电压降落的持续时间一般较长,从几秒到几十分钟不等,电压崩溃会导致系统大量损失负荷,甚至大面积停电或使系统(局部电网)瓦解。
什么叫频率崩溃?
答:如图所示:B和A分别为发电机和负荷的有功频率特性曲线。在某一时刻,发电机和负荷的有功负荷在点0达到平衡,系统频率为f0。随着有功负荷的增长,由于发电机调速器的作用,发电机和负荷的有功负荷在点1达到平衡,系统频率为f1。当有功负荷继续增加时(经过点2后),由于发电厂的汽压、供水量、水头等随频率的变化而下降,所以出力不仅不可能增大,反而是随着频率的下降而下降。即发电机的实际出力特性是沿曲线2-3-4变化的。当有功负荷的增加使发电机和负荷的有功频率特性曲线相切时(对应点3),此点,dP/df=0,运行频率为fLJ。我们称fLJ为临界频率。
电力系统运行频率如果等于(或低于)临界频率,那么,如扰动使系统频率下降,将迫使发电机出力减少,从而使系统频率进一步下降,有功不平衡加剧,形成恶性循环,导致频率不断下降最终到零(如果有功负荷增加很多或大机组低频保护动作掉闸,以致使A不能和B曲线相交时,系统频率会迅速下降至零)。这种频率不断下降最终到零的现象称为频率崩溃。或者叫做电力系统频率不稳定。
什么叫低频振荡?产生的主要原因是什么?
答:并列运行的发电机间在小干扰下发生的频率为0.2~2.5赫兹范围内的持续振荡现象叫低频振荡。
低频振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应,常出现在弱联系、远距离、重负荷输电线路上,在采用快速、高放大倍数励磁系统的条件下更容易发生。
线路纵联保护及特点是什么?
线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。它以线路两侧判别量的特定关系作为判据。即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。因此,判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。
(1)、方向高频保护是比较线路两端各自看到的故障方向,以判断是线路内部故障还是外部故障。如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧看到的是反方向。其特点是:
1)要求正向判别启动元件对于线路末端故障有足够的灵敏度;
2)必须采用双频制收发信机
(2)、相差高频保护是比较被保护线路两侧工频电流相位的高频保护。当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁,两侧电流相位相反时保护动作跳闸。其特点是:
1)能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单;
2)不反应系统振荡。在非全相运行状态下和单相重合闸过程中保护能继续运行;
3)不受电压回路断线的影响;
4)对收发信机及通道要求较高,在运行中两侧保护需要联调;
5)当通道或收发信机停用时,整个保护要退出运行,因此需要配备单独的后备保护。
(3)、高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装置作为基本保护,增加相应的发信与收信设备,通过通道构成纵联距离保护。其特点是:
1)能足够灵敏和快速地反应各种对称与不对称故障;
2)仍保持后备保护的功能;
3)电压二次回路断线时保护将会误动,需采取断线闭锁措施,使保护退出运行。
纵联保护在电网中的重要作用是什么?
答:由于纵联保护在电网中可实现全线速动,因此它可保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、缩小故障造成的损坏程度、改善后备保护之间的配合性能。
纵联保护的通道可分为几种类型?
答:它可分为以下几种类型。
(1)电力线载波纵联保护(简称高频保护)。
(2)微波纵联保护(简称微波保护)。
(3)光纤纵联保护(简称光纤保护)。
(4)导引线纵联保护(简称导引线保护)。
纵联保护的信号有哪几种?
答:纵联保护的信号有以下三种。
(1)闭锁信号。顾名思义,它是阻止保护动作于跳闸的信号。换言之,无闭锁信号是保护作用于跳闸的必要条件。只有同时满足本端保护元件动作和无闭锁信号两个条件时,保护才作用于跳闸。
(2)允许信号。顾名思义,它是允许保护动作于跳闸的信号。换言之,有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。只有同时满足本端保护元件动作和有允许信号两个条件时,保护才动作于跳闸。
(3)跳闸信号。它是直接引起跳闸的信号。此时与保护元件是否动作无关,只要收到跳闸信号,保护就作用于跳闸,远方跳闸式保护就是利用跳闸信号。
相差高频保护为什么设置定值不同的两个启动元件?
答:启动元件是在电力系统发生故障时起动发信机而实现比相的。为了防止外部故障时由于两侧保护装置的启动元件可能不同时动作,先启动一侧的比相元件,然后动作一侧的发信机还未发信就开放比相将造成保护误动作,因而必须设置定值不同的两个启动元件。高定值启动元件启动比相元件,低定值的启动发信机。由于低定值启动元件先于高定值启动元件动作,这样就可以保证在外部短路时,高定值启动元件启动比相元件时,保护一定能收到闭锁信号,不会发生误动作。
相差高频保护有何优缺点?
答:相差高频保护有如下优点:
(1)能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单。
(2)当一相断线接地或非全相运行过程中发生区内故障时,灵敏度变坏,甚至可能拒动。
(3)不反应系统振荡。在非全相运行状态下和单相重合闸过程中,保护能继续运行。
(4)保护的工作情况与是否有串补电容及其保护间隙是否不对称击穿基本无关。
(5)不受电压二次回路断线的影响。
缺点如下:
(1)重负荷线路,负荷电流改变了线路两端电流的相位,对内部故障保护动作不利。
(2)对通道要求较高,占用频带较宽。在运行中,线路两端保护需联调。
(3)线路分布电容严重影响线路两端电流的相位。限制了其使用线路长度。
简述方向比较式高频保护的基本工作原理
答:方向比较式高频保护的基本工作原理是比较线路两侧各自看到的故障方向,以综合判断其为被保护线路内部还是外部故障。如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧看到的是反方向。因此,方向比较式高频保护中判别元件,是本身具有方向性的元件或是动作值能区别正、反方向故障的电流元件。所谓比较线路的故障方向,就是比较两侧特定判别元件的动作行为。
何谓闭锁式方向高频保护?
答:在方向比较式的高频保护中,收到的信号作闭锁保护用,叫闭锁式方向高频保护。它们的正方向判别元件不动作,不停信,非故障线路两端的收信机收到闭锁信号,相应保护被闭锁。
何谓高频闭锁距离保护,其构成原理如何?
答:控制收发信机发出高频闭锁信号,闭锁两侧距离保护的原理构成的高频保护为高频闭锁距离保护,它能使保护无延时地切除被保护线路任一点的故障。
高频闭锁距离保护有何优缺点?
答:该保护有如下优点:
(1)能足够灵敏和快速地反应各种对称和不对称故障。
(2)仍能保持远后备保护的作用(当有灵敏度时)。
(3)不受线路分布电容的影响。
缺点如下:
(1)串补电容可使高频闭锁距离保护误动或拒动。
(2)电压二次回路断线时将误动。应采取断线闭锁措施,使保护退出运行。
高频闭锁负序方向保护有何优缺点?
答:该保护具有下列优点:
(1)原理比较简单。在全相运行条件下能正确反应各种不对称短路。在三相短路时,只要不对称时间大于5~7ms,保护可以动作。
(2)不反应系统振荡,但也不反应稳定的三相短路。
(3)当负序电压和电流为启动值的三倍时,保护动作时间为10~15ms。
(4)负序方向元件一般有较满意的灵敏度。
(5)对高频收发信机要求较低。
缺点如下:
(1)在两相运行条件下(包括单相重合闸过程中)发生故障,保护可能拒动。
(2)线路分布电容的存在,使线路在空载合闸时,由于三相不同时合闸,保护可能误动。当分布电容足够大时,外部短路时该保护也将误动,应采取补偿措施。
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