电力系统的基本知识问答

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1、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

2、的相 位角都随功角 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 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

3、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。IU保护动作，IU保护返回。距离段采用 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：中性点直接接地方式；中性 点经过消弧线圈接地方式；中性点不接地方式。 110KV 以上电网的中性点均采用第种接地方式。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，

4、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或第种接地方式。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

5、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

6、：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。 欠补偿：补偿后电感电流小于电容电流。 过补偿：补偿后电感电流大于电容电流。 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： 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

7、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。 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 WL1/3WC0）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。 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

8、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。 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。 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。 二、 电力系统对继电保护的基本要求： 1、 什么是继电保护和安全自动装置？ 答：当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了 故障或危及其安全事项的时候，需要有向运行值班人员及时发出警告信号， 或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动 化措

9、施和设备。实现这种自动化措施、用于保护电力元件的成套硬件设备， 一般通称为继电保护装置；用于保护电力系统的，则通称为电力系统安全自 动装置。继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本设备，任何电力元件 不得在无继电保护的状态下运行。电力系统安全自动装置则用以快速恢复电 力系统的完整性，防止发生和中止已开始发生的足以引起电力系统长期大面 积停电的重大系统事故，如失去电力系统稳定、频率崩溃或电压崩溃等。 2、 继电保护在电力系统中的任务是什么？ 答：继电保护的基本任务： 当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电

10、力系统中断开，以最大限度地减少对电力元件本身的损坏，降低对电力系统 安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态 稳定性等） 。 反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维 护条件的不同（例如有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理， 或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以 切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。 3、 电力系统对继电保护的基本要求是什么？ 答：对电力系统继电保护的基本性能要求有可靠性、选择性、快速性、灵敏 性。这些要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要针对不同的使用条 件，

11、分别进行协调。 可靠性。继电保护可靠性是对电力系统继电保护的最基本要求，它又分 为两个方面，即可信赖性与安全性。 选择性。继电保护选择性是指在对系统影响可能最小的处所，实现断路 器的控制操作，以终止故障或系统事故的发展。 快速性。继电保护快速性是指继电保护应以允许的可能最快速度动作于 跳闸，以断开故障或中止异常状态的发展。 灵敏性。继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作的故障及异 常状态能够可靠地动作的能力。 4、 继电保护的基本内容是什么？ 答：对被保护对象实现继电保护，包括软件和硬件两方面的内容：确定被 保护对象在正常运行状态和拟进行保护的异常或故障状态下，有哪些物理量 发生了可供进

12、行状态判别的量、质或量与质的重要变化，这些用来进行状态 判别的物理量（例如通过被保护的电力元件的电流大小等） ，称为故障量或 起动量；将反应故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排，实 现状态判别，发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。 故障量。用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随所 处电力系统的周围条件而异。使用的最为普遍的是工频电气量。 硬件结构。硬件结构又叫装置。硬件结构中，有反应一个或多个故障量 而动作的继电器元件，组成逻辑回路的时间元件和扩展输出回路数的中间元 件等。 三、 继电器 1、 继电器一般怎样分类？试分别进行说明。 答：继电器按在继电保护中的作用，可

13、分为测量继电器和辅助继电器两大 类。测量继电器能直接反应电气量的变化，按所反应电气量的不同，又可 分为电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、 、阻抗继电器、频率继电 器以及差动继电器。 辅助继电器可用来改进和完善保护的功能，按其作用的不同，可分为中间 继电器、时间继电器以及信号继电器等。 继电器按结构型式分类，目前主要有电磁型、感应型、整流型以及静态 型。 2、 试述电磁继电器的工作原理，按其结构型式可分为哪三种？ 答：电磁型继电器一般由电磁铁、线圈、触点、反作用弹簧和止档等部件构 成。线圈通过电流时所产生的磁通，经过铁芯、空气隙和衔铁构成闭合回路。 铁芯在电磁场的作用下被磁化，因而产生电磁

14、转矩，如电磁转矩大于反作用 弹簧力矩及机械摩擦力时，则衔铁被吸向电磁铁磁极，使继电器触点闭合。 电磁型继电器按其结构的不同，可分为螺管线圈式、吸引线圈式和转动舌片 式三种。螺管线圈式有时间继电器等；吸引衔铁式有中间继电器、信号继电 器等；转动舌片式有电流、电压继电器等。四、 晶体管保护基础知识 1、 晶体管保护中的元件组成及作用。 答：晶体管保护元件有电抗变压器、电压互感器、电阻、电容、电感、二极 管、三极管。电抗变压器、电压互感器将电流、电压变为适合保护装置用的 电流、电压，电阻、电容、电感对电气量进行滤波等，二极管整流，三极管 放大信号。 2、 晶体管保护装置由哪几部分构成？ 答：晶体管继

15、电保护装置的种类很多，就其结构来说，一般由交流测量电路 （也称交流测量元件） 、直流逻辑电路和直流稳压电源三部分构成。 交流测量电路通常由电压形成回路和整流、滤波回路构成。直流逻辑电路一 般包括触发器（或零指示器） 、由门电路和时间电路组成的逻辑判别回路、 信号回路和出口回路。直流稳压电源为直流逻辑电路提供各级工作电压和需 要的电功率。 五、 微机保护 1、 微机保护硬件系统通常包括哪几部分？ 答：微机保护硬件系统包括以下四个部分：数据处理单元，即微机主系统； 数据采集单元，即模拟量输入系统；数字量输入/输出接口，即开关量 输入输出系统；通信接口。 2、 变电运行人员对微机保护应具备哪些基本知

16、识？ 答：会微机保护人机接口的面板操作，即会打印定值、故障报告、修改时间、 压板投退等。 第二章 电气二次回路 1、 什么是电力一次设备和一次回路？什么是电气二次设备和二次回路？ 答：一次设备是直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备， 它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、 母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。由一次设备相互连接，构 成发电、输电、配电和进行其他生产过程的电气回路称为一次回路和一次接 线系统。 二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、 维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控 制开关、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接，构成对一次设备进行 监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。 2、 哪些回路属