1．問(wèn)：為什么有時(shí)要在并聯(lián)補(bǔ)償電容器回路中串入一個(gè)小值電抗？

    答：A、在工業(yè)企業(yè)的35千伏及以下配電網(wǎng)絡(luò)中，由于整流型負(fù)載顯著增加，局部網(wǎng)絡(luò)的電流中往往有高次諧波存在，從而使受電端母線電壓發(fā)生畸變。母線電壓的畸變，對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)、用戶以及某些電氣設(shè)備都產(chǎn)生有害影響。尤其是對(duì)并聯(lián)補(bǔ)償用的移相電容器，危險(xiǎn)更大。因?yàn)橐葡嚯娙萜鲗?duì)高次諧波的阻抗小，常因電壓畸變而產(chǎn)生嚴(yán)重過(guò)電流，甚至燒壞電容器。另一方面，接在母線上的并聯(lián)電容器組，對(duì)高次諧波有放大作用，因而使用母線電壓畸變更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。

    B、在電容器回路中串入小值電抗器后，補(bǔ)償支路的諧波電抗也呈感性。它與系統(tǒng)中其他感性電抗并聯(lián)，使系統(tǒng)的諧波等值阻抗減小，從而減小了母線的諧波電壓，抑制了母線電壓的畸變。此外，它還能夠有效地減小電容器支路中由于高次諧波所引志的穩(wěn)態(tài)諧波過(guò)電流，限制電容器組的合閘電流沖擊，減小電容器支路切斷時(shí)所產(chǎn)生的過(guò)電壓。因此，在電容器回路中串入小值電抗，無(wú)論對(duì)改善網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量還是保證電容器的安全運(yùn)行，都是非常必要的。

    2．問(wèn)：交流特高壓電網(wǎng)有哪些限制內(nèi)部過(guò)電壓的措施？

    答：交流特高壓輸電系統(tǒng)限制內(nèi)部過(guò)電壓的主要措施如下：

    1.輸電線路上裝設(shè)高壓并聯(lián)電抗器，其中性點(diǎn)通過(guò)小電抗接地；

    2.線路的架空地線（避雷線）采用光纖電纜（OPGW）或良導(dǎo)體導(dǎo)線；

    3.變電站母線和輸電線路上裝設(shè)吸收能量較大的避雷器；

    4.斷路器采用合分閘電阻；

    5.在GIS變電站中采用有電阻接入的隔離刀閘裝置。

    3．問(wèn)：試述電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因及其影響?

    答：諧波產(chǎn)生的原因:高次諧波產(chǎn)生的根本原因是由于電力系統(tǒng)中某些設(shè)備和負(fù)荷的非線性特性,即所加的電壓與產(chǎn)生的電流不成線性(正比)關(guān)系而造成的波形畸變。當(dāng)電力系統(tǒng)向非線性設(shè)備及負(fù)荷供電時(shí),這些設(shè)備或負(fù)荷在傳遞(如變壓器)、變換(如交直流換流器)、吸收(如電弧爐)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)所供給的基波能量的同時(shí),又把部分基波能量轉(zhuǎn)換為諧波能量,向系統(tǒng)倒送大量的高次諧波,使電力系統(tǒng)的正弦波形畸變,電能質(zhì)量降低。

    當(dāng)前,電力系統(tǒng)的諧波源主要有三大類。

    1)、鐵磁飽和型:各種鐵芯設(shè)備,如變壓器、電抗器等,其鐵磁飽和特性呈現(xiàn)非線性。

    2)、電子開(kāi)關(guān)型:主要為各種交直流換流裝置(整流器、逆變器)以及雙向晶閘管可控開(kāi)關(guān)設(shè)備等,在化工、冶金、礦山、電氣鐵道等大量工礦企業(yè)以及家用電器中廣泛使用,并正在蓬勃發(fā)展;在系統(tǒng)內(nèi)部,如直流輸電中的整流閥和逆變閥等。

    3)、電弧型:各種冶煉電弧爐在熔化期間以及交流電弧焊機(jī)在焊接期間,其電弧的點(diǎn)燃和劇烈變動(dòng)形成的高度非線性,使電流不規(guī)則的波動(dòng)。其非線性呈現(xiàn)電弧電壓與電弧電流之間不規(guī)則的、隨機(jī)變化的伏安特性。對(duì)于電力系統(tǒng)三相供電來(lái)說(shuō),有三相平衡和三相不平衡的非線性特性。后者,如電氣鐵道、電弧爐以及由低壓供電的單相家用電器等,而電氣鐵道是當(dāng)前中壓供電系統(tǒng)中典型的三相不平衡諧波源。

    諧波對(duì)電網(wǎng)的影響:

    1、諧波對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器的主要危害是引起附加損耗和發(fā)熱增加,此外諧波還會(huì)引起旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器振動(dòng)并發(fā)出噪聲,長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)會(huì)造成金屬疲勞和機(jī)械損壞。

    2、諧波對(duì)線路的主要危害是引起附加損耗。

    3、諧波可引起系統(tǒng)的電感、電容發(fā)生諧振,使諧波放大。當(dāng)諧波引起系統(tǒng)諧振時(shí),諧波電壓升高,諧波電流增大,引起繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng),損壞系統(tǒng)設(shè)備(如電力電容器、電纜、電動(dòng)機(jī)等),引發(fā)系統(tǒng)事故,威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

    4、諧波可干擾通信設(shè)備,增加電力系統(tǒng)的功率損耗(如線損),使無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備不能正常運(yùn)行等,給系統(tǒng)和用戶帶來(lái)危害。限制電網(wǎng)諧波的主要措施有:增加換流裝置的脈動(dòng)數(shù);加裝交流濾波器、有源電力濾波器;加強(qiáng)諧波管理。

    4．問(wèn)：在何種情況下容易發(fā)生操作過(guò)電壓？

    答：在下列情況下易發(fā)生操作過(guò)電壓：

    1)切、合電容器組或空載長(zhǎng)線路；

    2)斷開(kāi)空載變壓器、電抗器、消弧線圈及同步電動(dòng)機(jī)等；

    3)在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，一相接地后，產(chǎn)生間歇式電弧等。

    5．問(wèn)：異步電機(jī)和同步電機(jī)怎樣來(lái)用作發(fā)電機(jī)?又怎樣用作電動(dòng)機(jī)?

    答：首先說(shuō)明一點(diǎn)的是，異步電機(jī)只用于電動(dòng)機(jī)，極少用作發(fā)電機(jī)，都是同步電機(jī)用來(lái)發(fā)電。

    A、異步電動(dòng)機(jī)的原理主要是在定子中通入3相交流電，使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)速為n0，即同步轉(zhuǎn)速。不同的磁極對(duì)數(shù)p，在相同頻率f=50Hz的交流電作用下，會(huì)產(chǎn)生不同的n0，n0=60f/p。

    工作原理如下：

    對(duì)稱3相繞組通入對(duì)稱3相電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)線切割轉(zhuǎn)子繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生e和i，轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來(lái)，轉(zhuǎn)子輸出機(jī)械能量，帶動(dòng)機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來(lái)。

    轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nB、下面再說(shuō)說(shuō)同步電機(jī)：

    同步電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組工作時(shí)加直流勵(lì)磁，由外部機(jī)械力帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，n0的方向與轉(zhuǎn)矩T方向相反，定子中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（電磁感應(yīng)原理），然后輸出電壓。

    同步電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組工作時(shí)加直流勵(lì)磁，定子通3相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

    C、補(bǔ)充說(shuō)明：

    發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。

    發(fā)電機(jī)的分類可歸納如下：

    發(fā)電機(jī){直流發(fā)電機(jī)

    交流發(fā)電機(jī){同步發(fā)電機(jī)

    異步發(fā)電機(jī)(很少采用)

    交流發(fā)電機(jī)還可分為單相發(fā)電機(jī)與三相發(fā)電機(jī)。

    D、同步電機(jī)和異步電機(jī)區(qū)別：（下面有三種回答供參考）

    1，同步與異步的最大區(qū)別就在于看他門的轉(zhuǎn)子速度是不是與定子旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)速度一致，如果轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與定子是一樣的，那就叫同步電動(dòng)機(jī)，如果不一致，就叫異步電動(dòng)機(jī)......

    2，當(dāng)極對(duì)數(shù)一定時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率之間有嚴(yán)格的關(guān)系，用電機(jī)專業(yè)術(shù)語(yǔ)說(shuō)，就是同步。異步電機(jī)也叫感應(yīng)電機(jī)，主要作為電動(dòng)機(jī)使用，其工作時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是小于同步電機(jī)。

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