电力系统基本知识

1、什么叫电力系统的稳定和振荡?

答：电力系统正常运行时，原动机供给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，或者凭借控制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能力，是电力系统同步稳定(简称稳定)研究的课题。

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能力。暂态稳定对应的是电网受到大扰动的情况。

系统的各点电压和电流均作往复摆动，系统的任何一点电流与电压之间的相位角都随功角&delta的变化而改变、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别是什么?

答：电力系统振荡和短路的主要区别是：

振荡时系统各点电压和电流值均作往复摆动，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&delta的变化而改变;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分量，短路时有零序和负序分量。

3、电力系统振荡时，对继电保护装置有那些影响?那些保护装置不受影响?

答：电力系统振荡时，对继电保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。当保护装置的时限大于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&uarrU&darr保护动作，I&darrU&uarr保护返回。距离ⅠⅡ段采用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保护有相差动保护，和电流差动纵联保护，零序电流保护等。

4、我国电力系统中性点接地有几种方式?它们对继电保护的要求是什么?

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用第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，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速、有选择地切除短路接地故障，以免危及电气设备的安全。

3-35KV电网的中性点采用第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，系统还可以继续运行1-2个小时，同时由绝缘监察装置发出无选择性信号，由值班人员采取措施加以消除。

5、小接地电流系统中，为什么采用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。如果此电容电流相当大，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，我国采取的措施是：当各级电压电网单相接地故障时，如果接地电容电流超过一定数值(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，使接地故障电流减少，以至自动消弧，保证继续供电。

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用过补偿运行方式?

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，使接地故障电流减少。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用全补偿时，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，要避免全补偿运行方式的发生，而采用过补偿的方式或欠补偿的方式，但实际上一般都采用过补偿的运行方式，其主要原因如下：

① 欠补偿电网发生故障时，容易出现很高的过电压。例如，当电网中因故障或其它原因而切除部分线路后，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出现很大的中性点位移而危及绝缘。只要采用欠补偿的运行方式，这一缺点是无法避免的。

② 欠补偿电网在正常运行时，如果三相不对称度较大，还有可能出现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。如采用过补偿运行方式，就不会出现这种铁磁共振现象。

③ 电力系统往往是不断发展和扩大的，电网的对地电容亦将随之增大。如果采用过补偿，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，但如果原来就采用欠补偿的运行方式，则系统一有发展就必须立即补偿容量。

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 采用过补偿时，系统频率的降低只能使过补偿度暂时增大，这在正常运行时毫无问题;反之，如果欠补偿，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。