電力系統(tǒng)自動裝置試題和答案

1、1發(fā)電機組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進(jìn)入 狀態(tài)，其暫態(tài)過程要，以減小對電力系統(tǒng)的擾動。( C )A異步運行，短B異步運行，長C同步運行，短D同步運行，長2. 最大勵磁限制是為而米取的安全措施。( D )A防止發(fā)電機定子繞組長時間欠勵磁B防止發(fā)電機定子繞組長時間過勵磁C防止發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組長時間欠勵磁D防止發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組長時間過勵磁3. 當(dāng)發(fā)電機組與電網(wǎng)間進(jìn)行有功功率交換時，如果發(fā)電機的電壓落后電網(wǎng)電壓，則發(fā)電機。( C )A發(fā)出功率，發(fā)電機減速B發(fā)出功率，發(fā)電機增速C吸收功率，發(fā)電機減速D吸收功率，發(fā)電機增速4. 同步發(fā)電機的運行特性與它的值的大小有關(guān)'( D )A轉(zhuǎn)子電流B定子電流C轉(zhuǎn)速D空

2、載電動勢5自動并列裝置檢測并列條件的電壓人們通常成為 <( A )A整步電壓B脈動電壓C線性電壓D并列電壓6只能在10萬千瓦以下小容量機組中采用的勵磁系統(tǒng)是 <A靜止勵磁機系統(tǒng)B直流勵磁機系統(tǒng)C交流勵磁機系統(tǒng)D發(fā)電機自并勵系統(tǒng)7. 自動低頻減載裝置是用來解決 事故的重要措施之一（ C ）A少量有功功率缺額B少量無功功率缺額C嚴(yán)重有功功率缺額D嚴(yán)重?zé)o功功率缺額22 / 188. 并列點兩側(cè)僅有電壓幅值差存在時仍會導(dǎo)致主要為 的沖擊電流，其值與電壓差成 。（ B ）A有功電流分量，正比B無功電流分量，正比C有功電流分量，反比D無功電流分量，反比9. 由于勵磁控制系統(tǒng)具有慣性，在遠(yuǎn)距離輸

3、電系統(tǒng)中會引起。（ D ）A進(jìn)相運行B高頻振蕩C欠勵狀態(tài)D低頻振蕩10. 容量為 的同步發(fā)電機組都普遍采用交流勵磁機系統(tǒng)。（D ）A 50MW以下B 10萬千瓦以下C 10萬兆瓦以上D 100MW 以上11電網(wǎng)中發(fā)電機組在調(diào)速器的工作情況下是電網(wǎng)的 特性。（B ）A功率特性B 一次調(diào)頻頻率特性C二次調(diào)頻頻率特性D調(diào)節(jié)特性12. 調(diào)差系數(shù)30時為為。（ AA正，下傾C正，上翹13. 發(fā)電機并列操作中,為。（ AA有功電流分量C空載電流分量調(diào)差系數(shù)，調(diào)節(jié)特性）B負(fù)，下傾D負(fù)，上翹當(dāng)相角差較小時，沖擊電流主要）B無功電流分量D短路電流分量14. 調(diào)速器通常分為機械液壓調(diào)速器和調(diào)速器（ C ）A電子液

4、壓調(diào)速器B電機液壓調(diào)速器C電氣液壓調(diào)速器D電瓶液壓調(diào)速器15. 對勵磁系統(tǒng)進(jìn)行分析，首先要求寫出控制系統(tǒng)各個單元 的。（ B）A飽和函數(shù)B傳遞函數(shù)C換算關(guān)系D電壓方程二、多項選擇題。（每題2分，共10分）1. 與無限大母線并聯(lián)運行的機組，調(diào)節(jié)它的勵磁電流 不改變。（ACE）A發(fā)電機有功功率的數(shù)值B發(fā)電機無功功率的數(shù)值C功率因數(shù)角©D功率角5E發(fā)電機端電壓2. 與無限大母線并聯(lián)運行的機組，調(diào)節(jié)它的勵磁電流可以改變。( BE )A發(fā)電機有功功率的數(shù)值C發(fā)電機端電壓E功率角53. 勵磁調(diào)節(jié)器中的輔助控制對( ABCE)A提高系統(tǒng)穩(wěn)定C保護發(fā)電機的安全運行E保護變壓器的安全運行4. 控制調(diào)頻

5、器的信號(ACD)A比例調(diào)節(jié)C積分調(diào)節(jié)E脈沖調(diào)節(jié)B發(fā)電機無功功率的數(shù)值D功率因數(shù)角©具有極重要的作用B提高勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定性D保護備用電源的安全運行的基本形式有B幅值調(diào)節(jié)D微分調(diào)節(jié)5. 負(fù)荷的變化必將導(dǎo)致電力系統(tǒng)頻率的變化，由于電力系統(tǒng)本身是一個慣性系統(tǒng)，所以對頻率的變化起主要影響的是負(fù)荷變動的第一種分量。( BC )B第二種分量D第四種分量A第一種分量C第三種分量E第五種分量6. 同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是ABDA電壓控制B提咼并聯(lián)運行穩(wěn)定性C恢復(fù)頻率穩(wěn)定D控制無功功率分配E增加有功出力7. 在電力系統(tǒng)中從硬件方面看，自動裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式有：。（BCDE)A監(jiān)測系統(tǒng)B微型計算

6、機系統(tǒng)C集散控制系統(tǒng)D現(xiàn)場總線系統(tǒng)E工業(yè)控制機系統(tǒng)8. 勵磁自動控制系統(tǒng)常用的幾種指標(biāo)有(BE)A上升速度B超調(diào)量C頂值時間9. 滑差角頻率s小于某一值，相當(dāng)于 。（ BC ）A脈動電壓周期Ts小于某一值B脈動電壓周期Ts大于某一值C頻率差fs小于某一值D頻率差fs大于某一值E頻率差fs等于某一值10. 準(zhǔn)同期并列的理想條件是 。（ ABCE ）A兩側(cè)電壓頻率相等B兩側(cè)電壓幅值相等C兩側(cè)電壓相角差為零D兩側(cè)短路容量為差為零E合閘沖擊電流為零11. DCS系統(tǒng)是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的產(chǎn)物，整個系統(tǒng)的組成包括。(ADE)B錄波器D數(shù)據(jù)采集測控站）B電流量計算D無功功率計算A上位機C工控

7、機E通信線路12. 交流采樣的電量計算包括:。（ ABCDEA電壓量計算C有功功率計算E功角的計算13. 防止自動低頻減載裝置誤動作的措施有：。（ ABD）A采用自動重合閘B引入電壓過低閉鎖C引入壓力閉鎖D引入頻率急劇變化率閉鎖E引入瓦斯保護14. 電力系統(tǒng)的頻率和有功功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要的組成環(huán)節(jié)包括。（ BCDE ）A電容器B調(diào)速器C發(fā)電機組D電網(wǎng)E原動機三、填空題（每空1分，共10分）1. 靜止勵磁系統(tǒng)中發(fā)電機的勵磁電源不用勵磁機。2. 采樣定理指出采樣頻率必須大于原模擬信號頻譜中最高頻率的兩倍，則模擬信號可由采樣信號唯一表示。3勵磁頂值電壓是勵磁功率單元在 強行勵磁時可能提供的最高輸 出

8、電壓值。4自動裝置正常工作，除了必須要有硬件外，還需要 軟件支持。5集散系統(tǒng)整個系統(tǒng)由若干個 數(shù)據(jù)采集測控站和上位機及通信線路組成。6. 同步發(fā)電機組并列操作過程中，并列斷路器合閘時，沖擊電流應(yīng)盡可能小，其瞬時最大值一般不超過 12 倍的額定電流。7. 同步發(fā)電機在空載額定電壓情況下，當(dāng)電壓給定階躍響應(yīng)為 ±0%時，發(fā)電機電壓超調(diào)量應(yīng)不大于階躍量的 50%。8. 采樣定理是采樣過程中所遵循的基本定律。9勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器的作用是改善系統(tǒng)的 阻尼特性。10. 自同期并列方式不能用于 兩個系統(tǒng)間 的并列操作。11. 在遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中，勵磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差比例調(diào)節(jié)會引起低頻振蕩。12. 當(dāng)系

9、統(tǒng)發(fā)生功率缺額、頻率降低時，由于水輪發(fā)電機 啟動較快，所以在電力系統(tǒng)中把它作為緊急投入運行之用。13. 當(dāng)系統(tǒng)機組 輸入功率與負(fù)荷功率失去平衡而使頻率偏離額定值時，控制系統(tǒng)必須調(diào)節(jié)機組的出力，以保證電力系統(tǒng)頻率的偏移在允許范圍之內(nèi)。14. 頻率低于45HzHz時，就有 電壓崩潰”的危險。15. 電網(wǎng)運行中母線電壓的幅值、頻率和相角這三個參數(shù)常被指定為運行母線的狀態(tài)量。16. 自動并列裝置中 頻率差測量部分判別Ug和Ux間頻率差值大小，作為是否需要調(diào)速的依據(jù)。17. 調(diào)度在確定各發(fā)電廠的發(fā)電計劃和安排調(diào)頻任務(wù)時，一般將運行電廠分為調(diào)頻廠、調(diào)峰廠和帶基本負(fù)荷的發(fā)電廠三類。18. 在選擇解列點時，應(yīng)

10、盡量保持解列后各部分系統(tǒng)的 功率平衡，以防止頻率、電壓急劇變化。19. 對于高溫高壓的火電廠，頻率低于 46-46.5Hz時，廠用電已不能正確工作。20. 發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性是指 發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流 與無功負(fù)荷電流的關(guān)系。21. 自動并列裝置中頻率差控制任務(wù)由 頻率差測量和調(diào)節(jié)量控制兩部分組成。22. 頻率調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)發(fā)電機組轉(zhuǎn)速的基本方法是改變單位時間內(nèi)進(jìn)入原動機的動力元素。23. 自動低頻減載裝置一般應(yīng)根據(jù)最不利的運行方式下發(fā)生事故時， 實際可能發(fā)生的最大 功率缺額來考慮。24. 當(dāng)同步發(fā)電機突然零起升壓時，自動電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)保證其端電壓超調(diào)量不得超過額定電壓定值的15%，調(diào)節(jié)時間不應(yīng)大于 10S,

11、電壓擺動次數(shù)不超過3次。25在實行解列操作時，必須注意 功率平衡問題。26. 自動低頻減載末級的啟動頻率以不低于46-46.5Hz為宜。27. 發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性是指發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流與 無功負(fù)荷電流的關(guān)系。28. 自動并列裝置中頻率差測量部分判別ug和Ux間頻率差值大小，作為是否需要 調(diào)速 的依據(jù)。29. 日負(fù)荷曲線中全天不變的基本負(fù)荷由帶 基本負(fù)荷的發(fā)電廠承擔(dān)，這類電廠一般為經(jīng)濟性能好的高參數(shù)火電廠、 熱電廠 及核電廠。30. 自動低頻減載裝置一般應(yīng)根據(jù) .最不利的運行方式下發(fā)生事故時，實際可能發(fā)生的最大功率缺額來考慮。四、名詞解釋（每題3分，共15分）1. 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)在某一正常方

12、式下突然遭受大擾動后能否過渡到一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)、或恢復(fù)到原來運行狀態(tài)的能力。2. 采樣定理采樣定理是采樣過程中所遵循的基本定律， 它指出了重新恢復(fù)連續(xù)信 號所必須的最低采樣頻率。3. 勵磁電壓響應(yīng)比 通常將勵磁電壓在最初 0.4-0.5 秒內(nèi)上升的平均速率定義為勵磁電壓 響應(yīng)比。4. 自同期并列操作 是將一臺未加勵磁電流的發(fā)電機組升速到接近于電網(wǎng)頻率， 滑差角頻 率不超過允許值，且在機組的加速度小于某一給定值的條件下， （ 2 分）首先合上并列斷路器，接著立刻合上勵磁開關(guān)，給轉(zhuǎn)子加上勵磁 電流， 在發(fā)電機電動勢逐漸增長的過程中， 由電力系統(tǒng)將并列的發(fā)電 機組拉人同步運行。5. 電力系統(tǒng)靜態(tài)

13、穩(wěn)定電力系統(tǒng)在正常運行方式下， 經(jīng)受微小擾動后恢復(fù)到原來運行狀態(tài)的 能力。6. 自然調(diào)差系數(shù) 對于按電壓偏差進(jìn)行比例調(diào)節(jié)的勵磁控制系統(tǒng)， 當(dāng)調(diào)差單元退出工作 時，其固有的無功調(diào)節(jié)特性也是下傾的，稱為自然調(diào)差系數(shù)。7. 并列操作一臺發(fā)電機組在投入系統(tǒng)運行之前， 它的電壓與并列母線電壓的狀態(tài) 量往往不等， 須對待并發(fā)電機組進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整， 使之符合并列條件 后才允許斷路器 QF 合閘作并網(wǎng)運行。這一系列操作稱為并列操作。8. 高起始響應(yīng)現(xiàn)在一般大容量機組往往采用快速勵磁系統(tǒng)， 勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間 （勵磁電壓達(dá)到 95頂值電壓所需時間 ）為 01s 或更短的勵磁系統(tǒng)， 稱為高起始響應(yīng)勵磁系統(tǒng) （或

14、稱快自勵磁系統(tǒng) ）。9. 恒定交換功率控制 FTC（Flat Tie-line Control）在聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式中，控制調(diào)頻機組保持交換功率Pt 恒定， 而對系統(tǒng)的頻率并不控制。10. 電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率 -頻率特性當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時，整個系統(tǒng)的有功負(fù)荷也要隨著改變，即匕F（f）, 這種有功負(fù)荷隨頻率而改變的特性叫做負(fù)荷的功率一頻率特性。 （3 分）11. 進(jìn)相運行同步發(fā)電機欠勵磁運行時， （1 分）由滯后功率因數(shù)變?yōu)槌肮β室?數(shù)，發(fā)電機從系統(tǒng)吸收無功功率，這種運行方式稱進(jìn)相運行。 （2 分）12. 靜止勵磁系統(tǒng)靜止勵磁系統(tǒng) （發(fā)電機自并勵系統(tǒng) ）中發(fā)電機的勵磁電源不用勵磁機， 而由機

15、端勵磁變壓器供給整流裝置。 （2 分）這類勵磁裝置采用大功 率晶閘管元件，沒有轉(zhuǎn)動部分，故稱靜止勵系統(tǒng)。由于勵磁電源是由 發(fā)電機本身提供，故又稱為發(fā)電機自并勵系統(tǒng)。 （1 分）13 恒定頻率控制 FFC（Flat Frequency Control） 在聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式中， 按頻率偏差 f 進(jìn)行調(diào)節(jié)，在 f 0時， 調(diào)節(jié)結(jié)束。（ 3 分）14. 直流勵磁機勵磁系統(tǒng) 同步發(fā)電機的容量不大，勵磁電流由與發(fā)電機組同軸的直流發(fā)電機供給，即所謂直流勵磁機勵磁系統(tǒng)。15. 頻率聯(lián)絡(luò)線功率偏差控制 TBC 在聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式中既按頻差又按聯(lián)絡(luò)線路交換功率調(diào)節(jié)，（2 分）最終維持的是各地區(qū)電力系統(tǒng)

16、負(fù)荷波動就地平衡，這實 際上是系統(tǒng)調(diào)頻觀點， 這種調(diào)頻方式是大型電力系統(tǒng)或聯(lián)合電力系統(tǒng) 中常用的一種方法。五、簡答題（每題 5 分，共 25分）1. 簡述同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)兩個組成部分及各部分的作用。 同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)一般由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩個部分 組成，勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供直流電流，即勵磁電流； 勵磁調(diào)節(jié)器根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵磁功率單元的輸 出。2. 簡述電力系統(tǒng)自動裝置的主要結(jié)構(gòu)形式。 微型計算機系統(tǒng)工業(yè)控制計算機系統(tǒng) 集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)3. 簡述發(fā)電機調(diào)節(jié)特性的類型及其特點>0為正調(diào)差系數(shù)，其調(diào)節(jié)特性下傾， 即發(fā)電機端電壓隨無功電流增

17、 大而降低。<0 為負(fù)調(diào)差系數(shù)，其調(diào)節(jié)特性上翹，發(fā)電機端電壓隨無功電流增 大而上升。=0 稱為無差特性，這時發(fā)電機端電壓恒為定值。4. 簡述電力系統(tǒng)低頻振蕩產(chǎn)生的原因。1）勵磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差比例調(diào)節(jié)；2）控制系統(tǒng)具有慣性。5. 簡述電力系統(tǒng)安全自動控制裝置的主要任務(wù)。它們的主要任務(wù)是， 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時， 按照預(yù)訂的控制準(zhǔn)則迅速作 出反應(yīng)，采取必要的措施避免事故擴大。6. 簡述自動并列裝置的輸出控制信號有哪些。(1) 調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速的增速、減速信號。(2) 調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓的升壓、降壓信號。(3) 并列斷路器合閘脈沖控制信號。7. 簡述同步發(fā)電機組并列時應(yīng)遵循的原則。(1)并列斷路器合閘

18、時，沖擊電流應(yīng)盡可能小，其瞬時最大值一般不 超過12倍的額定電流。(2)發(fā)電機組并入電網(wǎng)后， 應(yīng)能迅速進(jìn)入同步運行狀態(tài)， 其暫態(tài)過程 要短，以減小對電 力系統(tǒng)的擾動。8. 簡述勵磁調(diào)節(jié)器特性進(jìn)行調(diào)整主要是為了滿足運行方面的哪些要 求。發(fā)電機投入和退出運行時， 能平穩(wěn)地改變無功負(fù)荷， 不致發(fā)生無功 功率的沖擊；保證并聯(lián)運行的發(fā)電機組間無功功率的合理分配。9 簡述電力系統(tǒng)負(fù)荷的由哪幾種不同分量組成。 第一種是頻率較高的隨機分量，其變化周期一般小于10s；第二種為脈動分量，變化幅度較大，變化周期在10s 3min 之間；第三種為變化很緩慢的持續(xù)分量10. 簡述當(dāng)系統(tǒng)頻率降低較大時，對汽輪機的影響。運

19、行經(jīng)驗表明，某些汽輪機在長時期低于頻率4949. 5Hz以下運行 時，葉片容易產(chǎn)生裂紋，當(dāng)頻率低到 45Hz附近時，個別級的葉片可能發(fā) 生共振而引起斷裂事故。11. 簡述自動并列裝置中頻率差調(diào)整的任務(wù)。 將待并發(fā)電機的頻率調(diào)整到接近于電網(wǎng)頻率時， 頻率差趨向并列條件 允許的范圍， 以促成并列的實現(xiàn)。 如果待并發(fā)電機的頻率低于電網(wǎng)頻 率，則要求發(fā)電機升速，發(fā)升速脈沖。反之，應(yīng)發(fā)減速脈沖。 發(fā)電機的轉(zhuǎn)速按照比例調(diào)節(jié)準(zhǔn)則， 當(dāng)頻率差值較大時， 發(fā)出的調(diào)節(jié)量 相應(yīng)大些。當(dāng)頻率差值較小時，發(fā)出的調(diào)節(jié)量也就小些，以配合并列 操作的工作.12. 簡述頻率降低時發(fā)生的電壓崩潰現(xiàn)象。當(dāng)頻率降低時，勵磁機、發(fā)電機

20、等的轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低，由于發(fā)電機的電 動勢下降和電動機轉(zhuǎn)速降低， 加劇了系統(tǒng)無功不足情況， 使系統(tǒng)電壓 水平下降。運行經(jīng)驗表明，當(dāng)頻率降至 4645Hz時，系統(tǒng)電壓水平受到嚴(yán)重影 響，當(dāng)某些中樞點電壓低于某一臨界值時，將出現(xiàn)所謂 “電壓崩潰 ”現(xiàn) 象，系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性遭到破壞，最后導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解。13. 簡述電力系統(tǒng)中實現(xiàn)頻率和有功功率自動調(diào)節(jié)的方法。1）主導(dǎo)發(fā)電機法；2）同步時間發(fā)（積差調(diào)節(jié)） ；3）聯(lián)合自動調(diào)頻。14. 簡述當(dāng)系統(tǒng)頻率降低較大時，對汽輪機的影響。運行經(jīng)驗表明，某些汽輪機在長時期低于頻率4949. 5Hz以下運行 時，葉片容易產(chǎn)生裂紋，當(dāng)頻率低到 45Hz附近時，個別級的葉片可 能

21、發(fā)生共振而引起斷裂事故。15. 簡述自動并列裝置中電壓差調(diào)整的任務(wù)。 是在并列操作過程中自動調(diào)節(jié)待并發(fā)電機的電壓值， 使電壓差條件符 合并列的要求。 當(dāng)電壓差絕對值小于設(shè)定的允許電壓差值， 則不進(jìn)入 電壓調(diào)整控制程序； 如電壓差絕對值大于設(shè)定的允許電壓差值， 就進(jìn) 入電壓控制調(diào)整程序。六、計算題 （每題 10 分，共 20 分）求事故情況下的穩(wěn)態(tài)頻率值。解：課本（ 168 頁）例題 6-1問各機組承擔(dān)的無功負(fù)荷增量是多少？母線電壓變化量是多少？ 解：課本（ 72 頁）例題 3-1求系統(tǒng)頻率由 50Hz 下降到 47Hz 時，負(fù)荷功率變化的百分?jǐn)?shù)及負(fù)荷 調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù) KL* 。解：課本（ 127 頁）例題 5-1求接入自動低頻減載裝置的功率總數(shù) APl max。解：課本（172頁）例題6-2七、論述題（共15分）1試述準(zhǔn)同期并列裝置采用恒定越前相角原理存在的問題。裝置所取的提前量信號是脈動電壓到達(dá)0° 恒定相角發(fā)出合閘信只有當(dāng)s等于整定滑差sy°時，并列時的合閘相角差0° ；當(dāng)S大于整定滑差syo時，并列時的合閘相角差 將增大；當(dāng)s小于整定滑差syo時，并列時的合閘相角差 將減??；因此，不 能保證合閘時0°。2試述勵磁調(diào)節(jié)器的輔助控制與正常情況下的自動控制的區(qū)別，常見的輔助控制器有哪些？舉列說明其中兩種輔助控制器的作用。輔