电力系统振荡知识问答

北极星电力网技术频道   作者:佚名   2012/5/30 9:03:52   

1. 什么是系统振荡 ?

答 :电力系统正常运行时 , 系统中的发电机都处于同步运行状态 ( 并联运行的各发电机都有相同的电角度 ), 在这种状态下 , 各发电机运行参数具有接近不变的数值 , 即稳定运行状态。当系统受到某一扰动 (突然甩负荷 , 系统短路或切除线路)后 , 系统中的发电机失去稳定运行 , 各发电机之间失去同步 , 各发电机的电流、电压、功率等运行参数在某一数值来回剧烈摆动 , 这一现象称为系统振荡。

2.系统振荡有哪些现象 ?

答 : 系统振荡时会有下列现象 :

(1) 发电机、变压器、联络线、电流表、电压表、功率表的指示周期性剧烈来回摆动。

(2) 连接失去同步的发电机或系统的联络线上的电流表和功率表摆动得最大。电压振荡最激烈的地方是系统振荡中心 , 每一周期约降低至零值一次。随着离振荡中心距离的增加 , 电压波动逐渐减少。如果联络线的阻抗较大 , 两侧电压的电容也很大 , 则线路两端的电压振 荡是较小的。

(3) 失去同期的电网 , 虽然有电气联系 , 但仍有频率差出现 , 系统送电端的频率升高 ,受电端的频率降低。

(4) 发电机发出与表计指示摆动相应的轰鸣声 , 发电机的强励反复动作。

(5) 全厂 ( 所 ) 照明忽明忽暗。

(6) 高频收发信机会频繁收信或发信。

(7) 电流保护和阻抗保护可能启动或误动 ( 未装闭锁装置时 ) 。

3. 引起电力系统异步振荡的主要原因是什么 ?

答 :(1) 输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏。

(2) 电网发生短路故障 , 切除大容量的发电、输电或变电站设备 , 负荷瞬间发生较大突变等 , 造成电力系统暂态稳定破坏。

(3) 环状系统 ( 或并列双回路 ) 突然开环 , 使两部分系统联系阻抗突然增大 , 引起动稳定破坏而失去同步。

(4) 大容量机组跳闸或失磁 , 使系统联络线负荷增长或使系统电压严重下降 , 造成联络线稳、定极限降低 , 易引起稳定破坏。

(5) 电源间非同步合闸未能拖入同步。

4. 系统最长振荡周期一般按多少考虑 ?

答 :除了预定解列点外 , 不允许保护装置在系统振荡时误动作跳闸。如果没有本电网的具体数据 , 除大区系统间的弱联系联络线外 , 系统最长振荡周期可按 1.5s 考虑。

5. 什么叫低频振荡 ? 产生的原因是什么 ?

答 :并列运行的发电机间在小于扰下发生的频率 0.2～2.5Hz 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。

6. 电力系统振荡和短路的区别是什么 ?

答 :(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、电压值的变化速度较慢 , 而短路时电流、电压值突然变化的幅度很大。

(2) 振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变 ; 而短路时电流与电压之间的角度是基本不变的。

(3) 振荡时系统三相是对称的 , 没有负序和零序分量 ; 而短路时系统的对称性破坏 , 则使发生三相短路 , 开始时也会出现负序分量。