最新电力基础知识

电机或系统的联络线上的电流表和功率表摆动得最大。电压振荡最激烈的地方是系统振荡中心,每一周期约降低至零值一次。随着离振荡中心距离的增加,电压波动逐渐减少。如果联络线的阻抗较大,两侧电厂的电容也很大,则线路两端的电压振荡是较小的。

3)失去同期的电网，虽有电气联系，但仍有频率差出现，送端频率高，受端频率低并略有摆动。

22、什么是电压崩溃?对系统与用户有何影响?

答：如图所示：QF和QFH分别为系统内某点的无功电源与无功负荷的电压特性曲线。假设这时所有的无功电源容量都已调至最大。在某一时刻，无功电源和无功负荷在点1达到平衡,运行电压为U1。随着无功负荷的增长(增加值为ΔQFH1)，由于无功电源已不能增加,实际运行点不是QFH2上对应U1的点,而是在QFH2与QF的交点2处，运行电压为U2。同理，当无功负荷继续增加ΔQFH2时，实际运行点是QFH3与QF的切点3处，此点dQ/dU=0，运行电压为ULJ。我们称ULJ为临界电压。

电力系统运行电压如果等于(或低于)临界电压,那么,如扰动使负荷点的电压下降，将使无功电源永远小于无功负荷,从而导致电压不断下降最终到零(如果无功负荷增加很多,以致使QFH不能和QF 曲线相交时,电压会迅速下降至零)。这种电压不断下降最终到零的现象称为电压崩溃。或者叫做电力系统电压不稳定。

电压降落的持续时间一般较长，从几秒到几十分钟不等，电压崩溃会导致系统大量损失负荷，甚至大面积停电或使系统(局部电网)瓦解。

23、什么叫频率崩溃?

答：如图所示：B和A分别为发电机和负荷的有功频率特性曲线。在某一时刻，发电机和负荷的有功负荷在点0达到平衡,系统频率为f0。随着有功负荷的增长，由于发电机调速器的作用，发电机和负荷的有功负荷在点1达到平衡,系统频率为f1。当有功负荷继续增加时(经过点2后),由于发电厂的汽压、供水量、水头等随频率的变化而下降,所以出力不仅不可能增大,反而是随着频率的下降而下降。即发电机的实际出力特性是沿曲线2-3-4变化的。当有功负荷的增加使发电机和负荷的有功频率特性曲线相切时(对应点3),此点,dP/df=0，运行频率为fLJ。我们称fLJ为临界频率。

电力系统运行频率如果等于(或低于)临界频率,那么,如扰动使系统频率下降，将迫使发电机出力减少，从而使系统频率进一步下降,有功不平衡加剧,形成恶性循环，导致频率不断下降最终到零(如果有功负荷增加很多或大机组低频保护动作掉闸,以致使A不能和B曲线相交时,系统频率会迅速下降至零)。这种频率不断下降最终到零的现象称为频率崩溃。或者叫做电力系统频率不稳定。

24、什么叫低频振荡?产生的主要原因是什么?

答：并列运行的发电机间在小干扰下发生的频率为0.2～2.5赫兹范围内的持续振荡现象叫低频振荡。

低频振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应，常出现在弱联系、远距离、重负荷输电线路上，在采用快速、高放大倍数励磁系统的条件下更容易发生。

25、电力系统过电压分几类?其产生原因及特点是什么?

答：电力系统过电压分以下几种类型：

(1)大气过电压：

由直击雷引起，特点是持续时间短暂，冲击性强，与雷击活动强度有直接关系，与设备电压等级无关。因此，220KV以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。

(2)工频过电压：

由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起，特点是持续时间长，过电压倍数不高，一般对设备绝缘危险性不大，但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。

(3)操作过电压：

由电网内开关操作引起，特点是具有随机性，但最不利情况下过电压倍数较高。因此，330KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。

(4)谐振过电压：

由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起，特点是过电压倍数高、持续时间长。

26、电力系统工频过电压的产生原因及防范措施有那些?

答：电力系统工频过电压的原因主要有以下几点：

空载长线路的电容效应;

不对称短路引起的非故障相电压升高;

甩负荷引起的工频电压升高;

工频过电压的限制措施有：

利用并联高压电抗器补偿空载线路的电容效应;

利用静止无功补偿器SVC也能起到补偿空载线路电容效应的作用;

变压器中性点直接接地可降低由于不对称接地故障引起的工频电压升高;

发电机配置性能良好的励磁调节器或调压装置，使发电机突然甩负荷时能抑制容性电流对发电机的助磁电枢反应，从而防止过电压的产生和发展。

发电机配置反应灵敏的调速系统，使得突然甩负荷时能有效限制发电机转速上升造成的工频过电压。

27、什么叫操作过电压?如何防范?

答：操作过电压是由于电网内开关操作或故障跳闸引起的过电压，主要包括：

切除空载线路引起的过电压;

空载线路合闸时的过电压;

切除空载变压器引起的过电压;

间隙性电弧接地引起的过电压;

解合大环路引起的过电压;

限制操作过电压的措施有;

选用灭弧能力强的高压开关;

提高开关动作的同期性;

开关断口加装并联电阻;

采用性能良好的避雷器，如氧化锌避雷器;

使电网的中性点直接接地运行;

28、什么叫谐振过电压?分几种类型?如何防范?

答：电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压。谐振过电压分为以下几种：

线性谐振过电压

谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感，变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。

铁磁谐振过电压

谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。因铁芯电感元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时，会产生铁磁谐振。

参数谐振过电压

由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在 ～ 间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路，当参数配合时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，造成参数谐振过电压。

限制谐振过电压的主要措施有：

提高开关动作的同期性

由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的，因此提高开关动作的同期性，防止非全相运行，可以有效防止谐振过电压的发生。

在并联高压电抗器中性点加装小电抗

用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振。

破坏发电机产生自励磁的条件，防止参数谐振过电压。