电力系统 一般概念

为了便于公司员工了解公司开发的微机继电保护装置的基本技术特性，依据“HR–2XX”系列产品技术使用说明书及微机保护相关书籍，编辑了我公司《微机继电保护装置基本技术特性100问》。在‘100问’中除了产品说明书的内容外，还包括一些系统运行的问题。由于时间关系和编者个人水平有限，‘100问’前后次序的安排和所涵盖的内容都有些不尽如人意的地方，望大家批评指正，并能随着产品的技术发展来完善丰富‘100问’的内容。电力系统一般概念1、何为电力系统？答：电力系统是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等设备和技术组成的一个将一次能源转换为电能的统一系统。2、电网按电压等级的高低是如何划分的？答：一般300kv以上为超高压，220kv、110kv为高压，1~66kv为中压，低于1kv的电压称为低压。3、何为配电网络？答：配电系统是整个电力系统的一部分，是向用户直接供电的网络，从广义上讲110kv及以下电压的线路和设备构成的电力网均可称为配电网络。4、目前我国电网采用几级调度管理？怎样分工？答：目前我国采用五级调度管理，即国家电力调度中心（国调）、大区电网调度中心（网调）、省电网调度中心（省调）、地市电网调度中心（地市调）以及县级电网调度机构（县调）。其中前三级电网调度中心管理是电厂和超高压、高压变电站，后两级电网调度机构则直接面向用户。5、配电网厂用主接线有哪些？答：由内桥型、外桥型、单母线分段、单母线分段带旁路，双母线等。6、目前我国采用的中性点接地方式大体有哪些？答：中性点接地方式是电力系统中涉及面广，而又值得重视研究、分析的问题，因为它涉及到电力系统的运行、电力设备的绝缘、继电保护的选择整定，供电的可靠性等。目前我国中性点接地大体是：500kv完全接地、220kv系统直接接地、110kv系统直接接地（变电站同一系统内有不接地变压器）、35kv系统经消弧线圈接地（或不接地）、10kv系统（6KV）不接地或经消弧线圈接地、经电阻或电抗接地。380/220v系统直接接地。7、简述各种中性点接地方式及系统发生故障时的特点？答：（1）中性点直接接地：当发生单相接地故障时，故障相电流很大，电压可能降为零，非故障相对地电压会升高，大的故障电流将损坏设备。（2）中性点经电抗接地：当单相接地故障时，电感性故障电流可以补偿系统本身的电容电流，从而减少故障电流，提高灭弧能力。（3）中性点经低阻接地方式：单相接地故障时，短路电流大，接地电位升高，对电气设备的影响与直接接地方式相似。（4）中性点不接地方式：此种方式故障点不产生大的短路电流，在故障流过的仅是系统对地电容电流。非故障相对地电位上升到线电压，此种方式允许单相接地运行2小时。（5）中性点经消弧线圈接地方式：此种情况与中性点经电抗接地情况类似。8、配网中补偿电容器通常采用哪几种保护？答：电容器一般采用以下几种保护：（1）电抗器限流保护，电抗器与电容器串联具有限流作用，而且电抗器还能限制对高次谐波的放大作用。（2）避雷器（过电压保护）用于吸收系统过电压的冲击波。（3）电容器组的电压保护，利用母线电压互感器，主要防止系统稳态过电压和欠电压，过电压和欠电压均通过延时，欠电压要经电流闭锁（防PT断线）当因系统过电压（或欠电压）保护跳闸后，为了使保护能立即复位，要求保护在跳位时能自动退出运行，待母线恢复电压后断路器可重新投入。9、电容器保护中放电PT接在主回路的什么地方？答：电容器保护中放电PT接在主流回路电抗器与电容器串联的中间，用以反映电容器的过电压和跳闸后的电容放电之用。10、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：（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、电压值的变化越来越慢，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角都随功角的变化而变化，而短路时，电流与电压之间的角度是基本不变的。11、电力系统振荡时，对继电保护装置有哪些影响？哪些保护装置不受影响？答：（1）当电力系统振荡时，其振荡电流随时间变化，当振荡电流达到继电器动作值时，继电器保护装置动作，当振荡电流降到返回值时，继电器又返回，由此可见，当振荡时电流速断保护会误动。（2）对阻抗继电器有影响，会造成误动，因为周期性震荡时，电网中任何一点的电压和流经线路的电流将随两侧电源电动势间相位角的变化而变化，震荡时电流增大，电压下降，正好反映的是阻抗的减小，阻抗继电器可能动作。原理上不受振荡影响的保护有：相差动保护、电流纵联差动保护。12、什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护？答：（1）主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。（2）后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护，后备保护分近后备和远后备。（3）辅助保护是补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。（4）异常运行保护是反映被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。13、解释停机、解列灭磁、解列？答：停机：断开发电机断路器，灭磁；对汽轮发电机还要关闭主汽门。对水轮发电机还要关闭导水翼。解列灭磁：断开发电机断路器，灭磁；解列：断开发电机断路器，14、什么情况下变压器应装设纵联差动保护？答：6.3MVA及以上厂用变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏度不符合要求的变压器应装置变压器纵联差动保护。15、什么叫重合闸后加速？答：当线路发生故障时后，保护有选择的动作切除故障，重合闸进行一次重合以恢复供电。若重合闸合于永久性故障时，保护装置即不带时限无选择的动作跳开断路器，这种方式称为重合闸后加速。16、什么叫重合闸前加速？答：一般用于具有几段串联的辐射形线路中。重合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上。当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性瞬时动作于跳闸，而后再靠重合闸来纠正这种非选择性的动作。17、对电力系统继电保护的基本要求有哪四项？答：电力系统继电保护在技术上一般应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。选择性：将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，保证无故障部分仍能继续运行。速动性：快速的切除故障，以提高系统的稳定性，减少用户电压降低的时间。灵敏性：是指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力，灵敏感觉，正确反应。可靠性：在保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，装置应不拒动（即可靠动作），而在该保护不应动作时，应可靠不动作（即不误动）。18、对备用电源自动投入的基本要求是什么？答：备用电源自投应满足下列基本要求：（1）工作电源不论因何原因失去时，备自投均应动作。（2）备用电源必须在工作电源已经断开，且备用电源有足够电压时，才允许接通。（3）备自投动作时间应尽量缩短，以利于电动机自启动。（4）应保证备自投只动作一次。（5）当电压互感器的熔断器之一熔断时，低电压启动元件不应误动作。（6）应校验备用电源的过负荷能力和电动机自启动条件，如备用电源能力不够，可在备用电源自动投入的同时，切除一部分次要负荷。19、系统中高次谐波的产生和其对供电系统的危害是什么？答：系统中的高次谐波主要由产生于非线性负荷用电设备，如变流装置和电弧炉等。非线性负荷引起系统电压畸变，即有谐波电流产生，他对供电系统造成的影响和危害是多方面的。例如产生谐波损耗，使发变电和用电设备效率降低，加速绝缘老化，影响继电保护自动装置的准确动作，对通讯线路和控制信号造成电磁及射频干扰等。