電力系統(tǒng)自動化習題及答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第1章 發(fā)電機的自動并列習題1、 同步發(fā)電機并網(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？分類:準同期,自同期程序：準：在待并發(fā)電機加勵磁，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：不在待并電機加勵磁，當轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，并列斷路器合閘，之后加勵磁，由系統(tǒng)拉入同步。特點：準;沖擊電流小，合閘后機組能迅速同步運行，對系統(tǒng)影響最小 自：速度快，控制操作簡單，但沖擊電流大，從系統(tǒng)吸收無功，導致系統(tǒng)電壓短時下降。2、 同步發(fā)電機準同期并列的理想條件是什么？實際條件的允許差各是多少？理想條件： 實際條件（待并發(fā)電機與系統(tǒng)）幅值相等：UG=UX 電壓差Us

2、不能超過額定電壓的5%-10%頻率相等：G=X 頻率差不超過額定的0.2%-0.5%相角相等：e=0（G=X） 相位差接近，誤差不大于5°3、 幅值和頻率分別不滿足準同期理想并列條件時對系統(tǒng)和發(fā)電機分別有何影響？幅值差：合閘時產(chǎn)生沖擊電流，為無功性質(zhì)，對發(fā)電機定子繞組產(chǎn)生作用力。頻率差：因為頻率不等產(chǎn)生電壓差，這個電壓差是變化的，變化值在0-2Um之間。這種瞬時值的幅值有規(guī)律地時大時小變化的電壓成為拍振電壓。它產(chǎn)生的拍振電流也時大時小變化，有功分量和轉(zhuǎn)子電流作用產(chǎn)生的力矩也時大時小變化，使發(fā)電機振動。頻率差大時，無法拉入同步。4、何為正弦脈動電壓？如何獲得？包含合閘需要的哪些信息？如

3、何從波形上獲得？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是什么？6、線性整步電壓形成電路由幾部分組成？各部分的作用是什么？根據(jù)電網(wǎng)電壓和發(fā)電機端電壓波形繪制出各部分對應的波形圖。書上第13頁，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列方波，其幅值與Ug和Ux無關。相敏電路：是在兩個輸出信號電平相同時輸出高電平，兩者不同時輸出低電平。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，采用濾波器使波形平滑7、簡述合閘條件的計算過程。Step 1：計算Usmin，

4、如果UsminUSy轉(zhuǎn)Step 2；否則調(diào)整G來改變UGStep 2：sy的計算Step 3：如果ssy繼續(xù)Step 4；否則調(diào)整G來改變G，s=G-XStep 4：e的計算： e=tYJsStep5：eey合閘；否則調(diào)整G來改變G，從而e8、簡述同步發(fā)電機并列后由不同步到同步的過程（要求畫圖配合說明）。書上第7頁，圖1-4說明：1、如果發(fā)電機電壓Ug超前電網(wǎng)電壓Ux，發(fā)電機發(fā)出功率，則發(fā)電機將被制動減速，當Ug落后Ux，發(fā)電機吸收無功，則發(fā)電機加速。 2、當發(fā)電機剛并入時處于a電，為超前情況，Ws下降-到達b點，Wg=Wx，&e最大，W下降，&e下降處于原點，Ug=Ux-&a

5、mp;e=0，WgWx過原點后， &e0，Wg上升總之。A-b-0-c，c-0-a，由于阻尼等因素影響，擺動幅度逐漸減小到同步角9、準同期并列為什么要在=0之前提前發(fā)合閘脈沖？提前時間取決于什么？恒定越前時間并列裝置的恒定越前時間如何設定？10、恒定越前時間并列裝置如何檢測s<SY？當|ta|tyj|時，即恒定超前相角電平檢測器失于恒定越前時間電平檢測器動作時，才說明這是的Ws小于允許滑差的頻率Wsy11、恒定越前時間并列裝置如何檢測發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓的超前滯后？12、數(shù)字式自動準同期裝置主要輸入信號和輸出信號有哪些？輸入信號：指發(fā)電機和母線電壓互感器二次側(cè)交流電壓信號中提取交

6、流電壓幅值信號，頻率測量信號輸出信號：發(fā)電機同步轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的增速、減速信號，調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓的升降壓，降壓信號，并列斷路器合閘脈沖控制信號 第2章 同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)1、 同步發(fā)電機勵磁自動調(diào)節(jié)的作用是什么？（1）電力系統(tǒng)正常運行時，維持發(fā)電機或系統(tǒng)某點電壓水平；（2）在并列運行發(fā)電機之間，合理分配機組間的無功負荷；（3）提高發(fā)電機靜穩(wěn)定極限。（4）提高系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定；（5）限制發(fā)電機突然卸載時電壓上升；（6）發(fā)電機故障時，對發(fā)電機實行快速滅磁。2、同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)有哪幾種？各有何特點？ a：直流勵磁機：結(jié)構(gòu)簡單，靠機械整流+換向，維護量大，造價高，勵磁系統(tǒng)容量受限制b：交流勵磁系統(tǒng)：

7、勵磁系統(tǒng)容量不受限制，不受電網(wǎng)干擾，可靠性高，維護量小，絕緣壽命長；但無法對勵磁回路直接進行測量，無法對整流元件工作進行檢測，對整流元件可靠性要求高。c：靜止勵磁系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；不需要通州勵磁機，縮短主軸長度，可獲得很快的勵磁電壓響應速度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)在正常運行狀態(tài)下，經(jīng)受微小擾動后恢復原運行狀態(tài)的能力暫態(tài)穩(wěn)定：指電力系統(tǒng)在某一正常運行方式下突然遭受較大擾動后，能否過渡到一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)或恢復到原運行狀態(tài)的能力4、何謂強勵？強勵的基本作用是什么？衡量強勵性能的指標有哪兩方面？具體指標是什么？如何定義？概念：當系統(tǒng)電壓大大降低時，發(fā)電機的勵磁電

8、源會自動迅速增加勵磁電流，這種作用叫做強勵。作用：（1）作用： 有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；有助于繼電保護的正確動作；有助于縮短短路故障切除后母線電壓的恢復時間；有助于電動機的自啟動過程；指標： 強勵倍數(shù)KHSE；勵磁電壓響應比5、 何謂滅磁？常見的三種滅磁方法是什么？如何實現(xiàn)？（1）滅磁：使發(fā)電機勵磁繞組的磁場盡快地減弱到最低程度。（2）滅磁方法：勵磁繞組對恒定電阻放電滅磁；將轉(zhuǎn)子勵磁繞組自動接到放電電阻滅勵磁繞組對非線性電阻放電滅磁；在這整個滅磁過程中始終保持轉(zhuǎn)子繞組的端電壓為最大值不變，直至勵磁回路斷開位置全控整流橋逆變滅磁；應用晶閘管的有緣特性來進行轉(zhuǎn)子回路的快速滅磁6、 勵磁調(diào)節(jié)器的基

9、本組成有哪些？畫出自動勵磁控制系統(tǒng)方框圖。書上圖2-24基本組成部分：測量比較單元，綜合放大單元，移相觸發(fā)單元，自動手動的自動切換。7、 對勵磁調(diào)節(jié)器靜特性調(diào)整的基本要求是什么？a、 保證并列運行發(fā)電機組間無功電流的合理分配，即改變調(diào)差系統(tǒng)。b、 保證發(fā)電機能平穩(wěn)地投入和退出工作，平穩(wěn)地改變無功負荷，而不發(fā)生無功功率的沖擊現(xiàn)象，即上下平移無功調(diào)節(jié)特性8、 何謂同步發(fā)電機組的自然調(diào)差系數(shù)？對于電壓偏差進行比例調(diào)節(jié)的勵磁調(diào)節(jié)器，當調(diào)差單元退出工作時，發(fā)電機外特性的調(diào)差系數(shù)，是不可調(diào)節(jié)的固定值當調(diào)差單元退出工作時，發(fā)電機外特性的調(diào)差系數(shù)，用Kadjo表示。其值一般小于1，且不可調(diào)，近似無差，因此不能

10、滿足發(fā)電機的運行要求。9、 在勵磁調(diào)節(jié)器中為要設置調(diào)差單元?如何進行正調(diào)差接線和負調(diào)差接線？對勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)外特性有何影響？a、 設置調(diào)差單元是為了進行發(fā)電機外特性的調(diào)差系數(shù)調(diào)整；b、 正接線：在發(fā)電機互感器的二次側(cè)，A,C兩相分別接串入Ra，Rc，在Ra中引入Ic，Rc中引入Ra。極性為Va+IcRa和Vc-IaRc負接線：與正接線類似，只是極性改為Va-IcRa和Qc+IaRc10、 平移發(fā)電機的外特性有何作用?發(fā)電機投入或退出電網(wǎng)運行時，要能平移負荷，不引起對電網(wǎng)的沖擊，這就需要依靠平移發(fā)電機的外特性。（轉(zhuǎn)移無功）11、 自動勵磁調(diào)節(jié)器的限制控制信號有哪些，各起什么作用？a、 最小磁限制：

11、以便發(fā)電機組進相運行滿足靜穩(wěn)定條件，限制發(fā)電機 在允許進相容量曲線上，從而防止發(fā)電機定子端部過熱。b、 瞬時電流限制：當勵磁機電壓達到發(fā)電機允許的勵磁頂值電壓數(shù)倍時，立即對勵磁機的勵磁電流加以限制，防止危及發(fā)電機的安全運行c、 最大勵磁限制：防止發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組長時間過勵d、 伏/赫限制器：防止發(fā)電機的端電壓與頻率比過高12、如何通過設置反饋回路增加勵磁控制系統(tǒng)穩(wěn)定性？畫出系統(tǒng)組成框圖和對應的傳遞函數(shù)框圖。第3章 電力系統(tǒng)頻率和有功功率調(diào)節(jié)1、 為什么說頻率調(diào)節(jié)與有功功率調(diào)節(jié)不可分割?當系統(tǒng)的負荷功率增加時，系統(tǒng)就出現(xiàn)了功率缺額。此時，機組的轉(zhuǎn)速下降，整個系統(tǒng)的頻率降低?？梢?，系統(tǒng)頻率的變化是由

12、于發(fā)電機的負荷功率與原動機輸入功率之間失去平衡所致2、 為什么說負荷的頻率效應起到減輕系統(tǒng)能量不平衡的作用？當系統(tǒng)頻率變化時，整個系統(tǒng)的有功負荷也要隨著改變，這種有功負荷隨著頻率而改變的特性叫做負荷的功率-頻率特性，是負荷的靜態(tài)頻率特性，也稱作負荷的調(diào)節(jié)效應，當頻率上升時，負荷需求功率隨之增加，阻頻率的上升，頻率下降時。負荷需求功率跟著下降，抑制頻率的下降3、 在某電力系統(tǒng)中，與頻率無關的負荷占28%，與頻率一次方成比例的負荷占41%，與頻率二次方成比例的負荷占11%，與頻率三次方成比例的負荷占20%。當系統(tǒng)頻率由50Hz下降到48Hz時，系統(tǒng) KL*值為多少？4、電力系統(tǒng)頻率一次調(diào)節(jié)和二次調(diào)

13、節(jié)有何區(qū)別？當系統(tǒng)負荷增加，頻率開始下降，調(diào)速器起作用，增加機組的輸入功率，經(jīng)過一段時間后運行點穩(wěn)定在靠近50Hz，調(diào)整結(jié)束時頻率與額定值偏差較大調(diào)節(jié)結(jié)果是有差。頻率的二次調(diào)整通過調(diào)頻器反應系統(tǒng)頻率變化，調(diào)節(jié)原動力閥門開度調(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)束時頻率與額定值偏差很小或趨于零調(diào)節(jié)結(jié)果是無差的。5、調(diào)速器的失靈區(qū)對頻率調(diào)整有何影響? 導致并聯(lián)運行的發(fā)電機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、如何確定電力系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定運行點？在穩(wěn)定頻率下，發(fā)電機組的功率-頻率時性與負荷的功率-頻率特性曲線的交點，就

14、是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行點7、電力系統(tǒng)調(diào)頻常用的主導發(fā)電機法、積差法、改進積差法，寫出各調(diào)頻方程，分析各自的工作特點。8、何謂分區(qū)控制誤差ACE？如何判斷發(fā)生負荷變動的區(qū)域？如何實現(xiàn)聯(lián)絡線上無功率流？9、何謂等微增率準則？為什么根據(jù)該準則能使電力系統(tǒng)運行最經(jīng)濟 ? 運行的發(fā)電機組按微增率相等的原則來分配負荷。當系統(tǒng)微增率增加時，各電廠的微增率bi也相應增加，各電廠發(fā)出的功率也將相應增大，直至系統(tǒng)功率平衡，頻率回升到額定值為止。最經(jīng)濟的分配方案：系統(tǒng)中調(diào)頻電廠按下式運行：系統(tǒng)微增率；各電廠電廠微增率；各電廠的線損微增率，即；10、AGC的基本任務是什么？調(diào)整分配的負荷分配公式是什么？為什么說它是一種

15、比較理想的分配方式。11、什么是ZPJH？為何要實行ZPJH？12、低頻減載時為什么切除的負荷可以小于有功缺額？第四章 電力系統(tǒng)電壓和無功功率調(diào)節(jié)1、 電力系統(tǒng)常用的無功功率電源有哪些？各有何特點？電源類型輸出特性元件特性同步發(fā)電機即是無功電源，也是有功電源；旋轉(zhuǎn)元件同步調(diào)相機即可輸出無功功率，也可吸收無功功率；旋轉(zhuǎn)元件并聯(lián)電容器輸出感性無功功率，只能提高補償點電壓；靜止元件靜止無功補償器輸出感性或容性無功，提高或降低補償點電壓靜止元件2、 我國規(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荷：±5%10kV及以下電壓供電的負荷：±7%低壓照明負荷： +5%，-10%農(nóng)村電網(wǎng)（正常）： +7.5%，-10%農(nóng)村電網(wǎng)（事故）： +10%，-15% 3、 某變壓器銘牌參數(shù)為：SN =31.5MVA，110±2×2.5%6.3kV，歸算到高壓側(cè)的線路阻抗為ZT =2.5+j40。線路末端最大負荷功率為30+j15MVA，最小負荷功率為12+j7MVA。變壓器高壓側(cè)最大負荷時的電壓為110kV，最小負荷時的電壓為114kV。相應負荷母線允許電壓范圍為66.6kV。試選擇變壓器分接頭。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？U1=120kVSmax=15+