国家电网电力系统分析基础概念（四）

2016-11-24 | 网络

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国家电网电力系统分析基础概念（四）1

20、如何区分系统发生的振荡属异步振荡还是同步振荡？

答：异步振荡其明显特征是:系统频率不能保持同一个频率,且所有电气量和机械量波动明显偏离额定值。如发电机、变压器和联络线的电流表、功率表周期性地大幅度摆动；电压表周期性大幅摆动,振荡中心的电压摆动最大,并周期性地降到接近于零；失步的发电厂间的联络的输送功率往复摆动；送端系统频率升高,受端系统的频率降低并有摆动。　　同步振荡时,其系统频率能保持相同,各电气量的波动范围不大,且振荡在有限的时间内衰减从而进入新的平衡运行状态。

21、系统振荡事故与短路事故有什么不同？

答：电力系统振荡和短路的主要区别是:　　

1、振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动,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,而短路时电流、电压值突然变化量很大。　

2、振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变；而短路时,电流与电压之间的角度是基本不变的。　　

3、振荡时系统三相是对称的；而短路时系统可能出现三相不对称。

22、引起电力系统异步振荡的主要原因是什么?

答：

1、输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏；　　

2、电网发生短路故障,切除大容量的发电、输电或变电设备,负荷瞬间发生较大突变等造成电力系统暂态稳定破坏；　　

3、环状系统(或并列双回线)突然开环,使两部分系统联系阻抗突然增大,引启动稳定破坏而失去同步；　　

4、大容量机组跳闸或失磁,使系统联络线负荷增大或使系统电压严重下降,造成联络线稳定极限降低,易引起稳定破坏；

5、电源间非同步合闸未能拖入同步。

23、系统振荡时的一般现象是什么?

答：

1、发电机,变压器,线路的电压表,电流表及功率表周期性的剧烈摆动,发电机和变压器发出有节奏的轰鸣声。　　

2、连接失去同步的发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。

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、超高压电网并联电抗器对于改善电力系统运行状况有哪些功能？

答：1、减轻空载或轻载线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。　　

2、改善长距离输电线路上的电压分布。　　

3、使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。　　

4、在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。　

5、防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。　　

6、当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。

26、500kV电网中并联高压电抗器中性点加小电抗的作用是什么？

答:其作用是:补偿导线对地电容,使相对地阻抗趋于无穷大,消除潜供电流纵分量,从而提高重合闸的成功率。并联高压电抗器中性点小电抗阻抗大小的选择应进行计算分析,以防止造成铁磁谐振。

27、什么叫发电机的次同步振荡？其产生原因是什么？如何防止？

答：当发电机经由串联电容补偿的线路接入系统时,如果串联补偿度较高,网络的电气谐振频率较容易和大型汽轮发电机轴系的自然扭振频率产生谐振,造成发电机大轴扭振破坏。此谐振频率通常低于同步(50赫兹)频率,称之为次同步振荡。对高压直流输电线路(HVDC)、静止无功补偿器(SVC),当其控制参数选择不当时,也可能激发次同步振荡。

措施有:1、通过附加或改造一次设备;

2、降低串联补偿度;

3、通过二次设备提供对扭振模式的阻尼(类似于PSS的原理）。

28、电力系统过电压分几类?其产生原因及特点是什么?

答：电力系统过电压主要分以下几种类型:大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。产生的原因及特点是:　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。　　

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。

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30KV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。

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。

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