合肥工業(yè)大學(xué)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理考試試題

1、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理測試試題 合肥工業(yè)大學(xué) 一、單項(xiàng)選擇題（每題 1 分，共 5 分）1. 可以根據(jù)線性整步電壓周期的大小判別（ A ）A.頻率差 B.電壓差C.相角差D.導(dǎo)前時(shí)間2. 強(qiáng)勵(lì)時(shí)間不允許超過規(guī)定值的原因是（ C ）A 發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)熱限制B 發(fā)電機(jī)定子繞組長時(shí)間欠勵(lì)磁C 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱限制D 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長時(shí)間欠勵(lì)磁3. 對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行分析，首先要求寫出控制系統(tǒng)各個(gè)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4. 勵(lì)磁電壓響應(yīng)比表征的勵(lì)磁電壓上升的平均速率的時(shí)間范圍是（C ）A 最初 0.2s 內(nèi)B 最初 0.3s 內(nèi)C 最初 0.5s 內(nèi)D 最初 1s

2、 內(nèi)5 .發(fā)電機(jī)并列操作中，當(dāng)電壓幅值不等時(shí)，沖擊電流主要為（B ）A 有功電流分量B 無功電流分量C 空載電流分量D 短路電流分量二、多項(xiàng)選擇題。 （每題 2 分，共 10 分）6. 在正弦交流電壓信號(hào)中含有的信息包括（ ACD ）A 電壓幅值B 脈沖值C 相角D 頻率E帶寬7. 與無限大母線并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組，調(diào)節(jié)它的勵(lì)磁電流，數(shù)值改變的是（BD ）A發(fā)電機(jī)有功功率的數(shù)值B發(fā)電機(jī)無功功率的數(shù)值C功率因數(shù)角$D功率角SE發(fā)電機(jī)端電壓8.自動(dòng)低頻減載裝置的組成包括：(CDE )A自動(dòng)重合閘B低電壓啟動(dòng)回路C低頻繼電器D延時(shí)元件E跳閘執(zhí)行回路9.衡量電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的指標(biāo)包括(ADE )A電壓B電感

3、C電容D頻率E波形10. 電力系統(tǒng)的電壓和無功功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要的組成環(huán)節(jié)包括（ABCD ）A電容器 B電抗器C發(fā)電機(jī)組D變壓器 E調(diào)速器三、填空題（每空1分，共10分）滅磁設(shè)備。都應(yīng)向右下傾，且完11. 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及其勵(lì)磁回路都隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因此不能在轉(zhuǎn)子回路中接入12. 為使無功負(fù)荷得到合理分配，兩直接并聯(lián)的同步發(fā)電機(jī)的外特性 全重合。13. 勵(lì)磁頂值電壓是勵(lì)磁功率單元在強(qiáng)行勵(lì)磁時(shí)可能提供的最高輸出電壓值。14. 當(dāng)同步發(fā)電機(jī)在空載額定電壓情況下，發(fā)電機(jī)電壓超調(diào)量應(yīng)不大于階躍量的50%o15. 在實(shí)行解列操作時(shí)，解列點(diǎn)的選擇應(yīng)盡量滿足本系統(tǒng)負(fù)荷需要同時(shí)不能造成功率過剩o16. 電力系統(tǒng)有電壓崩

4、潰危險(xiǎn)時(shí)一般系統(tǒng)頻率低于45HZo17. 多臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，其中無差調(diào)節(jié)特性的機(jī)組數(shù)不能大于1。18. 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速按照比例調(diào)節(jié)原則，要求與頻率差值成比例的是輸出的調(diào)節(jié)脈沖時(shí)間。最大功率缺額。19. 電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，計(jì)劃負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷不可能完全一致，承擔(dān)這部分計(jì)劃外負(fù)荷的 發(fā)電廠是 調(diào)頻電廠。20. 電力系統(tǒng)解列成幾個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，必須考慮各子系統(tǒng)的四、名詞解釋（每題 3分，共15分）21. 準(zhǔn)同期并列先給待并發(fā)電機(jī)加勵(lì)磁， 使發(fā)電機(jī)建立起電壓， 調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓和頻率， 在與系統(tǒng)電壓和 頻率接近相等時(shí)，選擇合適的時(shí)機(jī)，使發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓在相角差接近Oo時(shí)合上并列斷路器，將發(fā)電機(jī)并入

5、電網(wǎng)。22. 整步電壓自動(dòng)并列裝置 ,檢測并列條件的電壓稱為整步電壓。23. 強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)通常將勵(lì)磁頂值電壓與額定勵(lì)磁電壓的比值稱為強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)。（3 分）24. 交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)也是一臺(tái)交流同步發(fā)電機(jī)， 其輸出電壓經(jīng)大功率整流器整流后供給發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)子， 1OOMW 以上同步發(fā)電機(jī)組普遍采用交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。（3 分）25. 自動(dòng)發(fā)電控制 AGC在聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式中調(diào)度中心配置了 AGC 軟件，按照預(yù)定數(shù)學(xué)模型和調(diào)節(jié)準(zhǔn)則確定各調(diào)頻電廠的調(diào)節(jié)量，通過遠(yuǎn)動(dòng) 下行通道把指令下到各廠站機(jī)組，形成各調(diào)節(jié)機(jī)組的調(diào)節(jié)指令。（2 分）五、簡答題（每題 5 分，共 25 分）26. 簡述同步

6、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)。電壓控制，控制無功功率分配 .提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性，改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件， 水輪機(jī)組實(shí)行強(qiáng)行減磁。 （1 分）27. 簡述電力系統(tǒng)靜態(tài)頻率特性的物理概念。當(dāng)頻率降低時(shí)，負(fù)荷按照自身的頻率特性，自動(dòng)地減少了從系統(tǒng)中所取用的功率，（3 分）使之與發(fā)電機(jī)所發(fā)出的功率保持平衡。 （2 分）28. 簡述電力系統(tǒng)中限制頻率下降的方法。1）啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)備用容量； （1 分）2）啟動(dòng)備用機(jī)組； （ 2 分）3）啟動(dòng)低頻減載裝置。 （2 分）29. 簡述電力系統(tǒng)頻率崩潰現(xiàn)象。當(dāng)頻率下降到4748HZ時(shí)，火電廠的廠用機(jī)械的出力將顯著降低，（2 分）使鍋爐出力減少, 導(dǎo)致發(fā)電廠輸出功率進(jìn)一

7、步減少，致使有功功率缺額更為嚴(yán)重。于是系統(tǒng)頻率進(jìn)一步下降，這樣的惡性循環(huán)將使發(fā)電廠運(yùn)行受到破壞，從而造成頻率崩潰現(xiàn)象。（3分）30. 簡述自動(dòng)并列裝置中頻率差調(diào)整的任務(wù)。將待并發(fā)電機(jī)的頻率調(diào)整到接近于電網(wǎng)頻率時(shí)，頻率差趨向并列條件允許的范圍，以促成并列的實(shí)現(xiàn)。如果待并發(fā)電機(jī)的頻率低于電網(wǎng)頻率，則要求發(fā)電機(jī)升速，發(fā)升速脈沖。反之， 應(yīng)發(fā)減速脈沖。（3分）發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速按照比例調(diào)節(jié)準(zhǔn)則，當(dāng)頻率差值較大時(shí)，發(fā)出的調(diào)節(jié)量相應(yīng)大些。當(dāng)頻率差值較小時(shí)，發(fā)出的調(diào)節(jié)量也就小些，以配合并列操作的工作。（2分）六、分析題（共15分）3分析恒定越前時(shí)間準(zhǔn)同期并列裝置的原理。恒定越前時(shí)間式準(zhǔn)同步并列裝置是在'：

8、=00之前提前一個(gè)時(shí)間tYJ發(fā)出合閘命令，顯然這一提前的時(shí)間，應(yīng)為從發(fā)合閘脈沖起到斷路器主觸頭閉合止，中間所有元件的動(dòng)作時(shí)間之和， 其中主要為斷路器的合閘時(shí)間。（3分）為保證斷路器主觸頭閉合瞬間二°。，越前時(shí)間應(yīng)不隨頻差、壓差而變化，是一個(gè)固定的數(shù)值， 所以有恒定越前時(shí)間之稱。（2分）若=0°之 前恒定越前時(shí)間tYJ發(fā)出合閘命令時(shí)對(duì)應(yīng)的越前相角為；YJ，-: Yji'dtYJ，': YJ的值是隨而變化的，其變化規(guī)律如圖。（2分）32. 分析正弦型整步電壓造成合閘誤差的原因。（5分）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓不等時(shí)，正弦整步電壓不僅是相角差的函數(shù)，而且還與電壓差值

9、有關(guān)。（2分）這就使得利用正弦整步電壓檢測并列調(diào)節(jié)的越前時(shí)間信號(hào)和頻差檢測信號(hào)引入了受電壓影響的因素，尤其是造成越前時(shí)間信號(hào)的時(shí)間誤差，成為合閘誤差的主要原因。（3分）七、計(jì)算題（每題10分，共20分）33. 某電力系統(tǒng)中，與頻率無關(guān)的負(fù)荷占 20%，與頻率一次方成正比的負(fù)荷占 40%,與頻率二次方成正比的負(fù)荷占 25 %，與頻率三次方成正比的負(fù)荷占 15 %。求系統(tǒng)頻率由 50HZ 下降到46.5HZ時(shí)，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 頻率降為 46.5Hz 時(shí)，f* = 46.5/50= 0.93,0.08+0.372+0.216+0.12=0.788Pl*=0.2+0.4

10、 X 0.93+0.25 X 0.932+0.15 X 0.93 =(4分)則 Pl* = ( 1-0.788)X 100%= 0.212(2 分)Kl，_睪辛 50/50 -3.03匚£ T干西e( 4分)34. 某電廠有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)在公共母線上并聯(lián)運(yùn)行。額定功率一號(hào)機(jī)為300MW，二號(hào)機(jī)為600MW額定功率因數(shù)都是 0.85，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差系數(shù)為：&= &=0.05。若系統(tǒng)無功負(fù)荷波動(dòng)，使電廠無功增量為兩機(jī)組總無功容量的10%，問各機(jī)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？ 解一號(hào)機(jī)的額定無功功率為-1QN1=PN1tan(1=300tan(cos 0.85)= 185.94 ( Mvar)二號(hào)機(jī)的額定無功功率為(4分)-1QN2=PN2tan =600tan(cos 0.85)= 371.85 ( Mva