41、各種穩(wěn)定的具體含義是什么？

回答：(1)。電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小擾動干擾后，會自動恢復(fù)到初始運行狀態(tài)，不會出現(xiàn)非周期性失步。

(2)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)在某種運行方式下突然受到擾動后，達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)或通過機電暫態(tài)過程回到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。

(3)電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)失步，無振蕩，干擾后幅值增大。主要有：電力系統(tǒng)低頻振蕩、機電耦合次同步振蕩、同步電機自勵磁等。

(4)電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)將負(fù)荷電壓維持在規(guī)定的運行極限內(nèi)的能力。它與電力系統(tǒng)中的電源配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行方式、負(fù)荷特性等因素有關(guān)。當(dāng)電壓發(fā)生不穩(wěn)定時，會導(dǎo)致電壓崩潰，大規(guī)模停電。

(5)頻率穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)將系統(tǒng)頻率保持在規(guī)定運行限值內(nèi)的能力。當(dāng)頻率低于某一臨界頻率時，供電與負(fù)荷的平衡將被完全破壞，部分機組將陸續(xù)退出運行，造成大規(guī)模停電，即頻率崩潰。

42.保證和提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有哪些？

答案：電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是電力系統(tǒng)正常運行時的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本性質(zhì)表明，靜態(tài)儲備越大，靜態(tài)穩(wěn)定性越高。提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有很多，但較根本的措施是縮短“電氣距離”。主要措施是：(1)、降低系統(tǒng)各部件的電抗：降低發(fā)電機和干式變壓器的電抗、降低線路的電抗(采用分裂導(dǎo)線)；(2)提高系統(tǒng)電壓水平；(3)完善電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；(4)采用串聯(lián)電容補償；(5)采用自動調(diào)節(jié)裝置；(6)采用DC傳動。在電力系統(tǒng)的正常運行中，維護和控制母線電壓是調(diào)度部門保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的主要日常工作。維持和控制變電站和發(fā)電廠高壓母線的恒壓，特別是樞紐廠(站)高壓母線的恒壓，是指將輸電系統(tǒng)等分為若干段，使每段的電氣距離遠(yuǎn)小于整個輸電系統(tǒng)的電氣距離，從而保證和提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

43.提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施有哪些？

回答：改善靜態(tài)穩(wěn)定的措施也可以改善暫態(tài)穩(wěn)定，但是改善暫態(tài)穩(wěn)定的措施比改善靜態(tài)穩(wěn)定的措施多。提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施可分為三類：一是縮短電氣距離，使系統(tǒng)在電氣結(jié)構(gòu)上更加緊湊；二是縮小機械與電磁學(xué)、負(fù)載與功率或能量的差異，使之達到新的平衡；第三，當(dāng)穩(wěn)定性被破壞時，必須采取措施限制事故的進一步擴大，如系統(tǒng)斷線。提高暫態(tài)穩(wěn)定性的具體措施是：(1)。繼電保護能快速排除故障；(2)線路采用自動重合閘；(3)采用快速勵磁系統(tǒng)；(4)增加發(fā)電機的強勵磁倍數(shù)；(5)、汽輪機迅速關(guān)閉閥門；(6)發(fā)電機電氣制動；(7)干式變壓器中性點經(jīng)小電阻接地；(8)、在長線中間設(shè)置開關(guān)站；(9)、線路采用強制串聯(lián)電容補償；(10)、采用發(fā)電機-線路單元連接方式；(11)、實現(xiàn)鏈?zhǔn)角懈顧C；(12)、采用靜止無功補償裝置；(13)、系統(tǒng)設(shè)置解算點；(14)系統(tǒng)穩(wěn)定破壞后，必要時在閾值允許的情況下，發(fā)電機可以短時間異步運行，盡快投入系統(tǒng)備用電源，然后增加勵磁，實現(xiàn)機組再同步。 #p#分頁標(biāo)題#e#

44.電力系統(tǒng)異步振蕩的主要原因是什么？系統(tǒng)振蕩時的一般現(xiàn)象是什么

回答：系統(tǒng)異步振蕩的主要原因是：1)輸電線路的傳輸功率超過極限值，造成靜態(tài)穩(wěn)定破壞；2)電網(wǎng)發(fā)生短路故障，大容量發(fā)電、輸電或變電設(shè)備切除，負(fù)荷突然發(fā)生較大變化，造成電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞；3)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)(或平行雙回線)突然開環(huán)，使系統(tǒng)兩部分接觸阻抗突然增大，導(dǎo)致啟動穩(wěn)定失敗，失去同步；4)大容量機組跳閘或失磁會增加系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線負(fù)荷或嚴(yán)重降低系統(tǒng)電壓，降低聯(lián)絡(luò)線穩(wěn)定極限，易造成穩(wěn)定破壞；5)電源之間的異步切換未能同步。系統(tǒng)振蕩時的一般現(xiàn)象：1)發(fā)電機、干式變壓器、線路的電壓表、電流表、功率表周期性劇烈擺動，發(fā)電機、干式變壓器發(fā)出有節(jié)奏的轟鳴聲。2)連接非同步發(fā)電機或系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線上的電流表和功率表擺動較大。電壓振蕩較劇烈的地方是系統(tǒng)的振蕩中心，每周期下降一次到零值。隨著離振蕩中心距離的增加，電壓波動逐漸減小。如果聯(lián)絡(luò)線阻抗大，兩側(cè)電廠電容也大，則線路兩端電壓振蕩小。3)同期失網(wǎng)后，雖有電氣連接，但仍有頻差，如發(fā)送端頻率高、接收端頻率低、輕微擺動等。

45、低頻運行會給電力系統(tǒng)帶來什么危害？

答：電力系統(tǒng)低頻運行是很危險的，因為低頻供電和負(fù)荷的再平衡是很不穩(wěn)定的，也就是說穩(wěn)定性很差，甚至出現(xiàn)頻率崩潰，會嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運行，對發(fā)電設(shè)備和用戶造成嚴(yán)重?fù)p害，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1)渦輪葉片斷裂。運行中，汽輪機葉片因蒸汽流量不均勻的影響而振動。在正常頻率運行下，渦輪葉片不會共振。低頻運行時，末級葉片可能發(fā)生共振或接近共振，使葉片振動應(yīng)力大大增加。如果時間過長，刀片可能會損壞甚至斷裂。

2)降低發(fā)電機的輸出、頻率和轉(zhuǎn)速，減少發(fā)電機兩端風(fēng)機吹出的風(fēng)量，降低冷卻閾值。如果輸出保持不變，發(fā)電機的溫度會升高，可能會超過絕緣材料的允許溫度。為了使溫升不超過允許值，需要降低發(fā)電機的輸出。

4)對廠用電安全運行的影響。當(dāng)?shù)皖l運行時,所有廠用交流電動機的轉(zhuǎn)速都相應(yīng)的下降,因而火電廠的給水泵、風(fēng)機、磨煤機等輔助設(shè)備的出力也將下降,從而影響電廠的出力。其中影響較大的是高壓給水泵和磨煤機,由于出力的下降,使電網(wǎng)有功電源更加缺乏,致使頻率進一步下降,造成惡性循環(huán)。

5)對用戶的危害:頻率下降,將使用戶的電動機轉(zhuǎn)速下降,出力降低,從而影響用戶產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。另外,頻率下降,將引起電鐘不準(zhǔn),電氣測量儀器誤差增大,安全自動裝置及繼電保護誤動作等。#p#分頁標(biāo)題#e#

46、在電力系統(tǒng)中電抗器的作用有那些?

答:電力系統(tǒng)中所采取的電抗器,常見的有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器。串聯(lián)電抗器主要用來限制短路電流,也有在濾波器中與電容器串聯(lián)或并聯(lián)用來限制電網(wǎng)中的高次諧波。并聯(lián)電抗器用來吸收電網(wǎng)中的容性無功,如500kV電網(wǎng)中的高壓電抗器,500kV變電站中的低壓電抗器,都是用來吸收線路充電電容無功的;220kV、110kV、35kV、10kV電網(wǎng)中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的。可以通過調(diào)整并聯(lián)電抗器的數(shù)量來調(diào)整運行電壓。超高壓并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關(guān)運行狀況的多種功能,主要包括:1)輕空載或輕負(fù)荷線路上的電容效應(yīng),以降低工頻暫態(tài)過電壓。2)改善長輸電線路上的電壓分布。3)使輕負(fù)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(dāng)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。

47、什么叫諧振過電壓?分幾種類型?如何防范?

答:電力系統(tǒng)中一些電感、電容元件在系統(tǒng)進行操作或發(fā)生故障時可形成各種振蕩回路,在一定的能源作用下,會產(chǎn)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)某些元件出現(xiàn)嚴(yán)重的過電壓。諧振過電壓分為以下幾種:

(1)線性諧振過電壓諧振回路由不帶鐵芯的電感元件(如輸電線路的電感,干式變壓器的漏感)或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈)和系統(tǒng)中的電容元件所組成。(2)鐵磁諧振過電壓諧振回路由帶鐵芯的電感元件(如空載干式變壓器、電壓互感器)和系統(tǒng)的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現(xiàn)象,使回路的電感參數(shù)是非線性的,這種含有非線性電感元件的回路在滿足一定的諧振條件時,會產(chǎn)生鐵磁諧振。(3)參數(shù)諧振過電壓由電感參數(shù)作周期性變化的電感元件(如凸極發(fā)電機的同步電抗在Xd～Xq間周期變化)和系統(tǒng)電容元件(如空載線路)組成回路,當(dāng)參數(shù)配合時,通過電感的周期性變化,不斷向諧振系統(tǒng)輸送能量,造成參數(shù)諧振過電壓。

限制諧振過電壓的主要措施有:(1)提高開關(guān)動作的同期性由于許多諧振過電壓是在非全相運行條件下引起的,因此提高開關(guān)動作的同期性,防止非全相運行,可以有效防止諧振過電壓的發(fā)生。(2)在并聯(lián)高壓電抗器中性點加裝小電抗

用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯(lián)諧振。(3)破壞發(fā)電機產(chǎn)生自勵磁的條件,防止參數(shù)諧振過電壓。

48、什么叫標(biāo)幺值和有名值?采用標(biāo)幺值進行電力系統(tǒng)計算有什么優(yōu)點?采用標(biāo)幺值計算時基值體系如何選取?#p#分頁標(biāo)題#e#

答:有名值是電力系統(tǒng)各物理量及參數(shù)的帶量綱的數(shù)值。標(biāo)幺值是各物理量及參數(shù)的相對值,是不帶量綱的數(shù)值。標(biāo)幺值是相對某一基值而言的,同一有名值,當(dāng)基值選取不一樣時,其標(biāo)幺值也不一樣,它們的關(guān)系如下:標(biāo)么值＝有名值/基值。電力系統(tǒng)由許多發(fā)電機、干式變壓器、線路、負(fù)荷等元件組成,它們分別接入不同電壓等級的網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)用有名值進行潮流及短路計算時,各元件接入點的物理量及參數(shù)必須折算成計算點的有名值進行計算,很不方便,也不便于對計算結(jié)果進行分析。采用標(biāo)幺值進行計算時,則不論各元件及計算點位于哪一電壓等級的網(wǎng)絡(luò)中,均可將它們的物理量與參數(shù)標(biāo)幺值直接用來計算。計算結(jié)果也可直接進行分析。當(dāng)某些干式變壓器的變比不是標(biāo)準(zhǔn)值時,只須對干式變壓器等值電路參數(shù)進行修正,不影響計算結(jié)果按基值體系的基值電壓傳遞到各電壓等級進行有名值的換算。基值體系中只有兩個先立的基值量,一個為基值功率,一般取容易記憶及換算的數(shù)值,如取100MW、1000MW等,或取該計算網(wǎng)絡(luò)中某一些發(fā)電元件的額定功率。另一個為基值電壓,取各級電壓的標(biāo)稱值。標(biāo)稱值可以是額定值的1.0、1.05或1.10倍。如取500/330/220/110kV或525/346.5/231/115.5kV或550/363/242/121kV,其它基值量(電流、阻抗等)可由以上兩個基值量算出。

49、潮流計算的目的是什么?常用的計算方法有幾種?快速分解法的特點及適用條件是什么?

答:潮流計算有以下幾個目的:(1)在電網(wǎng)規(guī)劃階段,通過潮流計算,合理規(guī)劃電源容量及接入點,合理規(guī)劃網(wǎng)架,選擇無功補償方案,滿足規(guī)劃水平年的大、小方式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、調(diào)壓的要求。(2)在編制年運行方式時,在預(yù)計負(fù)荷增長及新設(shè)備投運基礎(chǔ)上,選擇典型方式進行潮流計算,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié),供調(diào)度員日常調(diào)度控制參考,并對規(guī)劃、基建部門提出改進網(wǎng)架結(jié)構(gòu),加快基建進度的建議。(3)正常檢修及特殊運行方式下的潮流計算,用于日運行方式的編制,指導(dǎo)發(fā)電廠開機方式,有功、無功調(diào)整方案及負(fù)荷調(diào)整方案,滿足線路、干式變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質(zhì)量要求。(4)預(yù)想事故、設(shè)備退出運行對靜態(tài)安全的影響分析及作出預(yù)想的運行方式調(diào)整方案。常用的潮流計算方法有:牛頓-拉夫遜法及快速分解法。快速分解法有兩個主要特點:(1)降階在潮流計算的修正方程中利用了有功功率主要與節(jié)點電壓相位有關(guān),無功功率主要與節(jié)點電壓幅值有關(guān)的特點,實現(xiàn)P-Q分解,使系數(shù)矩陣由原來的2N×2N階降為N×N階,N為系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)(不包括緩沖節(jié)點)。(2)因子表固定化利用了線路兩端電壓相位差不大的假定,使修正方程系數(shù)矩陣元素變?yōu)槌?shù),并且就是節(jié)點導(dǎo)納的虛部。由于以上兩個特點,使快速分解法每一次迭代的計算量比牛頓法大大減少。快速分解法只具有一次收斂性,因此要求的迭代次數(shù)比牛頓法多,但總體上快速分解法的計算速度仍比牛頓法快。快速分解法只適用于高壓網(wǎng)的潮流計算,對中、低壓網(wǎng),因線路電阻與電抗的比值大,線路兩端電壓相位差不大的假定已不成立,用快速分解法計算,會出現(xiàn)不收斂問題。#p#分頁標(biāo)題#e#

50、電力系統(tǒng)中,短路計算的作用是什么?常用的計算方法是什么?

答:短路計算的作用是:(1)校驗電氣設(shè)備的機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;(2)校驗開關(guān)的遮斷容量;(3)確定繼電保護及安全自動裝置的定值;(4)為系統(tǒng)設(shè)計及選擇電氣主接線提供依據(jù);(5)進行故障分析;(6)確定輸電線路對相鄰?fù)ㄐ啪€的電磁干擾。常用的計算方法是阻抗矩陣法,并利用迭加原理,令短路后網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)=短路前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài) 故障分量狀態(tài),在短路點加一與故障前該節(jié)點電壓大小相等、方向相反的電勢,再利用阻抗矩陣即可求得各節(jié)點故障分量的電壓值,加上該節(jié)點故障前電壓即得到短路故障后的節(jié)點電壓值。繼而,可求得短路故障通過各支路的電流。

51、具體說明電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求是什么?

答:繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。這四"性"之間緊密聯(lián)系,既矛盾又統(tǒng)一。

(1)可靠性是指保護該動作時應(yīng)可靠動作,不該動作時應(yīng)可靠不動作。可靠性是對繼電保護裝置性能的較根本的要求。

(2)選擇性是指先先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障,當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設(shè)備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。

為保證對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護和同一保護內(nèi)有配合要求的兩元件(如啟動與跳閘元件或閉鎖與動作元件)的選擇性,其靈敏系數(shù)及動作時間,在一般情況下應(yīng)相互配合。

(3)靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時,保護裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù),各類保護的較小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。

選擇性和靈敏性的要求,通過繼電保護的整定實現(xiàn)。

(4)速動性是指保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。一般從裝設(shè)速動保護(如高頻保護、差動保護)、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用、減少繼電器固有動作時間和開關(guān)跳閘時間等方面入手來提高速動性。

52、試簡述220千伏及以上電網(wǎng)繼電保護整定計算的基本原則和規(guī)定

答:(1)對于220千伏及以上電壓電網(wǎng)的線路繼電保護一般都采用近后備原則。當(dāng)故障元件的一套繼電保護裝置拒動時,由相互先立的另一套繼電保護裝置動作切除故障,而當(dāng)斷路器拒絕動作時,啟動斷路器失靈保護,斷開與故障元件相連的所有其它聯(lián)接電源的斷路器。(2)對瞬時動作的保護或保護的瞬時段,其整定值應(yīng)保證在被保護元件外部故障時,可靠不動作,但單元或線路干式變壓器組(包括一條線路帶兩臺終端干式變壓器)的情況除外。(3)上、下級繼電保護的整定,一般應(yīng)遵循逐級配合的原則,滿足選擇性的要求。即在下一級元件故障時,故障元件的繼電保護必須在靈敏度和動作時間上均能同時與上一級元件的繼電保護取得配合,以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。(4)繼電保護整定計算應(yīng)按正常運行方式為依據(jù)。所謂正常運行方式是指常見的運行方式和被保護設(shè)備相鄰近的一回線或一個元件檢修的正常檢修運行方式。對特殊運行方式,可以按專用的運行規(guī)程或者依據(jù)當(dāng)時實際情況臨時處理。(5)干式變壓器中性點接地運行方式的安排,應(yīng)盡量保持變電所零序阻抗基本不變。遇到因干式變壓器檢修等原因,使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運行方式時,根據(jù)當(dāng)時實際情況臨時處理。(6)故障類型的選擇以單一設(shè)備的常見故障為依據(jù),一般以簡單故障進行保護裝置的整定計算。(7)靈敏度按正常運行方式下的不利故障類型進行校驗,保護在對側(cè)斷路器跳閘前和跳閘后均能滿足規(guī)定的靈敏度要求。對于縱聯(lián)保護,在被保護線路末端發(fā)生金屬性故障時,應(yīng)有足夠的靈敏度(靈敏度應(yīng)大于2)。#p#分頁標(biāo)題#e#

53、系統(tǒng)中干式變壓器中性點接地方式的安排一般如何考慮?

答:干式變壓器中性點接地方式的安排應(yīng)盡量保持變電所的零序阻抗基本不變。遇到因干式變壓器檢修等原因使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運行方式時,應(yīng)根據(jù)規(guī)程規(guī)定或?qū)嶋H情況臨時處理。

1)變電所只有一臺干式變壓器,則中性點應(yīng)直接接地,計算正常保護定值時,可只考慮干式變壓器中性點接地的正常運行方式。當(dāng)干式變壓器檢修時,可作特殊運行方式處理,例如改定值或按規(guī)定停用、起用有關(guān)保護段。

2)變電所有兩臺及以上干式變壓器時,應(yīng)只將一臺干式變壓器中性點直接接地運行,當(dāng)該干式變壓器停運時,將另一臺中性點不接地干式變壓器改為直接接地。如果由于某些原因,變電所正常必須有兩臺干式變壓器中性點直接接地運行,當(dāng)其中一臺中性點直接接地的干式變壓器停運時,若有第三臺干式變壓器則將第三臺干式變壓器改為中性點直接接地運行。否則,按特殊運行方式處理。

3)雙母線運行的變電所有三臺及以上干式變壓器時,應(yīng)按兩臺干式變壓器中性點直接接地方式運行,并把它們分別接于不同的母線上,當(dāng)其中一臺中性點直接接地干式變壓器停運時,將另一臺中性點不接地干式變壓器直接接地。若不能保持不同母線上各有一個接地點時,作為特殊運行方式處理。

4)為了改善保護配合關(guān)系,當(dāng)某一短線路檢修停運時,可以用增加中性點接地干式變壓器臺數(shù)的辦法來抵消線路停運對零序電流分配關(guān)系產(chǎn)生的影響。

5)自耦干式變壓器和絕緣有要求的干式變壓器中性點必須直接接地運行。

54、什么是線路縱聯(lián)保護?其特點是什么?

答:線路縱聯(lián)保護是當(dāng)線路發(fā)生故障時,使兩側(cè)開關(guān)同時快速跳閘的一種保護裝置,是線路的主保護。它以線路兩側(cè)判別量的特定關(guān)系作為判據(jù)。即兩側(cè)均將判別量借助通道傳送到對側(cè),然后,兩側(cè)分別按照對側(cè)與本側(cè)判別量之間的關(guān)系來判別區(qū)內(nèi)故障或區(qū)外故障。因此,判別量和通道是縱聯(lián)保護裝置的主要組成部分。1、方向高頻保護是比較線路兩端各自看到的故障方向,以判斷是線路內(nèi)部故障還是外部故障。如果以被保護線路內(nèi)部故障時看到的故障方向為正方向,則當(dāng)被保護線路外部故障時,總有一側(cè)看到的是反方向。其特點是:1)要求正向判別啟動元件對于線路末端故障有足夠的靈敏度;2)必須采用雙頻制收發(fā)信機。2、相差高頻保護是比較被保護線路兩側(cè)工頻電流相位的高頻保護。當(dāng)兩側(cè)故障電流相位相同時保護被閉鎖,兩側(cè)電流相位相反時保護動作跳閘。其特點是:1)能反應(yīng)全相狀態(tài)下的各種對稱和不對稱故障,裝置比較簡單;2)不反應(yīng)系統(tǒng)振蕩。在非全相運行狀態(tài)下和單相重合閘過程中保護能繼續(xù)運行;3)不受電壓回路斷線的影響;4)對收發(fā)信機及通道要求較高,在運行中兩側(cè)保護需要聯(lián)調(diào);5)當(dāng)通道或收發(fā)信機停用時,整個保護要退出運行,因此需要配備單先的后備保護。3、高頻閉鎖距離保護是以線路上裝有方向性的距離保護裝置作為基本保護,增加相應(yīng)的發(fā)信與收信設(shè)備,通過通道構(gòu)成縱聯(lián)距離保護。其特點是:1)能足夠靈敏和快速地反應(yīng)各種對稱與不對稱故障;2)仍保持后備保護的功能;3)電壓二次回路斷線時保護將會誤動,需采取斷線閉鎖措施,使保護退出運行。#p#分頁標(biāo)題#e#

55、相差高頻保護有何優(yōu)缺點?

答:優(yōu)點:1、能反應(yīng)全相狀態(tài)下的各種對稱和不對稱故障,裝置比較簡單。

2、不反應(yīng)系統(tǒng)振蕩。在非全相運行狀態(tài)下和單相重合閘過程中,保護能繼續(xù)運行。

3、保護的工作情況與是否有串補電容及其保護間隙是否不對稱擊穿基本無關(guān)。

4、不受電壓二次回路斷線的影響。

缺點如下:

1、重負(fù)荷線路,負(fù)荷電流改變了線路兩端電流的相位,對內(nèi)部故障保護動作不利。

2、當(dāng)一相斷線接地或非全相運行過程中發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時,靈敏度變壞,甚至可能拒動。

3、對通道要求較高,占用頻帶較寬。在運行中,線路兩端保護需聯(lián)調(diào)。

4、線路分布電容嚴(yán)重影響線路兩端電流的相位。線路長度過長限制了其使用。

56、高頻閉鎖負(fù)序方向保護有何優(yōu)缺點?

答:該保護具有下列優(yōu)點:1、原理比較簡單。在全相運行條件下能正確反應(yīng)各種不對稱短路。在三相短路時,只要不對稱時間大于5～7ms,保護可以動作。2、不反應(yīng)系統(tǒng)振蕩,但也不反應(yīng)穩(wěn)定的三相短路。3、當(dāng)負(fù)序電壓和電流為啟動值的三倍時,保護動作時間為10～15ms。4、負(fù)序方向元件一般有較滿意的靈敏度。5、對高頻收發(fā)信機要求較低。缺點如下:1、在兩相運行條件下(包括單相重合閘過程中)發(fā)生故障,保護可能拒動。2、線路分布電容的存在,使線路在空載合閘時,由于三相不同時合閘,保護可能誤動。當(dāng)分布電容足夠大時,外部短路時該保護也將誤動,應(yīng)采取補償措施。3、在串補線路上,只要串補電容無不對稱擊穿,則全相運行條件下的短路保護能正確動作。當(dāng)串補電容在保護區(qū)內(nèi)時,發(fā)生系統(tǒng)振蕩或外部三相短路、且電容器保護間隙不對稱擊穿,保護將誤動。當(dāng)串補電容位于保護區(qū)外,區(qū)內(nèi)短路且有電容器的不對稱擊穿,也可能發(fā)生保護拒動。4、電壓二次回路斷線時,保護應(yīng)退出運行。

57、非全相運行對高頻閉鎖負(fù)序功率方向保護有什么影響?

答:當(dāng)被保護線路上出現(xiàn)非全相運行,將在斷相處產(chǎn)生一個縱向的負(fù)序電壓,并由此產(chǎn)生負(fù)序電流,在輸電線路的A、B兩端,負(fù)序功率的方向同時為負(fù),這和內(nèi)部故障時的情況完全一樣。因此,在一側(cè)斷開的非全相運行狀態(tài)下,高頻閉鎖負(fù)序功率方向保護將誤動作。

為了克服上述缺點,如果將保護安裝地點移到斷相點的里側(cè),則兩端負(fù)序功率的方向為一正一負(fù),和外部故障時的情況一樣,這時保護將處于啟動狀態(tài),但由于受到高頻信號的閉鎖而不會誤動作。針對上述兩種情況可知,當(dāng)電壓互感器接于線路側(cè)時,保護裝置不會誤動作,而當(dāng)電壓互感器接于變電所母線側(cè)時,則保護裝置將誤動作。此時需采取措施將保護閉鎖。#p#分頁標(biāo)題#e#

58、什么是零序保護?大電流接地系統(tǒng)中為什么要單先裝設(shè)零序保護?

答:在大短路電流接地系統(tǒng)中發(fā)生接地故障后,就有零序電流、零序電壓和零序功率出現(xiàn),利用這些電氣量構(gòu)成保護接地短路的繼電保護裝置統(tǒng)稱為零序保護。

三相星形接線的過電流保護雖然也能保護接地短路,但其靈敏度較低,保護時限較長。采用零序保護就可克服此不足,這是因為:

1、正常運行和發(fā)生相間短路時,不會出現(xiàn)零序電流和零序電壓,因此零序保護的動作電流可以整定得較小,這有利于提高其靈敏度;

2、Y/△接線降壓干式變壓器,△側(cè)以后的故障不會在Y側(cè)反映出零序電流,所以零序保護的動作時限可以不必與該種干式變壓器以后的線路保護相配合而取較短的動作時限。

59、零序電流保護在運行中需注意哪些問題?

答:零序電流保護在運行中需注意以下問題:(1)當(dāng)電流回路斷線時,可能造成保護誤動作。這是一般較靈敏的保護的共同弱點,需要在運行中注意防止。就斷線機率而言,它比距離保護電壓回路斷線的機率要小得多。如果確有必要,還可以利用相鄰電流互感器零序電流閉鎖的方法防止這種誤動作。(2)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不對稱運行時,也要出現(xiàn)零序電流,例如干式變壓器三相參數(shù)不同所引起的不對稱運行,單相重合閘過程中的兩相運行,三相重合閘和手動合閘時的三相斷路器不同期,母線倒閘操作時斷路器與隔離開關(guān)并聯(lián)過程或斷路器正常環(huán)并運行情況下,由于隔離開關(guān)或斷路器接觸電阻三相不一致而出現(xiàn)零序環(huán)流,以及空投干式變壓器時產(chǎn)生的不平衡勵磁涌流,特別是在空投干式變壓器所在母線有中性點接地干式變壓器在運行中的情況下,可能出現(xiàn)較長時間的不平衡勵磁涌流和直流分量等等,都可能使零序電流保護啟動。(3)地理位置靠近的平行線路,當(dāng)其中一條線路故障時,可能引起另一條線路出現(xiàn)感應(yīng)零序電流,造成反方向側(cè)零序方向繼電器誤動作。如確有此可能時,可以改用負(fù)序方向繼電器,來防止上述方向繼電器誤判斷。(4)由于零序方向繼電器交流回路平時沒有零序電流和零序電壓,回路斷線不易被發(fā)現(xiàn);當(dāng)繼電器零序電壓取自電壓互感器開口三角側(cè)時,也不易用較直觀的模擬方法檢查其方向的正確性,因此較容易因交流回路有問題而使得在電網(wǎng)故障時造成保護拒絕動作和誤動作。

60、對自動重合閘裝置有哪些基本要求?

答:1、在下列情況下,重合閘不應(yīng)動作:

1)、由值班人員手動分閘或通過遙控裝置分閘時;

2)、手動合閘,由于線路上有故障,而隨即被保護跳閘時。

2、除上述兩種情況外,當(dāng)開關(guān)由繼電保護動作或其它原因跳閘后,重合閘均應(yīng)動作,使開關(guān)重新合上。#p#分頁標(biāo)題#e#

3、自動重合閘裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定,如一次重合閘就只應(yīng)實現(xiàn)重合一次,不允許第二次重合。

4、自動重合閘在動作以后,一般應(yīng)能自動復(fù)歸,準(zhǔn)備好下一次故障跳閘的再重合。

5、應(yīng)能和繼電保護配合實現(xiàn)前加速或后加速故障的切除。

6、在雙側(cè)電源的線路上實現(xiàn)重合閘時,應(yīng)考慮合閘時兩側(cè)電源間的同期問題,即能實現(xiàn)無壓檢定和同期檢定。

7、當(dāng)開關(guān)處于不正常狀態(tài)(如氣壓或液壓過低等)而不允許實現(xiàn)重合閘時,應(yīng)自動地將自動重合閘閉鎖。

8、自動重合閘宜采用控制開關(guān)位置與開關(guān)位置不對應(yīng)的原則來啟動重合閘。

61、選用重合閘方式的一般原則是什么?

答(1)重合閘方式必須根據(jù)具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運行條件,經(jīng)過分析后選定。

(2)凡是選用簡單的三相重合閘方式能滿足具體系統(tǒng)實際需要的,線路都應(yīng)當(dāng)選用三相重合閘方式。特別對于那些處于集中供電地區(qū)的密集環(huán)網(wǎng)中,線路跳閘后不進行重合閘也能穩(wěn)定運行的線路,更宜采用整定時間適當(dāng)?shù)娜嘀睾祥l。對于這樣的環(huán)網(wǎng)線路,快速切除故障是較好位重要的問題。

(3)當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定,或者地區(qū)系統(tǒng)會出現(xiàn)大面積停電,或者影響重要負(fù)荷停電的線路上,應(yīng)當(dāng)選用單相或綜合重合閘方式。

(4)在大機組出口一般不使用三相重合閘。

62、選用線路三相重合閘的條件是什么?

答:在經(jīng)過穩(wěn)定計算校核后,單、雙側(cè)電源線路選用三相重合閘的條件如下:

1、單側(cè)電源線路單側(cè)電源線路電源側(cè)宜采用一般的三相重合閘,如由幾段串聯(lián)線路構(gòu)成的電力網(wǎng),為了補救其電流速斷等瞬動保護的無選擇性動作,三相重合閘采用帶前加速或順序重合閘方式,此時斷開的幾段線路自電源側(cè)順序重合。但對給重要負(fù)荷供電的單回線路,為提高其供電可靠性,也可以采用綜合重合閘。

2、雙側(cè)電源線路兩端均有電源的線路采用自動重合閘時,應(yīng)保證在線路兩側(cè)斷路器均已跳閘,故障點電弧熄滅和絕緣強度已恢復(fù)的條件下進行。同時,應(yīng)考慮斷路器在進行重合閘的線路兩側(cè)電源是否同期,以及是否允許非同期合閘。因此,雙側(cè)電源線路的重合閘可歸納為一類是檢定同期重合閘,如一側(cè)檢定線路無電壓,另一側(cè)檢定同期或檢定平行線路電流的重合閘等;另一類是不檢定同期的重合閘,如非同期重合閘、快速重合閘、解列重合閘及自同期重合閘等。

63、線路選用單相重合閘或綜合重合閘的條件是什么?

答:單相重合閘是指:線路上發(fā)生單相接地故障時,保護動作只跳開故障相的斷路器并單相重合;當(dāng)單相重合不成功或多相故障時,保護動作跳開三相斷路器,不再進行重合。由其它任何原因跳開三相斷路器時,也不再進行重合。#p#分頁標(biāo)題#e#

綜合重合閘是指:當(dāng)發(fā)生單相接地故障時采用單相重合閘方式,而當(dāng)發(fā)生相間短路時采用三相重合閘方式。

在下列情況下,需要考慮采用單相重合閘或綜合重合閘方式:

(1)、220千伏及以上電壓單回聯(lián)絡(luò)線、兩側(cè)電源之間相互聯(lián)系薄弱的線路(包括經(jīng)低一級電壓線路弱聯(lián)系的電磁環(huán)網(wǎng)),特別是大型汽輪發(fā)電機組的高壓配出線路。

(2)、當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時,如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定的線路。

(3)、允許使用三相重合閘的線路,但使用單相重合閘對系統(tǒng)或恢復(fù)供電有較好效果時,可采用綜合重合閘方式。例如,兩側(cè)電源間聯(lián)系較緊密的雙回線路或并列運行環(huán)網(wǎng)線路,根據(jù)穩(wěn)定計算,重合于三相永久故障不致引起穩(wěn)定破壞時,可采用綜合重合閘方式。當(dāng)采用三相重合閘時,采取一側(cè)先合,另一側(cè)待對側(cè)重合成功后實現(xiàn)同步重合閘的方式。

(4)、經(jīng)穩(wěn)定計算校核,允許使用重合閘。

64、單相重合閘與三相重合閘各有哪些優(yōu)缺點?

答:這兩種重合閘的優(yōu)缺點如下:

(1)、使用單相重合閘時會出現(xiàn)非全相運行,除縱聯(lián)保護需要考慮一些特殊問題外,對零序電流保護的整定和配合產(chǎn)生了很大影響,也使中、短線路的零序電流保護不能充分發(fā)揮作用。

(2)、使用三相重合閘時,各種保護的出口回路可以直接動作于斷路器。使用單項重合閘時,除了本身有選項功能的保護外,所有縱聯(lián)保護、相間距離保護、零序電流保護等,都必須經(jīng)單相重合閘的選相元件控制,才能動作于斷路器。

(3)、當(dāng)線路發(fā)生單項接地采用三相重合閘,會比采用單項重合閘產(chǎn)生較大的操作過電壓,這是由于三相跳閘、電流過零時斷電,在非故障相上會保留相當(dāng)于相電壓峰值的殘余電荷電壓,而重合閘的斷電時間較短,上述非故障相的電壓變化不大,因而在重合時會產(chǎn)生較大的操作過電壓。而當(dāng)使用單相重合閘時,重合時的故障相電壓一般只有17左右(由于線路本身電容分壓產(chǎn)生),因而沒有操作過電壓問題。從較長時間在110kV及220kV電網(wǎng)采用三相重合閘的運行情況來看,對一般中、短線路操作過電壓方面的問題并不突出。

(4)、采用三相重合閘時,在較不利的情況,有可能重合于三相短路故障,有的線路經(jīng)穩(wěn)定計算認(rèn)為必須避免這種情況時,可以考慮在三相重合閘中增設(shè)簡單的相間故障判別元件,使它在單相故障時實現(xiàn)重合,在相間故障時不重合。

65、自動重合閘的啟動方式有哪幾種?各有什么特點?

答:自動重合閘有兩種啟動方式:斷路器控制開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)啟動方式和保護啟動方式。

不對應(yīng)啟動方式的優(yōu)點:簡單可靠,還可以彌補和減少斷路器誤碰或偷跳造成的的影響和損失,可提高供電可靠性和系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,在各級電網(wǎng)中具有良好運行效果,是所有重合閘的基本啟動方式。其缺點是,當(dāng)斷路器輔助觸點接觸不良時,不對應(yīng)啟動方式將失效。#p#分頁標(biāo)題#e#

保護啟動方式,是不對應(yīng)啟動方式的補充。同時,在單相重合閘過程中需要進行一些保護的閉鎖,邏輯回路中需要對故障相實現(xiàn)選相固定等,也需要一個由保護啟動的重合閘啟動元件。其缺點:不能彌補和減少斷路器誤動造成的影響和損失。

66、在檢定同期和檢定無壓重合閘裝置中為什么兩側(cè)都要裝檢定同期和檢定無壓繼電器?

答:如果采用一側(cè)投無電壓檢定,另一側(cè)投同期檢定這種接線方式。那么,在使用無電壓檢定的那一側(cè),當(dāng)其斷路器在正常運行情況下由于某種原因(如誤碰、保護誤動等)而跳閘時,由于對側(cè)并未動作,因此線路上有電壓,因而就不能實現(xiàn)重合,這是一個很大的缺陷。

為了解決這個問題,通常都是在檢定無壓的一側(cè)也同時投入同期檢定繼電器,兩者的觸點并聯(lián)工作,這樣就可以將誤跳閘的斷路器重新投入。

為了保證兩側(cè)斷路器的工作條件一樣,在檢定同期側(cè)也裝設(shè)無壓檢定繼電器,通過切換后,根據(jù)具體情況使用。但應(yīng)注意,一側(cè)投入無壓檢定和同期檢定繼電器時,另一側(cè)則只能投入同步檢定繼電器。否則,兩側(cè)同時實現(xiàn)無電壓檢定重合閘,將導(dǎo)致出現(xiàn)非同期合閘。在同期檢定繼電器觸點回路中要串接檢定線路有電壓的觸點。

67、什么叫重合閘后加速?為什么采用檢定同期重合閘時不用后加速?

答:當(dāng)線路發(fā)生故障后,保護有選擇性的動作切除故障,重合閘進行一次重合以恢復(fù)供電。若重合于永久性故障時,保護裝置即不帶時限無選擇性的動作斷開斷路器,這種方式稱為重合閘后加速。

檢定同期重合閘是當(dāng)線路一側(cè)無壓重合后,另一側(cè)在兩端的頻率不超過一定允許值的情況下才進行重合的。若線路屬于永久性故障,無壓側(cè)重合后再次斷開,此時檢定同期重合閘不會再重合,因此采用檢定同期重合閘再裝后加速也就沒有意義了。若屬于瞬時性故障,無壓重合后,即線路已重合成功,故障已不存在,故亦無裝設(shè)后加速的必要。同時檢定同期重合閘時不采用后加速,可以避免合閘沖擊電流引起誤動。

68、什么叫重合閘前加速?它有何優(yōu)缺點?

答:重合閘前加速保護方式一般用于具有幾段串聯(lián)的輻射形線路中,重合閘裝置僅裝在靠近電源的一段線路上。當(dāng)線路上(包括相鄰線路及以后的線路)發(fā)生故障時,靠近電源側(cè)的保護先先無選擇性地瞬時動作于跳閘,而后再靠重合閘來糾正這種非選擇性動作。

其缺點是切除永久性故障時間較長,裝有重合閘裝置的斷路器動作次數(shù)較多,且一旦斷路器或重合閘拒動,將使停電范圍擴大。

重合閘前加速保護方式主要適用于35kV以下由發(fā)電廠或主要變電站引出的直配線上。

69、相差高頻保護和高頻閉鎖保護與單相重合閘配合使用時,為什么相差高頻保護要三跳停信,而高頻閉鎖保護要單跳停信?#p#分頁標(biāo)題#e#

答:在使用單相重合閘的線路上,當(dāng)非全相運行時,相差高頻啟動元件均可能不返回,此時若兩側(cè)單跳停信,由于停信時間不可能一致,停信慢的一側(cè)將會在單相故障跳閘后由于非全相運行時發(fā)出的仍是間斷波而誤跳三相。因此單相故障跳閘后不能將相差高頻保護停信。而在三相跳閘后,相差高頻保護失去操作電源而發(fā)連續(xù)波,會將對側(cè)相差高頻保護閉鎖,所以必須實行三跳停信,使對側(cè)相差高頻保護加速跳閘切除故障。另外,當(dāng)母線保護動作時,如果斷路器失靈,三跳停信能使對側(cè)高頻保護動作,快速切除故障。高頻閉鎖保護必須實行單跳停信,因為當(dāng)線路單相故障一側(cè)先單跳后保護將返回,而高頻閉鎖保護啟動元件不復(fù)歸,收發(fā)信機啟動發(fā)信,會將對側(cè)高頻閉鎖保護閉鎖。所以,單相跳閘后必須停信,加速對側(cè)高頻閉鎖保護跳閘。

70、零序電流保護與重合閘方式的配合應(yīng)考慮哪些因素?

答:1、采用單相重合閘方式,并實現(xiàn)后備保護延時段動作后三相跳閘不重合,則零序電流保護與單相重合閘配合按下列原則整定:

(1)能躲過非全相運行較大零序電流的零序電流保護一段,經(jīng)重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出;而躲不過非全相運行較大零序電流的零序電流保護一段,應(yīng)接重合閘M端子跳閘,在重合閘啟動后退出工作。

(2)零序電流保護二段的整定值應(yīng)躲過非全相運行較大零序電流,在單相重合閘過程中不動作,經(jīng)重合閘R端子跳閘。

(3)零序電流保護三、四段均經(jīng)重合閘R端子跳閘,三相跳閘不重合。

2、采用單相重合閘方式,且后備保護延時段啟動單相重合閘,則零序電流保護與單相重合閘按如下原則進行配合整定:

(1)能躲過非全相運行較大零序電流的零序電流保護一段,經(jīng)重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出工作;而不能躲過非全相運行較大零序電流的零序電流保護一段,經(jīng)重合閘M端子跳閘,重合閘啟動后退出工作。

(2)能躲過非全相運行較大零序電流的零序電流保護二段,經(jīng)重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出工作;不能躲過非全相運行較大零序電流的零序電流保護二段,經(jīng)重合閘M或P端子跳閘,亦可將零序電流保護二段的動作時間延長至1.5秒及以上,或躲過非全相運行周期,經(jīng)重合閘N端子跳閘。

(3)不能躲過非全相運行較大零序電流的零序電流保護三段,經(jīng)重合閘M端子或P端子跳閘,亦可依靠較長的動作時間躲過非全相運行周期,經(jīng)重合閘N或R端子跳閘。

(4)零序電流保護四段經(jīng)重合閘R端子跳閘。

3、三相重合閘后加速和單相重合閘的分相后加速,應(yīng)加速對線路末端故障有足夠靈敏度的保護段。如果躲不開在一側(cè)斷路器合閘時三相不同步產(chǎn)生的零序電流,則兩側(cè)的后加速保護在整個重合閘周期中均應(yīng)帶0.1秒的延時。#p#分頁標(biāo)題#e#