電力系統(tǒng)自動(dòng)化習(xí)題及答案

1、第一章 發(fā)電機(jī)的白動(dòng)并列習(xí)題1 1、同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)列方式有幾種？在操作程序上有何區(qū)別？并網(wǎng)效果上有何特點(diǎn)？分類：準(zhǔn)同期，自同期程序：準(zhǔn)：在待并發(fā)電機(jī)加勵(lì)磁，調(diào)節(jié)其參數(shù)使之參數(shù)符合并網(wǎng)條件，并入電網(wǎng)。自：不在待并電機(jī)加勵(lì)磁，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，并列斷路器合閘，之后加 勵(lì)磁，由系統(tǒng)拉入同步。特點(diǎn)：準(zhǔn)；沖擊電流小，合閘后機(jī)組能迅速同步運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)影響最小自：速度快，控制操作簡(jiǎn)單，但沖擊電流大，從系統(tǒng)吸收無(wú)功，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓短時(shí)下降2 2、同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列的理想條件是什么？實(shí)際條件的允許差各是多少？相角相等：a e=0 a G=a X相位差接近，誤差不大于 53 3、幅值和頻率分別不滿足準(zhǔn)同期理想并

2、列條件時(shí)對(duì)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)分別有何影響？幅值差：合閘時(shí)產(chǎn)生沖擊電流，為無(wú)功性質(zhì)，對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組產(chǎn)生作用力。頻率差：因?yàn)轭l率不等產(chǎn)生電壓差，這個(gè)電壓差是變化的，變化值在0-2Um之間這種瞬時(shí)值的幅值有規(guī)律地時(shí)大時(shí)小變化的電壓成為拍振電壓。 它產(chǎn)生的 拍振電流也時(shí)大時(shí)小變化， 有功分量和轉(zhuǎn)子電流作用產(chǎn)生的力矩也時(shí)大時(shí) 小變化， 使發(fā)電機(jī)振動(dòng)。頻率差大時(shí)，無(wú)法拉入同步。4 4、何為正弦脈動(dòng)電壓？如何獲得？包含合閘需要的哪些信息？如何從波形上理想條件:實(shí)際條件待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)幅值相等:UG=UX電壓差 Us 不能超過(guò)額定電壓的 5%-10%頻率相等:3 G=3 X頻率差不超過(guò)額定的 0.2%-0.5%獲

3、得？5 5、何為線形整步電壓？如何得到線形整步電壓？線性整步電壓的特點(diǎn)是什么？6 6、線性整步電壓形成電路由幾局部組成？各局部的作用是什么？根據(jù)電網(wǎng)電壓和發(fā)電機(jī)端電壓波形繪制出各局部對(duì)應(yīng)的波形圖。書(shū)上第 13 頁(yè)，圖 1-12組成：由整形電路，相敏電路，濾波電路組成作用：整形電路：是將 Ug 和 Ux 的正弦波轉(zhuǎn)變成與其頻率和相位相同的一系歹 0 方波，其幅 值與 Ug和 Ux 無(wú)關(guān)。相敏電路：是在兩個(gè)輸出信號(hào)電平相同時(shí)輸出高電平，兩者不同時(shí)輸出低電平。濾波電路：有低通濾波器和射極跟隨器組成， 為獲得線性整步電壓 Us 和&e 的線性相 關(guān)，采用濾波器使波形平滑7 7、簡(jiǎn)述合閘條件的計(jì)

4、算過(guò)程。Step 1 :計(jì)算 Usmin,如果 Usminv USy 轉(zhuǎn) Step 2 ;否那么調(diào)整 G 來(lái)改變 UGStep 2 : 3 sy 的計(jì)算Step 3 :如果 3 s v 3 sy 繼續(xù) Step 4 ;否那么調(diào)整 G 來(lái)改變 3 G, 3 s= 3 G-w XStep 4 : a e 的計(jì)算：a e=tYJ?3 sStep5 : a e a ey 合閘；否那么調(diào)整 G 來(lái)改變 3 G,從而 a e8 8、 簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)并列后由不同步到同步的過(guò)程要求畫(huà)圖配合說(shuō)明。書(shū)上第 7 頁(yè)，圖 1-4說(shuō)明：1、如果發(fā)電機(jī)電壓 Ug 超前電網(wǎng)電壓 Ux,發(fā)電機(jī)發(fā)出功率，那么發(fā)電機(jī)將被制動(dòng)減速

5、， 當(dāng) Ug 落后 Ux,發(fā)電機(jī)吸收無(wú)功，那么發(fā)電機(jī)加速。2 、當(dāng)發(fā)電機(jī)剛并入時(shí)處于 a 電，為超前情況，Ws 下降-到達(dá) b 點(diǎn)，Wg=Wx &e 最大,W 下降，&e下降- 處于原點(diǎn)，Ug=Ux-&e=0 , Wg： Wx過(guò)原點(diǎn)后，&U 0,Wc|#總之。A-b-0-c , c-0-a ,由于阻尼等因素影響，擺動(dòng)幅度逐漸減小到同步角9 9、準(zhǔn)同期并列為什么要在 5 5 =0=0 之前提前發(fā)合閘脈沖？提前時(shí)間取決于什么？恒定越前時(shí)間并列裝置的恒定越前時(shí)間如何設(shè)定？ 1010、恒定越前時(shí)間并列裝置如何檢測(cè) 3 3 s3s|tyj|時(shí)，即恒定超前相角電平檢測(cè)器失于

6、恒定越前時(shí)間電平檢測(cè)器動(dòng)作時(shí)，才說(shuō)明這是的 W&、于允許滑差的頻率 Wsy1111、恒定越前時(shí)間并列裝置如何檢測(cè)發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓的超前滯后？1212、數(shù)字式白動(dòng)準(zhǔn)同期裝置主要輸入信號(hào)和輸出信號(hào)有哪些？輸入信號(hào)：指發(fā)電機(jī)和母線電壓互感器二次側(cè)交流電壓信號(hào)中提取交流電壓幅值信號(hào)，頻率測(cè)量信號(hào)輸出信號(hào)：發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的增速、減速信號(hào)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓的升降壓，降壓信號(hào)，并列斷路器合閘脈沖控制信號(hào)第二章 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁白動(dòng)控制系統(tǒng)1 1、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁白動(dòng)調(diào)節(jié)的作用是什么？(1)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，維持發(fā)電機(jī)或系統(tǒng)某點(diǎn)電壓水平；(2)在并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)之間，合理分配機(jī)組問(wèn)的無(wú)功負(fù)荷；(3)

7、提高發(fā)電機(jī)靜穩(wěn)定極限。(4)提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定；(5)限制發(fā)電機(jī)突然卸載時(shí)電壓上升；(6)發(fā)電機(jī)故障時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)行快速滅磁。2 2、同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)有哪幾種？各有何特點(diǎn)？a：直流勵(lì)磁機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靠機(jī)械整流+換向，維護(hù)量大，造價(jià)高，勵(lì)磁系統(tǒng)容量受限 制b：交流勵(lì)磁系統(tǒng)：勵(lì)磁系統(tǒng)容量不受限制，不受電網(wǎng)十?dāng)_，可靠性高，維護(hù)量小，絕 緣壽命長(zhǎng)；但無(wú)法對(duì)勵(lì)磁回路直接進(jìn)行測(cè)量，無(wú)法對(duì)整流元件工作進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)整 流元件可靠性要求高。c：靜止勵(lì)磁系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高；不需要通州勵(lì)磁機(jī)，縮短主軸長(zhǎng)度，可獲得很快的勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度3 3、何謂靜態(tài)穩(wěn)定？何為暫態(tài)穩(wěn)定？靜態(tài)穩(wěn)定：指電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下

8、，經(jīng)受微小擾動(dòng)后恢復(fù)原運(yùn)行狀態(tài)的能力暫態(tài)穩(wěn)定：指電力系統(tǒng)在某一正常運(yùn)行方式下突然遭受較大擾動(dòng)后，能否過(guò)渡到一個(gè)新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)或恢復(fù)到原運(yùn)行狀態(tài)的能力4 4、何謂強(qiáng)勵(lì)？強(qiáng)勵(lì)的根本作用是什么？衡量強(qiáng)勵(lì)性能的指標(biāo)有哪兩方面？具體指標(biāo)是什么？如何定義？概念：當(dāng)系統(tǒng)電壓大大降低時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源會(huì)自動(dòng)迅速增加勵(lì)磁電流，這種作 用叫做強(qiáng)勵(lì)。作用：(1)作用：有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；有助于繼電保護(hù)的正確動(dòng)作；有助于縮短短路故障切除后母線電壓的恢復(fù)時(shí)間;有助于電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)過(guò)程；指標(biāo)：強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)KHSE；勵(lì)磁電壓響應(yīng)比5 5、何謂滅磁？常見(jiàn)的三種滅磁方法是什么？如何實(shí)現(xiàn)？(1)滅磁：使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的磁場(chǎng)

9、盡快地減弱到最低程度。(2)滅磁方法：勵(lì)磁繞組對(duì)恒定電阻放電滅磁；將轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組自動(dòng)接到放電電阻滅勵(lì)磁繞組對(duì)非線性電阻放電滅磁；在這整個(gè)滅磁過(guò)程中始終保持轉(zhuǎn)子繞組的端電壓為最大值不變，直至勵(lì)磁回路斷開(kāi)位置全控整流橋逆變滅磁；應(yīng)用晶閘管的有緣特性來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)子回路的快速滅磁6 6、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的根本組成有哪些？畫(huà)出白動(dòng)勵(lì)磁控制系統(tǒng)方框圖。書(shū)上圖 2-24根本組成局部：測(cè)量比擬單元，綜合放大單元，移相觸發(fā)單元，自動(dòng)手動(dòng)的自動(dòng)切 換。7 7、對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜特性調(diào)整的根本要求是什么？a、保證并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)組問(wèn)無(wú)功電流的合理分配，即改變調(diào)差系統(tǒng)。b、保證發(fā)電機(jī)能平穩(wěn)地投入和退出工作，平穩(wěn)地改變無(wú)功負(fù)荷，而不發(fā)

10、生無(wú)功功率的沖擊現(xiàn)象，即上下平移無(wú)功調(diào)節(jié)特性8 8、何謂同步發(fā)電機(jī)組的白然調(diào)差系數(shù)？對(duì)于電壓偏差進(jìn)行比例調(diào)節(jié)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，當(dāng)調(diào)差單元退出工作時(shí)，發(fā)電機(jī)外特性 的調(diào)差系數(shù)，是不可調(diào)節(jié)的固定值當(dāng)調(diào)差單元退出工作時(shí)，發(fā)電機(jī)外特性的調(diào)差系數(shù)，用Kadj。表示。其值一般小于1,且不可調(diào)，近似無(wú)差，因此不能滿足發(fā)電機(jī)的運(yùn)行要求。9 9、在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中為要設(shè)置調(diào)差單元？如何進(jìn)行正調(diào)差接線和負(fù)調(diào)差接線？對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)外特性有何影響？a、設(shè)置調(diào)差單元是為了進(jìn)行發(fā)電機(jī)外特性的調(diào)差系數(shù)調(diào)整；b、 正接線：在發(fā)電機(jī)互感器的二次側(cè)，A,C 兩相分別接申入 Ra, Rc,在 Ra 中引入 Ic , Rc 中弓 I 入 R

11、a。極性為 Va+IcRa 和 Vc-IaRc負(fù)接線：與正接線類似，只是極性改為 Va-IcRa 和 Qc+IaRc1010、 平移發(fā)電機(jī)的外特性有何作用？發(fā)電機(jī)投入或退出電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，要能平移負(fù)荷，不引起對(duì)電網(wǎng)的沖擊，這就需要依靠平移發(fā)電機(jī)的外特性。轉(zhuǎn)移無(wú)功1111、 白動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的限制控制信號(hào)有哪些，各起什么作用？a、 最小磁限制：以便發(fā)電機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行滿足靜穩(wěn)定條件，限制發(fā)電機(jī)在允許進(jìn)相容量曲線上，從而防止發(fā)電機(jī)定子端部過(guò)熱。b、瞬時(shí)電流限制：當(dāng)勵(lì)磁機(jī)電壓到達(dá)發(fā)電機(jī)允許的勵(lì)磁頂值電壓數(shù)倍時(shí)，立即對(duì)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流加以限制，防止危及發(fā)電機(jī)的平安運(yùn)行c、最大勵(lì)磁限制：防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長(zhǎng)時(shí)間過(guò)

12、勵(lì)d、伏/赫限制器：防止發(fā)電機(jī)的端電壓與頻率比過(guò)高1212、如何通過(guò)設(shè)置反響回路增加勵(lì)磁控制系統(tǒng)穩(wěn)定性？畫(huà)出系統(tǒng)組成框圖和對(duì) 應(yīng)的傳遞函數(shù)框圖。第三章電力系統(tǒng)頻率和有功功率調(diào)節(jié)1 1、為什么說(shuō)頻率調(diào)節(jié)與有功功率調(diào)節(jié)不可分割 ？當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)荷功率增加時(shí)，系統(tǒng)就出現(xiàn)了功率缺額。此時(shí)，機(jī)組的轉(zhuǎn)速下降，整個(gè) 系統(tǒng)的頻率降低。可見(jiàn)，系統(tǒng)頻率的變化是由于發(fā)電機(jī)的負(fù)荷功率與原動(dòng)機(jī)輸入功 率之間失去平衡所致2 2、為什么說(shuō)負(fù)荷的頻率效應(yīng)起到減輕系統(tǒng)能量不平衡的作用？當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的有功負(fù)荷也要隨著改變，這種有功負(fù)荷隨著頻率而 改變的特性叫做負(fù)荷的功率-頻率特性，是負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性，也稱作負(fù)荷的調(diào)

13、節(jié)效應(yīng)，當(dāng)頻率上升時(shí)，負(fù)荷需求功率隨之增加，阻頻率的上升，頻率下降時(shí)。負(fù) 荷需求功率跟著下降，抑制頻率的下降3 3、在某電力系統(tǒng)中，與頻率無(wú)關(guān)的負(fù)荷占28%28%與頻率一次方成比例的負(fù)荷占 41%41%與頻率二次方成比例的負(fù)荷占 11%11%與頻率三次方成比例的負(fù) 荷占 20%20%當(dāng)系統(tǒng)頻率由 50Hz50Hz 下降到 48Hz48Hz 時(shí)，系統(tǒng)KL*值為多少？/ = = = 0.96/v 50+冬7?=0.28+0.4 lx 0.96+0.1 lx 0 96：+ 0.2 x 0.96:= 0.9519P,-P.v, = 0.9519-1 = -0.0481M兀* =0 96-1 = -0.

14、04A=-0 0411=I2025 0,044 4、電力系統(tǒng)頻率一次調(diào)節(jié)和二次調(diào)節(jié)有何區(qū)別？當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，頻率開(kāi)始下降，調(diào)速器起作用，增加機(jī)組的輸入功率，經(jīng)過(guò)一段 時(shí)間后運(yùn)行點(diǎn)穩(wěn)定在靠近50Hz,調(diào)整結(jié)束時(shí)頻率與額定值偏差較大一一調(diào)節(jié)結(jié)果是 有差。頻率的二次調(diào)整通過(guò)調(diào)頻器反響系統(tǒng)頻率變化，調(diào)節(jié)原動(dòng)力閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，表 現(xiàn)為一條調(diào)節(jié)特性上、下平移，可以保證調(diào)整結(jié)束時(shí)頻率與額定值偏差很小或趨丁 零 調(diào)節(jié)結(jié)果是無(wú)差的。5 5、調(diào)速器的失靈區(qū)對(duì)頻率調(diào)整有何影響 ？導(dǎo)致并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組之間有功功率分配產(chǎn)生誤差或頻率誤差。有功功率分配的最大誤差 與失靈度 成正比，而與調(diào)差系數(shù) 成反比。6 6、如何確

15、定電力系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)？在穩(wěn)定頻率下，發(fā)電機(jī)組的功率-頻率時(shí)性與負(fù)荷的功率-頻率特性曲線的交點(diǎn)，就是電力 系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)7 7、 電力系統(tǒng)調(diào)頻常用的主導(dǎo)發(fā)電機(jī)法、積差法、改良積差法，寫(xiě)出各調(diào)頻方 程，分析各白的工作特點(diǎn)。8 8、 何謂分區(qū)控制誤差 ACAC 日如何判斷發(fā)生負(fù)荷變動(dòng)的區(qū)域？如何實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)線 上無(wú)功率流？9 9、 何謂等微增率準(zhǔn)那么？為什么根據(jù)該準(zhǔn)那么能使電力系統(tǒng)運(yùn)行最經(jīng)濟(jì) ？運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組按微增率相等的原那么來(lái)分配負(fù)荷。當(dāng)系統(tǒng)微增率 入增加時(shí)，各電廠的微增率bi 也相應(yīng)增加，各電廠發(fā)出的功率也將相應(yīng) 增大，直至系統(tǒng)功率平衡，頻率上升到額定值為止。最經(jīng)濟(jì)的分配方案：系統(tǒng)中調(diào)頻電

16、廠按下式運(yùn)行：燈b2bn-=-=-=A1一11-21 -n舄系統(tǒng)微增率；dFi=bi各電廠電廠微增率；dRQi 各電廠的線損微增率，即 巧=弟/餐 R ;1010、AGCAGC 勺根本任務(wù)是什么？調(diào)整分配的負(fù)荷分配公式是什么？為什么說(shuō)它是 一種比擬理想的分配方式。1111、什么是 ZPJHZPJH 為何要實(shí)行 ZPJHZPJH1212、低頻減載時(shí)為什么切除的負(fù)荷可以小于有功缺額?第四章電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功功率調(diào)節(jié)1 1、電力系統(tǒng)常用的無(wú)功功率電源有哪些？各有何特點(diǎn)?電源類型輸出特性元件特性同步發(fā)電機(jī)即是無(wú)功電源，也是有功電源；旋轉(zhuǎn)兀件同步調(diào)相機(jī)即可輸出無(wú)功功率，也可吸收無(wú)功功率；旋轉(zhuǎn)元件并聯(lián)電容

17、器輸出感性無(wú)功功率，只能提局補(bǔ)償點(diǎn)電壓；靜止元件靜止無(wú)功補(bǔ)償器輸出感性或谷性無(wú)功，提局或降低補(bǔ)償點(diǎn)電壓靜止元件2 2、我國(guó)規(guī)定的各類用戶允許電壓偏移是多少？35kV及以上電壓供電的負(fù)荷：5% 10kV及以下電壓供電的負(fù)荷：#%低壓照明負(fù)荷：+5% ,-10%農(nóng)村電網(wǎng)正常：+7.5% , -10%農(nóng)村電網(wǎng)事故：+10% , -15%3 3、某變壓器銘牌參數(shù)為：$ $ =31.5MVA,=31.5MVA, 1101102X2X 2.5%/6.3kV2.5%/6.3kV , ,歸算到高壓側(cè)的線路阻抗為ZT=2.5+j40=2.5+j40。線路末端最大負(fù)荷功率為 30+j15MVA30+j15MVA

18、最小負(fù)荷功率為 12+j7MVA12+j7MVA 變壓器高壓側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的電壓為110kV,110kV,最小負(fù)荷時(shí)的電壓為 114kV114kV。相應(yīng)負(fù)荷母線允許電壓范圍為 66.6kV66.6kV。試 選擇變壓器分接頭。-4.572分RmaxRQ1maxX15 30 12 150=120-= 101.25kV120P1niinR QminX10 30 8 150-=120 -= 107.5kV1205=生丑生丑 2也也11 = 112.62kVU2min10.5取U1t= 107.25的分接頭,那么k =107.25= 10.25 11U2cmaxfU2max、210.5 f 101.252QcrnaUmax女2=10.5- 10.254.57X、kJ 150、10.25 J4 4、電力系統(tǒng)常用的電壓控制措施有哪些，控制的原理是什么？5 5、 如下列圖所示，變壓器變比為 110110 史短.5%.5% /11kV,/11kV,勵(lì)磁支路和線路對(duì)地電容 均被忽略。送端電壓為 120120 kVkV 且保持不變，受端電壓要求保持為 10.