电力系统不正常工作状态

2014-12-3 21:04| 编辑:电工学习网| 查看: 42886| 评论: 0

    给出了电力系统运行状态的定义，并介绍了电力系统的运行条件一般可用三组方程式，了解电力系统正常运行状态，以及电力系统控制运行的目的。
    1. 电力系统运行状态的定义
    是指电力系统在不同运行条件（如负荷水平、出力配置、系统接线、故障等）下的系统与设备的工作状况。
    2. 电力系统的运行条件一般可用三组方程式描述
    （1）一组微分方程：用来描述系统元件及其控制的动态规律；
    （2）两组代数方程：构成电力系统的正常运行的等式和不等式约束条件；
    （3）等式约束条件。
    电力系统的运行条件是由电能性质本身决定的。即系统发出的有功功率和无功功率应在任一时刻与系统随机变化的负荷功率（包括传输损耗）相等：

分别为i个发电机或其他电源设备发出的有功和无功功率；

分别为j个负荷使用的有功和无功功率；

分别为电力系统中各种有功功率和无功功率损耗。

不等式约束条件涉及供电质量和电力设备安全运行的某些参数，它们应处于安全运行的范围（上限和下限）内，如：

发电机、变压器或用电设备的功率及其上限；

母线电压及其上、下限；

输、配电线路中的电流及其上限；

系统频率及其上、下限。

    3. 电力系统正常运行状态
    （1）电力系统与电力设备中的电流在设定的路径中流动；
    （2）电力系统所有电气设备的电气参数都在规定的范围内；
    （3）电力系统电能质量符合规定；
    （4）电力系统结构有较高的可靠性；
    （5）电力系统经济运行。
    4. 电力系统控制运行的目的
    （1）通过自动的和人工的控制，使电力系统尽快摆脱不正常状态和故障状态，能够长时间在正常状态下运行；
    （2）在正常状态下运行的电力系统，所有的等式和不等式约束条件均满足，表明电力系统以足够的电功率满足负荷对电能的需求。
    5. 电力系统不正常状态
    （1）不正常运行状态：所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的电力系统工作状态。即可以理解为“电力系统与电力设备中的电流在设定的路径中流动，电力系统中某些电力设备的某些运行参数偏离规定范围”。
    （2）常见的不正常运行状态：
    ① 因负荷潮流超过电力设备的额定上限造成的电流升高；
    ② 系统中出现功率缺额而引起的频率降低；
    ③ 发电机突然甩负荷引起的发电机频率升高；
    ④ 电力系统发生振荡等。
    （3）不正常运行状态的危害：电流超过额定值引起的过负荷，使电力设备的载流部分和绝缘材料的温度超过散热条件的允许值而不断升高，造成载流导体的熔断或加速绝缘材料的老化和损坏，可能发展成故障。
    如：电压的升高有可能超过绝缘介质的耐压水平，造成绝缘击穿，短路发电机、电厂设备等。
    必须识别电力系统的不正常工作状态，通过自动和人工的方式消除这种不正常现象，使系统尽快恢复到正常运行状态。一般由继电保护装置检测到不正常状态后发出信号，或延时切除不正常工作的元件。