異步振蕩:發(fā)電機(jī)因某種原因受到較大的擾動(dòng),其功角δ在0－360°之間周期性地變化,發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)失去同步運(yùn)行的狀態(tài)。在異步振蕩時(shí),發(fā)電機(jī)一會(huì)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài),一會(huì)工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。

20、如何區(qū)分系統(tǒng)發(fā)生的振蕩屬異步振蕩還是同步振蕩？

答：異步振蕩其明顯特征是:系統(tǒng)頻率不能保持同一個(gè)頻率,且所有電氣量和機(jī)械量波動(dòng)明顯偏離額定值。如發(fā)電機(jī)、變壓器和聯(lián)絡(luò)線的電流表、功率表周期性地大幅度擺動(dòng)；電壓表周期性大幅擺動(dòng),振蕩中心的電壓擺動(dòng)最大,并周期性地降到接近于零；失步的發(fā)電廠間的聯(lián)絡(luò)的輸送功率往復(fù)擺動(dòng)；送端系統(tǒng)頻率升高,受端系統(tǒng)的頻率降低并有擺動(dòng)。

同步振蕩時(shí),其系統(tǒng)頻率能保持相同,各電氣量的波動(dòng)范圍不大,且振蕩在有限的時(shí)間內(nèi)衰減從而進(jìn)入新的平衡運(yùn)行狀態(tài)。

21、系統(tǒng)振蕩事故與短路事故有什么不同？

答：電力系統(tǒng)振蕩和短路的主要區(qū)別是:

1、振蕩時(shí)系統(tǒng)各點(diǎn)電壓和電流值均作往復(fù)性擺動(dòng),而短路時(shí)電流、電壓值是突變的。此外,振蕩時(shí)電流、電壓值的變化速度較慢,而短路時(shí)電流、電壓值突然變化量很大。

2、振蕩時(shí)系統(tǒng)任何一點(diǎn)電流與電壓之間的相位角都隨功角的變化而改變；而短路時(shí),電流與電壓之間的角度是基本不變的。

3、振蕩時(shí)系統(tǒng)三相是對(duì)稱的；而短路時(shí)系統(tǒng)可能出現(xiàn)三相不對(duì)稱。

22、引起電力系統(tǒng)異步振蕩的主要原因是什么?

答：1、輸電線路輸送功率超過(guò)極限值造成靜態(tài)穩(wěn)定破壞；

2、電網(wǎng)發(fā)生短路故障,切除大容量的發(fā)電、輸電或變電設(shè)備,負(fù)荷瞬間發(fā)生較大突變等造成電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞；

3、環(huán)狀系統(tǒng)(或并列雙回線)突然開環(huán),使兩部分系統(tǒng)聯(lián)系阻抗突然增大,引啟動(dòng)穩(wěn)定破壞而失去同步；

4、大容量機(jī)組跳閘或失磁,使系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線負(fù)荷增大或使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降,造成聯(lián)絡(luò)線穩(wěn)定極限降低,易引起穩(wěn)定破壞；

5、電源間非同步合閘未能拖入同步。

23、系統(tǒng)振蕩時(shí)的一般現(xiàn)象是什么?

答：1、發(fā)電機(jī),變壓器,線路的電壓表,電流表及功率表周期性的劇烈擺動(dòng),發(fā)電機(jī)和變壓器發(fā)出有節(jié)奏的轟鳴聲。

2、連接失去同步的發(fā)電機(jī)或系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線上的電流表和功率表擺動(dòng)得最大。電壓振蕩最激烈的地方是系統(tǒng)振蕩中心,每一周期約降低至零值一次。隨著離振蕩中心距離的增加,電壓波動(dòng)逐漸減少。如果聯(lián)絡(luò)線的阻抗較大,兩側(cè)電廠的電容也很大,則線路兩端的電壓振蕩是較小的。

3、失去同期的電網(wǎng),雖有電氣聯(lián)系,但仍有頻率差出現(xiàn),送端頻率高,受端頻率低并略有擺動(dòng)。

24、什么叫低頻振蕩？產(chǎn)生的主要原因是什么？

答:并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)間在小干擾下發(fā)生的頻率為0.2～2.5赫茲范圍內(nèi)的持續(xù)振蕩現(xiàn)象叫低頻振蕩。

低頻振蕩產(chǎn)生的原因是由于電力系統(tǒng)的負(fù)阻尼效應(yīng),常出現(xiàn)在弱聯(lián)系、遠(yuǎn)距離、重負(fù)荷輸電線路上,在采用快速、高放大倍數(shù)勵(lì)磁系統(tǒng)的條件下更容易發(fā)生。

25、超高壓電網(wǎng)并聯(lián)電抗器對(duì)于改善電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況有哪些功能？

答：1、減輕空載或輕載線路上的電容效應(yīng),以降低工頻暫態(tài)過(guò)電壓。

2、改善長(zhǎng)距離輸電線路上的電壓分布。

3、使輕負(fù)荷時(shí)線路中的無(wú)功功率盡可能就地平衡,防止無(wú)功功率不合理流動(dòng),同時(shí)也減輕了線路上的功率損失。

4、在大機(jī)組與系統(tǒng)并列時(shí),降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓,便于發(fā)電機(jī)同期并列。

5、防止發(fā)電機(jī)帶長(zhǎng)線路可能出現(xiàn)的自勵(lì)磁諧振現(xiàn)象。

6、當(dāng)采用電抗器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地裝置時(shí),還可用小電抗器補(bǔ)償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動(dòng)熄滅,便于采用單相快速重合閘。

26、500kV電網(wǎng)中并聯(lián)高壓電抗器中性點(diǎn)加小電抗的作用是什么？

答:其作用是:補(bǔ)償導(dǎo)線對(duì)地電容,使相對(duì)地阻抗趨于無(wú)窮大,消除潛供電流縱分量,從而提高重合閘的成功率。 并聯(lián)高壓電抗器中性點(diǎn)小電抗阻抗大小的選擇應(yīng)進(jìn)行計(jì)算分析,以防止造成鐵磁諧振。

27、什么叫發(fā)電機(jī)的次同步振蕩？其產(chǎn)生原因是什么？如何防止？

答：當(dāng)發(fā)電機(jī)經(jīng)由串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)木€路接入系統(tǒng)時(shí),如果串聯(lián)補(bǔ)償度較高,網(wǎng)絡(luò)的電氣諧振頻率較容易和大型汽輪發(fā)電機(jī)軸系的自然扭振頻率產(chǎn)生諧振,造成發(fā)電機(jī)大軸扭振破壞。此諧振頻率通常低于同步(50赫茲)頻率,稱之為次同步振蕩。對(duì)高壓直流輸電線路(HVDC)、靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC),當(dāng)其控制參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí),也可能激發(fā)次同步振蕩。

措施有:1、通過(guò)附加或改造一次設(shè)備;2、降低串聯(lián)補(bǔ)償度;3、通過(guò)二次設(shè)備提供對(duì)扭振模式的阻尼(類似于PSS的原理）。

28、電力系統(tǒng)過(guò)電壓分幾類?其產(chǎn)生原因及特點(diǎn)是什么?

答：電力系統(tǒng)過(guò)電壓主要分以下幾種類型:大氣過(guò)電壓、工頻過(guò)電壓、操作過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓。

產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)是:

大氣過(guò)電壓:由直擊雷引起,特點(diǎn)是持續(xù)時(shí)間短暫,沖擊性強(qiáng),與雷擊活動(dòng)強(qiáng)度有直接關(guān)系,與設(shè)備電壓等級(jí)無(wú)關(guān)。因此,220KV以下系統(tǒng)的絕緣水平往往由防止大氣過(guò)電壓決定。

工頻過(guò)電壓:由長(zhǎng)線路的電容效應(yīng)及電網(wǎng)運(yùn)行方式的突然改變引起,特點(diǎn)是持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),過(guò)電壓倍數(shù)不高,一般對(duì)設(shè)備絕緣危險(xiǎn)性不大,但在超高壓、遠(yuǎn)距離輸電確定絕緣水平時(shí)起重要作用。

操作過(guò)電壓:由電網(wǎng)內(nèi)開關(guān)操作引起,特點(diǎn)是具有隨機(jī)性,但最不利情況下過(guò)電壓倍數(shù)較高。因此30KV及以上超高壓系統(tǒng)的絕緣水平往往由防止操作過(guò)電壓決定。

諧振過(guò)電壓:由系統(tǒng)電容及電感回路組成諧振回路時(shí)引起,特點(diǎn)是過(guò)電壓倍數(shù)高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。

29、何謂反擊過(guò)電壓？

答:在發(fā)電廠和變電所中,如果雷擊到避雷針上,雷電流通過(guò)構(gòu)架接地引下線流散到地中,由于構(gòu)架電感和接地電阻的存在,在構(gòu)架上會(huì)產(chǎn)生很高的對(duì)地電位,高電位對(duì)附近的電氣設(shè)備或帶電的導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生很大的電位差。如果兩者間距離小,就會(huì)導(dǎo)致避雷針構(gòu)架對(duì)其它設(shè)備或?qū)Ь€放電,引起反擊閃絡(luò)而造成事故。

30、何謂跨步電壓？

答：通過(guò)接地網(wǎng)或接地體流到地中的電流,會(huì)在地表及地下深處形成一個(gè)空間分布的電流場(chǎng),并在離接地體不同距離的位置產(chǎn)生一個(gè)電位差,這個(gè)電位差叫做跨步電壓。跨步電壓與入地電流強(qiáng)度成正比,與接地體的距離平方成反比。

因此,在靠近接地體的區(qū)域內(nèi),如果遇到強(qiáng)大的雷電流,跨步電壓較高時(shí),易造成對(duì)人、畜的傷害。