电气工程基础下知识点总结.

1、第十章 远距离输电1、远距离输电考虑电气参数分布特性的原因： 远距离一般指 300km 以上，由于 50Hz 工频 交流电的 1/4 波长为 1500km ，与远距离输电线路长度的数量及接近或相当，所以考虑。2、线路传播系数 丫和线路波阻抗Z是反映长线电气性能的特征量，与线路参数和运行频率有关，而与线路电压、电流无关。 输电线路末端的电压高低与输送的无功功率有关。换流 器控制角越小，输出直流电压越大。 ：rj 3 sqrt(LO*CO)=j w / v =j a ：Z=sqrt(LO/CO)=Zc ：v =1/sqrt(L0*C0)=3*18A8m/s3、自然功率：Pn=U1A2/Zc。在传输

2、功率等于自然功率条件下，线路任意点的电压均与首、 末端电压相等。其 物理意义 为： (1)此时在长线输电系统中，线路电容所吸收的容性无功功 率，等于线路电感所消耗的无功功率。 (2)当线路输送的功率大于自然功率时，线路电感所 消耗的无功功率大于线路电容所发出的无功功率，此时线路末端的电压将低于送端的电压。 (3)当线路输送的功率小于自然功率时，线路电感所消耗的无功功率小于线路电容所发出的 无功功率，此时线路末端电压将高于送端的电压。 抑制措施： 为此，需用并联电抗器的方法 来补偿线路电容发出的无功，抑制电压升高。4、电容效应(法拉第效应)： 空载长线末端电压高于首端电压的现象。这是由长线线路电

3、 容电流流经电感所引起的， 法拉第效应引起的工频过电压会对线路绝缘造成伤害，采用超高压并联补偿是限制长线工频过电压的主要手段。5、 并联电抗器的作用：限制线路工频过电压、补偿线路电容无功、配合中性点小电抗抑制潜供电流等。6、潜供电流 (二次电流 ) ：在具有单相重合闸的线路中，当故障相被切除后，通过健全相对 故障相的静电和电磁耦合，在接地电弧通道中仍将流过不大的感应电流，称为潜供电流。7、 抑制潜供电流措施：并联电抗器中性点加小电抗的潜供电流补偿方式来抑制潜供电流。使接地电弧迅速熄灭，以保证单相重合闸的成功。8、 直流输电：将送端系统的正弦交流电在送端换流站升压整流后通过直流线路传输到受端换流

4、站，受端换流站将直流逆变成正弦工频交流后将鸭和受端系统相连。9、直流输电系统接线方式： 单极线 -地直流输电、单极两线直流输电和双极直流输电。 单极 线-地直流输电： 该接线方式比较经济，但地电流对地下埋设的金属物，腐蚀严重。单极两线接线方式：无大地回流所造成的腐蚀问题，且电磁干扰小。 双极直流输电： 提高了输电可靠性。2/3 。10、直流输电的优点： 稳定性好，控制灵活，特别适合跨海输电、大区域电网互联、远距 离输电及风力发电等非工频系统与工频系统的联网等。线路的造价降低为交流输电的 采用直流输电时功率损耗下降为交流输电时的 2/3。11 、直流输电的缺点： (1) 由于触发角和逆变角的存在

5、，不论换流装置是工作于整流状态还 是逆变状态， 其交流侧的电流相位总会滞后于电压相位， 因此换流装置在运行中要消耗大量 无功功率。 (2) 换流装置在运行中会同时在换流站的交流侧和直流侧产生谐波电压和谐波电 流，为了抑制谐波，在交流侧和直流侧都需装设滤波装置，在直流侧还需装设平波电抗器。(3) 由于换流装置要用大量容量大、电压高的可控硅阀器件，换流站的造价较高，部分抵消 了因线路投资低而带来的经济效益。 (4) 直流高压断路器不能利用电流过零的条件来熄弧， 限制了直流输电的发展。12 、灵活电力系统的主要特点： 以大功率可控硅部件组成的电子开关代替现有的机电开关， 使电网电压，功角和线路参数调

6、节自如， 使电力系统变得更加灵活可控、安全可靠，从而能 在不改变现有电网结构的情况下提高其输送能力，增加其稳定性。13 、灵活交流输电系统 FACTS 接入电力系统的形式： 并联和串联。 并联型设备： 静止无功 补偿器SVC,静止同步调相器；并联型设备作用：是电力系统无功补偿和电压调节的基本手 段，也是改善系统稳定性的重要措施之一。 串联型设备： 可控串联补偿器； 串联型设备作用： 达到补偿线路电抗、调节有功功率、增大输送功率稳定极限值的目的。 综合型设备： 统一潮 流控制器； 统一潮流控制器作用： 将可控并联补偿和可控串联补偿技术融为一体, 协调控制, 不仅可对电网实施电压控制,还能有效地调

7、节系统潮流。第十一章 电力系统内部过电压1、内部过电压： 由于电力系统内部能量的转化或传递引起的电压升高。电网内的操作和故 障都是激发能量转化的原因。 操作过电压： 因操作或故障引起的暂态电压升高。 谐振过电压： 因系统的电感、 电容参数配合不当, 出现的各种持续时间很长的谐振现象及其电压升高。 工 频过电压： 电力系统中在正常或故障时还可能出现幅值超过最大工作相电压、 频率为工频或 接近工频的电压升高,这种电压升高。2、内过电压倍数 K： 内过电压的幅值与电网该处最高运行相电压的幅值之比,表示内过电 压的大小。 K 值与电网结构、系统容量和参数、中性点接地方式、断路器性能、母线上的出 线数目

8、、电网的运行接线和操作方式等因素有关。3、操作过电压： 在电力系统运行中,当进行操作或发生故障时,将会发生回路从一种工作 状态通过振荡转变到工作状态的过渡过程, 出现操作过电压, 操作过电压存在的时间一般为 几毫秒到几十毫秒。 操作过电压的分类： 中性点绝缘电网中的电弧接地过电压； 开断电感性 负载过电压；开断电容性负载过电压；空载线路合闸过电压；系统解列过电压。4、 切空变过电压影响因素：断路器的性能、电容 C的影响、电感 L的影响。5、切空变过电压的产生： 引起切空变过电压的根本原因是开关切断电流能力太强发生截流。空载变压器的分闸过电压和断路器在切断变压器的励磁电流时灭弧能力太强有关,因断

9、路器灭弧能力太强使电弧电流被迫很快下降到零, 造成 diL/dt 趋近于负无穷, 截流而引起的变压 器上的过电压可达 。当截流发生在励磁电流的幅值 Im 时,将有 。6、 切空变过电压限制措施：空载变压器励磁绕组所贮存的磁能是不大的,完全可以用限制 雷电过电压的普通阀式避雷器来吸收。7、 关合空载长线过电压产生的机理：空线的关合可以简化成直流电源合闸与LC振荡回路的情况，直流电势 E等于电网工频相电压的幅值Upm。不计长线电容效应，长线电容上出现的过电压可达电源电压 E的2倍。回路中总存在着电阻，只要回路中有R存在，电容上的电压最终一定会衰减到稳态值 -电源电压E。过电压=2倍稳态值-起始值。

10、8、引起切空线过电压的原因： 电弧的重燃。只有当重燃的时刻在 1/4 工频周期以后是才会 有过电压出现。 切空线过电压限制措施： 提高断路器的熄弧能力，使之不发生复燃。9、重合空载长线的特点： (1)只适合中性点直接接地的电网。 (2)母线上出线回路的数目也会对空载长线的操作过电压产生影响，并联线路越多，过电压越小。(3) 断路器触头间电弧的重燃和熄灭均有明显的随机性。10：重合空载长线过电压限制措施： 在断路器断口上加装并联电阻。11 、空线过电压的限制措施： 对 220kv 一下的线路来说，由于线路不长，重合空线过电压 的倍数不高；再加 220kv 及一下的线路的绝缘水平是按 3-4 倍相

11、电压设计的，其绝缘已足 以承受重合空线过电压的作用。对于 330kv 及以上的线路，线路比较长，由于长线电容效 应的叠加，达到过电压的 2.5 倍，从降低线路造价，把线路的绝缘水平降为2.75-2.0 倍，必须采取措施对重合空线过电压加以限制。在断路器断口上加装并联电阻。Rb 愈大，阻尼作用愈强。Rb愈小恢复就愈小， 重燃的概率也就愈低。由于Rb的存在降低了作用在断口D2 上的恢复电压， D2 重燃的概率也就相应降低。12、电弧的熄灭和重燃时间是决定最大过电压的重要因素。13 、谐振类型： 线性谐振、铁磁谐振 (非线性谐振 )、参数谐振。14、铁磁谐振： 谐振回路由铁芯电感和系统中的线性电容组

12、成。由于铁芯的饱和程度会随 着电流的增大而增大， 电感 L 会随着电流的增大而逐渐减小， 因此回路中铁芯电感的伏安特 性是非线性的。15、 铁磁谐振过电压的性质：(1)满足式3 Lo1/ 3的很大C值范围内都可能发生铁磁谐振。(2) 需要激发才会出现谐振。 (3)C 值太大时，出现铁磁谐振的可能性将减小。 (4) 由于铁芯 电感的饱和效应，铁磁谐振过电压幅值一般不会很高，而电流却可能很大。(5)谐振状态可能“自保持”。 (6)产生铁磁谐振时，电流的相角将有180 度的转变，叫作电流的翻相。 (7)具有各次谐波谐振的可能性。【参数谐振过电压：特点： 1、谐振可以在无电源时出现，此时谐振所需能量由

13、变电感参数 原动机直接供给，只要在起始阶段回路中有扰动，谐振就可能出现。2、只要每次参数变化引入的能量大于电阻能耗，回路中储能越积越多，UI 幅值理论上趋于无穷大。3、铁芯电感的饱和是制约参数谐振过电压、过电流幅值的主要因素】16、 断线谐振过电压：非全相运行时，可能组成多种多样的串联谐振回路，在一定的参数 配合和激发条件下，可能出现铁磁谐振过电压，统称为断线谐振过电压。17、 断线谐振过电压措施：力求减少线路不对称开断的可能性。即 (1)不采用熔断器，提高断路器动作时的三相同期性，保证断路器不发生非全相拒动。(2)加强线路的巡视和检修，预防断线发生。 (3) 若断路器操作后有异常现象，可立即

14、复原，并进行检查。18、 电压互感器饱和过电压：产生机理是电压互感器在正常工作时接近于空载状态，呈现 一个很大的励磁电感，当回路受到激发后，励磁电感会饱和而突然减小，从而引起过电压。由于电压互感器铁芯饱和引起的，称为电压互感器饱和过电压。在中性点不接地的电网中， 中性点直接接地的电压互感器最常受到的激发有两种： 第一种是电源对只带电压互感器的空 母线突然合闸；第二种时一相导线突然对地发弧。19 、在隔离开关的电动操作回路中，为避免误操作，隔离开关与断路器、接地刀闸的操作 之间必须按规定的操作顺序加以闭锁。20、消除电压互感器饱和过电压措施：(1) 选用励磁特性较好的电磁式电压互感器或只使用电容

15、式电压互感器。 (2)使电压互感器带有零序电阻。 (3) 将电网中性点改为暂时经电阻接地 或直接接地， 或采用临时的倒闸措施改变电路参数。(4) 在 10kv 及以下的母线上装设一组三相对地电容器，或利用电缆段代替架空线段，减小对地容抗Xc11。(5)禁止只使用一相或两相电压互感器接在相线与地线间，避免中性点位移或产生谐振。21 、中性点不接地系统中，点此电压互感器饱和谐振过电压的形成与电网的负荷大小有关 么？答：无关。 因为在中性点不接地系统中， 电磁电压互感器饱和谐振过电压是零序性质的，电 网的负荷对他不起作用。22 、标幺值： 标幺值 = 实际有名值 / 基准值 ,就是采用标幺值进行计算

16、的计算方法。标幺值优 点：便于判断电器设备的特性、 参数和运行状态是否正常， 使计算公式和计算过程得到简化。 标幺值缺点： 没有量纲，因而物理概念不如有名值明确。23、功角的物理意义： 既能表征系统中功率传输的特性，也能表征系统两端发电机转子位 置的特性。第十三章 电力系统继电保护1 、短路后果： (1) 短路点会流过很大的电流并产生电弧，从而烧坏甚至烧毁故障设备。(2)短路电流通过故障设备和非故障设备时， 由于发热及电动力的作用， 时设备损坏或使用寿命 缩短。 (3)电力系统大部分地区的电压下降，破坏用户的正常工作。(4)破坏电力系统各发电厂之间并列运行的稳定性，使事故扩大，甚至是整个系统瓦

17、解。2、继电保护装置： 就是能迅速反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动 作于跳闸或发出信号的一种自动装置。 继电保护装置组成： 测量部分、逻辑部分、 执行部分。3、 继电保护装置的基本任务是：(1)对故障特征量进行提取、分析，自动、迅速、有选择性地将故障设备从电力系统中切出，保证无故障部分迅速恢复正常运行。(2)反应电气元件的不正常工作状态， 并根据运行维护条件分别动作于发信号、 减负荷或跳闸。 反应不正常工作 状态的保护装置通常允许带一定的延时动作。4、继电保护分类： (1)过电流保护：反映故障时电流上升而动作的保护。(2)低电压保护：反映故障时电压下降而动作的保护。 (3)

18、距离保护： 反映故障时测量阻抗降低而动作的保护。 (4)纵差动保护：反映变压器相间短路的保护。 (5)过励磁保护。 (6) 轻重瓦斯保护。5、继电保护的基本要求： 选择性、速动性、灵敏性、可靠性。 (1 )选择性：指当系统发生故 障时， 保护装置仅将故障设备从系统中切除， 使停电范围尽量缩小， 保证系统中非故障部分 仍能继续运行。 (2) 速动性：指能快速切除故障设备。 (3) 灵敏性：指对其保护范围内发生故 障或不正常运行状态的反应能力。 (4) 可靠性： 指在保护范围内发生了它应该动作的故障时， 保护应可靠动作，即不拒动；而在任何其它不应动作的情况下，保护应可靠不动作，即不误 动。6、继电

19、保护速动性的原因： 减少用户在电压降低的条件下的运行时间，降低短路电流及其 引起的电弧对故障设备的损坏过程，以保证电力系统并列运行的稳定性。7、电流保护的接线方式： 指电流保护中电流继电器线圈与电流互感器二次绕组间的连接方 式。 电流保护接线方式的种类： 三相星形接线、两相星形接线、两相三继电器接线。 电流 保护的优点： 如果线路发生单相接地短路， 则只有三相星形接线能正确反应。 不同地点的两 点接地短路时， 若采用三相星形接线， 则当此并行线路上发生两点接地时， 保护一定会同时 切除两条故障线路； 而采用两相星形接线， 则保护有 2/3 机会只切除一条线路， 从而提高了 供电的可靠性。 电流

20、保护的缺点： 当两点接地发生在串联线路上时，若采用三相星形接线， 保护一定会只切除远离电源的故障点； 而采用两相星形接线时， 则有 1/3 机会使靠近电源的 线路 l1 误跳，扩大了停电范围。 正确使用： 为了正确反应所有单相接地电路，一般采用三 相星形接线。对于小接地电流系统， 为了节省投资，一般用两相星形接线。 作为降压变压器 和相邻线路保护的后备保护时，如采用两相星形接线，会出现灵敏度不能满足要求的情况。8、瞬时电流速断保护： 能迅速切除故障线路，但不能保护线路全长； 限时电流速断保护： 能保护线路全长， 但不能作为相邻线路的后备保护； 定时限过电流保护： 虽然能作为相邻线 路的后备保护

21、， 但如将其作为本线路的主保护时， 往往动作时限又太长， 不能满足速动性的 要求。 瞬时电流速断保护和限时电流速断一起作为本线路相间短路的主保护；定时限过电 流保护则作为本线路相间短路的近后备和相邻线路的远后备保护。9、中间继电器的作用： (1) 增大操作电容 (2) 增大保护固有动作时间。10 、方向性电流保护： 在过电流保护基础上加装功率方向元件的保护，称为方向过电流保 护。方向过电流保护组成：方向元件(功率方向继电器 KP)、电流元件、时间元件。动作条件：只有方向元件和电流元件都动作以后， 才能去启动时间元件， 再经过预订的延时后动作 于跳闸。时限配合关系应为： t1t3t5 ， t6t

22、4t2 ， t1t7 ， t1t8 ， t4t7 ， t4t8 ，且相 互之间最少相差一个 t。保护1的动作时限要与保护 3、保护7和保护8相配合，可取其 中的最大值作为保护 1 的动作时限。11、 功率方向继电器的原理：若P 0时，即f为锐角，说明故障点在其保护的正方向；若PV 0时，即f为钝角，说明故障点在其保护的反方向。功率正方向：从母线流向线路。12、死区： 由于功率方向继电器存在一最小动作电压，当保护安装附近母线的一段线路发 生三相短路时， 母线电压将大幅度下降， 如果母线电压小于最小动作电压， 则功率方向继电 器就不能正确动作的这一段区域。 消除死区方法： 设置记忆回路。13、 中

23、性点直接接地电网接地短路时的特点(零序分量的特点 )： (1)故障点的零序电压最高，变压器中性点接地处零序电压为零。 (2)零序电流是由故障点处的零序电压 Uf0 产生的。零 序电流的大小和分布，主要决定于变压器的零序阻抗。(3)当电力系统运行方式变化时，若线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序网络就不变。(4)故障线路两端零序功率的方向与正序功率正好相反， 正序功率方向是由母线指向故障点， 而零序功率的方向 实际上都是由线路指向母线的。14、 接地故障的电流保护的特点(结论)： (1) 发生单相接地时，全系统均会出现零序电压和零序电流，可利用零序分量来构成接地故障的保护。(2)流

24、过非故障线路保护安装处的零序电流的大小等于该线路本身的对地电容电流，容性无功的方向为由母线流向线路。(3) 流过故障线路保护安装处的零序电流为全系统非故障元件的对地电容电流之和， 容性无功的方向 为由线路流向母线。15 、中性点不接地电网的单相接地故障保护的构成：绝缘监视装置、零序电流保护、零序功率方向保护。16、变压器故障的分类： (1) 油箱内故障：包括绕组的相间短路、接地短路和绕组的匝间短 路。 (2)油箱外故障：指套管及引线上产生的各种相间及接地短路。17 、变压器的不正常工作状态： 外部电路引起的过电流及中性点过电压，三相过负荷，油 面降低和过励磁等。18、变压器保护措施： (1)

25、对变压器油箱内的各种短路故障和油面降低，应装设瓦斯保护。 (2)对变压器绕组、 套管及引线上的相间故障， 以及中性点直接接地电网一侧绕组和引线的接地 故障，应根据变压器容量的大小不同装设纵差动保护或电流速断保护。 (3) 对外部相间短路 引起的变压器过电流以及作为瓦斯和差动保护的后备，应装设过电流保护。 (4) 对中性点直 接接地电网的外部接地短路，应装设零序电流保护。 (5) 对于对称过负荷，应装设反映一相 电流的过负荷保护。 (6) 对于高压侧电压为 500kV 及以上的变压器，为防止频率降低和电压 升高所引起的变压器励磁电流的升高，应装设励磁保护。19 、纵差动保护： 是由比较保护元件两

26、侧电流的大小和相位而构成的。在正常运行及外部故障时，lk=O，不平衡电流 ldsp=l I 2-1 n 2=-1/kTA(l I m-I n m);内部故障时，Ik=lf2/kTA。【变压器纵差动保护：KT=l n /l I =k n TA/k I TA,要使变压器纵差动保护能正确工作，必须使两侧电流互感器的变比等于变压器变比KT】20 、不平衡电流产生的原因：(1) 变压器励磁涌流造成 (2) 变压器两侧电流相位不同引起 (3)电流互感器变比标准化引起 (4) 两侧电流互感器型号不同产生 (5) 变压器带负荷调整分接头 产生。21 、励磁涌流特点： (1 )含大量非周期分量 ,电流偏于时间轴

27、的一侧。 (2) 含大量的高次谐波， 以二次谐波为主。 (3)波形之间出现明显的间断。22 、防止励磁涌流的措施：(1)采用具有速饱和变流器的差动继电器。 (2) 利用二次谐波制动原理构成差动保护。 (3) 鉴别短路电流和励磁涌流波形之间的差别。第十四章 发电厂变电所的控制与信号系统1 、一次设备： 直接用于生产、输送和分配电能的设备，包括变压器、高压开关电器、高压 互感器、高压避雷器、各种高压电抗器和电容器。 二次设备： 对一次设备进行监视、控制、 测量和保护的设备。 二次回路 (二次接线 ) ：是将二次设备按照工作要求， 互相连接组合在一 起所形成的电路。 二次回路的分类： 操作控制回路、

28、测量回路、信号回路、保护回路、操作 电源回路和自动装置回路。【信号回路： 由信号电源、信号装置及连接线组成的回路。 作用：反应设备不正常运行的预 告信号， 反映设备故障的事故信号， 传达命令的指挥信号等， 这些信号可以帮助运行人员掌 握电气设备的运行状态， 及时发现故障和不正常工作情况的性质、 范围和地点， 从而迅速作 出正确处理措施 】2、二次接线图的分类： 原理接线图、展开接线图和安装接线图。 原理接线图特点： 图中元 件设备以整体形式表示， 使人了解设备的整体工作概况， 但并不绘出元件本身内部接线， 而 且一次设备和二次设备、 交流和直流回路均绘在一起。 展开接线图特点：接线简单、结构清

29、 晰、层次分明、阅图和查找错误方便， 便于了解整套装置的动作过程和工作原理。 安装接线 图特点：是根据安装施工的要求，表示出二次设备具体位置和布线方式的图形。3、低压电器分类： (1)配电电器：低压断路器、低压熔断器和刀开关等。 (2)控制电器 :接触 器、控制按钮、控制开关、指示灯、行程开关等。4、低压断路器：又称自动空气开关，其操动部分可与开关本体结合为一体，不需设置专门 的操动机构，断路器的各种保护功能可依靠开关内部直接接在主回路中不同功能脱扣器来实 现，不需通过互感器和继电器。5、控制按钮：是自动控制回路中靠手动发出控制信号的电器。 指示灯：在控制回路和信号 回路中用作电源工作状态、事

30、故信号、预告信号、电器设备位置信号、指挥信号、联络信号 和其他信号的指示。控制开关：是一种多档式、能对多个回路进行控制的主令电器。 接触器： 是一种能频繁操作交直流电路及大容量控制电路的自动控制开关电器，可作远距离控制用。 接触器的工作原理： 利用电磁铁的运动来带动触头控制主电路通断。6、断路器控制回路的基本要求： (1)断路器跳、合闸后，应能迅速自动切换对应的操作电路， 以避免因跳、合闸线圈长时间通电而烧毁。(2) 应能指示断路器跳、合闸状态。 (3)应有防止断路器多次跳闸、合闸的防跳跃闭锁功能。(4) 应能监视控制回路电源和断路器跳闸、合闸回路的完好性。 (5) 应能实现闭锁要求。 (6)

31、 控制回路接线应简单、可靠、使用电缆少。7、断路器的操作： (1)就地操作：可以节省电缆、减少主控制室面积。(2)远方操作。【8、高压断路器控制回路】就地手动合闸：步骤:1控制开关S旋至就地”位置、遥控压板XB2打开2按下控制开关 “SA 合” (+W S SA 合一KCFV2-K3 QF2-YC-( -W)接通，断路器合闸3.QF1 闭合、触点QF2断开4. (+W) K7 HR-QFYT(-W)接通，于是红灯发光，表明断路器处于合闸状态， 5. 同时合闸位置继电器 K7 也励磁动作，发出合闸信息 远方遥控合闸步骤:1 ；控制开关 S 旋至“远方”位置、遥控压板 XB2 接通 ，(+W) S

32、 XB2- K2 R-(-W)接通2. K2 励磁并动作，发出可进行操作信息，通过远方合闸继电器 K5 动作，使其常开触点 K5 闭合。3.什W) S XB2 -K5 KCFV K3-QF2-YC(-W)接通，断路器合闸以下与就地手动合闸相同 .就地手动跳闸：步骤1:控制开关S旋至 就地”位置、遥控压板XB2打开，按下控制开关 “SA 跳”，(+ W ) S- SA 跳一K1-( -W)接通2. K1励磁并动作，其常开触点闭合，(+W) K1KCF1 QF1 YT (-W)接通，断路器跳闸 3. QF1断开，切断跳闸线 圈 YT 的电源； QF2 闭合，绿灯 HG 发光，表明断路器处于跳闸状态

33、，跳闸位置继电器 K6 动 作发出跳闸信息。跳跃现象：按下控制开关“SA合”后，断路器就合闸。如果是合闸于有予伏性故障的线路上， 则在继电保护作用下，断路器会自动事故跳闸。假若控制开关“ SA合”接触时间过长，或触点被焊住或机械被卡住不能复归，即“ SA合”一直在发合闸信号，则断路器在事故跳闸后会 再次合闸。 由于是永久性故障， 在继电保护作用下， 断路器又会跳闸， 造成断路器多次合闸、 跳闸，即出现断路器 “跳跃 ”现象，这极易造成断路器损坏，必须加以防止。防止跳跃现象方法【闭锁】：控制回路中设有防跳闭锁继电器KCF,电流线圈KCF I串联在跳闸回路中，电压线圈 KCFV与合闸线圈并联。当操

34、作断路器跳闸时，电流线圈KCF I励磁，其常开触点KCF I 1和KCF I 2闭合。KCFI1的闭合可以保证防跳闸继电器电流线圈 在断路器断开前保持在启动状态。KCFI2的闭合可启动电压线圈KCFV,使其常闭触点KCFV2 断开，切断了合闸回路，避免断路器的再次合闸；而常开触点KCFV1 的闭合，能使防跳闭锁继电器电压线圈自保持在启动状态，在合闸开关“ SA合”触点断开前合闸信号由KCFV2 切断，从而防止了断路器的跳跃。【9、高压隔离开关的电动操作与闭锁】合闸操作：合闸前状态：QF和1QS1均处于断开位置，其常闭触点 QF和1QS1均闭合，SB 和1SB的常闭触点闭合、常闭触点 1KH也闭

35、合。合闸时：按动合闸按钮1SB1，使电路A SB QF1QS1 1SB 1KH 1SB1 1KM1 1KM2 1SQ1 B 接通，1KM1 通电，电动机M1正转，隔离开关1QS合闸。合闸完毕：行程开关1SQ1断开，切断合闸回路，1KM1失电， 电动机停止正转分闸操作： 分闸前状态 ：QF 和 1QS1 均处于断开位置，其常闭触点 QF 和 1QS1 均闭合， SB 和1SB的常闭触点闭合、 常闭触点1KH也闭合。分闸时：按动分闸按钮1SB2，使电路ASBQF1QS11SB1KH1SB21KM21KM11SQ2B接通， 1KM2 通电，电动机M1反转，隔离开关1QS分闸。合闸完毕：行程开关1SQ

36、2断开，切断合闸回路，1KM2失电， 电动机停止反转。 】10、10.1 信号回路： 由信号电源、信号装置及连接线组成的回路。【包括反映设备不正常 运行的预告信号， 反映设备故障的事故信号， 传递命令的指挥信号， 各车间取得联系的联络 信号，指示设备状态的位置信号。】 10.2 测量回路： 由测量仪表和连接线组成的回路。由 测量仪表和连接线组成11、操作电源： 在发电厂和变电所中，对开关电器的远距离操作、信号设备、测量设备、 继电保护盒自动控制装置、 事故照明、 直流油泵及交流不停电装置等用电， 都需有专门的供 电电源，这种电源称为操作电源。 操作电源的分类： (1)蓄电池组操作电源。用于大中

37、型发 电厂和变电所； 蓄电池容量是反映蓄电池储存电能的重要技术指标。Q=I*t .【蓄电池额定容量是指 10h 放电电流的容量，电解液温度升高时容量增大。充足电的蓄电池未使用，经 过一定时间，也会失去电量，称为自放电。由于杂质在负极板上构成局部短路回路产生。】 (2) 硅整流电容储能直流操作电源。优点：投资省、设备少、维护简单、占地面积小；缺点： 储能容量有限而且电容放电电压按指数曲线衰减， 不能保证负荷长期连续供电， 因此只能用 于小型变电所的直流操作电源。 (3) 复式整流直流操作电源。优点：设备少、投资省、维护 简单、占地面积小；缺点：整个装置结构复杂、整流系统设置和调试困难，且其可靠性

38、受系 统运行方式影响较大，仅适用于中小变电站或小型水电站。(4) 交流操作电源。优点：接线简单、设备少、投资省；缺点：难以适应较复杂的保护装置的要求，且其灵敏度和可靠度较 低，只适用于偏远的小型变电所。12、浮充电运行方式： 是将充满电的蓄电池组与浮充电装置并联运行，浮充电装置正常工 作时，除供给直流母线上的经常性负荷外， 还用不大的浮充电电流向蓄电池浮充电以补偿蓄 电池的自持放电损耗，使蓄电池经常处于满充电状态。【直流系统如果两点接地， 可能引起直流熔断器熔断造成保护、 断路器舞动， 对安全运行有极大危害。 直流系统绝缘监视很重要】13 、交流不停电电源 (UPS) ：主要部件： (1)整流

39、器 (2)逆变器 (3)静态开关。由交流整流、直 流、旁路三个电源供电。第十六章 电力系统自动控制技术1、 电力系统自动控制系统： 由继电保护、自动装置、通信、调度自动控制、自动监视与自 动控制等设备单独或有机结合成， 是保证电力系统安全经济和可靠运行， 向系统用户不间断 提供优质电能的重要手段。2、联合电力系统的优越性： (1) 能更经济合理的利用各种一次能源，解决能源与负荷分布的 地区性不平衡。 (2) 可以利用供电区域时差和季节差的因素错开峰谷负荷，降低系统的综合 最大负荷，减少总的系统装机容量。 (3) 有利于安装大容量机组，提高投资效益和运行效率。(4) 便于在系统发生故障时，各区域

40、间功率的相互支援，提高系统运行的安全性和供电的可 靠性。 (5) 便于对电力系统的集中管理、统一调度、实现经济运行。3、电力系统安全运行： 指(1)所有运行电气设备处于正常状态，满足运行工况需要；(2) 系统电压和频率保持在规定范围之内； (3) 所有发电机保持同步运行。4、元件事故： 电力系统中出现在电气元件上的故障，由继电保护装置处理。系统事故： 因电压或频率的异常引起系统稳定性的破坏，由系统安全自动装置来控制和处理。5、系统频率下降后果： 会使火电厂的有功出力降低，从而使系统频率进一步下降，造成频 率崩溃，系统瓦解，形成大面积停电。6、频率下降解决措施： (1) 迅速启用电力系统中的旋转

41、备用。 (2) 迅速启动和投入备用发电 机组。 (3)自动按频率减负荷，切除部分用户负荷。(4) 自动解列，将系统解列成几个小系统运行。7、电压下降后果： 遇到较大扰动时，将会瞬间引起静态稳定的破坏，形成电压崩溃，导致 系统瓦解。8、电压下降解决措施： (1) 迅速通过同步发电机的自动调节励磁装置提高励磁或强行励磁。(2) 利用静补或串补的作用及调相机的备用无功容量，增加系统无功功率。 (3) 必要时切除系 统中电压最低点处的用电负荷。9、由系统稳定破坏引起的事故和控制措施： 稳定破坏后必然导致发电侧切除发电机，最终 可能是系统解列。 在系统正常运行时， 实时监测发电厂、 枢纽变电站母线电压相

42、角差是否在 稳定运行的要求之内并保持一定裕度； 实时监测电网输电线路的功率和方向。 当电网受到大 扰动而不满足动稳定和静稳定极限时，按照实时计算的或预先给定的对策表来实时自动控 制。10 、电力系统运行状态： 指电力系统在不同的运行条件下的工作状态。11 、电力系统运行状态的分类： 即系统正常状态、系统预警状态、系统紧急状态、系统崩 溃和系统恢复状态。 (1) 系统正常状态： 满足所有等式和不等式约束条件，在保证系统安全 的条件下，实现电力系统经济运行。 (2) 系统预警状态： 电力系统的各种电器元件的备用容 量减少到允许程度以下，系统安全水平降到最低。 (3) 系统紧急状态： 等式约束条件仍

43、然满 足，但是电能质量已不能达到标准，不等式条件已经遭到破坏。 (4) 系统崩溃状态： 解列后 系统的发电功率与复合消耗功率会出现不平衡， 子系统由于电源功率不足， 不得不大量切负 荷；而在另一些子系统中，由于电源功率超过负荷功率，引起大面积停电。 (5) 系统恢复状 态：在系统崩溃后，由于自动控制装置的作用，可使系统或几个子系统均趋于稳定，此时在 调度人员的智慧操作下，系统进入恢复状态。12 、等式约束条件： 指系统发出的有功和无功功率在任意时刻与系统中负荷吸收的有功和 无功功率及输配电元件上消耗的有功和无功功率之和相等。 不等式约束条件： 指涉及系统供 电质量和安全运行的某些参数应该处于系

44、统或设备安全运行的允许范围之内。13 、电力系统自动控制的基本要求和目的：(1) 实时或快速地检测、收集和处理电力系统各元件、局部或全系统的运行参数。 (2) 根据电力系统的实际运行状态以及系统中各电气元件 的技术、 经济和安全的需要， 为运行人员提供控制和调节的参考决策， 或者直接对电气元件 进行控制和调节。 (3) 实现全系统各层次、各局部系统和各电气元件间的综合协调控制，力 图达到电力系统安全和经济的多目标最优运行方式。 (4) 电力系统自动控制应具备常规控制 和紧急控制能力， 全面改善和提高电力系统的运行性能。 特别是在电力系统发生事故的情况 下，紧急控制能避免系统连锁性事故发生，尽快

45、恢复系统的正常运行。14、监视控制和数据采集 SCADA 系统： 具有对电力系统运行状态的监视，远距离的开关 操作，自动发电控制及经济运行，以及制表、记录和统计等功能的系统。15 、电网调度的任务：国调的任务、是我国电网调度的最高级，协调各大区网的联络潮流和运行方式，在线收集、 监视、统计分析全国电网运行情况，提供电能信息，进行大区互联系统的潮流、稳定、短路 电流及经济运行计算， 通过计算机通信， 校核计算正确性并向下级传送； 处理有关部门信息， 做中长期的电网安全，经济运行分析，提出对策网调的任务、按照统一调度，分级管理的原则，网调负责超高压电网的安全运行， 按照规定 的发供电计划以及监控原

46、则进行管理， 提高电能质量和经济运行水平。 实现对电网的数据收 集和监控、 经济调度和安全分析；进行负荷预测， 制定开停机计划、水火核电的经济调度日 分配计划， 进行自动发电控制； 进行省市和有关大区网的供受电量计划编制与分析； 进行电 网潮流、稳定、短路电流以及经济运行计算、通过计算机通信，校核计算准确性，上报下传省调的任务、 省调负责省网的安全运行， 按照规定的发供电计划及监控原则进行管理， 提高 电能质量和经济运行水平。 实现对电网的数据收集和监视， 无论是独立省网还是与大网或相 邻省网相连，都必须对电网中的开关状态、电压水平、功率等信息进行采集计算， 进行控制 盒经济调度，进行负荷预测

47、，制定开停机计划及各电网各管理电厂的经济调度日分配计划， 编织区间和省有关电网的供受电计划，指导自动发电控制，进行潮流、 稳定、 短路电流和经 济运行计算，并分析其正确性， 进行上报下传，进行功率综合、开关状态变化等信息的记录 和制表 地调的任务、 地调负责采集地区电网的各种信息， 进行安全监控， 进行有关厂站开关的远房 操作，变压器分接头的调节，电力电容器的投切，进行用电负荷的管理 县调的任务、 实现不同程度的数据采集和安全监视功能， 进行负荷管理， 向上级调度发送必 要的实时信息16 、电力系统远动： 在电力系统调度中心对电力系统中的厂站实施的实时远方监视与控制， 称为电力系统远动。 电力

48、系统远动的工作模式： (1)循环传输 (2)自发传输 (3)回答传输。远动 系统组成： 控制站、被控站和远动通道。 远动系统作用： 应用通信技术，完成遥信、遥测、 遥控、遥调和遥视。 远动系统分类： (1) 狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道； (2) 广义远动系统将控制站的人机设备和被控站的过程设备包括在内， 广义远动系统实际上是 S CADA 系统。17 、电力系统调度自动化系统的基本结构： 由计算机子系统、人机联系子系统、信息采集 与命令执行子系统、通信子系统组成。 电力系统调度自动化的功能： 电力系统监视与控制、 安全分析、经济调度、自动发电控制。【电力系统调度自动化对信息传输系

49、统的要求】要求提供一定质量和带宽的通信，误码率不大于10A-5,RTU与调度中心通信的典型速率为600-1200bit/s ，远程计算机之间的通信要求 1200-9600bits 或更高， 重要的 计算机之 间通信应该具备备用通道，通信媒介主要有：电力线载波，专用通信电缆，特高频无线、卫 星和光纤、微波。18、RTU ：是远离调度端对发电厂或者变电所现场信息实现检测和控制的装置。RTU 由微计算机系统构成。 RTU 的功能： (1)实时数据的采集、预处理和上传数据。 (2)事故和实践信 息的优先传送。 (3) 接受调度端下发的命令并执行命令。 (4)本地功能。1 9 、自动发电控制的目标是 (

50、AGC) ：( 1 )使电力系统发电自动跟踪系统负荷变化。(2) 响应负荷和发电的随机变化，维持电力系统频率为规定值。 (3) 在各区域间分配系统发电功率，维 持区域间净交换功率为计划值。 (4) 对周期性的负荷变化，按发电计划调整发电功率，对偏 离预计的负荷，实现在线经济负荷分配。 (5) 监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。20 、启动周期为 48s ，在调度自动化中安排的自动发电控制功能，包括频率和发电机有功 功率的自动控制以及电压和无功功率的自动控制两个方面。 实现电力系统频率和发电机有功 功率自动控制的基础自动化系统是发电机组的调速系统，发电机的励磁控制系统是子系统。21 、电

51、力系统三种同期并列操作装置： 即同步发电机同期并列装置、系统同期并列装置和 联络线保护配有的重合闸装置。22、同步发电机的并列操作： 通过关合断路器将发电机投入电力系统运行的操作。23、理想的同期条件为： (1)两电压的幅值相等 UGm=USm ；(2)两电压的频率相等 fG=fs ； 两电压的相位角相等 S G=SS24、并列操作应遵循的原则： (1)并列时的冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值不超过允许 值。 (2)并列后应能迅速进入同步运行状态，暂态过程要短。25 、自同期并列： 是将未加励磁电流但接近同步转速，且机组加速度小于允许值的发电机， 通过断路器合闸并入系统， 随之投入发电机励磁，

52、 在原动机转矩、 同步力矩的作用下将发电 机拉入同步，完成并列操作。 优点： 操作简单，并列时间短。 缺点： 冲击电流较大，并且会 造成在并列点附近电压的短时下降，对系统有较大的扰动。26、准同期并列： 是在同步发电机已投入调速器和励磁装置，当发电机电压的幅值、频率 和相位与并列点系统侧电压的幅值、 频率和相位接近相等时， 通过并列点断路器合闸将发电 机并入系统。 优点：冲击电流小。 缺点： 在并列时需对发电机电压和频率进行调整，捕捉合 适的合闸相位点，所需并列时间较长。27 、正弦整步电压的特点：(1) 若UG与Us的幅值相等，则 Uxmin=0，否则 Uxmin工0(2) S e=0(2

53、时：,)Ux=Uxmin相邻两次Uxmin经过的时间为频差周期 Te,有Te=1/fe(4) 当 UG=Us 时， Ux=2UGm*sin( S e/2。)【电子型准同期装置】【线性整步电压】 获得：将 UGUS 分别整形,获得在交流电压过 0 时候翻转的方波电压,再将它们进行信号 的逻辑运算，获得在一个频差周期 Te内宽度反映相角差S e的脉冲波UA,经过滤波及信号 放大,得三角形的线性整步电压 Uzb1：Uzb 不受 UGUS 幅值影响,不能检查幅值差2：异或、同或逻辑区别：异或时,脉冲波UA宽度* Se , Uzb最大值时刻与 Seax对应，Uzbmin=0时，SeO或2 n ;同或时，

54、脉冲 波UA宽度* 180 - Se , Uzb最大值时刻与 SeO对应，Uzbmi n=0 时Se n 3: Uzb 与Se分段线性对应 4: Uzb周期Te大小与fe、3 e对应，Te=1/fe=2 n / co 5: co e与时间 无关，d (uzb) /dt= Ao e/ n【 恒定越前时间 】假设合闸并列可以在瞬间完成, 则合闸命令可在电压幅值差和频率差均 在允许的范围内，S e接近0时发出；但事实上断路器有一定的的固有分闸时间，因此合闸命令在 S e=0 之前的 tad 发出,这个时间称为恒定越前时间。其整定值与断路器的固有分 闸时间 tQF 有关。28、微机准同期装置:其功能由

55、硬件和软件两部分完成。 微机准同期装置的功能:是完成电压差, 频率差的检测并在不满足条件时发出机组转速和电压的调节信号,在测量相角差 S与以恒定越前时间tad为依据计算出的 S e(值接近时发出合闸信号，即在S e=0时断路器主触头闭合,完成如下操作。 (1)输入电压幅值差的检查。 (2)输入电压频差的检查。 (3)相角差 的计算和越前相角计算。最后完成并列【输入电压频差的检查】【 对Ug 和Us 分别整形得到方波 ug和us,再进过二次分频获 得占宽比为对称的矩形波, Ugf 和 Usf 高电平的时间宽度严格与交流电压的周期对应,由微 机系统以高精度时钟测量高电平的宽度, 对测得的频率值进行标度变化和计算比较,