2012注冊電氣工程師輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性下

　　快速切除短路和自動重合閘:快速切除故障是提高暫態(tài)穩(wěn)定最根本,最有效的措施,同時又是簡單易行的措施。快速切除故障的作用是減小加速面積,增大減速面積,提高了發(fā)電機(jī)之間并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。另一方面,快速切除故障也可使負(fù)荷中的電動機(jī)端電壓迅速回升,減少了電動機(jī)失速和停頓的危險,提高了負(fù)荷的穩(wěn)定性。切除故障時間是繼電保護(hù)裝置動作時間和斷路器動作時間的總和。目前可達(dá)到短路后0.06s切除故障線路,其中0.02s為保護(hù)裝置動作時間,0.04s為斷路器動作時間。高壓輸電線路的短路故障,絕大多數(shù)是瞬時性的,故障線路切除后通過自動重合閘裝置立即重新投入,大多數(shù)情況下可以恢復(fù)正常運(yùn)行,成功率可達(dá)90%以上。超高壓輸電線路的故障大多數(shù)是單相接地,這類故障可以采用按相動作的單相重合閘裝置。這種裝置自動選出故障相切除,經(jīng)過一小段時間后又重新合閘。由于只切除一相,送電端的發(fā)電廠和受端系統(tǒng)沒有完全失去聯(lián)系,故提高了系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。

　　系統(tǒng)解列與異步運(yùn)行和再同步:合理采用各種提高穩(wěn)定的措施之后,可以大大提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,但不能保證破壞系統(tǒng)穩(wěn)定的事故絕對不發(fā)生,因而可能出現(xiàn)未能預(yù)料的嚴(yán)重事故,使系統(tǒng)仍有可能失去穩(wěn)定。為此,可以采取系統(tǒng)解列、異步運(yùn)行和再同步等應(yīng)急措施,以減少損失,盡快恢復(fù)對用戶的正常供電。系統(tǒng)解列就是當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定破壞已不可避免時,盡量限制事故擴(kuò)大,減少穩(wěn)定破壞造成的危害。把已經(jīng)失去同步的輸電系統(tǒng),在適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)或解列點(diǎn)斷開某些斷路器,使系統(tǒng)分解為若干獨(dú)立子系統(tǒng),各自保持同步的部分。這樣,各部分可以繼續(xù)同步運(yùn)行,保全系統(tǒng)的大部分。在事故消除后,經(jīng)過調(diào)整,再把各部分并聯(lián)起來,恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行方式。如果系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞不是由發(fā)電機(jī)本身的故障而引起的,可以考慮允許因穩(wěn)定破壞而轉(zhuǎn)入異步運(yùn)行的汽輪發(fā)電機(jī)繼續(xù)留在系統(tǒng)中工作,并采取措施促使發(fā)電機(jī)恢復(fù)同步運(yùn)行。但這種短期異步運(yùn)行方式主要適用于有功功率,但要從系統(tǒng)中吸取無功功率,這樣必將大大地改變系統(tǒng)中的無功功率的平衡關(guān)系,降低系統(tǒng)的電壓水平。當(dāng)個別汽輪發(fā)電機(jī)因勵磁系統(tǒng)的故障而失磁時。只要故障不危及發(fā)電機(jī)組的繼續(xù)運(yùn)行,且系統(tǒng)中無功電源充足,可以不立即切除失磁的發(fā)電機(jī),而讓它在系統(tǒng)中短時間異步運(yùn)行,待勵磁系統(tǒng)故障消除后,重新投入勵磁,使它恢復(fù)正常的同步運(yùn)行。

　　采用快速汽門控制與電氣制動:在系統(tǒng)故障時,對于汽輪機(jī)采用快速的自動調(diào)速系統(tǒng)或者快速關(guān)閉進(jìn)汽門的措施,就會顯著減小過剩功率,提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。水輪機(jī)由于水錘現(xiàn)象不能快速關(guān)閉進(jìn)水門,因此有時采用在故障時從送端發(fā)電廠中切掉一臺發(fā)電機(jī)的方法,這等值于減少電動機(jī)功率。電氣制動就是當(dāng)輸電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時,發(fā)電機(jī)輸出的有功功率急劇減少,發(fā)電機(jī)組因功率過剩而加速,迅速投入制動電阻,消耗發(fā)電機(jī)的有功功率以制動發(fā)電機(jī),使發(fā)電機(jī)不失步。另外變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地的作用為接地短路時的電氣制動,使系統(tǒng)發(fā)生不對稱接地短路時,產(chǎn)生的零序電流分量通過接在變壓器中性點(diǎn)的接地電阻將產(chǎn)生有功功率,同時減少了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的不平衡功率,提高輸電系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性。

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