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國家電網招聘考試高頻考點電氣設備與主系統:電分中常見問題

 二維碼
發表時間:2023-07-18 12:10作者:思格教育



  一、什么是動力系統、電力系統、電力網?[電力系統基本概念]


  通常把發電企業的動力設施、設備和發電、輸電、變電、配電、用電設備及相應的輔助系統組成的電能熱能生產、輸送、分配、使用的統一整體稱為動力系統;


  把由發電、輸電、變電、配電、用電設備及相應的輔助系統組成的電能生產、輸送、分配、使用的統一整體稱為電力系統;


  把由輸電、變電、配電設備及相應的輔助系統組成的聯系發電與用電的統一整體稱為電力網。


  二、現代電網有哪些特點?[電力系統基本概念]


      1、由較強的超高壓系統構成主網架。


      2、各電網之間聯系較強,電壓等級相對簡化。


      3、具有足夠的調峰、調頻、調壓容量,能夠實現自動發電控制,有較高的供電可靠性。


      4、具有相應的安全穩定控制系統,高度自動化的監控系統和高度現代化的通信系統。


      5、具有適應電力市場運營的技術支持系統,有利于合理利用能源。


  三、區域電網互聯的意義與作用是什么?[電力系統基本概念]


      1、可以合理利用能源,加強環境保護,有利于電力工業的可持續發展。


      2、可安裝大容量、高效能火電機組、水電機組和核電機組,有利于降低造價,節約能源,加快電力建設速度。


      3、可以利用時差、溫差,錯開用電高峰,利用各地區用電的非同時性進行負荷調整,減少備用容量和裝機容量。


      4、可以在各地區之間互供電力、互通有無、互為備用,可減少事故備用容量,增強抵御事故能力,提高電網安全水平和供電可靠性。


      5、能承受較大的沖擊負荷,有利于改善電能質量。


      6、可以跨流域調節水電,并在更大范圍內進行水火電經濟調度,取得更大的經濟效益。


  四、什么叫電力系統理論線損和管理線損?[電力系統基本概念]


  理論線損是在輸送和分配電能過程中無法避免的損失,是由當時電力網的負荷情況和供電設備的參數決定的,這部分損失可以通過理論計算得出。管理線損是電力網實際運行中的其他損失和各種不明損失。例如由于用戶電能表有誤差,使電能表的讀數偏??;對用戶電能表的讀數漏抄、錯算,帶電設備絕緣不良而漏電,以及無電能表用電和竊電等所損失的電量。


  五、什么叫自然功率?[電力系統基本概念]


  運行中的輸電線路既能產生無功功率(由于分布電容)又消耗無功功率(由于串聯阻抗)。當線路中輸送某一數值的有功功率時,線路上的這兩種無功功率恰好能相互平衡,這個有功功率的數值叫做線路的"自然功率"或"波阻抗功率"。


  六、試述電力系統諧波對電網產生的影響?[電能質量]


  諧波對電網的影響主要有:


  諧波對旋轉設備和變壓器的主要危害是引起附加損耗和發熱增加,此外諧波還會引起旋轉設備和變壓器振動并發出噪聲,長時間的振動會造成金屬疲勞和機械損壞。


  諧波對線路的主要危害是引起附加損耗。


  諧波可引起系統的電感、電容發生諧振,使諧波放大。當諧波引起系統諧振時,諧波電壓升高,諧波電流增大,引起繼電保護及安全自動裝置誤動,損壞系統設備(如電力電容器、電纜、電動機等),引發系統事故,威脅電力系統的安全運行。諧波可干擾通信設備,增加電力系統的功率損耗(如線損),使無功補償設備不能正常運行等,給系統和用戶帶來危害。


  限制電網諧波的主要措施有:


  增加換流裝置的脈動數;


  加裝交流濾波器、有源電力濾波器;加強諧波管理。


  七、電網無功補償的原則是什么?[電壓調整和無功平衡]


  電網無功補償的原則是電網無功補償應基本上按分層分區和就地平衡原則考慮,并應能隨負荷或電壓進行調整,保證系統各樞紐點的電壓在正常和事故后均能滿足規定的要求,避免經長距離線路或多級變壓器傳送無功功率。


  八、什么是系統電壓監測點、中樞點?有何區別?電壓中樞點一般如何選擇?[電壓調整和無功平衡]


  監測電力系統電壓值和考核電壓質量的節點,稱為電壓監測點。電力系統中重要的電壓支撐節點稱為電壓中樞點。因此,電壓中樞點一定是電壓監測點,而電壓監測點卻不一定是電壓中樞點。


  電壓中樞點的選擇原則是:


      1)區域性水、火電廠的高壓母線(高壓母線有多回出線);


      2)分區選擇母線短路容量較大的220kV變電站母線;


      3)有大量地方負荷的發電廠母線。


  九、簡述電力系統電壓特性與頻率特性的區別是什么?[調頻和有功分布]


  電力系統的頻率特性取決于負荷的頻率特性和發電機的頻率特性(負荷隨頻率的變化而變化的特性叫負荷的頻率特性。發電機組的出力隨頻率的變化而變化的特性叫發電機的頻率特性),它是由系統的有功負荷平衡決定的,且與網絡結構(網絡阻抗)關系不大。在非振蕩情況下,同一電力系統的穩態頻率是相同的。因此,系統頻率可以集中調整控制。


  電力系統的電壓特性與電力系統的頻率特性則不相同。電力系統各節點的電壓通常情況下是不完全相同的,主要取決于各區的有功和無功供需平衡情況,也與網絡結構(網絡阻抗)有較大關系。因此,電壓不能全網集中統一調整,只能分區調整控制。


  十、電力系統中性點接地方式有幾種?什么叫大電流、小電流接地系統?其劃分標準如何?[中性點運行方式]


  我國電力系統中性點接地方式主要有兩種,即:


      1、中性點直接接地方式(包括中性點經小電阻接地方式)。2、中性點不直接接地方式(包括中性點經消弧線圈接地方式)。


  中性點直接接地系統(包括中性點經小電阻接地系統),發生單相接地故障時,接地短路電流很大,這種系統稱為大接地電流系統。


  中性點不直接接地系統(包括中性點經消弧線圈接地系統),發生單相接地故障時,由于不直接構成短路回路,接地故障電流往往比負荷電流小得多,故稱其為小接地電流系統。


  在我國劃分標準為:X0/X1≤4~5的系統屬于大接地電流系統,X0/X1>4~5的系統屬于小接地電流系統


  注:X0為系統零序電抗,X1為系統正序電抗。


  十一、電力系統中性點直接接地和不直接接地系統中,當發生單相接地故障時各有什么特點?[中性點運行方式]


  電力系統中性點運行方式主要分兩類,即直接接地和不直接接地。直接接地系統供電可靠性相對較低。這種系統中發生單相接地故障時,出現了除中性點外的另一個接地點,構成了短路回路,接地相電流很大,為了防止損壞設備,必須迅速切除接地相甚至三相。不直接接地系統供電可靠性相對較高,但對絕緣水平的要求也高。因這種系統中發生單相接地故障時,不直接構成短路回路,接地相電流不大,不必立即切除接地相,但這時非接地相的對地電壓卻升高為相電壓的1.7倍。


  十二、小電流接地系統中,為什么采用中性點經消弧線圈接地?[中性點運行方式]


  小電流接地系統中發生單相接地故障時,接地點將通過接地故障線路對應電壓等級電網的全部對地電容電流。如果此電容電流相當大,就會在接地點產生間歇性電弧,引起過電壓,使非故障相對地電壓有較大增加。在電弧接地過電壓的作用下,可能導致絕緣損壞,造成兩點或多點的接地短路,使事故擴大。


  為此,我國采取的措施是:當小電流接地系統電網發生單相接地故障時,如果接地電容電流超過一定數值(35kV電網為10A,10kV電網為10A,3~6kV電網為30A),就在中性點裝設消弧線圈,其目的是利用消弧線圈的感性電流補償接地故障時的容性電流,使接地故障點電流減少,提高自動熄弧能力并能自動熄弧,保證繼續供電。


  十三、什么是電力系統序參數?零序參數有何特點?【不對稱故障分析】


  對稱的三相電路中,流過不同相序的電流時,所遇到的阻抗是不同的,然而同一相序的電壓和電流間,仍符合歐姆定律。任一元件兩端的相序電壓與流過該元件的相應的相序電流之比,稱為該元件的序參數(阻抗)


  零序參數(阻抗)與網絡結構,特別是和變壓器的接線方式及中性點接地方式有關。一般情況下,零序參數(阻抗)及零序網絡結構與正、負序網絡不一樣。


  十四、零序參數與變壓器接線組別、中性點接地方式、輸電線架空地線、相鄰平行線路有何關系?【不對稱故障分析】


  對于變壓器,零序電抗與其結構(三個單相變壓器組還是三柱變壓器)、繞組的連接(△或Y)和接地與否等有關。


  當三相變壓器的一側接成三角形或中性點不接地的星形時,從這一側來看,變壓器的零序電抗總是無窮大的。因為不管另一側的接法如何,在這一側加以零序電壓時,總不能把零序電流送入變壓器。所以只有當變壓器的繞組接成星形,并且中性點接地時,從這星形側來看變壓器,零序電抗才是有限的(雖然有時還是很大的)。


  對于輸電線路,零序電抗與平行線路的回路數,有無架空地線及地線的導電性能等因素有關。


  零序電流在三相線路中是同相的,互感很大,因而零序電抗要比正序電抗大,而且零序電流將通過地及架空地線返回,架空地線對三相導線起屏蔽作用,使零序磁鏈減少,即使零序電抗減小。


  平行架設的兩回三相架空輸電線路中通過方向相同的零序電流時,不僅第一回路的任意兩相對第三相的互感產生助磁作用,而且第二回路的所有三相對第一回路的第三相的互感也產生助磁作用,反過來也一樣。這就使這種線路的零序阻抗進一步增大。


  十五、什么情況下單相接地故障電流大于三相短路故障電流?【不對稱故障分析】


  當故障點零序綜合阻抗小于正序綜合阻抗時,單相接地故障電流將大于三相短路故障電流。例如:在大量采用自耦變壓器的系統中,由于接地中性點多,系統故障點零序綜合阻抗往往小于正序綜合阻抗,這時單相接地故障電流大于三相短路故障電流。


  十六、什么叫電力系統的穩定運行?電力系統穩定共分幾類?[穩定性分析]


  當電力系統受到擾動后,能自動地恢復到原來的運行狀態,或者憑借控制設備的作用過渡到新的穩定狀態運行,即謂電力系統穩定運行。


  電力系統的穩定從廣義角度來看,可分為:


      1、發電機同步運行的穩定性問題(根據電力系統所承受的擾動大小的不同,又可分為靜態穩定、暫態穩定、動態穩定三大類);


      2、電力系統無功不足引起的電壓穩定性問題;


      3、電力系統有功功率不足引起的頻率穩定性問題。


  十七、采用單相重合閘為什么可以提高暫態穩定性?[穩定性分析]


  采用單相重合閘后,由于故障時切除的是故障相而不是三相,在切除故障相后至重合閘前的一段時間里,送電端和受電端沒有完全失去聯系(電氣距離與切除三相相比,要小得多),這樣可以減少加速面積,增加減速面積,提高暫態穩定性。


  十八、簡述同步發電機的同步振蕩和異步振蕩?[穩定性分析]


  同步振蕩:當發電機輸入或輸出功率變化時,功角δ將隨之變化,但由于機組轉動部分的慣性,δ不能立即達到新的穩態值,需要經過若干次在新的δ值附近振蕩之后,才能穩定在新的δ下運行。這一過程即同步振蕩,亦即發電機仍保持在同步運行狀態下的振蕩。


  異步振蕩:發電機因某種原因受到較大的擾動,其功角δ在0-360°之間周


  期性地變化,發電機與電網失去同步運行的狀態。在異步振蕩時,發電機一會工作在發電機狀態,一會工作在電動機狀態。


  十九、如何區分系統發生的振蕩屬異步振蕩還是同步振蕩?[穩定性分析]


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


  同步振蕩時,其系統頻率能保持相同,各電氣量的波動范圍不大,且振蕩在有限的時間內衰減從而進入新的平衡運行狀態。


  二十、引起電力系統異步振蕩的主要原因是什么?


      1、輸電線路輸送功率超過極限值造成靜態穩定破壞;


      2、電網發生短路故障,切除大容量的發電、輸電或變電設備,負荷瞬間發生較大突變等造成電力系統暫態穩定破壞;


      3、環狀系統(或并列雙回線)突然開環,使兩部分系統聯系阻抗突然增大,引啟動穩定破壞而失去同步;


      4、大容量機組跳閘或失磁,使系統聯絡線負荷增大或使系統電壓嚴重下降,造成聯絡線穩定極限降低,易引起穩定破壞;


      5、電源間非同步合閘未能拖入同步。


  二十一、系統振蕩時的一般現象是什么?


      1、發電機,變壓器,線路的電壓表,電流表及功率表周期性的劇烈擺動,發電機和變壓器發出有節奏的轟鳴聲。


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


      3、失去同期的電網,雖有電氣聯系,但仍有頻率差出現,送端頻率高,受端頻率低并略有擺動。


  二十二、什么叫低頻振蕩?


  并列運行的發電機間在小干擾下發生的頻率為0.2~2.5赫茲范圍內的持續振蕩現象叫低頻振蕩

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