電力系統(tǒng)自動化2017大三下復習(第一二章)

1、1、 同步發(fā)電機的并列方法可分為準同期并列和自同期并列兩種。 2、 脈動電壓含有同期合閘所需的所有信息：電壓幅值差、頻率差和合閘相角差。對同步發(fā)電機的勵磁進行控制，是對發(fā)電機的運行實行控制的重要內容之一。 3. 理想的同步并列條件待并發(fā)電機頻率與母線頻率相等，即滑差（頻差）為零斷路器主觸頭閉合瞬間，并發(fā)發(fā)電機電壓與母線電壓間的瞬時相角差為零，即角差為零待并發(fā)電機電壓與母線電壓幅值相等，即壓差為零4. 線性整步電路組成：整形電路、相敏電路、濾波電路5. 滑差檢測：利用比較恒定越前時間電平檢測器和恒定越前相角電平檢測器的動作次序來實現(xiàn)滑差檢測側。只有當即恒定越前相角電平檢測器先于恒定越前時間檢測器

2、動作時，才能說明這時的，從而作出頻率差符合并列條件的判定。6. 整個勵磁自動控制系統(tǒng)是由 勵磁調節(jié)器、勵磁功率單元、發(fā)電機 （電壓信號）構成的一個反饋控制系統(tǒng)。7.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)組成：直流勵磁機系統(tǒng)（自勵直流勵磁機勵1、磁系統(tǒng)發(fā)電機轉子繞組由專用的直流勵磁機供電2、調整勵磁機磁場電阻，可改變勵磁機勵磁電流（響應時間快）；他勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)：由副勵磁機供電的，比自勵多用了一臺副勵磁機） 交流勵磁機系統(tǒng)（他勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)（常用）；無刷勵磁系統(tǒng)）靜止勵磁系統(tǒng)（無勵磁機）發(fā)電機自并勵系統(tǒng)。交流勵磁系統(tǒng)響應時間直流8，改善電力系統(tǒng)的運行條件：1）改善異步電動機的自啟動條件；2）為發(fā)電機異步

3、運行創(chuàng)造條件；3）提高繼電保護裝置工作的正確性。 9，直流勵磁機勵磁系統(tǒng)：同步發(fā)電機的容量不大，勵磁電流由于與發(fā)電機組同軸的直流發(fā)電機共給。 10.交流勵磁機勵磁系統(tǒng)：大量機組的勵磁功率單元就采用了交流發(fā)電機和搬到離蒸餾元件組成的交流勵磁機勵磁系統(tǒng)。 11.靜止勵磁系統(tǒng)：用發(fā)電機自身作為勵磁電源的方法，即以接于發(fā)電機出口的變壓器作為勵磁電源，經硅整流后供給發(fā)電機勵磁，這種勵磁方式稱為發(fā)電機自并勵系統(tǒng)。 12.靜止勵磁系統(tǒng)的主要優(yōu)點：1） 勵磁系統(tǒng)接線和設備比較簡單，無轉動部分，維護費用較少，可靠性高。2） 不需要同軸勵磁機，可縮短主軸長度，這樣可以減小基建投資。3） 直接用晶閘管控制轉子電壓，

4、可獲得很快的勵磁電壓響應速度，可近似認為具有階躍函數(shù)那樣的響應速度。由發(fā)電機機端取得勵磁能量。勵磁系統(tǒng)響應時間13.強勵頂置:一般為額定勵磁電壓的1.82倍。當機端電壓降低為0.80.85倍的額定電壓時，強磁裝置動作，使勵磁系統(tǒng)實行強行勵磁。要使發(fā)電機強勵的效果能夠及時發(fā)揮應考慮兩個因素：1、勵磁機的響應時間要快，即勵磁機的時間常要??；2、發(fā)電機轉子磁場的建立速度要快，一般用勵磁電壓響應比來表示轉子磁場建立的快慢。14.電壓響應比：由電機制造廠提供的說明電機轉子磁場建立過程的粗略參數(shù)。反映了勵磁機磁場建立速度的快慢。15.滅磁：發(fā)電機繞組內部故障等，使轉子磁場內存儲的大量能量迅速消釋，而不致在

5、發(fā)電機內產生危險的過電壓16.勵磁繞組對恒定電阻放電滅磁所謂滅磁就是將發(fā)電機轉子勵磁繞組的磁場盡快的減弱到最小程度.因為勵磁繞組是一個大電感，用斷開轉子回路的辦法來滅磁是不恰當?shù)摹⑥D子勵磁繞組自動接到放電電阻滅磁的方法是可行的。要求：1滅磁時間短；2滅磁過程中轉子電壓不應超過允許值（規(guī)定：Rm的數(shù)值一般為轉子繞組熱狀態(tài)阻值得45倍，滅磁時間約為57s） 17. 理想滅磁：理想的滅磁過程，就是在整個滅磁過程中始終保持轉子線圈GEW的端電壓為最大允許值不變，直至勵磁回路斷開為止18為什么要進行滅磁？當轉子磁場已經建立起來后，如果由于某種原因需強迫發(fā)電機立即退出工作時，在斷開發(fā)電機斷路器的同時，必

6、須使轉子磁場盡快消失，否則，發(fā)電機會因過勵磁而產生過電壓，或者會使釘子繞組內部的故障繼續(xù)擴大。 19、交流勵磁機系統(tǒng)的逆變滅磁利用晶閘管的有源逆變特性來進行轉子回路的快速滅磁；保證逆變過程不致“顛覆”；逆變滅磁過程是一個理想的滅磁過程 ；剩余磁場能量向并聯(lián)的電阻放電20、P23同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的任務電壓控制（勵磁自動控制系統(tǒng)維持電壓水平的任務）；負荷的無功電流是造成與幅值差的主要原因，發(fā)電機的無功電流越大，兩者之間的差值也越大；控制無功功率分配：與無限大母線并聯(lián)運行的機組，調節(jié)它的勵磁電流可以改變發(fā)電機無功功率的數(shù)值。提高同步發(fā)電機并聯(lián)運行的穩(wěn)定性：勵磁調節(jié)裝置能有效的提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的

7、極限功率。 改善電力系統(tǒng)的運行條件（1、改善異步電動機的自啟動條件；2、為發(fā)電機異步運行創(chuàng)造條件；3、提高繼電保護裝置工作的正確性）水輪機電機組要求實現(xiàn)強行減磁21、P29對勵磁系統(tǒng)的要求：組成由勵磁功率單元和勵磁調節(jié)器組成對勵磁調節(jié)器要求：1、系統(tǒng)正常運行時，勵磁調節(jié)器應能反映發(fā)電機電壓高低以維持發(fā)電機電壓在給定水平。2、勵磁調節(jié)器應能合理分配機組的無功功率，為此，勵磁調節(jié)器應保證同步發(fā)電機端電壓調差系數(shù)可以在10以內進行調整。3、勵磁調節(jié)器應能迅速反應系統(tǒng)故障，具備強行勵磁等控制功能以提高暫態(tài)穩(wěn)定和改善系統(tǒng)運行條件。4、具有較小的時間常數(shù)，能迅速響應輸入信息的變化5、對遠距離的發(fā)電機組，為

8、了能在人工穩(wěn)定區(qū)域運行，要求勵磁調節(jié)器沒有失靈區(qū)。22、P30對勵磁功率單元的要求 1、要求勵磁功率單元有足夠的可靠性并具有一定的調節(jié)容量2、具有足夠的勵磁頂值電壓和電壓上升速度。23、 P38勵磁調節(jié)器輸入量：發(fā)電機電壓 輸出量：勵磁機的勵磁電流或是轉子電流，通稱為 功能：一是保持發(fā)電機的端電壓不變；其次是保持并聯(lián)機組間無功電流的合理分配。1）基本環(huán)節(jié)：測量比較單元、綜合放大單元、移相觸發(fā)單元組成，實現(xiàn)電壓調節(jié)和無功功率分配等最基本的調節(jié)功能。2）輔助控制：是為滿足發(fā)電機不同工況，改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)特性而設置的單元。3）當自動勵磁調節(jié)器退出后，由自動切換裝置將手控單元投

9、入測量比較單元作用：測量發(fā)電機電壓并變換為直流電壓，與給定的基準電壓相比較，得出電壓的偏差信號。測量比較單元由電壓測量、比較整定環(huán)節(jié)組成。1、電壓測量電壓測量是將機端三相合成電壓降壓、整流、濾波后轉換成一正比于發(fā)電機電壓的直流電壓。2、 比較整定電路直流電壓與來自電壓整定器的給定電壓進行比較，取得偏差信號，送綜合放大單元。加法器輸入量：+，其中：是取自穩(wěn)壓管VZ的恒定負電壓是可變的整定電壓。設， 則：其中：、特性為所示。設，則：其中 特性向右平移，如圖中虛線所示。因此調節(jié)電位器可改變發(fā)電機整定電壓的作用。綜合放大單元：溝通測量比較單元及調差單元與移相觸發(fā)單元的中間單元。由正競比電路，負競比電路

10、，信號綜合放大電路，互補輸出電路組成輸入控制信號：1.被調量控制量： （正常情況）2.反饋控制量：勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定信號、電力系統(tǒng)穩(wěn)定信號（正常情況）3.限制控制量：最大、最小勵磁限制信號（異常情況）移相觸發(fā)單元：是勵磁調節(jié)器的輸出單元，它根據(jù)綜合放大單元送來的綜合控制信號的變化，產生觸發(fā)脈沖，用以觸發(fā)功率整流單元的晶閘管，從而改變可控整流柜的輸出，達到調節(jié)發(fā)電機勵磁的目的。P48調差系數(shù)其定義為式中 發(fā)電機額定電壓； 、分別為空載運行和帶額定無功電流時的發(fā)電機電壓（見圖2-37）,一般取表示無功電流從零增加到額定值時，發(fā)電機電壓的相對變化，表征了勵磁控制系統(tǒng)維持發(fā)電機電壓能力。P49.輔助控制（特

11、點）與勵磁調節(jié)器正常情況下的自動控制的區(qū)別是：輔助控制不參與正常情況下的自動控制，僅在發(fā)生非正常運行工況，需要勵磁調節(jié)器具有某些特有的限制功能時，通過信號綜合放大電路中的競比電路閉鎖正常的電壓控制使相應的限制器起控制作用。最小勵磁限制（也稱欠勵磁限制）：輸出接綜合放大單元的正競比端：瞬時電流限制：輸出到負競比端最大勵磁限制 ：最大勵磁限制是為了防止發(fā)電機轉子繞組長時間過勵磁而采取的安全措施V/Hz（伏/赫）限制器：V/Hz（伏/赫）限制器，用于防止發(fā)電機的端電壓與頻率的比值過高，避免發(fā)電機及與其相連的主變壓器鐵心飽和而引起的過熱。P59電力（勵磁）系統(tǒng)穩(wěn)定器：解決什么問題，如何解決？什么叫做一次調頻？什么叫做二次調頻？ 一次調頻：當電力系統(tǒng)負荷發(fā)生變化引起系統(tǒng)頻率變化時，系統(tǒng)內并聯(lián)運行機組的調速器會根據(jù)電力系統(tǒng)頻率的變化自動調節(jié)進入它所控制的原動機的動力