電機(jī)或系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)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(tǒng)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(lián)絡(luò)線的阻抗較大,兩側(cè)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(wǎng)，雖有電氣聯(lián)系，但仍有頻率差出現(xiàn)，送端頻率高，受端頻率低并略有擺動。

22、什么是電壓崩潰?對系統(tǒng)與用戶有何影響?

答：如圖所示：QF和QFH分別為系統(tǒng)內(nèi)某點(diǎn)的無功電源與無功負(fù)荷的電壓特性曲線。假設(shè)這時所有的無功電源容量都已調(diào)至最大。在某一時刻，無功電源和無功負(fù)荷在點(diǎn)1達(dá)到平衡,運(yùn)行電壓為U1。隨著無功負(fù)荷的增長(增加值為ΔQFH1)，由于無功電源已不能增加,實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)不是QFH2上對應(yīng)U1的點(diǎn),而是在QFH2與QF的交點(diǎn)2處，運(yùn)行電壓為U2。同理，當(dāng)無功負(fù)荷繼續(xù)增加ΔQFH2時，實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)是QFH3與QF的切點(diǎn)3處，此點(diǎn)dQ/dU=0，運(yùn)行電壓為ULJ。我們稱ULJ為臨界電壓。

電力系統(tǒng)運(yùn)行電壓如果等于(或低于)臨界電壓,那么,如擾動使負(fù)荷點(diǎn)的電壓下降，將使無功電源永遠(yuǎn)小于無功負(fù)荷,從而導(dǎo)致電壓不斷下降最終到零(如果無功負(fù)荷增加很多,以致使QFH不能和QF 曲線相交時,電壓會迅速下降至零)。這種電壓不斷下降最終到零的現(xiàn)象稱為電壓崩潰。或者叫做電力系統(tǒng)電壓不穩(wěn)定。

電壓降落的持續(xù)時間一般較長，從幾秒到幾十分鐘不等，電壓崩潰會導(dǎo)致系統(tǒng)大量損失負(fù)荷，甚至大面積停電或使系統(tǒng)(局部電網(wǎng))瓦解。

23、什么叫頻率崩潰?

答：如圖所示：B和A分別為發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的有功頻率特性曲線。在某一時刻，發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的有功負(fù)荷在點(diǎn)0達(dá)到平衡,系統(tǒng)頻率為f0。隨著有功負(fù)荷的增長，由于發(fā)電機(jī)調(diào)速器的作用，發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的有功負(fù)荷在點(diǎn)1達(dá)到平衡,系統(tǒng)頻率為f1。當(dāng)有功負(fù)荷繼續(xù)增加時(經(jīng)過點(diǎn)2后),由于發(fā)電廠的汽壓、供水量、水頭等隨頻率的變化而下降,所以出力不僅不可能增大,反而是隨著頻率的下降而下降。即發(fā)電機(jī)的實(shí)際出力特性是沿曲線2-3-4變化的。當(dāng)有功負(fù)荷的增加使發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的有功頻率特性曲線相切時(對應(yīng)點(diǎn)3),此點(diǎn),dP/df=0，運(yùn)行頻率為fLJ。我們稱fLJ為臨界頻率。

電力系統(tǒng)運(yùn)行頻率如果等于(或低于)臨界頻率,那么,如擾動使系統(tǒng)頻率下降，將迫使發(fā)電機(jī)出力減少，從而使系統(tǒng)頻率進(jìn)一步下降,有功不平衡加劇,形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致頻率不斷下降最終到零(如果有功負(fù)荷增加很多或大機(jī)組低頻保護(hù)動作掉閘,以致使A不能和B曲線相交時,系統(tǒng)頻率會迅速下降至零)。這種頻率不斷下降最終到零的現(xiàn)象稱為頻率崩潰。或者叫做電力系統(tǒng)頻率不穩(wěn)定。

24、什么叫低頻振蕩?產(chǎn)生的主要原因是什么?

答：并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)間在小干擾下發(fā)生的頻率為0.2～2.5赫茲范圍內(nèi)的持續(xù)振蕩現(xiàn)象叫低頻振蕩。

低頻振蕩產(chǎn)生的原因是由于電力系統(tǒng)的負(fù)阻尼效應(yīng)，常出現(xiàn)在弱聯(lián)系、遠(yuǎn)距離、重負(fù)荷輸電線路上，在采用快速、高放大倍數(shù)勵磁系統(tǒng)的條件下更容易發(fā)生。

25、電力系統(tǒng)過電壓分幾類?其產(chǎn)生原因及特點(diǎn)是什么?

答：電力系統(tǒng)過電壓分以下幾種類型：

(1)大氣過電壓：

由直擊雷引起，特點(diǎn)是持續(xù)時間短暫，沖擊性強(qiáng)，與雷擊活動強(qiáng)度有直接關(guān)系，與設(shè)備電壓等級無關(guān)。因此，220KV以下系統(tǒng)的絕緣水平往往由防止大氣過電壓決定。

(2)工頻過電壓：

由長線路的電容效應(yīng)及電網(wǎng)運(yùn)行方式的突然改變引起，特點(diǎn)是持續(xù)時間長，過電壓倍數(shù)不高，一般對設(shè)備絕緣危險(xiǎn)性不大，但在超高壓、遠(yuǎn)距離輸電確定絕緣水平時起重要作用。

(3)操作過電壓：

由電網(wǎng)內(nèi)開關(guān)操作引起，特點(diǎn)是具有隨機(jī)性，但最不利情況下過電壓倍數(shù)較高。因此，330KV及以上超高壓系統(tǒng)的絕緣水平往往由防止操作過電壓決定。

(4)諧振過電壓：

由系統(tǒng)電容及電感回路組成諧振回路時引起，特點(diǎn)是過電壓倍數(shù)高、持續(xù)時間長。

26、電力系統(tǒng)工頻過電壓的產(chǎn)生原因及防范措施有那些?

答：電力系統(tǒng)工頻過電壓的原因主要有以下幾點(diǎn)：

空載長線路的電容效應(yīng);

不對稱短路引起的非故障相電壓升高;

甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高;

工頻過電壓的限制措施有：

利用并聯(lián)高壓電抗器補(bǔ)償空載線路的電容效應(yīng);

利用靜止無功補(bǔ)償器SVC也能起到補(bǔ)償空載線路電容效應(yīng)的作用;

變壓器中性點(diǎn)直接接地可降低由于不對稱接地故障引起的工頻電壓升高;

發(fā)電機(jī)配置性能良好的勵磁調(diào)節(jié)器或調(diào)壓裝置，使發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷時能抑制容性電流對發(fā)電機(jī)的助磁電樞反應(yīng)，從而防止過電壓的產(chǎn)生和發(fā)展。

發(fā)電機(jī)配置反應(yīng)靈敏的調(diào)速系統(tǒng)，使得突然甩負(fù)荷時能有效限制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速上升造成的工頻過電壓。

27、什么叫操作過電壓?如何防范?

答：操作過電壓是由于電網(wǎng)內(nèi)開關(guān)操作或故障跳閘引起的過電壓，主要包括：

切除空載線路引起的過電壓;

空載線路合閘時的過電壓;

切除空載變壓器引起的過電壓;

間隙性電弧接地引起的過電壓;

解合大環(huán)路引起的過電壓;

限制操作過電壓的措施有;

選用滅弧能力強(qiáng)的高壓開關(guān);

提高開關(guān)動作的同期性;

開關(guān)斷口加裝并聯(lián)電阻;

采用性能良好的避雷器，如氧化鋅避雷器;

使電網(wǎng)的中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行;

28、什么叫諧振過電壓?分幾種類型?如何防范?

答：電力系統(tǒng)中一些電感、電容元件在系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障時可形成各種振蕩回路，在一定的能源作用下，會產(chǎn)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)某些元件出現(xiàn)嚴(yán)重的過電壓。諧振過電壓分為以下幾種：

線性諧振過電壓

諧振回路由不帶鐵芯的電感元件(如輸電線路的電感，變壓器的漏感)或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈)和系統(tǒng)中的電容元件所組成。

鐵磁諧振過電壓

諧振回路由帶鐵芯的電感元件(如空載變壓器、電壓互感器)和系統(tǒng)的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現(xiàn)象，使回路的電感參數(shù)是非線性的，這種含有非線性電感元件的回路在滿足一定的諧振條件時，會產(chǎn)生鐵磁諧振。

參數(shù)諧振過電壓

由電感參數(shù)作周期性變化的電感元件(如凸極發(fā)電機(jī)的同步電抗在 ～ 間周期變化)和系統(tǒng)電容元件(如空載線路)組成回路，當(dāng)參數(shù)配合時，通過電感的周期性變化，不斷向諧振系統(tǒng)輸送能量，造成參數(shù)諧振過電壓。

限制諧振過電壓的主要措施有：

提高開關(guān)動作的同期性

由于許多諧振過電壓是在非全相運(yùn)行條件下引起的，因此提高開關(guān)動作的同期性，防止非全相運(yùn)行，可以有效防止諧振過電壓的發(fā)生。

在并聯(lián)高壓電抗器中性點(diǎn)加裝小電抗

用這個措施可以阻斷非全相運(yùn)行時工頻電壓傳遞及串聯(lián)諧振。

破壞發(fā)電機(jī)產(chǎn)生自勵磁的條件，防止參數(shù)諧振過電壓。