,干式變壓器中性點(diǎn)的接地方式也影響切空載干式變壓器過電壓。一般不接地干式變壓器或經(jīng)消弧線圈接地的干式變壓器,過電壓幅值可達(dá)4-4.5倍相電壓,而中性點(diǎn)直接接地的干式變壓器,操作過電壓幅值一般不超過3倍相電壓。這也是要求做沖擊試驗(yàn)的干式變壓器中性點(diǎn)直接接地的原因所在。

2、考核干式變壓器在大的勵磁涌流作用下的機(jī)械強(qiáng)度和考核繼電保護(hù)在大的勵磁涌流作用下是否會誤動。

沖擊試驗(yàn)的次數(shù):

新干式變壓器投入一般需沖擊五次,大修后的干式變壓器投入一般需沖擊三次。

32、三臺具有相同變比和連接組別的三相干式變壓器,其額定容量和短路電壓分別為:Sa=1000kVAUka=6.25Sb=1800kVAUkb=6.6Sc=3200kVAUkc=7將它們并聯(lián)運(yùn)行后帶負(fù)載S=5500kVA,問:1、每臺干式變壓器分配的負(fù)荷?2、三臺干式變壓器在不允許任何一臺過負(fù)荷的情況下,能擔(dān)負(fù)多少較大總負(fù)荷?3、干式變壓器總的設(shè)備容量的利用率?

答:1、ΣSh/Uk=1000/0.0625 1800kVA/0.066 3200kVA/0.07=8900(kVA)每臺干式變壓器的分配比例:Pa=S/Uka·Σsh/Uk=5500/0.0625×8900=0.99Pb=S/Ukb·Σsh/Uk=5500/0.066×8900=0.936Pc=S/Ukc·Σsh/Uk=5500/0.07×8900=0.883各臺干式變壓器分配的實(shí)際負(fù)荷:S1=1000×0.99=990kVAS2=1800×0.936=1685kVAS3=3200×0.883=2825kVA2、具有較小短路電壓的干式變壓器達(dá)到滿負(fù)荷時,三臺較大共同可擔(dān)負(fù)的負(fù)荷是:Smax=5500×1/0.99=5560kVA3、干式變壓器總的設(shè)備利用率ρ為:Smax5560ρ=----＝------------=0.923∑S1000 1800 3200

33、自耦干式變壓器與普通干式變壓器有什么不同?

答:自耦干式變壓器與普通干式變壓器不同之處是:

1、其一次側(cè)與二次側(cè)不僅有磁的聯(lián)系,而且有電的聯(lián)系,而普通干式變壓器僅是磁的聯(lián)系。

2、電源通過干式變壓器的容量是由兩個部分組成:即一次繞組與公用繞組之間電磁感應(yīng)功率,和一次繞組直接傳導(dǎo)的傳導(dǎo)功率。

3、由于自耦變繞組是由一次繞組和公用繞組兩部分組成,一次繞組的匝數(shù)較普通干式變壓器一次繞組匝數(shù)和高度及公用繞組電流及產(chǎn)生的漏抗都相應(yīng)減少,自耦變的短路電抗X自是普通干式變壓器的短路電抗X普的(1-1/k)倍,k為干式變壓器變比。#p#分頁標(biāo)題#e#

4、若自耦干式變壓器設(shè)有第三繞組,其第三繞組將占用公用繞組容量,影響自耦變運(yùn)行方式和交換容量。

5、由于自耦干式變壓器中性點(diǎn)必須接地,使繼電保護(hù)的定植整定和配置復(fù)雜化。

6、自耦干式變壓器體積小,重量輕,便于運(yùn)輸,造價低。

34、干式變壓器本體構(gòu)造有那些安全保護(hù)設(shè)施?其主要作用是什么?

答:干式變壓器本體構(gòu)造中保護(hù)設(shè)施是:1、油枕:其容量約為干式變壓器油量的8-10。作用是:容納干式變壓器因溫度的變化使干式變壓器油體積變化,限制干式變壓器油與空氣的接觸,減少油受潮和氧化程度。油枕上安裝吸濕器,防止空氣進(jìn)入干式變壓器。2、吸濕器和凈油器:吸濕器又稱呼吸器,內(nèi)部充有吸附劑,為硅膠式活性氧化鋁,其中常放入一部分變色硅膠,當(dāng)由蘭變紅時,表明吸附劑已受潮,必須干燥或更換。凈油器又稱過濾器,凈油缸內(nèi)充滿吸附劑,為硅膠式活性氧化鋁等,當(dāng)油經(jīng)過凈油器與吸附劑接觸,其中的水份、酸和氧化物被吸收,使油清潔,延長油的使用年限。3、防爆管(安全氣道):防爆管安裝在干式變壓器箱蓋上,作為干式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時,防止油箱內(nèi)產(chǎn)生高壓力的釋放保護(hù)?，F(xiàn)代大型干式變壓器已采用壓力釋放閥代替安全氣道。當(dāng)干式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障壓力升高,壓力釋放閥動作并接通觸頭報警或跳閘。此外,干式變壓器還具有瓦斯保護(hù),溫度計(jì)、油表等安全保護(hù)裝置。

35、什么叫電磁環(huán)網(wǎng)?對電網(wǎng)運(yùn)行有何弊端?什么情況下還需保留?

答:電磁環(huán)網(wǎng)是指不同電壓等級運(yùn)行的線路,通過干式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,當(dāng)高一級電壓線路斷開后,所有原來帶的全部負(fù)荷將通過低一級電壓線路(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)閮啥烁墒阶儔浩髯杩古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500kV線路的電阻值(多為4×400平方毫米導(dǎo)線)也遠(yuǎn)小于220kV線路(多為2×240或1×400平方毫米導(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)到較經(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)荷等安全自動裝置。但實(shí)踐說明,若安全自動裝置本身拒動、誤動將影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。#p#分頁標(biāo)題#e#

一般情況中,往往在高一級電壓線路投入運(yùn)行初期,由于高一級電壓網(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。

36、常見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,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,且對實(shí)現(xiàn)自動化不便;尤其當(dāng)母線系統(tǒng)故障時,須短時切除較多電源和線路,這對特別重要的大型發(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,操作復(fù)雜,增加了誤操作的機(jī)會。同時,由于加裝旁路斷路器,使相應(yīng)的保護(hù)及自動化系統(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)斷路器故障時與其相連的兩回線路短時停電外,其它任何斷路器故障或檢修都不會中斷供電;甚至兩組母線同時故障(或一組檢修時另一組故障)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－干式變壓器－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)和主干式變壓器低壓側(cè)短路電流有所減小等特點(diǎn)。

37、什么是電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷模型?其特點(diǎn)是什么?在穩(wěn)定計(jì)算中如何選擇?

答:電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷模型是反映實(shí)際電力系統(tǒng)負(fù)荷的頻率、電壓、時間特性的負(fù)荷模型,一般可用下式表達(dá):P=fp(v,f,t)Q=fq(v,f,t)

上式中,若含有時間t則反映綜合負(fù)荷的動態(tài)特性,這種模型稱為動態(tài)負(fù)荷模型(動態(tài)負(fù)荷模型主要有感應(yīng)電動機(jī)模型和差分方程模型兩種。);反之,若不含有時間t,則稱為靜態(tài)負(fù)荷模型(靜態(tài)負(fù)荷模型主要有多項(xiàng)式模型和幕函數(shù)模型兩種,其中多項(xiàng)式模型可以看作是恒功率(電壓平方項(xiàng))、恒電流(電壓一次方項(xiàng))、恒阻抗(常數(shù)項(xiàng))三者的線性組合)。

電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷模型的主要特點(diǎn)是:具有區(qū)域性---每個實(shí)際電力系統(tǒng)有自己特有的綜合負(fù)荷模型,與本系統(tǒng)的負(fù)荷構(gòu)成有關(guān);具有時間性:既是同一個電力系統(tǒng),在不同的季節(jié),具體不同的綜合負(fù)荷模型;不唯一性:研究的問題不同,采用的綜合負(fù)荷模型也不同;

在穩(wěn)定計(jì)算中綜合負(fù)荷模型的選擇原則是:在沒有精切綜合負(fù)荷模型的情況下,一般按40恒功率;60恒阻抗計(jì)算。

38、什么叫不對稱運(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)三相對稱(正常運(yùn)行狀況)性的破壞,均稱為不對稱運(yùn)行。如各相阻抗對稱性的破壞,負(fù)荷對稱性的破壞,電壓對稱性的破壞等情況下的工作狀態(tài)。非全相運(yùn)行是不對稱運(yùn)行的特殊情況。不對稱運(yùn)行產(chǎn)生的負(fù)序、零序電流會帶來許多不利影響。電力系統(tǒng)三相阻抗對稱性的破壞,將導(dǎo)致電流和電壓對稱性的破壞,因而會出現(xiàn)負(fù)序電流,當(dāng)干式變壓器的中性點(diǎn)接地時,還會出現(xiàn)零序電流。當(dāng)負(fù)序電流流過發(fā)電機(jī)時,將產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場,這個磁場將對發(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)組振動增大;⑶定子繞組由于負(fù)荷不平衡出現(xiàn)個別相繞組過熱。不對稱運(yùn)行時,干式變壓器三相電流不平衡,每相繞組發(fā)熱不一致,可能個別相繞組已經(jīng)過熱,而其它相負(fù)荷不大,因此必須按發(fā)熱條件來決定干式變壓器的可用容量。不對稱運(yùn)行時,將引起系統(tǒng)電壓的不對稱,使電能質(zhì)量變壞,對用戶產(chǎn)生不良影響。對于異步電動機(jī),一般情況下雖不致于破壞其正常工作,但也會引起出力減小,壽命降低。例如負(fù)序電壓達(dá)5時,電動機(jī)出力將降低10∽15,負(fù)序電壓達(dá)7時,則出力降低達(dá)20∽25。當(dāng)高壓輸電線一相斷開時,較大的零序電流可能在沿輸電線平行架設(shè)的通信線路中產(chǎn)生危險的對地電壓,危及通訊設(shè)備和人員的安全,影響通信質(zhì)量,當(dāng)輸電線與鐵路平行時,也可能影響鐵道自動閉鎖裝置的正常工作。因此,電力系統(tǒng)不對稱運(yùn)行對通信設(shè)備的電磁影響,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行計(jì)算,必要時應(yīng)采取措施,減少干擾,或在通信設(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,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),甚至引起不正確動作。此外,在長時間非全相運(yùn)行時,網(wǎng)絡(luò)中還可能同時發(fā)生短路(包括非全相運(yùn)行的區(qū)內(nèi)和區(qū)外),這時,很可能使系統(tǒng)的繼電保護(hù)誤動作。此外,電力系統(tǒng)在不對稱和非全相運(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)按不對稱狀態(tài)下保證對運(yùn)行人員的安全來加以檢驗(yàn)。不對稱運(yùn)行時,各相電流大小不等,使系統(tǒng)損耗增大,同時,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。

39、試述電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因及其影響?

答:諧波產(chǎn)生的原因:高次諧波產(chǎn)生的根本原因是由于電力系統(tǒng)中某些設(shè)備和負(fù)荷的非線性特性,即所加的電壓與產(chǎn)生的電流不成線性(正比)關(guān)系而造成的波形畸變。當(dāng)電力系統(tǒng)向非線性設(shè)備及負(fù)荷供電時,這些設(shè)備或負(fù)荷在傳遞(如干式變壓器)、變換(如交直流換流器)、吸收(如電弧爐)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)所供給的基波能量的同時,又把部分基波能量轉(zhuǎn)換為諧波能量,向系統(tǒng)倒送大量的高次諧波,使電力系統(tǒng)的正弦波形畸變,電能質(zhì)量降低。當(dāng)前,電力系統(tǒng)的諧波源主要有三大類。1)、鐵磁飽和型:各種鐵芯設(shè)備,如干式變壓器、電抗器等,其鐵磁飽和特性呈現(xiàn)非線性。2)、電子開關(guān)型:主要為各種交直流換流裝置(整流器、逆變器)以及雙向晶閘管可控開關(guān)設(shè)備等,在化工、冶金、礦山、電氣鐵道等大量工礦企業(yè)以及家用電器中廣泛使用,并正在蓬勃發(fā)展;在系統(tǒng)內(nèi)部,如直流輸電中的整流閥和逆變閥等。3)、電弧型:各種冶煉電弧爐在熔化期間以及交流電弧焊機(jī)在焊接期間,其電弧的點(diǎn)燃和劇烈變動形成的高度非線性,使電流不規(guī)則的波動。其非線性呈現(xiàn)電弧電壓與電弧電流之間不規(guī)則的、隨機(jī)變化的伏安特性。對于電力系統(tǒng)三相供電來說,有三相平衡和三相不平衡的非線性特性。后者,如電氣鐵道、電弧爐以及由低壓供電的單相家用電器等,而電氣鐵道是當(dāng)前中壓供電系統(tǒng)中典型的三相不平衡諧波源。諧波對電網(wǎng)的影響:1、諧波對旋轉(zhuǎn)設(shè)備和干式變壓器的主要危害是引起附加損耗和發(fā)熱增加,此外諧波還會引起旋轉(zhuǎn)設(shè)備和干式變壓器振動并發(fā)出噪聲,長時間的振動會造成金屬疲勞和機(jī)械損壞。2、諧波對線路的主要危害是引起附加損耗。3、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,諧波電壓升高,諧波電流增大,引起繼電保護(hù)及自動裝置誤動,損壞系統(tǒng)設(shè)備(如電力電容器、電纜、電動機(jī)等),引發(fā)系統(tǒng)事故,威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。4、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數(shù);加裝交流濾波器、有源電力濾波器;加強(qiáng)諧波管理。#p#分頁標(biāo)題#e#

40、什么是電力系統(tǒng)序參數(shù)?零序參數(shù)有何特點(diǎn)?與干式變壓器接線組別、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:對稱的三相電路中,流過不同相序的電流時,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)。負(fù)序電抗是由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動反向的旋轉(zhuǎn)磁場所產(chǎn)生的電抗,對于靜止元件(干式變壓器、線路、電抗器、電容器等)不論旋轉(zhuǎn)磁場是正向還是反向,其產(chǎn)生的電抗是沒有區(qū)別的,所以它們的負(fù)序電抗等于正序電抗。但對于發(fā)電機(jī),其正向與反向旋轉(zhuǎn)磁場引起的電樞反應(yīng)是不同的,反向旋轉(zhuǎn)磁場是以兩倍同步頻率輪換切割轉(zhuǎn)子縱軸與橫軸磁路,因此發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗是一介于X〃ｄ及X〃ｑ的電抗值,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于正序電抗Xd。零序參數(shù)(阻抗)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),特別是和干式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。對于干式變壓器,零序電抗則與其結(jié)構(gòu)(三個單相干式變壓器組還是三柱干式變壓器)、繞組的連接(△或Y)和接地與否等有關(guān)。當(dāng)三相干式變壓器的一側(cè)接成三角形或中性點(diǎn)不接地的星形時,從這一側(cè)來看,干式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,總不能把零序電流送入干式變壓器。所以只有當(dāng)干式變壓器的繞組接成星形,并且中性點(diǎn)接地時,從這星形側(cè)來看干式變壓器,零序電抗才是有限的(雖然有時還是很大的)。對于輸電線路,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,不僅較好回路的任意兩相對第三相的互感產(chǎn)生助磁作用,而且第二回路的所有三相對較好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。