第十章遠距離輸電1、遠距離輸電考慮電氣參數(shù)分布特性的原因：遠距離一般指300km以上，由于50Hz工頻交流電的1/4波長為1500km，與遠距離輸電線路長度的數(shù)量及接近或相當(dāng)，所以考慮。2、 線路傳播系數(shù)Y和線路波阻抗Z是反映長線電氣性能的特征量，與線路參數(shù)和運行頻率有關(guān)，而與線路電壓、電流無關(guān)。輸電線路末端的電壓高低與輸送的無功功率有關(guān)。換流器控制角越小，輸出直流電壓越大。3、 自然功率：Pn=U1的平方/Zc。在傳輸功率等于自然功率條件下，線路任意點的電壓均與首、末端電壓相等。其物理意義為：(1)此時在長線輸電系統(tǒng)中，線路電容所吸收的容性無功功率，等于線路電感所消耗的無功功率。(2)當(dāng)線路輸送的功率大于自然功率時，線路電感所消耗的無功功率大于線路電容所發(fā)出的無功功率，此時線路末端的電壓將低于送端的電壓。(3)當(dāng)線路輸送的功率小于自然功率時，線路電感所消耗的無功功率小于線路電容所發(fā)出的無功功率，此時線路末端電壓將高于送端的電壓。抑制措施：為此，需用并聯(lián)電抗器的方法來補償線路電容發(fā)出的無功，抑制電壓升高。4、 電容效應(yīng)(法拉第效應(yīng))：空載長線末端電壓高于首端電壓的現(xiàn)象。這是由長線線路電容電流流經(jīng)電感所引起的，法拉第效應(yīng)引起的工頻過電壓會對線路絕緣造成傷害，采用超高壓并聯(lián)補償是限制長線工頻過電壓的主要手段。5、 并聯(lián)電抗器的作用：限制線路工頻過電壓、補償線路電容無功、配合中性點小電抗抑制潛供電流等。6、 潛供電流(二次電流)：在具有單相重合閘的線路中，當(dāng)故障相被切除后，通過健全相對故障相的靜電和電磁耦合，在接地電弧通道中仍將流過不大的感應(yīng)電流，稱為潛供電流。7、 抑制潛供電流措施：并聯(lián)電抗器中性點加小電抗的潛供電流補償方式來抑制潛供電流。使接地電弧迅速熄滅，以保證單相重合閘的成功。8、 直流輸電：將送端系統(tǒng)的正弦交流電在送端換流站升壓整流后通過直流線路傳輸?shù)绞芏藫Q流站，受端換流站將直流逆變成正弦工頻交流后將鴨和受端系統(tǒng)相連。9、 直流輸電系統(tǒng)接線方式：單極線-地直流輸電、單極兩線直流輸電和雙極直流輸電。單極線-地直流輸電：該接線方式比較經(jīng)濟，但地電流對地下埋設(shè)的金屬物，腐蝕嚴(yán)重。單極兩線接線方式：無大地回流所造成的腐蝕問題，且電磁干擾小。雙極直流輸電：提高了輸電可靠性。10、 直流輸電的優(yōu)點：穩(wěn)定性好，控制靈活，特別適合跨海輸電、大區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)、遠距離輸電及風(fēng)力發(fā)電等非工頻系統(tǒng)與工頻系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)等。線路的造價降低為交流輸電的2/3。采用直流輸電時功率損耗下降為交流輸電時的2/3。11、 直流輸電的缺點：(1)由于觸發(fā)角和逆變角的存在，不論換流裝置是工作于整流狀態(tài)還是逆變狀態(tài)，其交流側(cè)的電流相位總會滯后于電壓相位，因此換流裝置在運行中要消耗大量無功功率。(2)換流裝置在運行中會同時在換流站的交流側(cè)和直流側(cè)產(chǎn)生諧波電壓和諧波電流，為了抑制諧波，在交流側(cè)和直流側(cè)都需裝設(shè)濾波裝置，在直流側(cè)還需裝設(shè)平波電抗器。(3)由于換流裝置要用大量容量大、電壓高的可控硅閥器件，換流站的造價較高，部分抵消了因線路投資低而帶來的經(jīng)濟效益。(4)直流高壓斷路器不能利用電流過零的條件來熄弧，限制了直流輸電的發(fā)展。12、 靈活電力系統(tǒng)的主要特點：以大功率可控硅部件組成的電子開關(guān)代替現(xiàn)有的機電開關(guān)，使電網(wǎng)電壓，功角和線路參數(shù)調(diào)節(jié)自如，使電力系統(tǒng)變得更加靈活可控、安全可靠，從而能在不改變現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的情況下提高其輸送能力，增加其穩(wěn)定性。13、 靈活交流輸電系統(tǒng)FACTS接入電力系統(tǒng)的形式：并聯(lián)和串聯(lián)。并聯(lián)型設(shè)備：靜止無功補償器SVC，靜止同步調(diào)相器；并聯(lián)型設(shè)備作用：是電力系統(tǒng)無功補償和電壓調(diào)節(jié)的基本手段，也是改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要措施之一。串聯(lián)型設(shè)備：可控串聯(lián)補償器；串聯(lián)型設(shè)備作用：達到補償線路電抗、調(diào)節(jié)有功功率、增大輸送功率穩(wěn)定極限值的目的。綜合型設(shè)備：統(tǒng)一潮流控制器；統(tǒng)一潮流控制器作用：將可控并聯(lián)補償和可控串聯(lián)補償技術(shù)融為一體，協(xié)調(diào)控制，不僅可對電網(wǎng)實施電壓控制，還能有效地調(diào)節(jié)系統(tǒng)潮流。第十一章電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓1、內(nèi)部過電壓：由于電力系統(tǒng)內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化或傳遞引起的電壓升高。電網(wǎng)內(nèi)的操作和故障都是激發(fā)能量轉(zhuǎn)化的原因。操作過電壓：因操作或故障引起的暫態(tài)電壓升高。諧振過電壓：因系統(tǒng)的電感、電容參數(shù)配合不當(dāng)，出現(xiàn)的各種持續(xù)時間很長的諧振現(xiàn)象及其電壓升高。工頻過電壓：電力系統(tǒng)中在正常或故障時還可能出現(xiàn)幅值超過最大工作相電壓、頻率為工頻或接近工頻的電壓升高，這種電壓升高。2、 內(nèi)過電壓倍數(shù)K：內(nèi)過電壓的幅值與電網(wǎng)該處最高運行相電壓的幅值之比，表示內(nèi)過電壓的大小。K值與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)容量和參數(shù)、中性點接地方式、斷路器性能、母線上的出線數(shù)目、電網(wǎng)的運行接線和操作方式等因素有關(guān)。3、 操作過電壓：在電力系統(tǒng)運行中，當(dāng)進行操作或發(fā)生故障時，將會發(fā)生回路從一種工作狀態(tài)通過振蕩轉(zhuǎn)變到工作狀態(tài)的過渡過程，出現(xiàn)操作過電壓，操作過電壓存在的時間一般為幾毫秒到幾十毫秒。操作過電壓的分類：中性點絕緣電網(wǎng)中的電弧接地過電壓；開斷電感性負載過電壓；開斷電容性負載過電壓；空載線路合閘過電壓；系統(tǒng)解列過電壓。4、 切空變過電壓影響因素：斷路器的性能、電容C的影響、電感L的影響。5、 切空變過電壓的產(chǎn)生：引起切空變過電壓的根本原因是開關(guān)切斷電流能力太強發(fā)生截流。空載變壓器的分閘過電壓和斷路器在切斷變壓器的勵磁電流時滅弧能力太強有關(guān)，因斷路器滅弧能力太強使電弧電流被迫很快下降到零,造成diL/dt趨近于負無窮，截流而引起的變壓器上的過電壓可達U和紹I2+U2。當(dāng)截流發(fā)生在勵磁電流的幅值Im時，將有U=I...—。6、 切空變過電壓限制措施：空載變壓器勵磁繞組所貯存的磁能是不大的，完全可以用限制雷電過電壓的普通閥式避雷器來吸收。7、 關(guān)合空載長線過電壓產(chǎn)生的機理：空線的關(guān)合可以簡化成直流電源合閘與LC振蕩回路的情況，直流電勢E等于電網(wǎng)工頻相電壓的幅值Upm。不計長線電容效應(yīng)，長線電容上出現(xiàn)的過電壓可達電源電壓E的2倍。回路中總存在著電阻，只要回路中有R存在，電容上的電壓最終一定會衰減到穩(wěn)態(tài)值一電源電壓E。過電壓=2倍穩(wěn)態(tài)值-起始值。8、 引起切空線過電壓的原因：電弧的重燃。只有當(dāng)重燃的時刻在1/4工頻周期以后是才會有過電壓出現(xiàn)。切空線過電壓限制措施：提高斷路器的熄弧能力，使之不發(fā)生復(fù)燃。9、 重合空載長線的特點：(1)只適合中性點直接接地的電網(wǎng)。(2)母線上出線回路的數(shù)目也會對空載長線的操作過電壓產(chǎn)生影響，并聯(lián)線路越多，過電壓越小。(3)斷路器觸頭間電弧的重燃和熄滅均有明顯的隨機性。10：重合空載長線過電壓限制措施：在斷路器斷口上加裝并聯(lián)電阻。11、 空線過電壓的限制措施：對220kv一下的線路來說，由于線路不長，重合空線過電壓的倍數(shù)不高；再加220kv及一下的線路的絕緣水平是按3-4倍相電壓設(shè)計的，其絕緣已足以承受重合空線過電壓的作用。對于330kv及以上的線路，線路比較長，由于長線電容效應(yīng)的疊加，達到過電壓的2.5倍，從降低線路造價，把線路的絕緣水平降為2.75-2.0倍，必須采取措施對重合空線過電壓加以限制。在斷路器斷口上加裝并聯(lián)電阻。Rb愈大，阻尼作用愈強。Rb愈小恢復(fù)就愈小，重燃的概率也就愈低。由于Rb的存在降低了作用在斷口D2上的恢復(fù)電壓，D2重燃的概率也就相應(yīng)降低。12、 電弧的熄滅和重燃時間是決定最大過電壓的重要因素。13、 諧振類型：線性諧振、鐵磁諧振(非線性諧振)、參數(shù)諧振。14、 鐵磁諧振：諧振回路由鐵芯電感和系統(tǒng)中的線性電容組成。由于鐵芯的飽和程度會隨著電流的增大而增大，電感L會隨著電流的增大而逐漸減小，因此回路中鐵芯電感的伏安特性是非線性的。15、鐵磁諧振過電壓的性質(zhì)：(1)滿足式3Lo〉1/3C的很大C值范圍內(nèi)都可能發(fā)生鐵磁諧振。(2)需要激發(fā)才會出現(xiàn)諧振。(3)C值太大時，出現(xiàn)鐵磁諧振的可能性將減小。(4)由于鐵芯電感的飽和效應(yīng)，鐵磁諧振過電壓幅值一般不會很高，而電流卻可能很大。(5)諧振狀態(tài)可能“自保持”。(6)產(chǎn)生鐵磁諧振時，電流的相角將有180度的轉(zhuǎn)變，叫作電流的翻相。(7)具有各次諧波諧振的可能性。16、 斷線諧振過電壓：非全相運行時，可能組成多種多樣的串聯(lián)諧振回路，在一定的參數(shù)配合和激發(fā)條件下，可能出現(xiàn)鐵磁諧振過電壓，統(tǒng)稱為斷線諧振過電壓。17、 斷線諧振過電壓措施：力求減少線路不對稱開斷的可能性。即(1)不采用熔斷器，提高斷路器動作時的三相同期性，保證斷路器不發(fā)生非全相拒動。(2)加強線路的巡視和檢修，預(yù)防斷線發(fā)生。(3)若斷路器操作后有異常現(xiàn)象，可立即復(fù)原，并進行檢查。18、 電壓互感器飽和過電壓：產(chǎn)生機理是電壓互感器在正常工作時接近于空載狀態(tài)，呈現(xiàn)一個很大的勵磁電感，當(dāng)回路受到激發(fā)后，勵磁電感會飽和而突然減小，從而引起過電壓。由于電壓互感器鐵芯飽和引起的，稱為電壓互感器飽和過電壓。在中性點不接地的電網(wǎng)中，中性點直接接地的電壓互感器最常受到的激發(fā)有兩種：第一種是電源對只帶電壓互感器的空母線突然合閘；第二種時一相導(dǎo)線突然對地發(fā)弧。19、 在隔離開關(guān)的電動操作回路中，為避免誤操作，隔離開關(guān)與斷路器、接地刀閘的操作之間必須按規(guī)定的操作順序加以閉鎖。20、消除電壓互感器飽和過電壓措施：(1)選用勵磁特性較好的電磁式電壓互感器或只使用電容式電壓互感器。(2)使電壓互感器帶有零序電阻。(3)將電網(wǎng)中性點改為暫時經(jīng)電阻接地或直接接地，或采用臨時的倒閘措施改變電路參數(shù)。(4)在10kv及以下的母線上裝設(shè)一組三相對地電容器，或利用電纜段代替架空線段，減小對地容抗Xcll。(5)禁止只使用一相或兩相電壓互感器接在相線與地線間，避免中性點位移或產(chǎn)生諧振。21、 中性點不接地系統(tǒng)中，點此電壓互感器飽和諧振過電壓的形成與電網(wǎng)的負荷大小有關(guān)么？答：無關(guān)。因為在中性點不接地系統(tǒng)中，電磁電壓互感器飽和諧振過電壓是零序性質(zhì)的，電網(wǎng)的負荷對他不起作用。22、 標(biāo)幺值：標(biāo)幺值=實際有名值/基準(zhǔn)值,就是采用標(biāo)幺值進行計算的計算方法。標(biāo)幺值優(yōu)點：便于判斷電器設(shè)備的特性、參數(shù)和運行狀態(tài)是否正常，使計算公式和計算過程得到簡化。標(biāo)幺值缺點：沒有量綱，因而物理概念不如有名值明確。23、 功角的物理意義：既能表征系統(tǒng)中功率傳輸?shù)奶匦裕材鼙碚飨到y(tǒng)兩端發(fā)電機轉(zhuǎn)子位置的特性。第十三章電力系統(tǒng)繼電保護1、 短路后果：(1)短路點會流過很大的電流并產(chǎn)生電弧，從而燒壞甚至燒毀故障設(shè)備。(2)短路電流通過故障設(shè)備和非故障設(shè)備時，由于發(fā)熱及電動力的作用，時設(shè)備損壞或使用壽命縮短。(3)電力系統(tǒng)大部分地區(qū)的電壓下降，破壞用戶的正常工作。(4)破壞電力系統(tǒng)各發(fā)電廠之間并列運行的穩(wěn)定性，使事故擴大，甚至是整個系統(tǒng)瓦解。2、 繼電保護裝置：就是能迅速反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。繼電保護裝置組成：測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。3、 繼電保護裝置的基本任務(wù)是：(1)對故障特征量進行提取、分析，自動、迅速、有選擇性地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切出，保證無故障部分迅速恢復(fù)正常運行。(2)反應(yīng)電氣元件的不正常工作狀態(tài)，并根據(jù)運行維護條件分別動作于發(fā)信號、減負荷或跳閘。反應(yīng)不正常工作狀態(tài)的保護裝置通常允許帶一定的延時動作。4、 繼電保護分類：(1)過電流保護：反映故障時電流上升而動作的保護。(2)低電壓保護：反映故障時電壓下降而動作的保護。(3)距離保護：反映故障時測量阻抗降低而動作的保護。(4)縱差動保護：反映變壓器相間短路的保護。(5)過勵磁保護。(6)輕重瓦斯保護。5、 繼電保護的基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。(1)選擇性：指當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置僅將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，保證系統(tǒng)中非故障部分仍能繼續(xù)運行。(2)速動性：指能快速切除故障設(shè)備。(3)靈敏性：指對其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。(4)可靠性：指在保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動作的故障時，保護應(yīng)可靠動作，即不拒動；而在任何其它不應(yīng)動作的情況下，保護應(yīng)可靠不動作，即不誤動。6、 繼電保護速動性的原因：減少用戶在電壓降低的條件下的運行時間，降低短路電流及其引起的電弧對故障設(shè)備的損壞過程，以保證電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。7、 電流保護的接線方式：指電流保護中電流繼電器線圈與電流互感器二次繞組間的連接方式。電流保護接線方式的種類：三相星形接線、兩相星形接線、兩相三繼電器接線。電流保護的優(yōu)點：如果線路發(fā)生單相接地短路，則只有三相星形接線能正確反應(yīng)。不同地點的兩點接地短路時，若采用三相星形接線，則當(dāng)此并行線路上發(fā)生兩點接地時，保護一定會同時切除兩條故障線路；而采用兩相星形接線，則保護有2/3機會只切除一條線路，從而提高了供電的可靠性。電流保護的缺點：當(dāng)兩點接地發(fā)生在串聯(lián)線路上時，若采用三相星形接線，保護一定會只切除遠離電源的故障點；而采用兩相星形接線時，則有1/3機會使靠近電源的線路l1誤跳，擴大了停電范圍。正確使用：為了正確反應(yīng)所有單相接地電路，一般采用三相星形接線。對于小接地電流系統(tǒng)，為了節(jié)省投資，一般用兩相星形接線。作為降壓變壓器和相鄰線路保護的后備保護時，如采用兩相星形接線，會出現(xiàn)靈敏度不能滿足要求的情況。8、 瞬時電流速斷保護：能迅速切除故障線路，但不能保護線路全長；限時電流速斷保護：能保護線路全長，但不能作為相鄰線路的后備保護；定時限過電流保護：雖然能作為相鄰線路的后備保護，但如將其作為本線路的主保護時，往往動作時限又太長，不能滿足速動性的要求。瞬時電流速斷保護和限時電流速斷一起作為本線路相間短路的主保護；定時限過電流保護則作為本線路相間短路的近后備和相鄰線路的遠后備保護。9、中間繼電器的作用：(1)增大操作電容(2)增大保護固有動作時間。10、方向性電流保護：在過電流保護基礎(chǔ)上加裝功率方向元件的保護，稱為方向過電流保護。方向過電流保護組成：方向元件(功率方向繼電器KP)、電流元件、時間元件。動作條件：只有方向元件和電流元件都動作以后，才能去啟動時間元件，再經(jīng)過預(yù)訂的延時后動作于跳閘。時限配合關(guān)系應(yīng)為：tl〉t3〉t5,t6>t4〉t2，t1>t7,t1>t8,t4>t7,t4>t8,且相互之間最少相差一個At。保護1的動作時限要與保護3、保護7和保護8相配合，可取其中的最大值作為保護1的動作時限。11、 功率方向繼電器的原理：若P>0時，即屮f為銳角，說明故障點在其保護的正方向；若PVO時，即屮f為鈍角，說明故障點在其保護的反方向。功率正方向：從母線流向線路。12、 死區(qū)：由于功率方向繼電器存在一最小動作電壓，當(dāng)保護安裝附近母線的一段線路發(fā)生三相短路時，母線電壓將大幅度下降，如果母線電壓小于最小動作電壓，則功率方向繼電器就不能正確動作的這一段區(qū)域。消除死區(qū)方法：設(shè)置記憶回路。13、 中性點直接接地電網(wǎng)接地短路時的特點(零序分量的特點)：(1)故障點的零序電壓最高，變壓器中性點接地處零序電壓為零。(2)零序電流是由故障點處的零序電壓UfO產(chǎn)生的。零序電流的大小和分布,主要決定于變壓器的零序阻抗。(3)當(dāng)電力系統(tǒng)運行方式變化時，若線路和中性點接地的變壓器數(shù)目不變，則零序阻抗和零序網(wǎng)絡(luò)就不變。(4)故障線路兩端零序功率的方向與正序功率正好相反，正序功率方向是由母線指向故障點，而零序功率的方向?qū)嶋H上都是由線路指向母線的。14、 接地故障的電流保護的特點(結(jié)論)：(1)發(fā)生單相接地時，全系統(tǒng)均會出現(xiàn)零序電壓和零序電流，可利用零序分量來構(gòu)成接地故障的保護。(2)流過非故障線路保護安裝處的零序電流的大小等于該線路本身的對地電容電流，容性無功的方向為由母線流向線路。(3)流過故障線路保護安裝處的零序電流為全系統(tǒng)非故障元件的對地電容電流之和，容性無功的方向為由線路流向母線。15、 中性點不接地電網(wǎng)的單相接地故障保護的構(gòu)成：絕緣監(jiān)視裝置、零序電流保護、零序功率方向保護。16、 變壓器故障的分類：(1)油箱內(nèi)故障：包括繞組的相間短路、接地短路和繞組的匝間短路。(2)油箱外故障：指套管及引線上產(chǎn)生的各種相間及接地短路。17、 變壓器的不正常工作狀態(tài)：外部電路引起的過電流及中性點過電壓，三相過負荷，油面降低和過勵磁等。18、 變壓器保護措施：(1)對變壓器油箱內(nèi)的各種短路故障和油面降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。(2)對變壓器繞組、套管及引線上的相間故障，以及中性點直接接地電網(wǎng)一側(cè)繞組和引線的接地故障，應(yīng)根據(jù)變壓器容量的大小不同裝設(shè)縱差動保護或電流速斷保護。(3)對外部相間短路引起的變壓器過電流以及作為瓦斯和差動保護的后備，應(yīng)裝設(shè)過電流保護。(4)對中性點直接接地電網(wǎng)的外部接地短路，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護。(5)對于對稱過負荷，應(yīng)裝設(shè)反映一相電流的過負荷保護。(6)對于高壓側(cè)電壓為5OOkV及以上的變壓器，為防止頻率降低和電壓升高所引起的變壓器勵磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)勵磁保護。19、 縱差動保護：是由比較保護元件兩側(cè)電流的大小和相位而構(gòu)成的。在正常運行及外部故障時，Ik=O，不平衡電流Idsp=II2-1II2=-1/kTA(IIm-IIlm)；內(nèi)部故障時，Ik=If2/kTA20、 不平衡電流產(chǎn)生的原因：(1)變壓器勵磁涌流造成(2)變壓器兩側(cè)電流相位不同引起(3)電流互感器變比標(biāo)準(zhǔn)化引起(4)兩側(cè)電流互感器型號不同產(chǎn)生(5)變壓器帶負荷調(diào)整分接頭產(chǎn)生。21、 勵磁涌流特點：(1)含大量非周期分量,電流偏于時間軸的一側(cè)。(2)含大量的高次諧波，以二次諧波為主。(3)波形之間出現(xiàn)明顯的間斷。22、 防止勵磁涌流的措施：(1)采用具有速飽和變流器的差動繼電器。(2)利用二次諧波制動原理構(gòu)成差動保護。(3)鑒別短路電流和勵磁涌流波形之間的差別。第十四章發(fā)電廠變電所的控制與信號系統(tǒng)1、 一次設(shè)備：直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備，包括變壓器、高壓開關(guān)電器、高壓互感器、高壓避雷器、各種高壓電抗器和電容器。二次設(shè)備：對一次設(shè)備進行監(jiān)視、控制、測量和保護的設(shè)備。二次回路(二次接線)：是將二次設(shè)備按照工作要求，互相連接組合在一起所形成的電路。二次回路的分類：操作控制回路、測量回路、信號回路、保護回路、操作電源回路和自動裝置回路。2、 二次接線圖的分類：原理接線圖、展開接線圖和安裝接線圖。原理接線圖特點：圖中元件設(shè)備以整體形式表示，使人了解設(shè)備的整體工作概況，但并不繪出元件本身內(nèi)部接線，而且一次設(shè)備和二次設(shè)備、交流和直流回路均繪在一起。展開接線圖特點：接線簡單、結(jié)構(gòu)清晰、層次分明、閱圖和查找錯誤方便，便于了解整套裝置的動作過程和工作原理。安裝接線圖特點：是根據(jù)安裝施工的要求，表示出二次設(shè)備具體位置和布線方式的圖形。3、低壓電器分類：(1)配電電器：低壓斷路器、低壓熔斷器和刀開關(guān)等。(2)控制電器:接觸器、控制按鈕、控制開關(guān)、指示燈、行程開關(guān)等。4、低壓斷路器：又稱自動空氣開關(guān)，其操動部分可與開關(guān)本體結(jié)合為一體，不需設(shè)置專門的操動機構(gòu)，斷路器的各種保護功能可依靠開關(guān)內(nèi)部直接接在主回路中不同功能脫扣器來實現(xiàn)，不需通過互感器和繼電器。5、控制按鈕：是自動控制回路中靠手動發(fā)出控制信號的電器。指示燈：在控制回路和信號回路中用作電源工作狀態(tài)、事故信號、預(yù)告信號、電器設(shè)備位置信號、指揮信號、聯(lián)絡(luò)信號和其他信號的指示。控制開關(guān)：是一種多檔式、能對多個回路進行控制的主令電器。接觸器：是一種能頻繁操作交直流電路及大容量控制電路的自動控制開關(guān)電器，可作遠距離控制用。接觸器的工作原理：利用電磁鐵的運動來帶動觸頭控制主電路通斷。6、斷路器控制回路的基本要求：(1)斷路器跳、合閘后，應(yīng)能迅速自動切換對應(yīng)的操作電路，以避免因跳、合閘線圈長時間通電而燒毀。(2)應(yīng)能指示斷路器跳、合閘狀態(tài)。(3)應(yīng)有防止斷路器多次跳閘、合閘的防跳躍閉鎖功能。(4)應(yīng)能監(jiān)視控制回路電源和斷路器跳閘、合閘回路的完好性。(5)應(yīng)能實現(xiàn)閉鎖要求。(6)控制回路接線應(yīng)簡單、可靠、使用電纜少。7、斷路器的操作：(1)就地操作：可以節(jié)省電纜、減少主控制室面積。(2)遠方操作。8、跳躍現(xiàn)象：由于永久性故障，在繼電保護作用下，斷路器又會跳閘，造成斷路器多次合閘、跳閘的現(xiàn)象。9、 防止跳躍現(xiàn)象方法：KCFI2的閉合可啟動電壓線圈KCFV，使其常閉觸點KCFV2斷開，切斷了合閘回路，避免斷路器的再次合閘；而常開觸點KCFV1的閉合，能使防跳閉鎖繼電器電壓線圈自保持在啟動狀態(tài)，在合閘開關(guān)“SA合”觸點斷開前合閘信號由KCFV2切斷，從而防止了斷路器的跳躍。10、 信號回路：由信號電源、信號裝置及連接線組成的回路。測量回路：由測量儀表和連接線組成的回路。11、 操作電源：在發(fā)電廠和變電所中，對開關(guān)電器的遠距離操作、信號設(shè)備、測量設(shè)備、繼電保護盒自動控制裝置、事故照明、直流油泵及交流不停電裝置等用電，都需有專門的供電電源，這種電源稱為操作電源。操作電源的分類：(1)蓄電池組操作電源。用于大中型發(fā)電廠和變電所；蓄電池容量是反映蓄電池儲存電能的重要技術(shù)指標(biāo)。(2)硅整流電容儲能直流操作電源。優(yōu)點：投資省、設(shè)備少、維護簡單占地面積小；缺點：儲能容量有限而且電容放電電壓按指數(shù)曲線衰減，不能保證負荷長期連續(xù)供電，因此只能用于小型變電所的直流操作電源。(3)復(fù)式整流直流操作電源。優(yōu)點：設(shè)備少、投資省、維護簡單、占地面積小；缺點：整個裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整流系統(tǒng)設(shè)置和調(diào)試?yán)щy，且其可靠性受系統(tǒng)運行方式影響較大，僅適用于中小變電站或小型水電站。(4)交流操作電源。優(yōu)點：接線簡單、設(shè)備少、投資省；缺點：難以適應(yīng)較復(fù)雜的保護裝置的要求，且其靈敏度和可靠度較低，只適用于偏遠的小型變電所。12、 浮充電運行方式：是將充滿電的蓄電池組與浮充電裝置并聯(lián)運行，浮充電裝置正常工作時，除供給直流母線上的經(jīng)常性負荷外，還用不大的浮充電電流向蓄電池浮充電以補償蓄電池的自持放電損耗，使蓄電池經(jīng)常處于滿充電狀態(tài)。13、 交流不停電電源(UPS):主要部件：(1)整流器(2)逆變器(3)靜態(tài)開關(guān)。由交流整流、直流、旁路三個電源供電。第十六章電力系統(tǒng)自動控制技術(shù)1、 電力系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)：由繼電保護、自動裝置、通信、調(diào)度自動控制、自動監(jiān)視與自動控制等設(shè)備單獨或有機結(jié)合成，是保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟和可靠運行，向系統(tǒng)用戶不間斷提供優(yōu)質(zhì)電能的重要手段。2、 聯(lián)合電力系統(tǒng)的優(yōu)越性：(1)能更經(jīng)濟合理的利用各種一次能源，解決能源與負荷分布的地區(qū)性不平衡。(2)可以利用供電區(qū)域時差和季節(jié)差的因素錯開峰谷負荷，降低系統(tǒng)的綜合最大負荷，減少總的系統(tǒng)裝機容量。(3)有利于安裝大容量機組，提高投資效益和運行效率。(4)便于在系統(tǒng)發(fā)生故障時，各區(qū)域間功率的相互支援，提高系統(tǒng)運行的安全性和供電的可靠性。(5)便于對電力系統(tǒng)的集中管理、統(tǒng)一調(diào)度、實現(xiàn)經(jīng)濟運行。3、電力系統(tǒng)安全運行：指(1)所有運行電氣設(shè)備處于正常狀態(tài)，滿足運行工況需要；(2)系統(tǒng)電壓和頻率保持在規(guī)定范圍之內(nèi)；(3)所有發(fā)電機保持同步運行。4、元件事故：電力系統(tǒng)中出現(xiàn)在電氣元件上的故障，由繼電保護裝置處理。系統(tǒng)事故：因電壓或頻率的異常引起系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞，由系統(tǒng)安全自動裝置來控制和處理。5、系統(tǒng)頻率下降后果：會使火電廠的有功出力降低，從而使系統(tǒng)頻率進一步下降，造成頻率崩潰，系統(tǒng)瓦解，形成大面積停電。6、頻率下降解決措施：(1)迅速啟用電力系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)備用。(2)迅速啟動和投入備用發(fā)電機組。(3)自動按頻率減負荷，切除部分用戶負荷。(4)自動解列，將系統(tǒng)解列成幾個小系統(tǒng)運行。7、電壓下降后果：遇到較大擾動時，將會瞬間引起靜態(tài)穩(wěn)定的破壞，形成電壓崩潰，導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解。8、電壓下降解決措施：(1)迅速通過同步發(fā)電機的自動調(diào)節(jié)勵磁裝置提高勵磁或強行勵磁。(2)利用靜補或串補的作用及調(diào)相機的備用無功容量，增加系統(tǒng)無功功率。(3)必要時切除系統(tǒng)中電壓最低點處的用電負荷。9、由系統(tǒng)穩(wěn)定破壞引起的事故和控制措施：穩(wěn)定破壞后必然導(dǎo)致發(fā)電側(cè)切除發(fā)電機，最終可能是系統(tǒng)解列。在系統(tǒng)正常運行時，實時監(jiān)測發(fā)電廠、樞紐變電站母線電壓相角差是否在穩(wěn)定運行的要求之內(nèi)并保持一定裕度；實時監(jiān)測電網(wǎng)輸電線路的功率和方向。當(dāng)電網(wǎng)受到大擾動而不滿足動穩(wěn)定和靜穩(wěn)定極限時，按照實時計算的或預(yù)先給定的對策表來實時自動控制。10、電力系統(tǒng)運行狀態(tài)：指電力系統(tǒng)在不同的運行條件下的工作狀態(tài)。11、電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的分類：即系統(tǒng)正常狀態(tài)、系統(tǒng)預(yù)警狀態(tài)、系統(tǒng)緊急狀態(tài)、系統(tǒng)崩潰和系統(tǒng)恢復(fù)狀態(tài)。(1)系統(tǒng)正常狀態(tài)：滿足所有等式和不等式約束條件，在保證系統(tǒng)安全的條件下，實現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行。(2)系統(tǒng)預(yù)警狀態(tài)：電力系統(tǒng)的各種電器元件的備用容量減少到允許程度以下，系統(tǒng)安全水平降到最低。(3)系統(tǒng)緊急狀態(tài)：等式約束條件仍然滿足，但是電能質(zhì)量已不能達到標(biāo)準(zhǔn)，不等式條件已經(jīng)遭到破壞。(4)系統(tǒng)崩潰狀態(tài)：解列后系統(tǒng)的發(fā)電功率與復(fù)合消耗功率會出現(xiàn)不平衡，子系統(tǒng)由于電源功率不足，不得不大量切負荷；而在另一些子系統(tǒng)中，由于電源功率超過負荷功率，引起大面積停電。(5)系統(tǒng)恢復(fù)狀態(tài)：在系統(tǒng)崩潰后，由于自動控制裝置的作用，可使系統(tǒng)或幾個子系統(tǒng)均趨于穩(wěn)定，此時在調(diào)度人員的智慧操作下，系統(tǒng)進入恢復(fù)狀態(tài)。12、等式約束條件：指系統(tǒng)發(fā)出的有功和無功功率在任意時刻與系統(tǒng)中負荷吸收的有功和無功功率及輸配電元件上消耗的有功和無功功率之和相等。不等式約束條件：指涉及系統(tǒng)供電質(zhì)量和安全運行的某些參數(shù)應(yīng)該處于系統(tǒng)或設(shè)備安全運行的允許范圍之內(nèi)。13、電力系統(tǒng)自動控制的基本要求和目的：(1)實時或快速地檢測、收集和處理電力系統(tǒng)各元件、局部或全系統(tǒng)的運行參數(shù)。(2)根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)以及系統(tǒng)中各電氣元件的技術(shù)、經(jīng)濟和安全的需要，為運行人員提供控制和調(diào)節(jié)的參考決策，或者直接對電氣元件進行控制和調(diào)節(jié)。(3)實現(xiàn)全系統(tǒng)各層次、各局部系統(tǒng)和各電氣元件間的綜合協(xié)調(diào)控制，力圖達到電力系統(tǒng)安全和經(jīng)濟的多目標(biāo)最優(yōu)運行方式。(4)電力系統(tǒng)自動控制應(yīng)具備常規(guī)控制和緊急控制能力，全面改善和提高電力系統(tǒng)的運行性能。特別是在電力系統(tǒng)發(fā)生事故的情況下，緊急控制能避免系統(tǒng)連鎖性事故發(fā)生，盡快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。14、監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集SCADA系統(tǒng)：具有對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)視，遠距離的開關(guān)操作，自動發(fā)電控制及經(jīng)濟運行，以及制表、記錄和統(tǒng)計等功能的系統(tǒng)。15、電網(wǎng)調(diào)度的任務(wù)：國調(diào)的任務(wù)、網(wǎng)調(diào)的任務(wù)、省調(diào)的任務(wù)、地調(diào)的任務(wù)、縣調(diào)的任務(wù)。16、 電力系統(tǒng)遠動：在電力系統(tǒng)調(diào)度中心對電力系統(tǒng)中的廠站實施的實時遠方監(jiān)視與控制，稱為電力系統(tǒng)遠動。電力系統(tǒng)遠動的工作模式：(1)循環(huán)傳輸(2)自發(fā)傳輸(3)回答傳輸。遠動系統(tǒng)組成：控制站、被控站和遠動通道。遠動系統(tǒng)作用：應(yīng)用通信技術(shù)，完成遙信、遙測、遙控、遙調(diào)和遙視。遠動系統(tǒng)分類：(1)狹義遠動系統(tǒng)只包括兩端遠動設(shè)備和遠動通道；(2)廣義遠動系統(tǒng)將控制站的人機設(shè)備和被控站的過程設(shè)備包括在內(nèi)，廣義遠動系統(tǒng)實際上是SCADA系統(tǒng)。17、 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：由計算機子系統(tǒng)、人機聯(lián)系子系統(tǒng)、信息采集與命令執(zhí)行子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)組成。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的功能：電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制、安全分析、經(jīng)濟調(diào)度、自動發(fā)電控制。18、 RTU:是遠離調(diào)度端對發(fā)電廠或者變電所現(xiàn)場信息實現(xiàn)檢測和控制的裝置。RTU由微計算機系統(tǒng)構(gòu)成。RTU的功能：(1)實時數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理和上傳數(shù)據(jù)。(2)事故和實踐信息的優(yōu)先傳送。(3)接受調(diào)度端下發(fā)的命令并執(zhí)行命令。(4)本地功能。19、 自動發(fā)電控制的目標(biāo)是(AGC):(1)使電力系統(tǒng)發(fā)電自動跟蹤系統(tǒng)負荷變化。(2)響應(yīng)負荷和發(fā)電的隨機變化，維持電力系統(tǒng)頻率為規(guī)定值。(3)在各區(qū)域間分配系統(tǒng)發(fā)電功率，維持區(qū)域間凈交換功率為計劃值。(4)對周期性的負荷變化，按發(fā)電計劃調(diào)整發(fā)電功率，對偏離預(yù)計的負荷，實現(xiàn)在線經(jīng)濟負荷分配。(5)監(jiān)視和調(diào)整備用容量，滿足電力系統(tǒng)安全要求。20、 啟動周期為4~8s，在調(diào)度自動化中安排的自動發(fā)電控制功能，包括頻率和發(fā)電機有功功率的自動控制以及電壓和無功功率的自動控制兩個方面。實現(xiàn)電力系統(tǒng)頻率和發(fā)電機有功功率自動控制的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)是發(fā)電機組的調(diào)速系統(tǒng)，發(fā)電機的勵磁控制系統(tǒng)是子系統(tǒng)。21、 電力系統(tǒng)三種同期并列操作裝置：即同步發(fā)電機同期并列裝置、系統(tǒng)同期并列裝置和聯(lián)絡(luò)線保護配有的重合閘裝置。22、 同步發(fā)電機的并列操作：通過關(guān)合斷路器將發(fā)電機投入電力系統(tǒng)運行的操作。23、 理想的同期條件為：(1)兩電壓的幅值相等UGm=USm；(2)兩電壓的頻率相等fG=fs；(3)兩電壓的相位角相等&G=6S24、 并列操作應(yīng)遵循的原則：(1)并列時的沖擊電流應(yīng)盡可能小，其瞬時最大值不超過允許值。(2)并列后應(yīng)能迅速進入同步運行狀態(tài)，暫態(tài)過程要短。25、 自同期并列：是將未加勵磁電流但接近同步轉(zhuǎn)速，且機組加速度小于允許值的發(fā)電機，通過斷路器合閘并入系統(tǒng)，隨之投入發(fā)電機勵磁，在原動機轉(zhuǎn)矩、同步力矩的作用下將發(fā)電機拉入同步，完成并列操作。優(yōu)點：操作簡單，并列時間短。缺點：沖擊電流較大，并且會造成在并列點附近電壓的短時下降，對系統(tǒng)有較大的擾動。26、 準(zhǔn)同期并列：是在同步發(fā)電機已投入調(diào)速器和勵磁裝置，當(dāng)發(fā)電機電壓的幅值、頻率和相位與并列點系統(tǒng)側(cè)電壓的幅值、頻率和相位接近相等時，通過并列點斷路器合閘將發(fā)電機并入系統(tǒng)。優(yōu)點：沖擊電流小。缺點：在并列時需對發(fā)電機電壓和頻率進行調(diào)整，捕捉合適的合閘相位點，所需并列時間較長。27、 正弦整步電壓的特點：(1)若UG與Us的賦值相等，則Uxmin=0,否則UxminH0(2)Be=0(2n)時，Ux=Uxmin(3)相鄰兩次Uxmin經(jīng)過的時間為頻差周期Te,有Te=1/fe(4)當(dāng)UG=Us時,Ux=2UGm*sin(&e/2)。28、 微機準(zhǔn)同期裝置：其功能由硬件和軟件兩部分完成。微機準(zhǔn)同期裝置的功能：是完成電壓差，頻率差的檢測并在不滿足條件時發(fā)出機組轉(zhuǎn)速和電壓的調(diào)節(jié)信號，在測量相角差6與以恒定越前時間tad為依據(jù)計算出的0ec值接近時發(fā)出合閘信號，即在6e=0時斷路器主觸頭閉合，完