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1、调度试题-讨论题 发电厂保厂用电的措施主要有哪些? 答:发电厂保厂用电措施主要有: (1) 发电机出口引出厂高变,作为机组正常运行时本台机组的厂用电源,并可以做其它厂用的 备用;作为火电机组,机组不跳闸,即不会失去厂用电;作为水电机组,机组不并网仍可带厂用电 运行 (2)装设专用的备用厂高变,即直接从电厂母线接入备用厂用电源,或从三圈变低压侧接入备 用电源。母线不停电,厂用电即不会失去 (3)通过外来电源接入厂用电 (4)电厂装设小型发电机(如柴油发电机)提供厂用电;直流部分通过蓄电池供电 (5)为确保厂用电的安全,厂用电部分应设计合理,厂用电应分段供电,并互为备用(可在分段开 关上加装备自投
2、装置) (6)作为系统方面,在系统难以维持时,对小电厂应采取低频解列保厂用电或其它方法解列小 机组保证厂用电。20、编制水库调度图要考虑哪些因素?水库调度原则是什么? 答:编制水库调度图要考虑:水库运行的安全性、电力系统运行的可靠性与经济性。因此,根 据径流的时历特性资料或统计特性资料,按水电站供电保证率高、发电量最大等所谓水库运 行调度的最优准则,预先编制出一组控制水电站水库工作的水库蓄水指示线即调度线(包括 限制出力线、防破坏线、防弃水线、防洪调度线),由此调度线组成五个区:限制出力区,保证 出力区,加大出力区,满发出力区,防洪调度区。 为保证电力系统运行的可靠性,当水库水位落 在保证出力
3、区时,水电站以保证出力运行,尽可能抬高水库运行水位。当水库水位落在限制出 力线时,水电站应降低出力运行。当水库水位落于防破坏线与防弃水线之间时,应加大水电站 出力运行,减少弃水,提高水量利用率,以达到水电站经济运行的目的。当水库水位在汛限水 位以上时,在电网安全许可的前提下,水电站的发电出力不应低于额定出力运行。在汛期,水 库水位达到防洪调度线,为保证水库安全运行,水库要泄洪。 水库调度原则是:按设计确定的 综合利用目标、任务、参数、指标及有关运用原则,在确保水库工作安全的前提下,充分发挥 水库最大的综合效益。 21、如何调节梯级水电厂各级水库水位?汛期应注意什么问题? 答:水电厂水能利用的两
4、大要素是水头和流量。由于首级水库一般具有一定的调节性能,其余 下游各级均为日调节或径流式电厂,梯级电厂间存在一定的水力联系。因此,在正常情况下, 应保持下游各梯级水库在高水头下运行,以减少发电耗水率。当预报流域有降雨,根据流域的 降雨实况和天气预报,有计划地削落梯级库水位,以免产生不必要的弃水。对于梯级水电厂之 间相距较远、水流在厂与厂之间传播时间对水库发电有影响的,还应合理安排梯级负荷分时 段控制各级水库水位。对于首级水库除按调度图指示线运行外,还应兼顾到下游水库的运行, 以求整个梯级电厂的动态效益最佳。汛期水库运行应以防洪安全运行为主,统一处理安全运行与经济运行的关系,避免因片面 追求高水
5、位运行而造成多弃水或对水工建筑物带来危害。应注意的具体问题是:水库水位的 变化;库区降雨量和入库流量;库区天气情况及天气预报;台风对库区的影响。22、何谓发电机进相运行?发电机进相运行时应注意什么?为什么? 答:所谓发电机进相运行,是指发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态 。 发电机进相运行时,主要应注意四个问题:一是静态稳定性降低;二是端部漏磁引起定子端部 温度升高;三是厂用电电压降低;四是由于机端电压降低在输出功率不变的情况下发电机定子电流增加,易造成过负荷。进相运行时,由于发电机进相运行,内部电势降低,静态储备降低,使静态稳定性降低。由于发电机的输出功率 P=EdU/XdSin,在进相
6、运行时 Ed、U 均有所降低,在输出功率 P 不变的情况下,功角 增大,同样降低动稳定水平。进相运行时由于助磁性的电枢反应,使发电机端部漏磁增加,端部漏磁引起定子端部温度 升高,发电机端部漏磁通为定子绕组端部漏磁通和转子端部磁通的合成。进相运行时,由于两 个磁场的相位关系使得合成磁通较非进相运行时大,导致定子端部温度升高。厂用电电压的降低: 厂用电一般引自发电机出口或发电机电压母线,进相运行时,由于发电机励磁电流降低和无功 潮流倒送引起机端电压降低同时造成厂用电电压降低。23、发电机中性点一般有哪几种接地方式?各有什么特点? 答:发电机的中性点,主要采用不接地、经消弧线圈接地、经电阻或直接接地
7、三种方式。 1、 发电机中性点不接地方式:当发电机单相接地时,接地点仅流过系统另两相与发电机有电气联 系的电容电流,当这个电流较小时,故障点的电弧常能自动熄灭,故可大大提高供电的可靠性。 当采用中性点不接地方式而电容电流小于 5 安时,单相接地保护只需利用三相五柱电压互感 器开口侧的另序电压给出信号便可以。中性点不接地方式的主要缺点是内部过电压对相电 压倍数较高。 2、发电机中性点经消弧线圈接地:当发电机电容电流较大时,一般采用中性点 经消弧线圈接地,这主要考虑接地电流大到一定程度时接地点电弧不能自动熄灭。而且接地 电流若烧坏定子铁芯时难以修复。中性点接了消弧线圈后,单相接地时可产生电感性电流
8、,补 偿接地点的电容电流而使接地点电弧自动熄灭。 3、发电机中性点经电阻或直接接地:这种 方式虽然单相接地较为简单和内部过电压对相电压的倍数较低,但是单相接地短路电流很大, 甚至超过三相短路电流,可能使发电机定子绕组和铁芯损坏,而且在发生故障时会引起短路电 流波形畸变,使继电保护复杂化。24、发电机失磁对系统有何影响? 答:发电机失磁对系统的影响主要有: 1、低励和失磁的发电机,从系统中吸收无功功率,引起电力系统的电压降低,如果电力系统中 无功功率储备不足,将使电力系统中邻近的某些点的电压低于允许值,破坏了负荷与各电源间 的稳定运行,甚至使电力系统电压崩溃而瓦解。 2、当一台发电机发生失磁后,
9、由于电压下降,电力系统中的其它发电机,在自动调整励磁装置 的作用下,将增加其无功输出,从而使某些发电机、变压器或线路过电流,其后备保护可能因 过流而误动,使事故波及范围扩大。 3、一台发电机失磁后,由于该发电机有功功率的摇摆,以及系统电压的下降,将可能导致相邻 的正常运行发电机与系统之间,或电力系统各部分之间失步,使系统发生振荡。 4、发电机的额定容量越大,在低励磁和失磁时,引起无功功率缺额越大,电力系统的容量越小, 则补偿这一无功功率缺额的能力越小。因此,发电机的单机容量与电力系统总容量之比越大 时,对电力系统的不利影响就越严重。25、发电机失磁对发电机本身有何影响? 答:发电机失磁对发电机
10、本身的影响主要有: 1、由于发动机失磁后出现转差,在发电机转子 回路中出现差频电流,差频电流在转子回路中产生损耗,如果超出允许值,将使转子过热。特 别是直接冷却的高力率大型机组,其热容量裕度相对降低,转子更容易过热。而转子表层的差 频电流,还可能使转子本体槽楔、护环的接触面上发生严重的局部过热甚至灼伤, 2、失磁发电机进入异步运行之后,发电机的等效电抗降低,从电力系统中吸收无功功率,失磁前带的有 功功率越大,转差就越大,等效电抗就越小,所吸收的无功功率就越大。在重负荷下失磁后,由 于过电流,将使发电机定子过热。 3、对于直接冷却高力率的大型汽轮发电机,其平均异步转 矩的最大值较小,惯性常数也相
11、对降低,转子在纵轴和横轴方面,也呈较明显的不对称。由于 这些原因,在重负荷下失磁后,这种发电机转矩、有功功率要发生剧烈的周期性摆动。对于水 轮发电机,由于平均异步转矩最大值小,以及转子在纵轴和横轴方面不对称,在重负荷下失磁 运行时,也将出现类似情况。这种情况下,将有很大甚至超过额定值的电机转矩周期性地作用 到发电机的轴系上,并通过定子传递到机座上。此时,转差也作周期性变化,其最大值可能达 到 4%5%,发电机周期性地严重超速。这些情况,都直接威胁着机组的安全。 4、失磁运行 时,定子端部漏磁增强,将使端部的部件和边段铁芯过热。 26、试述发电机异步运行时的特点? 答:发电机的异步运行指发电机失
12、去励磁后进入稳态的异步运行状态。 发电机失磁时,励磁电流逐渐衰减为零,发电机电势相应减小,输出有功功率随之下降,原动机 输入的拖动转矩大于发电机输出的制动转矩,转子转速增加,功角逐步增大,这时定子的同步 旋转磁场与转子的转速之间出现滑差。定子电流与转子电流相互作用,产生异步转矩。与此 对应,定、转子之间由电磁感应传送的功率称为异步功率,随功角的增大而增大;同时原动机 输入功率随功角增大而减小,当两者相等时,发电机进入稳定异步运行状态。 发电机异步运行主要有两个问题,其一,对发电机本身有使转子发生过热损坏的危险;其二,对 系统而言,此时发电机不仅不向系统提供无功反而要向系统吸收无功,势必引起系统
13、电压的显 著下降,造成系统的电压稳定水平大大降低。27、发电机定子绕组中的负序电流对发电机有什么危害? 答:发电机转子的旋转方向和旋转速度,与三相正序对称电流所形成的正向旋转磁场的转向和 转速一致,即转子的转动与正序旋转磁场之间无相对运动,此即“同步“的概念。当电力系统发 生不对称短路或负荷三相不对称(接有电力机车、电弧炉等单相负荷)时,在发电机定子绕组 中就流有负序电流。该负序电流在发电机气隙中产生反向(与正序电流产生的正向旋转磁场 相反)旋转磁场,它相对于转子来说为 2 倍的同步转速,因此在转子中就会感应出 100Hz 的电 流,即所谓的倍频电流。该倍频电流主要部分流经转子本体、槽楔和阻尼
14、条,而在转子端部附 近沿周界方向形成闭合回路,这就使得转子端部、护环内表面、槽楔和小齿接触面等部位局 部灼伤,严重时会使护环受热松脱,给发电机造成灾难性的破坏,即通常所说的“负序电流烧机 “,这是负序电流对发电机的危害之一。另外,负序(反向)气隙旋转磁场与转子电流之间,正序 (正向)气隙旋转磁场与定子负序电流之间所产生的频率 100Hz 交变电磁力矩,将同时作用于 转子大轴和定子机座上,引起频率为 100Hz 的振动,此为负序电流危害之二。发电机承受负 序电流的能力,一般取决于转子的负序电流发热条件,而不是发生的振动,即负序电流的平方 与时间的乘积决定了发电机承受负序电流的能力。28、试述发电
15、机励磁回路接地故障有什么危害? 答:发电机正常运行时,励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容,它们的大小与发电 机转子的结构、冷却方式等因素有关。当转子绝缘损坏时,就可引起励磁回路接地故障,常见 的是一点接地故障,如不及时处理,还可能接着发生两点接地故障。 励磁回路的一点接地故 障,由于构不成电流通路,对发电机不会构成直接的危害。对于励磁回路一点接地故障的危害,主 要是担心再发生第二点接地故障。因为在一点接地故障后,励磁回路对地电压将有所增高,就 有可能再发生第二个接地故障点。发电机励磁回路发生两点接地故障的危害表现为: 1、转子绕组一部分被短路,另一部分绕组的电流增加,这就破坏了发电机气
16、隙磁场的对称性,引起 发电机的剧烈振动,同时无功出力降低。 2、转子电流通过转子本体,如果转子电流比较大, 就可能烧损转子,有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。 3、由于转子本体局部通过 转子电流,引起局部发热,使转子发生缓慢变形而形成偏心,进一步加剧振动。29、调相机的启动方式主要有哪几种?简述各种启动方式的过程和优缺点? 答:1、调相机低频启动:利用发电厂的一台机组对调相机专线供电以启动调相机。当调相机 无启动设备,而电网又急需无功功率时,常采用低频启动方式。 方法是:将调相机和发电机一同接在一条与电力网完全隔离的专用线路和母线上,拖动调相机 的发电机不应小于调相机容量的 20%30%,停用低电压、低频率保护和有关的二次设备,随 后给调相机、发电机加入励磁电流,然后合上调相机开关和发电机开关,启动发电机,此时发 电机同调相机同时转动。在升速过程中,同时增加调相机的励磁电流,直至达到额定值时,将 发电机、调相机达额定转速时并入电网。 该启动方式的优点是对调相机的冲击电流小,可以说无冲击电流。但系统运行方式改变较多, 操作麻烦,须发电厂空出一台专用发电机,一般
