電力系統(tǒng)安全技術(shù)培訓(xùn)試題一、引言電力系統(tǒng)作為國民經(jīng)濟(jì)的命脈，其安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到社會的穩(wěn)定與發(fā)展。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、新能源的大量接入以及電力市場化改革的深入推進(jìn)，電力系統(tǒng)的復(fù)雜性和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。為進(jìn)一步提升電力從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)和安全意識，夯實(shí)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行基礎(chǔ)，特組織本次電力系統(tǒng)安全技術(shù)培訓(xùn)，并輔以以下試題進(jìn)行檢驗(yàn)與鞏固。本試題旨在考察學(xué)員對電力系統(tǒng)安全核心概念、關(guān)鍵技術(shù)、運(yùn)行規(guī)程及應(yīng)急處置等方面的理解與應(yīng)用能力。二、試題部分（一）判斷題（每題1分，共5分，正確的打√，錯誤的打×）1.電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行是指電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行和承受一定擾動后，能保持對用戶正常供電的能力。（）2.電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流最大，因此其對系統(tǒng)的危害也一定最嚴(yán)重。（）3.繼電保護(hù)裝置的“四性”是指選擇性、速動性、靈敏性和可靠性，其中可靠性是首要要求。（）4.電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整主要由發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器完成，其調(diào)整能力有限，二次調(diào)整則由調(diào)頻器實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。（）5.在電力系統(tǒng)事故處理中，為防止事故擴(kuò)大，值班調(diào)度員有權(quán)越級發(fā)布指令。（）（二）單選題（每題2分，共10分）1.以下哪項(xiàng)不是衡量電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的指標(biāo)？（）A.功角穩(wěn)定儲備系數(shù)B.電壓穩(wěn)定裕度C.暫態(tài)穩(wěn)定時(shí)間D.靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)2.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，首先動作的是（），以快速切除故障，限制故障影響范圍。A.自動重合閘裝置B.繼電保護(hù)裝置C.穩(wěn)定控制裝置D.勵磁調(diào)節(jié)裝置3.在電力系統(tǒng)中，以下哪種措施主要用于提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定？（）A.安裝快速真空斷路器B.采用自動重合閘C.提高線路額定電壓等級D.配置電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）4.“N-1”準(zhǔn)則是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行中常用的安全準(zhǔn)則，其含義是（）。A.系統(tǒng)中任一元件無故障停運(yùn)后，系統(tǒng)仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行和正常供電B.系統(tǒng)中任兩元件同時(shí)無故障停運(yùn)后，系統(tǒng)仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行和正常供電C.系統(tǒng)中所有元件都正常運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)D.系統(tǒng)中至少有一個元件處于備用狀態(tài)5.電力系統(tǒng)發(fā)生大擾動后，各同步發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行的能力稱為（）。A.靜態(tài)穩(wěn)定B.暫態(tài)穩(wěn)定C.動態(tài)穩(wěn)定D.電壓穩(wěn)定（三）多選題（每題3分，共15分，每題至少有兩個正確答案，多選、少選、錯選均不得分）1.保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的“三道防線”包括（）。A.由繼電保護(hù)和斷路器等組成的快速切除故障的第一道防線B.由穩(wěn)定控制裝置等組成的防止穩(wěn)定破壞的第二道防線C.由失步解列、低頻低壓減載等裝置組成的防止大面積停電的第三道防線D.由調(diào)度人員手動操作組成的最后一道防線2.電力系統(tǒng)中常見的大擾動包括（）。A.各種短路故障B.大容量發(fā)電機(jī)、變壓器或線路的突然切除C.負(fù)荷的突然大幅度變化D.電力系統(tǒng)的正常倒閘操作3.影響電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的主要因素有（）。A.故障切除時(shí)間B.故障類型和故障點(diǎn)位置C.發(fā)電機(jī)的慣性常數(shù)D.系統(tǒng)的運(yùn)行方式4.電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的主要措施包括（）。A.改變發(fā)電機(jī)的勵磁電流B.調(diào)節(jié)變壓器的分接頭C.投入或切除無功補(bǔ)償設(shè)備D.調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行方式，改變無功功率分布5.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能包括（）。A.數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）B.自動發(fā)電控制（AGC）與經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（EDC）C.狀態(tài)估計(jì)與安全分析D.繼電保護(hù)整定計(jì)算（四）簡答題（每題5分，共25分）1.簡述電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的定義及其包含的主要方面。2.什么是電力系統(tǒng)的同步穩(wěn)定？根據(jù)擾動大小和過程長短，同步穩(wěn)定可分為哪幾類？3.簡述電力系統(tǒng)低頻減載裝置的作用及其基本工作原理。4.在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，調(diào)度人員在進(jìn)行操作時(shí)應(yīng)遵循哪些基本原則？5.簡述電力系統(tǒng)事故處理的一般原則。（五）案例分析題（每題10分，共40分）1.案例一：系統(tǒng)電壓異常某地區(qū)電網(wǎng)在夏季用電高峰期，因局部區(qū)域無功補(bǔ)償不足，導(dǎo)致該區(qū)域電壓持續(xù)偏低，接近合格下限。部分用戶反映用電設(shè)備無法正常啟動。*請分析導(dǎo)致該區(qū)域電壓偏低的可能原因（至少列出三點(diǎn)）。*作為調(diào)度運(yùn)行人員，可采取哪些措施來恢復(fù)該區(qū)域的電壓至正常水平？（至少列出四點(diǎn)）2.案例二：線路故障跳閘某220kV線路發(fā)生A相接地短路故障，線路兩側(cè)保護(hù)正確動作，斷路器跳閘。故障切除后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)為線路下方樹障引起。*請簡述線路發(fā)生單相接地短路時(shí)，可能出現(xiàn)的主要現(xiàn)象（從調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)角度）。*線路跳閘后，調(diào)度員應(yīng)如何進(jìn)行事故處理？請簡述主要步驟。3.案例三：發(fā)電機(jī)失磁某電廠一臺發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中，因勵磁系統(tǒng)故障導(dǎo)致失磁。*請分析發(fā)電機(jī)失磁后，對發(fā)電機(jī)本身及電力系統(tǒng)可能產(chǎn)生哪些影響？*針對發(fā)電機(jī)失磁故障，運(yùn)行人員應(yīng)采取哪些應(yīng)急處理措施？4.案例四：系統(tǒng)頻率降低某日，因某大型電廠機(jī)組突發(fā)跳閘，導(dǎo)致系統(tǒng)有功功率嚴(yán)重缺額，系統(tǒng)頻率持續(xù)下降，最低降至48.5Hz。*請分析系統(tǒng)頻率下降的主要危害。*此時(shí)，電力系統(tǒng)中可能有哪些自動裝置會動作？其目的是什么？調(diào)度員應(yīng)如何配合處理以恢復(fù)系統(tǒng)頻率？三、參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（要點(diǎn)）（注：此處僅提供各題型參考答案要點(diǎn)及評分思路，詳細(xì)評分細(xì)則可根據(jù)實(shí)際培訓(xùn)要求制定。）（一）判斷題1.√2.×（三相短路電流最大，但單相接地故障發(fā)生概率最高，綜合危害需具體分析）3.√4.√5.√（二）單選題1.C2.B3.C4.A5.B（三）多選題1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABC（四）簡答題1.定義：電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在運(yùn)行中承受各種擾動時(shí)，能保持系統(tǒng)各元件不發(fā)生損壞，各母線電壓和系統(tǒng)頻率在允許范圍內(nèi)，從而維持對用戶正常供電的能力。（2分）主要方面：包括同步穩(wěn)定（暫態(tài)穩(wěn)定、動態(tài)穩(wěn)定、靜態(tài)穩(wěn)定）、電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定以及防止大面積停電。（3分，每個方面0.5-1分，答對核心即可）2.同步穩(wěn)定：指電力系統(tǒng)中所有同步發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行和承受擾動后，保持或恢復(fù)同步運(yùn)行狀態(tài)的能力。（2分）分類：靜態(tài)穩(wěn)定（小擾動）、暫態(tài)穩(wěn)定（大擾動，短過程）、動態(tài)穩(wěn)定（大擾動，長過程）。（3分，每個分類1分）3.作用：當(dāng)系統(tǒng)頻率降低到一定程度時(shí)，自動切除部分次要負(fù)荷，使系統(tǒng)有功功率重新平衡，防止頻率進(jìn)一步下降，避免系統(tǒng)崩潰。（2分）基本原理：裝置持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)頻率，當(dāng)頻率低于整定值且持續(xù)一定時(shí)間后，按預(yù)設(shè)的輪次和延時(shí)，依次切除預(yù)先設(shè)定的負(fù)荷線路，直至系統(tǒng)頻率恢復(fù)到允許值或不再繼續(xù)下降。（3分，要點(diǎn)：測頻、整定頻率、延時(shí)、分級切除）4.基本原則：*操作前必須明確操作目的，核對模擬圖與現(xiàn)場實(shí)際情況。*嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”（操作票、工作票；交接班制、巡回檢查制、設(shè)備定期試驗(yàn)輪換制）。*操作中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)護(hù)制度，按操作票順序逐項(xiàng)操作，嚴(yán)禁跳項(xiàng)、漏項(xiàng)或擅自更改操作順序。*確保操作過程中不危及人身和設(shè)備安全，不影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和對重要用戶的供電。*操作后應(yīng)檢查操作質(zhì)量，設(shè)備狀態(tài)是否正確。（每點(diǎn)1分，答對五點(diǎn)即可得滿分，其他合理原則酌情給分）5.一般原則：*迅速限制事故發(fā)展，消除事故根源，解除對人身和設(shè)備安全的威脅。*用一切可能的方法保持對重要用戶的正常供電。*盡快恢復(fù)對已停電用戶的供電，尤其是重要用戶。*調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式，使其恢復(fù)正常。*在事故處理中，應(yīng)首先保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和頻率、電壓的正常。（每點(diǎn)1分，答對五點(diǎn)即可得滿分，其他合理原則酌情給分）（五）案例分析題1.案例一：系統(tǒng)電壓異常*可能原因：（每點(diǎn)1分，答對三點(diǎn)即可得3分）1.該區(qū)域無功電源不足，如發(fā)電機(jī)勵磁頂值限制、無功補(bǔ)償裝置未投入或容量不足。2.區(qū)域內(nèi)負(fù)荷增長過快，超出了原有無功供應(yīng)能力。3.與主網(wǎng)連接的線路電抗較大，輸送無功能力受限，導(dǎo)致電壓降過大。4.局部地區(qū)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，線路過長，損耗過大。*措施：（每點(diǎn)1.75分，答對四點(diǎn)即可得7分）1.指令該區(qū)域內(nèi)發(fā)電機(jī)增加勵磁，增發(fā)無功（在允許范圍內(nèi)）。2.投入該區(qū)域內(nèi)的無功補(bǔ)償裝置，如電容器組、SVG等。3.調(diào)整主變壓器分接頭，提高二次側(cè)電壓。4.聯(lián)系上級調(diào)度，請求從主網(wǎng)通過聯(lián)絡(luò)線輸送更多無功功率。5.適當(dāng)限制該區(qū)域內(nèi)部分無功消耗大的負(fù)荷，或調(diào)整負(fù)荷曲線。6.檢查并消除線路過負(fù)荷等可能導(dǎo)致電壓進(jìn)一步下降的因素。2.案例二：線路故障跳閘*主要現(xiàn)象：（每點(diǎn)2分，答對三點(diǎn)即可得3分）1.調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)顯示該線路電流突然增大，隨后降至零。2.線路保護(hù)裝置動作信號燈亮，保護(hù)動作信息（如“距離I段動作”、“零序I段動作”等）在后臺監(jiān)控系統(tǒng)顯示。3.線路兩側(cè)斷路器位置指示變?yōu)榉珠l狀態(tài)。4.故障相電壓降低，非故障相電壓可能升高（接地故障時(shí)）。5.系統(tǒng)潮流重新分布，可能導(dǎo)致其他相關(guān)線路或設(shè)備潮流增大。*事故處理主要步驟：（每點(diǎn)1.4分，答對七點(diǎn)即可得7分）1.立即確認(rèn)故障線路名稱、編號、故障相別、保護(hù)動作情況及斷路器跳閘情況。2.檢查系統(tǒng)潮流、電壓、頻率是否正常，有無其他設(shè)備跳閘或異常。3.若為永久性故障，匯報(bào)值班負(fù)責(zé)人，通知巡線人員盡快查找故障點(diǎn)。4.根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式和負(fù)荷情況，決定是否需要調(diào)整其他線路潮流，或轉(zhuǎn)移負(fù)荷。5.待故障點(diǎn)找到并隔離或排除后，根據(jù)調(diào)度指令，按照規(guī)程進(jìn)行試送電操作。6.試送電成功后，恢復(fù)正常運(yùn)行方式；若不成功，查明原因并匯報(bào)。7.做好事故記錄和分析。3.案例三：發(fā)電機(jī)失磁*影響：（對發(fā)電機(jī)本身影響3分，對系統(tǒng)影響2分，共5分）*對發(fā)電機(jī)本身：1.失磁后，發(fā)電機(jī)從系統(tǒng)吸收大量無功，定子電流增大，可能導(dǎo)致定子繞組過熱。2.轉(zhuǎn)子出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩，引起發(fā)電機(jī)振動增大，可能損壞機(jī)組。3.勵磁系統(tǒng)無勵磁電流，轉(zhuǎn)子繞組可能因感應(yīng)出交變電流而發(fā)熱。*對電力系統(tǒng)：1.導(dǎo)致系統(tǒng)無功儲備減少，若失磁發(fā)電機(jī)容量較大，可能引起系統(tǒng)電壓下降，甚至導(dǎo)致電壓崩潰。2.造成系統(tǒng)無功潮流重新分布，可能使其他發(fā)電機(jī)過勵磁，或某些線路、設(shè)備過負(fù)荷。3.影響系統(tǒng)穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致系統(tǒng)失步或大面積停電。*應(yīng)急處理措施：（每點(diǎn)1分，共5分）1.立即減負(fù)荷，爭取維持發(fā)電機(jī)同步運(yùn)行（若失磁保護(hù)未動作且具備條件時(shí)）。2.若失磁保護(hù)動作跳閘，應(yīng)確認(rèn)斷路器已斷開，做好安全措施，檢查失磁原因。3.若失磁保護(hù)未動作，且無法維持同步運(yùn)行，應(yīng)立即手動將發(fā)電機(jī)解列。4.密切監(jiān)視系統(tǒng)電壓和其他機(jī)組運(yùn)行情況，必要時(shí)投入系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置。5.匯報(bào)調(diào)度，通知檢修人員對勵磁系統(tǒng)進(jìn)行檢查和處理。4.案例四：系統(tǒng)頻率降低*主要危害：（每點(diǎn)1分，共4分）1.影響用戶用電質(zhì)量，導(dǎo)致電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，影響工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。2.汽輪機(jī)等設(shè)備在低頻下運(yùn)行，可能產(chǎn)生共振，造成機(jī)械損傷。3.發(fā)電機(jī)出力降低，甚至可能失步。4.某些保護(hù)裝置（如低頻保護(hù)）可能誤動，擴(kuò)大事故。5.長期低頻運(yùn)行會縮短設(shè)備壽命。*自動裝置及調(diào)度配合：（自動裝置及目的3分，調(diào)度配合3分，共6分）*可能動作的自動裝置及目的：1.低頻減載裝置：自動切除部分負(fù)荷，減少有功缺額，阻止頻率繼續(xù)下降，是防止系統(tǒng)崩潰的重要措施。2.自動低頻自啟動裝置：啟動備用發(fā)電機(jī)組，增加有功出力。3.抽水蓄能電站由抽水工況轉(zhuǎn)為發(fā)電工況：快速提供有功支持。4.發(fā)電機(jī)調(diào)速器：試圖增加出力，但在嚴(yán)重缺額時(shí)作用有限。*調(diào)度員配合處理：1.立即檢查頻率下降原因，確認(rèn)失電負(fù)荷容量。2.迅速指令未失步的發(fā)電機(jī)（尤其是調(diào)頻機(jī)組）增加有功出力至最大允許值。3.啟動系統(tǒng)內(nèi)備用電源或備用機(jī)組，盡快恢復(fù)出力。4.按照事故