如果干式變壓器或線(xiàn)路過(guò)流，其后備保護可能因過(guò)流而失靈，這將擴大事故范圍。

3.發(fā)電機失磁后，由于發(fā)電機有功功率的擺動(dòng)和系統電壓的下降，可能導致相鄰正常運行的發(fā)電機與系統之間或電力系統各部分之間的失步，導致系統振蕩。

4.發(fā)電機額定容量越大，低勵磁和失磁引起的無(wú)功功率不足越大，電力系統容量越小，補償這種無(wú)功功率不足的能力越小。因此，單臺發(fā)電機容量與電力系統總容量的比值越大，對電力系統的不利影響越嚴重。

25、發(fā)電機失磁對發(fā)電機本身有什么影響嗎？

回答：發(fā)電機失磁對發(fā)電機本身的影響主要是：1。由于失磁后發(fā)動(dòng)機轉差，發(fā)電機轉子回路出現差頻電流，造成轉子回路損耗。如果超過(guò)允許值，轉子將過(guò)熱。特別是直接冷卻的大功率率機組，熱容量裕度相對降低，轉子更容易過(guò)熱。然而，轉子表面的差頻電流也可能導致轉子體的槽楔和保護環(huán)的接觸面嚴重局部過(guò)熱甚至燒傷。2.失磁發(fā)電機進(jìn)入異步運行后，發(fā)電機的等效電抗減小，無(wú)功功率從電力系統吸收。失磁前有功功率越大，轉差率越大，等效電抗越小，吸收的無(wú)功功率越大。重負荷失磁后，發(fā)電機定子會(huì )因過(guò)流而過(guò)熱。3.對于直接冷卻大功率率的大型汽輪發(fā)電機，平均異步轉矩較大值較小，慣性常數相對減小，轉子在縱軸和橫軸上明顯不對稱(chēng)。由于這些原因，該發(fā)電機在重負載下失磁后，轉矩和有功功率會(huì )周期性劇烈擺動(dòng)。對于水輪發(fā)電機來(lái)說(shuō)，由于平均異步轉矩的較大值很小，轉子在縱軸和橫軸上不對稱(chēng)，在重負載下失去勵磁時(shí)也會(huì )出現類(lèi)似的情況。在這種情況下，一個(gè)大的或甚至超過(guò)額定的電機轉矩將周期性地作用在發(fā)電機的軸系統上，并通過(guò)定子傳遞到基座上。此時(shí)轉差也周期性變化，較大值可能達到4~5，發(fā)電機周期性超速?lài)乐?。這些情況直接威脅到機組的安全。4.失磁運行時(shí)，定子端部漏磁增大，會(huì )使端部零件和側面鐵芯過(guò)熱。

26、請描述一下發(fā)電機異步運行的特點(diǎn)？

答案：發(fā)電機異步運行是指發(fā)電機失磁后進(jìn)入穩定異步運行狀態(tài)。

發(fā)電機失磁時(shí)，勵磁電流逐漸衰減到零，發(fā)電機電勢相應降低，輸出有功功率相應降低。原動(dòng)機輸入的拖動(dòng)力矩大于發(fā)電機輸出的制動(dòng)力矩，轉子轉速增大，功角逐漸增大。此時(shí)，定子的同步旋轉磁場(chǎng)與轉子轉速之間存在轉差。定子電流和轉子電流相互作用產(chǎn)生異步轉矩。相應地，定子和轉子之間電磁感應傳遞的功率稱(chēng)為異步功率，隨著(zhù)功角的增大而增大；同時(shí)，原動(dòng)機的輸入功率隨著(zhù)功角的增大而減小，當二者相等時(shí)，發(fā)電機進(jìn)入穩定異步運行狀態(tài)。

發(fā)電機異步運行主要有兩個(gè)問(wèn)題。較好，發(fā)電機本身過(guò)熱損壞轉子是危險的。其次，對于系統來(lái)說(shuō)，此時(shí)發(fā)電機不僅不向系統提供無(wú)功功率，而且吸收無(wú)功功率給系統，必然會(huì )導致系統電壓大幅下降，大大降低系統的電壓穩定水平。 #p#分頁(yè)標題#e#

27、發(fā)電機定子繞組中的負序電流是

答案：發(fā)電機轉子的旋轉方向和速度與三相正序對稱(chēng)電流形成的正向旋轉磁場(chǎng)的旋轉方向和速度一致，即轉子的旋轉與正序旋轉磁場(chǎng)之間沒(méi)有相對運動(dòng)，這就是“同步”的概念。當電力系統發(fā)生不對稱(chēng)短路或負載三相不對稱(chēng)時(shí)(連接電力機車(chē)、電弧爐等單相負載)，發(fā)電機定子繞組中流過(guò)負序電流。負序電流在發(fā)電機的氣隙中產(chǎn)生反向(與正序電流產(chǎn)生的正向旋轉磁場(chǎng)相反)旋轉磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)是相對于轉子同步速度的兩倍，因此在轉子中會(huì )感應出100Hz的電流，即所謂的倍頻電流。倍頻電流主要流經(jīng)轉子體、槽楔和阻尼條，并在轉子端附近沿圓周方向形成閉合回路，造成轉子端、護環(huán)內表面、槽楔接觸面和小齒等部位局部燒傷。嚴重時(shí)，護環(huán)會(huì )發(fā)熱松動(dòng)，對發(fā)電機造成災難性的損壞，俗稱(chēng)“負序電流燒機”，是負序電流對發(fā)電機的危害之一。此外，負序(反向)氣隙旋轉磁場(chǎng)與轉子電流之間，以及正序(正向)氣隙旋轉磁場(chǎng)與定子負序電流之間產(chǎn)生的頻率為100Hz的交變電磁轉矩，會(huì )同時(shí)作用在轉子軸和定子基座上，引起頻率為100Hz的振動(dòng)，這是負序電流的第二大危害。發(fā)電機承受負序電流的能力一般取決于轉子的負序電流發(fā)熱閾值，而不是振動(dòng)，即負序電流與時(shí)間的平方的乘積決定了發(fā)電機承受負序電流的能力。

28、試著(zhù)說(shuō)發(fā)電機勵磁回路接地故障有什么危害？

:發(fā)電機正常運行時(shí)，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)電機轉子的結構、冷卻方式等因素有關(guān)。當轉子絕緣損壞時(shí)，會(huì )導致勵磁電路接地故障。單點(diǎn)接地故障很常見(jiàn)。如果不及時(shí)處理，可能會(huì )發(fā)生兩點(diǎn)接地故障。勵磁回路的一點(diǎn)接地故障不會(huì )對發(fā)電機造成直接危害，因為它不能形成電流通路。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(huì )再次發(fā)生。因為一點(diǎn)接地故障后勵磁回路對地電壓會(huì )升高，有可能出現第二個(gè)接地故障點(diǎn)。發(fā)電機勵磁回路兩點(diǎn)接地故障的危害是：1，轉子繞組一部分短路，另一部分繞組電流增大，破壞了發(fā)電機氣隙磁場(chǎng)的對稱(chēng)性，引起發(fā)電機劇烈振動(dòng)，降低無(wú)功功率輸出。2.轉子電流通過(guò)轉子體。如果轉子電流相對較大，可能會(huì )燒毀轉子，有時(shí)會(huì )導致轉子和渦輪葉片被磁化。3.當轉子體部分穿過(guò)時(shí)，

29、調相機的啟動(dòng)方式主要有哪幾種?簡(jiǎn)述各種啟動(dòng)方式的過(guò)程和優(yōu)缺點(diǎn)?

答:1、調相機低頻啟動(dòng):利用發(fā)電廠(chǎng)的一臺機組對調相機專(zhuān)線(xiàn)供電以啟動(dòng)調相機。當調相機無(wú)啟動(dòng)設備,而電網(wǎng)又急需無(wú)功功率時(shí),常采用低頻啟動(dòng)方式。#p#分頁(yè)標題#e#

方法是:將調相機和發(fā)電機一同接在一條與電力網(wǎng)完全隔離的專(zhuān)用線(xiàn)路和母線(xiàn)上,拖動(dòng)調相機的發(fā)電機不應小于調相機容量的20~30,停用低電壓、低頻率保護和有關(guān)的二次設備,隨后給調相機、發(fā)電機加入勵磁電流,然后合上調相機開(kāi)關(guān)和發(fā)電機開(kāi)關(guān),啟動(dòng)發(fā)電機,此時(shí)發(fā)電機同調相機同時(shí)轉動(dòng)。在升速過(guò)程中,同時(shí)增加調相機的勵磁電流,直至達到額定值時(shí),將發(fā)電機、調相機達額定轉速時(shí)并入電網(wǎng)。

該啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是對調相機的沖擊電流小,可以說(shuō)無(wú)沖擊電流。但系統運行方式改變較多,操作麻煩,須發(fā)電廠(chǎng)空出一臺專(zhuān)用發(fā)電機,一般情況下不采用這種方式。

2、調相機可控硅啟動(dòng):有一組由啟動(dòng)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(dòng)裝置。在啟動(dòng)時(shí),控制整流裝置可控硅導通角,使電流增加,調相機升速,當調相機轉速達10額定轉速后,控制逆變側換向,增加轉速,達到額定時(shí)并入電網(wǎng)。該啟動(dòng)方式優(yōu)點(diǎn)是調相機沖擊電流小,啟動(dòng)方便,快速、自動(dòng)化水平高,但啟動(dòng)裝置價(jià)格昂貴,占地大,僅用于大型多臺調相機使用。

3、同軸電動(dòng)機啟動(dòng):利用同軸安裝的異步電動(dòng)機來(lái)啟動(dòng)調相機,啟動(dòng)調相機的電動(dòng)機通過(guò)聯(lián)軸器與調相機聯(lián)接,電動(dòng)機啟動(dòng)完成后電動(dòng)機脫離調相機。

此種啟動(dòng)方式較簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、方便。但因異步電動(dòng)機有較大啟動(dòng)電流,會(huì )造成母線(xiàn)電壓波動(dòng),不能使調相機達同步轉速,并列時(shí)有一定沖擊電流。

4、電抗器啟動(dòng):將調相機作為異步電動(dòng)機,在電壓低于正常值時(shí)啟動(dòng)。這種啟動(dòng)方式可減少調相機的啟動(dòng)電流,又能保持一定的母線(xiàn)電壓水平,有利正常供電。這種啟動(dòng)方式多用于容量較小的調相機,調相機所受的沖擊電流應小于0.74/Xd",母線(xiàn)電壓應不低于90額定電壓。

5、同軸勵磁機啟動(dòng):利用同軸主勵磁機作為直流電動(dòng)機啟動(dòng)調相機。

這種啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是:啟動(dòng)平穩,調速平滑,可調至調相機的同步轉速。但由于同軸勵磁機作為直流電動(dòng)機,有一定損耗。因此,選擇同軸勵磁容量應大些,并在啟動(dòng)時(shí)同軸勵磁機應改為它勵。

30、抽水蓄能機組有那幾種運行工況?如何進(jìn)行轉換?

答:抽水蓄能機組具有發(fā)電、抽水、發(fā)電調相、水泵調相四種運行工況?，F代的抽水蓄能機組都要能做旋轉備用,為節省動(dòng)力一般使水泵水輪機在空氣中旋轉(向水輪機方向或水泵方向旋轉),在電網(wǎng)有需要時(shí)即可快速地帶上負荷或投入抽水或調相。在蓄能機組抽水時(shí),如需快速發(fā)電可以不通過(guò)正常抽水停機而直接轉換到發(fā)電狀態(tài),即在電機和電網(wǎng)解列后利用水流的反沖作用使轉輪減速并使之反轉,待達到水輪機同步轉速時(shí)迅速并網(wǎng)發(fā)電。抽水蓄能一般實(shí)現如下工況轉換:靜止至發(fā)電空載;發(fā)電空載至滿(mǎn)載;靜止至空載水泵;空載水泵至滿(mǎn)載水泵;滿(mǎn)載抽水至滿(mǎn)載發(fā)電;滿(mǎn)載抽水至靜止;發(fā)電滿(mǎn)載至發(fā)電調相;發(fā)電調相至靜止;抽水滿(mǎn)載至空載。#p#分頁(yè)標題#e#

31、試述新干式變壓器或大修后的干式變壓器,為什么正式投運前要做沖擊試驗?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前要做沖擊試驗的原因如下:

1、檢查干式變壓器絕緣強度能否承受全電壓或操作過(guò)電壓的沖擊。

當拉開(kāi)空載干式變壓器時(shí),是切斷很小的激磁電流,可能在激磁電流到達零點(diǎn)之前發(fā)生強制熄滅,由于斷路器的截流現象,使具有電感性質(zhì)的干式變壓器產(chǎn)生的操作過(guò)電壓,其值除與開(kāi)關(guān)的性能、干式變壓器結構等有關(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(guò)電壓。一般不接地干式變壓器或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的干式變壓器,過(guò)電壓幅值可達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(guò)電壓幅值一般不超過(guò)3倍相電壓。這也是要求做沖擊試驗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械強度和考核繼電保護在大的勵磁涌流作用下是否會(huì )誤動(dòng)。

沖擊試驗的次數:

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)運行后帶負載S=5500kVA,問(wèn):1、每臺干式變壓器分配的負荷?2、三臺干式變壓器在不允許任何一臺過(guò)負荷的情況下,能擔負多少較大總負荷?3、干式變壓器總的設備容量的利用率?

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到滿(mǎn)負荷時(shí),三臺較大共同可擔負的負荷是:Smax=5500×1/0.99=5560kVA3、干式變壓器總的設備利用率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、其一次側與二次側不僅有磁的聯(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(guò)干式變壓器的容量是由兩個(gè)部分組成:即一次繞組與公用繞組之間電磁感應功率,和一次繞組直接傳導的傳導功率。

3、由于自耦變繞組是由一次繞組和公用繞組兩部分組成,一次繞組的匝數較普通干式變壓器一次繞組匝數和高度及公用繞組電流及產(chǎn)生的漏抗都相應減少,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(yè)標題#e#

4、若自耦干式變壓器設有第三繞組,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,使繼電保護的定植整定和配置復雜化。

6、自耦干式變壓器體積小,重量輕,便于運輸,造價(jià)低。

34、干式變壓器本體構造有那些安全保護設施?其主要作用是什么?

答:干式變壓器本體構造中保護設施是: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(chēng)呼吸器,內部充有吸附劑,為硅膠式活性氧化鋁,其中常放入一部分變色硅膠,當由蘭變紅時(shí),表明吸附劑已受潮,必須干燥或更換。凈油器又稱(chēng)過(guò)濾器,凈油缸內充滿(mǎn)吸附劑,為硅膠式活性氧化鋁等,當油經(jīng)過(guò)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(cháng)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,作為干式變壓器內部發(fā)生故障時(shí),防止油箱內產(chǎn)生高壓力的釋放保護?，F代大型干式變壓器已采用壓力釋放閥代替安全氣道。當干式變壓器內部發(fā)生故障壓力升高,壓力釋放閥動(dòng)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,溫度計、油表等安全保護裝置。

35、什么叫電磁環(huán)網(wǎng)?對電網(wǎng)運行有何弊端?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行的線(xiàn)路,通過(guò)干式變壓器電磁回路的聯(lián)接而構成的環(huán)路。

電磁環(huán)網(wǎng)對電網(wǎng)運行主要有下列弊端:

1)、易造成系統熱穩定破壞。如果在主要的受端負荷中心,用高低壓電磁環(huán)網(wǎng)供電而又帶重負荷時(shí),當高一級電壓線(xiàn)路斷開(kāi)后,所有原來(lái)帶的全部負荷將通過(guò)低一級電壓線(xiàn)路(雖然可能不止一回)送出,容易出現超過(guò)導線(xiàn)熱穩定電流的問(wèn)題。

2)、易造成系統動(dòng)穩定破壞。正常情況下,兩側系統間的聯(lián)絡(luò )阻抗將略小于高壓線(xiàn)路的阻抗。而一旦高壓線(xiàn)路因故障斷開(kāi),系統間的聯(lián)絡(luò )阻抗將突然顯著(zhù)地增大(突變?yōu)閮啥烁墒阶儔浩髯杩古c低壓線(xiàn)路阻抗之和,而線(xiàn)路阻抗的標么值又與運行電壓的平方成正比),因而極易超過(guò)該聯(lián)絡(luò )線(xiàn)的暫態(tài)穩定極限,可能發(fā)生系統振蕩。

3)、不利于經(jīng)濟運行。500kV與220kV線(xiàn)路的自然功率值相差極大,同時(shí)500kV線(xiàn)路的電阻值(多為4×400平方毫米導線(xiàn))也遠小于220kV線(xiàn)路(多為2×240或1×400平方毫米導線(xiàn))的電阻值。在500/220kV環(huán)網(wǎng)運行情況下,許多系統潮流分配難于達到較經(jīng)濟。

4)、需要裝設高壓線(xiàn)路因故障停運后聯(lián)鎖切機、切負荷等安全自動(dòng)裝置。但實(shí)踐說(shuō)明,若安全自動(dòng)裝置本身拒動(dòng)、誤動(dòng)將影響電網(wǎng)的安全運行。#p#分頁(yè)標題#e#

一般情況中,往往在高一級電壓線(xiàn)路投入運行初期,由于高一級電壓網(wǎng)絡(luò )尚未形成或網(wǎng)絡(luò )尚不堅強,需要保證輸電能力或為保重要負荷而又不得不電磁環(huán)網(wǎng)運行。

36、常見(jiàn)母線(xiàn)接線(xiàn)方式有何特點(diǎn)?

答:1)、單母線(xiàn)接線(xiàn):單母線(xiàn)接線(xiàn)具有簡(jiǎn)單清晰、設備少、投資小、運行操作方便且有利于擴建等優(yōu)點(diǎn),但可靠性和靈活性較差。當母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí),必須斷開(kāi)母線(xiàn)的全部電源。2)雙母線(xiàn)接線(xiàn):雙母線(xiàn)接線(xiàn)具有供電可靠,檢修方便,調度靈活或便于擴建等優(yōu)點(diǎn)。但這種接線(xiàn)所用設備多(特別是隔離開(kāi)關(guān)),配電裝置復雜,經(jīng)濟性較差;在運行中隔離開(kāi)關(guān)作為操作電器,容易發(fā)生誤操作,且對實(shí)現自動(dòng)化不便;尤其當母線(xiàn)系統故障時(shí),須短時(shí)切除較多電源和線(xiàn)路,這對特別重要的大型發(fā)電廠(chǎng)和變電所是不允許的。3)單、雙母線(xiàn)或母線(xiàn)分段加旁路:其供電可靠性高,運行靈活方便,但投資有所增加,經(jīng)濟性稍差。特別是用旁路斷路器帶路時(shí),操作復雜,增加了誤操作的機會(huì )。同時(shí),由于加裝旁路斷路器,使相應的保護及自動(dòng)化系統復雜化。4)3/2及4/3接線(xiàn):具有較高的供電可靠性和運行靈活性。任一母線(xiàn)故障或檢修,均不致停電;除聯(lián)絡(luò )斷路器故障時(shí)與其相連的兩回線(xiàn)路短時(shí)停電外,其它任何斷路器故障或檢修都不會(huì )中斷供電;甚至兩組母線(xiàn)同時(shí)故障(或一組檢修時(shí)另一組故障)的極端情況下,功率仍能繼續輸送。但此接線(xiàn)使用設備較多,特別是斷路器和電流互感器,投資較大,二次控制接線(xiàn)和繼電保護都比較復雜。5)母線(xiàn)－干式變壓器－發(fā)電機組單元接線(xiàn):它具有接線(xiàn)簡(jiǎn)單,開(kāi)關(guān)設備少,操作簡(jiǎn)便,宜于擴建,以及因為不設發(fā)電機出口電壓母線(xiàn),發(fā)電機和主干式變壓器低壓側短路電流有所減小等特點(diǎn)。

37、什么是電力系統綜合負荷模型?其特點(diǎn)是什么?在穩定計算中如何選擇?

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

上式中,若含有時(shí)間t則反映綜合負荷的動(dòng)態(tài)特性,這種模型稱(chēng)為動(dòng)態(tài)負荷模型(動(dòng)態(tài)負荷模型主要有感應電動(dòng)機模型和差分方程模型兩種。);反之,若不含有時(shí)間t,則稱(chēng)為靜態(tài)負荷模型(靜態(tài)負荷模型主要有多項式模型和幕函數模型兩種,其中多項式模型可以看作是恒功率(電壓平方項)、恒電流(電壓一次方項)、恒阻抗(常數項)三者的線(xiàn)性組合)。

電力系統綜合負荷模型的主要特點(diǎn)是:具有區域性---每個(gè)實(shí)際電力系統有自己特有的綜合負荷模型,與本系統的負荷構成有關(guān);具有時(shí)間性:既是同一個(gè)電力系統,在不同的季節,具體不同的綜合負荷模型;不唯一性:研究的問(wèn)題不同,采用的綜合負荷模型也不同;

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

38、什么叫不對稱(chēng)運行?產(chǎn)生的原因及影響是什么?

答:任何原因引起電力系統三相對稱(chēng)(正常運行狀況)性的破壞,均稱(chēng)為不對稱(chēng)運行。如各相阻抗對稱(chēng)性的破壞,負荷對稱(chēng)性的破壞,電壓對稱(chēng)性的破壞等情況下的工作狀態(tài)。非全相運行是不對稱(chēng)運行的特殊情況。不對稱(chēng)運行產(chǎn)生的負序、零序電流會(huì )帶來(lái)許多不利影響。電力系統三相阻抗對稱(chēng)性的破壞,將導致電流和電壓對稱(chēng)性的破壞,因而會(huì )出現負序電流,當干式變壓器的中性點(diǎn)接地時(shí),還會(huì )出現零序電流。當負序電流流過(guò)發(fā)電機時(shí),將產(chǎn)生負序旋轉磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)將對發(fā)電機產(chǎn)生下列影響:⑴發(fā)電機轉子發(fā)熱;⑵機組振動(dòng)增大;⑶定子繞組由于負荷不平衡出現個(gè)別相繞組過(guò)熱。不對稱(chēng)運行時(shí),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(gè)別相繞組已經(jīng)過(guò)熱,而其它相負荷不大,因此必須按發(fā)熱條件來(lái)決定干式變壓器的可用容量。不對稱(chēng)運行時(shí),將引起系統電壓的不對稱(chēng),使電能質(zhì)量變壞,對用戶(hù)產(chǎn)生不良影響。對于異步電動(dòng)機,一般情況下雖不致于破壞其正常工作,但也會(huì )引起出力減小,壽命降低。例如負序電壓達5時(shí),電動(dòng)機出力將降低10∽15,負序電壓達7時(shí),則出力降低達20∽25。當高壓輸電線(xiàn)一相斷開(kāi)時(shí),較大的零序電流可能在沿輸電線(xiàn)平行架設的通信線(xiàn)路中產(chǎn)生危險的對地電壓,危及通訊設備和人員的安全,影響通信質(zhì)量,當輸電線(xiàn)與鐵路平行時(shí),也可能影響鐵道自動(dòng)閉鎖裝置的正常工作。因此,電力系統不對稱(chēng)運行對通信設備的電磁影響,應當進(jìn)行計算,必要時(shí)應采取措施,減少干擾,或在通信設備中,采用保護裝置。繼電保護也必須認真考慮。在嚴重的情況下,如輸電線(xiàn)非全相運行時(shí),負序電流和零序電流可以在非全相運行的線(xiàn)路中流通,也可以在與之相連接的線(xiàn)路中流通,可能影響這些線(xiàn)路的繼電保護的工作狀態(tài),甚至引起不正確動(dòng)作。此外,在長(cháng)時(shí)間非全相運行時(shí),網(wǎng)絡(luò )中還可能同時(shí)發(fā)生短路(包括非全相運行的區內和區外),這時(shí),很可能使系統的繼電保護誤動(dòng)作。此外,電力系統在不對稱(chēng)和非全相運行情況下,零序電流長(cháng)期通過(guò)大地,接地裝置的電位升高,跨步電壓與接觸電壓也升高,故接地裝置應按不對稱(chēng)狀態(tài)下保證對運行人員的安全來(lái)加以檢驗。不對稱(chēng)運行時(shí),各相電流大小不等,使系統損耗增大,同時(shí),系統潮流不能按經(jīng)濟分配,也將影響運行的經(jīng)濟性。

39、試述電力系統諧波產(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中某些設備和負荷的非線(xiàn)性特性,即所加的電壓與產(chǎn)生的電流不成線(xiàn)性(正比)關(guān)系而造成的波形畸變。當電力系統向非線(xiàn)性設備及負荷供電時(shí),這些設備或負荷在傳遞(如干式變壓器)、變換(如交直流換流器)、吸收(如電弧爐)系統發(fā)電機所供給的基波能量的同時(shí),又把部分基波能量轉換為諧波能量,向系統倒送大量的高次諧波,使電力系統的正弦波形畸變,電能質(zhì)量降低。當前,電力系統的諧波源主要有三大類(lèi)。1)、鐵磁飽和型:各種鐵芯設備,如干式變壓器、電抗器等,其鐵磁飽和特性呈現非線(xiàn)性。2)、電子開(kāi)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(kāi)關(guān)設備等,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;在系統內部,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在焊接期間,其電弧的點(diǎn)燃和劇烈變動(dòng)形成的高度非線(xiàn)性,使電流不規則的波動(dòng)。其非線(xiàn)性呈現電弧電壓與電弧電流之間不規則的、隨機變化的伏安特性。對于電力系統三相供電來(lái)說(shuō),有三相平衡和三相不平衡的非線(xiàn)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,而電氣鐵道是當前中壓供電系統中典型的三相不平衡諧波源。諧波對電網(wǎng)的影響:1、諧波對旋轉設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(huì )引起旋轉設備和干式變壓器振動(dòng)并發(fā)出噪聲,長(cháng)時(shí)間的振動(dòng)會(huì )造成金屬疲勞和機械損壞。2、諧波對線(xiàn)路的主要危害是引起附加損耗。3、諧波可引起系統的電感、電容發(fā)生諧振,使諧波放大。當諧波引起系統諧振時(shí),諧波電壓升高,諧波電流增大,引起繼電保護及自動(dòng)裝置誤動(dòng),損壞系統設備(如電力電容器、電纜、電動(dòng)機等),引發(fā)系統事故,威脅電力系統的安全運行。4、諧波可干擾通信設備,增加電力系統的功率損耗(如線(xiàn)損),使無(wú)功補償設備不能正常運行等,給系統和用戶(hù)帶來(lái)危害。限制電網(wǎng)諧波的主要措施有:增加換流裝置的脈動(dòng)數;加裝交流濾波器、有源電力濾波器;加強諧波管理。#p#分頁(yè)標題#e#

40、什么是電力系統序參數?零序參數有何特點(diǎn)?與干式變壓器接線(xiàn)組別、中性點(diǎn)接地方式、輸電線(xiàn)架空地線(xiàn)、相鄰平行線(xiàn)路有何關(guān)系?

答:對稱(chēng)的三相電路中,流過(guò)不同相序的電流時(shí),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(guò)該元件的相應的相序電流之比,稱(chēng)為該元件的序參數(阻抗)。負序電抗是由于發(fā)電機轉子運動(dòng)反向的旋轉磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電抗,對于靜止元件(干式變壓器、線(xiàn)路、電抗器、電容器等)不論旋轉磁場(chǎng)是正向還是反向,其產(chǎn)生的電抗是沒(méi)有區別的,所以它們的負序電抗等于正序電抗。但對于發(fā)電機,其正向與反向旋轉磁場(chǎng)引起的電樞反應是不同的,反向旋轉磁場(chǎng)是以?xún)杀锻筋l率輪換切割轉子縱軸與橫軸磁路,因此發(fā)電機的負序電抗是一介于X〃ｄ及X〃ｑ的電抗值,遠遠小于正序電抗Xd。零序參數(阻抗)與網(wǎng)絡(luò )結構,特別是和干式變壓器的接線(xiàn)方式及中性點(diǎn)接地方式有關(guān)。一般情況下,零序參數(阻抗)及零序網(wǎng)絡(luò )結構與正、負序網(wǎng)絡(luò )不一樣。對于干式變壓器,零序電抗則與其結構(三個(gè)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)。當三相干式變壓器的一側接成三角形或中性點(diǎn)不接地的星形時(shí),從這一側來(lái)看,干式變壓器的零序電抗總是無(wú)窮大的。因為不管另一側的接法如何,在這一側加以零序電壓時(shí),總不能把零序電流送入干式變壓器。所以只有當干式變壓器的繞組接成星形,并且中性點(diǎn)接地時(shí),從這星形側來(lái)看干式變壓器,零序電抗才是有限的(雖然有時(shí)還是很大的)。對于輸電線(xiàn)路,零序電抗與平行線(xiàn)路的回路數,有無(wú)架空地線(xiàn)及地線(xiàn)的導電性能等因素有關(guān)。零序電流在三相線(xiàn)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(guò)地及架空地線(xiàn)返回,架空地線(xiàn)對三相導線(xiàn)起屏蔽作用,使零序磁鏈減少,即使零序電抗減小。平行架設的兩回三相架空輸電線(xiàn)路中通過(guò)方向相同的零序電流時(shí),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(guò)來(lái)也一樣.這就使這種線(xiàn)路的零序阻抗進(jìn)一步增大。