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第15章 什么叫短路?什么是对称短路?什么是不对称短路?(2)

任意一组不对称的三相正弦电压或电流相量都可以分解成三相对称的分量,一组是正序分量,用下标“1”表示,相序与原不对称正弦量的相序一致,即A-B-C的次序,各相位互差120°。一组是负序分量,用下标“2”表示,相序与原正弦量相反,即A-C-B,相位间也差120°。另一组是零序分量,用下标“0”表示,三相的相位相同。

什么叫负序电压滤过器?

将负序电压从电力系统三相电压里分离出来的装置叫负序电压滤过器。负序电压滤过器的输入是三相系统的电压,输出则是三相系统电压中存在的负序电压。

电力系统短路时,总会出现负序电压,有些保护装置就利用负序电压作为测量量。由于正常运行时没有(忽略负荷电流造成的不平衡电压)负序电压,故起动元件的动作电压可以整定得较小,保护装置的灵敏度可以提高。

什么叫负序电流滤过器?

电力系统短路时,短路电流中总含有负序分量。某些继电保护装置常利用短路电流的负序分量作为测量量,因此有必要将短路电流中的负序分量分离出来,完成这个任务的装置就叫负序电流滤过器。

什么叫复合电流滤过器?

电力系统正常运行时,三相电流、电压是对称的,只含有正序分量。而在不对称短路时,则可能出现负序和零序分量,有的继电保护装置就利用短路时出现正序、负序和零序分量,以区别短路或正常运行,如高频保护的操作滤过器,就是反映短路时出现的正序和负序分量。这种在输入端加入三相系统的电流,而在输出端同时输出某两个电流序分量的组合滤过器,就叫作复合电流滤过器。

电感滤波的原理是什么?

在具有电感元件的电路中,电路对非正弦的各次谐波所显示的阻抗不同,因为电感元件的阻抗与它的频率成正比。如果适当地选择电感值,可滤掉一些谐波电流,达到滤波的目的。

什么叫过渡过程?产生过渡过程的原因有哪些?

过渡过程是一个暂态过程,是指从一个稳定状态转移到另一个稳定状态所要经过的一段时间。产生过渡过程的原因是由于储能元件的存在。储能元件如电感和电容,它们在电路中的能量不能突变,即电感的电流和电容的电压在变化过程中不能突变。

大电流接地系统单相接地短路有何特点?

(1)单相接地短路,故障相电流的正序、负序和零序分量大小相等方向相同。

(2)非故障相短路电流为零。

(3)单相接地短路的故障相电压为零。

电力系统两相短路有何特点?

(1)两相短路时,短路电流及电压不存在零序分量。

(2)两相短路故障时故障相(短路相)中的电流大小相等方向相反,大小为正序电流3倍,超前相故障电流落后正常相正序电流90°。

(3)短路点,故障相的电压方向相同,大小相等,为非故障相电压的一半,方向与非故障相电压方向相反,非故障相的电压大小不变,仍为原来值。

(4)两相短路的故障电流的正序分量可以利用复合序网简捷求出,在X1Σ=X2Σ时两相短路电流为三相短路电流3/2倍。

电力系统两相接地短路有何特点?

(1)两相接地短路故障相电流幅值相等。

(2)两相接地短路时,流入地中的电流为3倍零序电流。

(3)非故障相电压为3倍零序电压,且方向相同。

电力系统三相对称性短路有何特点?

三相对称性短路时的特殊条件为:三相短路电流是对称的,越靠近变电站首端,短路时电流幅值越大。三相短路电压也是对称的,短路点电压为零。其特点为:

(1)三相短路为对称性短路,三个故障相短路电流值相等、相位互差120°,因此当短路稳定后,零序电流和零序电压等于零,没有负荷电流。

(2)短路点电压等于零。

(3)三相短路电流要比两相短路电流大,为后者的2/3倍。

什么情况下单相接地电流大于三相短路电流?

故障点零序综合阻抗Zk0小于正序综合阻抗Zk1时,单相接地故障电流大于三相短路电流。例如:在大量采用自耦变压器的系统中,由于接地中性点多,系统故障点零序综合阻抗Zk0往往小于正序综合阻抗Zk1这时单相接地故障电流大于三相短路电流。

线路断线有何特点?

系统发生断相故障时(一相或两相断相)造成不对称运行,在此种情况下,系统为非全相运行,除故障部分都是平衡的。断相后的特点有:

(1)一相断相时,非故障相电流在一般情况下较断相前的负荷电流有所增加。

(2)一相断相后,系统出现负序电流和零序电流,正序电流较断相前小一些,因此一相断相后,系统输出功率要降低。

(3)两相断相后,必须立即断开两侧断路器。

什么叫不对称运行?

产生的原因及影响是什么?任何原因引起电力系统三相对称(正常运行状况)性的破坏,如各相阻抗对称性破坏,负荷对称性的破坏,电压对称性的破坏等情况下的工作状态,均称为不对称运行。非全相运行是不对称运行的特殊情况。

不对称运行产生的负序、零序电流会带来许多不利影响。

电力系统三相阻抗对称性的破坏,将导致电流和电压对称性的破坏,因而会出现负序电流,当变压器的中性点接地时,还会出现零序电流。

当负序电流流过发电机时,将会产生负序旋转磁场,这个磁场将对发电机产生下列影响:①发电机转子发热;②机组振动增大;③定子绕组会因负荷不平衡出现个别相绕组过热。

不对称运行时,变压器三相电流不平衡,每相绕组发热不一致,可能个别相绕组已经过热,而其他相负荷不大,因此必须按发热条件来决定变压器的可用容量。

不对称运行时,将引起系统电压的不对称,使电能质量变坏,对用户产生不良影响。对于异步电动机,一般情况下虽不致于破坏其正常工作,但也会引起出力减少,寿命降低。例如负序电压达5%时,电动机出力将降低10%~15%,负序电压达7%时,则出力降低达20%~25%。

当高压输电线一相断开时,较大的零序电流可能在沿输电线路平行架设的通信线路中产生危险的对地电压,危及通信设备和人员安全,影响通信质量,当输电线与铁路平行时,也可能影响铁道自动闭锁装置的正常工作。因此,应当计算电力系统不对称运行对通信设备的电磁影响,必要时应采取措施,减少干扰,或在通信设备中,采取保护装置。

此外,也必须认真考虑继电保护。在严重情况下,如输电线非全相运行时,负序电流和零序电流可以在非全相运行的线路中流通,也可以在与之相连的线路中流通,可能影响这些线路的继电保护的工作状态,甚至引起不正确动作。当长时间非全相运行时,系统中还可能同时发生短路(包括非全相运行时的区内和区外),导致继电保护误动作。

电力系统在不对称和非全相情况下,零序电流长期通过大地,接地装置的电位升高,跨步电压与接触电压也升高,故接地装置应按不对称状态下保证对运行人员的安全来加以检验。

不对称运行时,因各相电流大小不等而使系统损耗增大,同时,系统潮流不能按经济分配,也将影响运行的经济性。

什么叫整流?什么叫逆变?

把交流电源变成直流电源称为“整流”;把直流电源变成交流电源称为逆变。

什么是晶闸管?

晶闸管是一种大功率整流元件,它的整流电压可以控制,当供给整流电路的交流电压一定时,输出电压能够均匀调节。它是一个四层三端的硅半导体器件。

什么叫晶闸管整流?

什么叫晶闸管逆变?利用晶闸管组成的晶闸管电路把交流变成大小可调的直流电叫做晶闸管“整流”;利用晶闸管组成的晶闸管电路把直流电变成交流电叫做晶闸管“逆变”。

什么叫逆变器?

把直流电变成频率可变或某一固定频率的交流电的设备称为“逆变器”。

什么叫电缆终端?

电缆与其他电气设备相连接时,需要有一个能满足一定绝缘与密封要求的连接装置,该装置叫做电缆终端。

什么叫电缆头?

由于制造、运输和敷设施工等原因,对每盘电缆的长度有一定的限制。但在实际工作中,有时需要将若干条电缆在现场把它们连接起来,构成一条输配电线路,这种电缆的中间连接附件,称为电缆接头,简称电缆头。