電力系統基本知識

2023-01-13 04:12:02 字數 4653 閱讀 2510

1、 什麼叫電力系統的穩定和振盪?

答:電力系統正常執行時,原動機供給發電機的功率總是等於發電機送給系統供負荷消耗的功率,當電力系統受到擾動,使上述功率平衡關係受到破壞時,電力系統應能自動地恢復到原來的執行狀態,或者憑藉控制裝置的作用過度到新的功率平衡狀態執行,即謂電力系統穩定。這是電力系統維持穩定執行的能力,是電力系統同步穩定(簡稱穩定)研究的課題。

電力系統穩定分為靜態穩定和暫態穩定。靜態穩定是指電力系統受到微小的擾動(如負載和電壓較小的變化)後,能自動地恢復到原來執行狀態的能力。暫態穩定對應的是電網受到大擾動的情況。

系統的各點電壓和電流均作往復擺動,系統的任何一點電流與電壓之間的相位角都隨功角δ的變化而改變、頻率下降等我們通常把這種現象叫電力系統振盪。

2、電力系統振盪和短路的區別是什麼?

答:電力系統振盪和短路的主要區別是:

振盪時系統各點電壓和電流值均作往復擺動,而短路時電流、電壓值是突變的。此外,振盪時電流、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。

振盪時系統任何一點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,電流與電壓之間的相位是基本不變的。

振盪時無零序和負序分量,短路時有零序和負序分量。

3、電力系統振盪時,對繼電保護裝置有那些影響?那些保護裝置不受影響?

答:電力系統振盪時,對繼電保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。當保護裝置的時限大於1.5-2秒時,就可能躲過振盪不誤動作。

對阻抗繼電器的影響。i↑u↓保護動作,i↓u↑保護返回。距離ⅰⅱ段採用振盪閉鎖原理躲開系統振盪,以防止阻抗繼電器誤動作。

原理上不受振盪影響的的保護有相差動保護,和電流差動縱聯保護,零序電流保護等。

4、我國電力系統中性點接地有幾種方式?它們對繼電保護的要求是什麼?

答:我國電力系統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採用第①種接地方式。在這種系統中,發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。在大接地系統中,發生單相接地故障的機率較高,可佔短路故障的70%左右,因此要求其接地保護能靈敏、可靠、快速、有選擇地切除短路接地故障,以免危及電氣裝置的安全。

3-35kv電網的中性點採用第②或第③種接地方式。在這種系統中,發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。在小接地電流系統中發生單相接地故障時,並不破壞系統線電壓的對稱性,系統還可以繼續執行1-2個小時,同時由絕緣監察裝置發出無選擇性訊號,由值班人員採取措施加以消除。

5、小接地電流系統中,為什麼採用中性點經消弧線圈接地?

答:中性點非直接接地系統發生單相接地故障時,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。如果此電容電流相當大,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,我國採取的措施是:當各級電壓電網單相接地故障時,如果接地電容電流超過一定數值(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,使接地故障電流減少,以至自動消弧,保證繼續供電。

6、什麼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為什麼普遍採用過補償執行方式?

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,使接地故障電流減少。通常這種補償有三種不同的執行方式,即欠補償、全補償和過補償。

① 欠補償:補償後電感電流小於電容電流。

② 過補償:補償後電感電流大於電容電流。

③ 全補償:補償後電感電流等於電容電流。

中性點經消弧線圈接地系統採用全補償時,無論不對稱電壓的大小如何,都將因發生串聯共振而使消弧線圈感受到很高的電壓。因此,要避免全補償執行方式的發生,而採用過補償的方式或欠補償的方式,但實際上一般都採用過補償的執行方式,其主要原因如下:

① 欠補償電網發生故障時,容易出現很高的過電壓。例如,當電網中因故障或其它原因而切除部分線路後,在欠補償電網中就有可能形成全補償的執行方式而造成串聯共振,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出現很大的中性點位移而危及絕緣。只要採用欠補償的執行方式,這一缺點是無法避免的。

② 欠補償電網在正常執行時,如果三相不對稱度較大,還有可能出現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發生鐵磁共振而引起。如採用過補償執行方式,就不會出現這種鐵磁共振現象。

③ 電力系統往往是不斷發展和擴大的,電網的對地電容亦將隨之增大。如果採用過補償,原裝的消弧線圈仍可以使用一段時間,至多由過補償轉變為欠補償執行,但如果原來就採用欠補償的執行方式,則系統一有發展就必須立即補償容量。

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

⑤ 採用過補償時,系統頻率的降低只能使過補償度暫時增大,這在正常執行時毫無問題;反之,如果欠補償,系統頻率的降低使之接近於全補償,從而引起中性點位移電壓的增大。

二、電力系統對繼電保護的基本要求:

1、什麼是繼電保護和安全自動裝置?

答:當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障或危及其安全事項的時候,需要有向執行值班人員及時發出警告訊號,或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令,以終止這些事件發展的一種自動化措施和裝置。實現這種自動化措施、用於保護電力元件的成套硬體裝置,一般通稱為繼電保護裝置;用於保護電力系統的,則通稱為電力系統安全自動裝置。

繼電保護裝置是保證電力元件安全執行的基本裝置,任何電力元件不得在無繼電保護的狀態下執行。電力系統安全自動裝置則用以快速恢復電力系統的完整性,防止發生和中止已開始發生的足以引起電力系統長期大面積停電的重大系統事故,如失去電力系統穩定、頻率崩潰或電壓崩潰等。

2、繼電保護在電力系統中的任務是什麼?

答:繼電保護的基本任務:

⑴ 當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,並滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。

⑵ 反應電氣裝置的不正常工作情況,並根據不正常工作情況和裝置執行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出訊號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續執行而會引起事故的電氣裝置予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置容許帶一定的延時動作。

3、電力系統對繼電保護的基本要求是什麼?

答:對電力系統繼電保護的基本效能要求有可靠性、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,需要針對不同的使用條件,分別進行協調。

⑴ 可靠性。繼電保護可靠性是對電力系統繼電保護的最基本要求,它又分為兩個方面,即可信賴性與安全性。

⑵ 選擇性。繼電保護選擇性是指在對系統影響可能最小的處所,實現斷路器的控制操作,以終止故障或系統事故的發展。

⑶ 快速性。繼電保護快速性是指繼電保護應以允許的可能最快速度動作於跳閘,以斷開故障或中止異常狀態的發展。

⑷ 靈敏性。繼電保護靈敏性是指繼電保護對設計規定要求動作的故障及異常狀態能夠可靠地動作的能力。

4、繼電保護的基本內容是什麼?

答:對被保護物件實現繼電保護,包括軟體和硬體兩方面的內容:①確定被保護物件在正常執行狀態和擬進行保護的異常或故障狀態下,有哪些物理量發生了可供進行狀態判別的量、質或量與質的重要變化,這些用來進行狀態判別的物理量(例如通過被保護的電力元件的電流大小等),稱為故障量或起動量;②將反應故障量的乙個或多個元件按規定的邏輯結構進行編排,實現狀態判別,發出警告訊號或斷路器跳閘命令的硬體裝置。

⑴ 故障量。用於繼電保護狀態判別的故障量,隨被保護物件而異,也隨所處電力系統的周圍條件而異。使用的最為普遍的是工頻電氣量。

⑵ 硬體結構。硬體結構又叫裝置。硬體結構中,有反應乙個或多個故障量而動作的繼電器元件,組成邏輯迴路的時間元件和擴充套件輸出回路數的中間元件等。

三、繼電器

1、繼電器一般怎樣分類?試分別進行說明。

答:⑴繼電器按在繼電保護中的作用,可分為測量繼電器和輔助繼電器兩大類。①測量繼電器能直接反應電氣量的變化,按所反應電氣量的不同,又可分為電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、、阻抗繼電器、頻率繼電器以及差動繼電器。

②輔助繼電器可用來改進和完善保護的功能,按其作用的不同,可分為中間繼電器、時間繼電器以及訊號繼電器等。

⑵ 繼電器按結構型式分類,目前主要有電磁型、感應型、整流型以及靜態型。

2、試述電磁繼電器的工作原理,按其結構型式可分為哪三種?

答:電磁型繼電器一般由電磁鐵、線圈、觸點、反作用彈簧和止檔等部件構成。線圈通過電流時所產生的磁通,經過鐵芯、空氣隙和銜鐵構成閉合迴路。

鐵芯在電磁場的作用下被磁化,因而產生電磁轉矩,如電磁轉矩大於反作用彈簧力矩及機械摩擦力時,則銜鐵被吸向電磁鐵磁極,使繼電器觸點閉合。

電磁型繼電器按其結構的不同,可分為螺管線圈式、吸引線圈式和轉動舌片式三種。螺管線圈式有時間繼電器等;吸引銜鐵式有中間繼電器、訊號繼電器等;轉動舌片式有電流、電壓繼電器等。

四、電晶體保護基礎知識

1、電晶體保護中的元件組成及作用。

答:電晶體保護元件有電抗變壓器、電壓互感器、電阻、電容、電感、二極體、三極體。電抗變壓器、電壓互感器將電流、電壓變為適合保護裝置用的電流、電壓,電阻、電容、電感對電氣量進行濾波等,二極體整流,三極體放大訊號。

2電晶體保護裝置由哪幾部分構成?

答:電晶體繼電保護裝置的種類很多,就其結構來說,一般由交流測量電路(也稱交流測量元件)、直流邏輯電路和直流穩壓電源三部分構成。

01電力系統基本知識題庫

第一章電力系統基本知識題庫 81題佔7.77 一 選擇題 40題 1 產生諧波電流最為突出的裝置是 a.閘流體變流裝置 b.電焊機 c.螢光燈 正確答案 a 2 停電時間包括事故停電 及臨時性停電時間。a.限電 b.使用者非工作時間段停電 c.計畫檢修停電 正確答案 c 3 中性點非直接接地系統中發...

電力系統知識

觸電要組成迴路才會觸電,同時碰上火線和零線火線和地面才會觸電照明電路裡的兩根電線,一根叫火線,另一根則叫零線。火線和零線的區別在於它們對地的電壓不同 火線的對地電壓等於220v 零線的對地的電壓等於零 它本身跟大地相連線在一起的 所以當人的一部分碰上了火線,另一部分站在地上,人的這兩個部分這間的電壓...

第一章電力系統基本知識題庫

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