电力系统的基本知识

电力系统的基本知识1、什么叫电力系统的稳定和振荡？

答：电力系统正常运行时，原动机供应发电机的功率总是等于发电机送给系统供负荷消耗的功率，当电力系统受到扰动，使上述功率平衡关系受到破坏时，电力系统应能自动地恢复到原来的运行状态，或者凭借掌握设备的作用过度到新的功率平衡状态运行，即谓电力系统稳定。这是电力系统维持稳定运行的力量，是电力系统同步稳定（简称稳定）讨论的课题。

电力系统稳定分为静态稳定和暂态稳定。静态稳定是指电力系统受到微小的扰动（如负载和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的力量。暂态稳定对应的是电网受到大扰动的状况。

系统的各点电压和电流均作往复摇摆，系统的任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而转变、频率下降等我们通常把这种现象叫电力系统振荡。

2、电力系统振荡和短路的区分是什么？

答：电力系统振荡和短路的主要区分是：

振荡时系统各点电压和电流值均作往复摇摆，而短路时电流、电压值是突变的。此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时的电流、电压值突变量很大。

振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角随功角δ的变化而转变；而短路时，电流与电压之间的相位是基本不变的。

振荡时无零序和负序重量，短路时有零序和负序重量。

3、电力系统振荡时，对继电爱护装置有那些影响？那些爱护装置不受影响？

答：电力系统振荡时，对继电爱护装置的电流继电器、阻抗继电器有影响。

对电流继电器的影响。当爱护装置的时限大于1.5-2秒时，就可能躲过振荡不误动作。

对阻抗继电器的影响。I↑U↓爱护动作，I↓U↑爱护返回。距离ⅠⅡ段采纳振荡闭锁原理躲开系统振荡，以防止阻抗继电器误动作。

原理上不受振荡影响的的爱护有相差动爱护，和电流差动纵联爱护，零序电流爱护等。

4、我国电力系统中性点接地有几种方式？它们对继电爱护的要求是什么？

答：我国电力系统中性点接地有三种方式：①中性点直接接地方式；②中性点经过消弧线圈接地方式；③中性点不接地方式。

110KV以上电网的中性点均采纳第①种接地方式。在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称大接地电流系统。在大接地系统中，发生单相接地故障的几率较高，可占短路故障的70%左右，因此要求其接地爱护能灵敏、牢靠、快速、有选择地切除短路接地故障，以免危及电气设备的平安。

3-35KV电网的中性点采纳第②或第③种接地方式。在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流较小，故称小接地电流系统。在小接地电流系统中发生单相接地故障时，并不破坏系统线电压的对称性，系统还可以连续运行1-2个小时，同时由绝缘监察装置发出无选择性信号，由值班人员实行措施加以消退。

5、小接地电流系统中，为什么采纳中性点经消弧线圈接地？

答：中性点非直接接地系统发生单相接地故障时，接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。假如此电容电流相当大，就会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压，从而使非故障相对地电压极大增加。在电弧接地过电压的作用下，可能导致绝缘损坏，造成两点或多点的接地短路，使事故扩大。为此，我国实行的措施是：当各级电压电网单相接地故障时，假如接地电容电流超过肯定数值（35KV电网为10A、10KV电网为20A、3-6KV电网为30A），就在中性点装设消弧线圈，其目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流削减，以至自动消弧，保证连续供电。

6、什么是消弧线圈的欠补偿、全补偿、过补偿？中性点经消弧线圈接地系统为什么普遍采纳过补偿运行方式？

答：中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流削减。通常这种补偿有三种不同的运行方式，即欠补偿、全补偿和过补偿。

①欠补偿：补偿后电感电流小于电容电流。

②过补偿：补偿后电感电流大于电容电流。

③全补偿：补偿后电感电流等于电容电流。

中性点经消弧线圈接地系统采纳全补偿时，无论不对称电压的大小如何，都将因发生串联共振而使消弧线圈感受到很高的电压。因此，要避开全补偿运行方式的发生，而采纳过补偿的方式或欠补偿的方式，但实际上一般都采纳过补偿的运行方式，其主要缘由如下：

①欠补偿电网发生故障时，简单消失很高的过电压。例如，当电网中因故障或其它缘由而切除部分线路后，在欠补偿电网中就有可能形成全补偿的运行方式而造成串联共振，从而引起很高的中性点位移电压与过电压，在欠补偿电网中也会消失很大的中性点位移而危及绝缘。只要采纳欠补偿的运行方式，这一缺点是无法避开的。

②欠补偿电网在正常运行时，假如三相不对称度较大，还有可能消失数值很大的铁磁共振过电压。这种过电压是因欠补偿的消弧线圈（它的WL＞1/3WC0）和线路电容3C0发生铁磁共振而引起。如采纳过补偿运行方式，就不会消失这种铁磁共振现象。

③电力系统往往是不断进展和扩大的，电网的对地电容亦将随之增大。假如采纳过补偿，原装的消弧线圈仍可以使用一段时间，至多由过补偿转变为欠补偿运行，但假如原来就采纳欠补偿的运行方式，则系统一有进展就必需马上补偿容量。

④由于过补偿时流过接地点的是电感电流，熄弧后故障相电压恢复速度较慢，因而接地电弧不易重燃。

⑤采纳过补偿时，系统频率的降低只能使过补偿度临时增大，这在正常运行时毫无问题；反之，假如欠补偿，系统频率的降低使之接近于全补偿，从而引起中性点位移电压的增大。

二、电力系统对继电爱护的基本要求：

1、什么是继电爱护和平安自动装置？

答：当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其平安事项的时候，需要有向运行值班人员准时发出警告信号，或者直接向所掌握的断路器发出跳闸命令，以终止这些大事进展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施、用于爱护电力元件的成套硬件设备，一般通称为继电爱护装置；用于爱护电力系统的，则通称为电力系统平安自动装置。继电爱护装置是保证电力元件平安运行的基本设备，任何电力元件不得在无继电爱护的状态下运行。电力系统平安自动装置则用以快速恢复电力系统的完整性，防止发生和中止已开头发生的足以引起电力系统长期大面积停电的重大系统事故，如失去电力系统稳定、频率崩溃或电压崩溃等。

2、继电爱护在电力系统中的任务是什么？

答：继电爱护的基本任务：

⑴当被爱护的电力系统元件发生故障时，应当由该元件的继电爱护装置快速精确     地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件准时从电力系统中断开，以最大限度地削减对电力元件本身的损坏，降低对电力系统平安供电的影响，并满意电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）。

⑵反应电气设备的不正常工作状况，并依据不正常工作状况和设备运行维护条件的不同（例如有无常常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些连续运行而会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作状况的继电爱护装置容许带肯定的延时动作。

3、电力系统对继电爱护的基本要求是什么？

答：对电力系统继电爱护的基本性能要求有牢靠性、选择性、快速性、灵敏性。这些要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要针对不同的使用条件，分别进行协调。

⑴牢靠性。继电爱护牢靠性是对电力系统继电爱护的最基本要求，它又分为两个方面，即可信任性与平安性。