电气运行技术问答
电气运行技术问答
名词解释部分
1、断路器失灵保护：当系统发生故障，故障元件的保护动作而其断路器操作失灵拒绝掉闸时，通过故障元件的保护作用于本变电站相邻断路器掉闸，有条件的还可以利用通道，使远端有关断路器同时掉闸的接线称为断路器失灵保护。
2、励磁涌流：变压器励磁涌流是变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。
3、重合闸后加速：当线路发生故障后，保护有选择地动作切除故障，重合闸进行一次重合以恢复供电，若重合于永久性故障时，保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速。
4、异步振荡：发电机因某种原因受到较大的扰动，其功角在0—360°之间周期性地变化，发电机与电网失去同步运行的状态。在异步振荡时，发电机一会工作在发电机状态，一会工作在电动机状态。
5、电力系统稳定运行：当电力系统受到扰动后，能够自动恢复到原来的运行状态，或凭借控制设备的作用过度到新的稳定状态运行，即所谓电力系统稳定运行。
6、自动重合闸：将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。
7、电力系统：把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。
8、电力网：把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。
9、程序跳闸：对于汽轮发电机，首先关闭汽轮机主汽门，待逆功率继电器动作后，再跳开发电机开关并灭磁。
10、电力系统安全自动装置：防止电力系统失去稳定性和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置。
11、变压器分级绝缘：指变压器绕组靠近中性点部位的主绝缘水平比绕组端部的绝缘水平低。
12、高频闭锁保护：利用距离保护的启动元件和距离方向元件控制收发信机发出高频闭锁信号，闭锁两侧保护的原理构成的高频保护。
13、主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护的环路。
14、低频振荡：并列运行的发电机间在小干扰下发生的频率为0.2—2.5HZ范围内的持续震荡现象叫低频振荡。
15、电力系统的静态稳定：是指电力系统受到小的干扰后不发生非周期性失步，自动恢复到起始运行状态。
16、距离保护：是以距离测量元件为基础构成的保护装置，其动作和选择性取决于本地测量参数（阻抗、电抗、方向）与设定的被保护区段参数的比较结果，而阻抗、电抗又与输电线的长度成正比，故名距离保护。
17、电源：能将其它形式的能量转换成电能的设备叫电源。发电机、蓄电池和光电池等都是电源，他们分别把机械能、化学能转换成电能。
18、电容器放电：将已充电的电容器的两个极板，经电阻联接，我们可以看到的现象，接通后，电流开始大，随后逐渐减少至零，其方向与充电时相反。电容器
两极板间电压U逐渐下降，直至到零。我们把充了电的电容器电荷减少的过程，叫电容器的放电。
19、变压器：变压器是一种变换交流电压的设备，它和电动机不同，电动机是把电能转换成机械能，而变压器则是一种不能旋转转动，专门改变交流电压（升高或降低）的电器，所以我们把它叫做变压器。
20、谐振过电压：电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重点过电压，这种现象叫做谐振过电压。
21、破坏备用：设备不经检修已不能投入运行或设备本身虽备用，但其它设备工作影响其投入运行。
后备保护：主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。
22、功率因数：有功功率对视在功率的比值。
23、紧急备用：设备在停止状态，但存有较大的缺陷，只允许在紧急需要时，短时间投入运行。
24、操作过电压：由于电网内断路器操作或故障掉闸引起的过电压。
25、零序保护：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护
26、发电机进相：指发电机工作在欠励磁运行状态，此时发电机发出有功而从系统内吸收无功。
27、电力系统的暂态稳定性：指当系统在某种运行方式方式下突然受到大的扰动后，经过一个机电暂态过程能达到新的稳定运行状态或回复倒原来的稳定状态，则认为在该运行方式下是暂态稳定的
28、同期装置：实现并列运行的操作称为并列操作或同期操作。进行并列操作所需要的装置称为同期装置。
29、短路：是指正常电气回路内发生任何相与相或相与地之间的短路现象。
30、小接地电流系统：采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，称小电流接地系统。
31、准同期并列：满足并列断路器两侧电压大小相等；频率相同；相序、相位相同的并列方式叫准同期并列。
32、发电机自励磁：发电机接上容性负荷后，在系统参数谐振条件下，即当线路的容抗小于或等于发电机和变压器的感抗时，在发电机剩磁和电容电流助磁作用下，发生发电机端电压与负荷电流同时上升的现象，就是发电机自励磁。
33、励磁系统：供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备称为励磁系统。同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
34、继电保护：电力系统中的电力元件（如发电机、线路）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般称为继电保护装置。
35、发电机的频率特性：当系统频率变化时，发电机的调速系统将自动地改变气轮机的进汽量或水轮机的进水量，以增减发电机的出力，这种反映频率变化而引起发电机出力变化的关系称为发电机的频率特性。
36、保护：当电力系统中的元件或电力系统本身发生了故障或危及安全运行的事
件时，能向运行人员及时发出信号或向直接控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的
原因
发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是十分贵重的电气设备，因此，应该针对各种不同的故障和不正常工作状态，装设性能完善的继电保护装置。
发电机的故障类型主要有定子绕组相间短路、定子一相绕组内的匝间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点接地或两点接地、转子励磁回路励磁电流消失等。 发电的不正常运行状态主要有：由于外部短路引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；由外部不对称短路或不对称负荷（如单相负荷，非全相运行等）而引起的发电机负序过电流；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；由于汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率等。
编辑本段分类
针对以上故障类型及不正常运行状态，发电机应装设以下继电保护装置[1]：
（1）对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。
（2）对直接连于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地故障电流（不考虑消弧线圈的补偿作用）大于规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。
（3）对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护。
（4）对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式（1）负序过电流及单元件低电压过电流保护，一般用于50MW以上的发电机（2）复合电压启动的过电流保护，包括负序电压及线电压，一般用于1MW以上的发电机（3）过电流保护，用于1MW及以下的小型发电机（4）带电流记忆的低压过流保护，用于自并励发电机。
（5）对于由不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流，一般在50MW及以上的发电机上装设负序过电流保护
（6）对于由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。
（7）对于水轮发电机定子绕组过电压，应装设带延时的过电压保护。
（8）对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装
设定期检测装置；对1MW以上的发电机应装设专用的励磁回路一点接地保护。
（9）对于发电机励磁消失故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器；对采用半导体励磁以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应增设直接反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。
（10）对于转子回路的过负荷，在100MW及以上，并且采用半导体励磁系统的发电机上，应装设转子过负荷保护。
（11）对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机宜装设逆功率保护；对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护。
（12）对于300MW及以上的发电机，应装设过励磁保护。
（13）其他保护：如当电力系统震荡影响机组安全运行时，在300MW机组上，宜装设失步保护；当汽轮机低频运行会造成机械振动，叶片损伤，对汽轮机危害极大时，可装设低频保护；当水冷发电机断水时，可装设断水保护等。
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1、断路器失灵保护：当系统发生故障，故障元件的保护动作而其断路器操作失灵拒绝掉闸时，通过故障元件的保护作用于本变电站相邻断路器掉闸，有条件的还可以利用通道，使远端有关断路器同时掉闸的接线称为断路器失灵保护。
2、励磁涌流：变压器励磁涌流是变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。
3、重合闸后加速：当线路发生故障后，保护有选择地动作切除故障，重合闸进行一次重合以恢复供电，若重合于永久性故障时，保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速。
4、异步振荡：发电机因某种原因受到较大的扰动，其功角在0—360°之间周期性地变化，发电机与电网失去同步运行的状态。在异步振荡时，发电机一会工作在发电机状态，一会工作在电动机状态。
5、电力系统稳定运行：当电力系统受到扰动后，能够自动恢复到原来的运行状态，或凭借控制设备的作用过度到新的稳定状态运行，即所谓电力系统稳定运行。
6、自动重合闸：将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。
7、电力系统：把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。
8、电力网：把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。
9、程序跳闸：对于汽轮发电机，首先关闭汽轮机主汽门，待逆功率继电器动作后，再跳开发电机开关并灭磁。
10、电力系统安全自动装置：防止电力系统失去稳定性和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置。
11、变压器分级绝缘：指变压器绕组靠近中性点部位的主绝缘水平比绕组端部的绝缘水平低。
12、高频闭锁保护：利用距离保护的启动元件和距离方向元件控制收发信机发出高频闭锁信号，闭锁两侧保护的原理构成的高频保护。
13、主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护的环路。
14、低频振荡：并列运行的发电机间在小干扰下发生的频率为0.2—2.5HZ范围内的持续震荡现象叫低频振荡。
15、电力系统的静态稳定：是指电力系统受到小的干扰后不发生非周期性失步，自动恢复到起始运行状态。
16、距离保护：是以距离测量元件为基础构成的保护装置，其动作和选择性取决于本地测量参数（阻抗、电抗、方向）与设定的被保护区段参数的比较结果，而阻抗、电抗又与输电线的长度成正比，故名距离保护。
17、电源：能将其它形式的能量转换成电能的设备叫电源。发电机、蓄电池和光电池等都是电源，他们分别把机械能、化学能转换成电能。
18、电容器放电：将已充电的电容器的两个极板，经电阻联接，我们可以看到的现象，接通后，电流开始大，随后逐渐减少至零，其方向与充电时相反。电容器
两极板间电压U逐渐下降，直至到零。我们把充了电的电容器电荷减少的过程，叫电容器的放电。
19、变压器：变压器是一种变换交流电压的设备，它和电动机不同，电动机是把电能转换成机械能，而变压器则是一种不能旋转转动，专门改变交流电压（升高或降低）的电器，所以我们把它叫做变压器。
20、谐振过电压：电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重点过电压，这种现象叫做谐振过电压。
21、破坏备用：设备不经检修已不能投入运行或设备本身虽备用，但其它设备工作影响其投入运行。
后备保护：主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。
22、功率因数：有功功率对视在功率的比值。
23、紧急备用：设备在停止状态，但存有较大的缺陷，只允许在紧急需要时，短时间投入运行。
24、操作过电压：由于电网内断路器操作或故障掉闸引起的过电压。
25、零序保护：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护
26、发电机进相：指发电机工作在欠励磁运行状态，此时发电机发出有功而从系统内吸收无功。
27、电力系统的暂态稳定性：指当系统在某种运行方式方式下突然受到大的扰动后，经过一个机电暂态过程能达到新的稳定运行状态或回复倒原来的稳定状态，则认为在该运行方式下是暂态稳定的
28、同期装置：实现并列运行的操作称为并列操作或同期操作。进行并列操作所需要的装置称为同期装置。
29、短路：是指正常电气回路内发生任何相与相或相与地之间的短路现象。
30、小接地电流系统：采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，称小电流接地系统。
31、准同期并列：满足并列断路器两侧电压大小相等；频率相同；相序、相位相同的并列方式叫准同期并列。
32、发电机自励磁：发电机接上容性负荷后，在系统参数谐振条件下，即当线路的容抗小于或等于发电机和变压器的感抗时，在发电机剩磁和电容电流助磁作用下，发生发电机端电压与负荷电流同时上升的现象，就是发电机自励磁。
33、励磁系统：供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备称为励磁系统。同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
34、继电保护：电力系统中的电力元件（如发电机、线路）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般称为继电保护装置。
35、发电机的频率特性：当系统频率变化时，发电机的调速系统将自动地改变气轮机的进汽量或水轮机的进水量，以增减发电机的出力，这种反映频率变化而引起发电机出力变化的关系称为发电机的频率特性。
36、保护：当电力系统中的元件或电力系统本身发生了故障或危及安全运行的事
件时，能向运行人员及时发出信号或向直接控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的
原因
发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是十分贵重的电气设备，因此，应该针对各种不同的故障和不正常工作状态，装设性能完善的继电保护装置。
发电机的故障类型主要有定子绕组相间短路、定子一相绕组内的匝间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点接地或两点接地、转子励磁回路励磁电流消失等。 发电的不正常运行状态主要有：由于外部短路引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；由外部不对称短路或不对称负荷（如单相负荷，非全相运行等）而引起的发电机负序过电流；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；由于汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率等。
编辑本段分类
针对以上故障类型及不正常运行状态，发电机应装设以下继电保护装置[1]：
（1）对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。
（2）对直接连于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地故障电流（不考虑消弧线圈的补偿作用）大于规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。
（3）对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护。
（4）对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式（1）负序过电流及单元件低电压过电流保护，一般用于50MW以上的发电机（2）复合电压启动的过电流保护，包括负序电压及线电压，一般用于1MW以上的发电机（3）过电流保护，用于1MW及以下的小型发电机（4）带电流记忆的低压过流保护，用于自并励发电机。
（5）对于由不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流，一般在50MW及以上的发电机上装设负序过电流保护
（6）对于由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。
（7）对于水轮发电机定子绕组过电压，应装设带延时的过电压保护。
（8）对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装
设定期检测装置；对1MW以上的发电机应装设专用的励磁回路一点接地保护。
（9）对于发电机励磁消失故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器；对采用半导体励磁以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应增设直接反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。
（10）对于转子回路的过负荷，在100MW及以上，并且采用半导体励磁系统的发电机上，应装设转子过负荷保护。
（11）对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机宜装设逆功率保护；对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护。
（12）对于300MW及以上的发电机，应装设过励磁保护。
（13）其他保护：如当电力系统震荡影响机组安全运行时，在300MW机组上，宜装设失步保护；当汽轮机低频运行会造成机械振动，叶片损伤，对汽轮机危害极大时，可装设低频保护；当水冷发电机断水时，可装设断水保护等。