電力系統(tǒng)自動(dòng)化2017大三下復(fù)習(xí)(第一二章)

1、1、 同步發(fā)電機(jī)的并列方法可分為準(zhǔn)同期并列和自同期并列兩種。 2、 脈動(dòng)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(jī)的勵(lì)磁進(jìn)行控制，是對發(fā)電機(jī)的運(yùn)行實(shí)行控制的重要內(nèi)容之一。 3. 理想的同步并列條件待并發(fā)電機(jī)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(jī)電壓與母線電壓間的瞬時(shí)相角差為零，即角差為零待并發(fā)電機(jī)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(shí)間電平檢測器和恒定越前相角電平檢測器的動(dòng)作次序來實(shí)現(xiàn)滑差檢測側(cè)。只有當(dāng)即恒定越前相角電平檢測器先于恒定越前時(shí)間檢測器

2、動(dòng)作時(shí)，才能說明這時(shí)的，從而作出頻率差符合并列條件的判定。6. 整個(gè)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)是由 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁功率單元、發(fā)電機(jī) （電壓信號）構(gòu)成的一個(gè)反饋控制系統(tǒng)。7.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)組成：直流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)（自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)1、磁系統(tǒng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵(lì)磁機(jī)供電2、調(diào)整勵(lì)磁機(jī)磁場電阻，可改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流（響應(yīng)時(shí)間快）；他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)：由副勵(lì)磁機(jī)供電的，比自勵(lì)多用了一臺副勵(lì)磁機(jī)） 交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)（他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)（常用）；無刷勵(lì)磁系統(tǒng)）靜止勵(lì)磁系統(tǒng)（無勵(lì)磁機(jī)）發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)。交流勵(lì)磁系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間直流8，改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件：1）改善異步電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)條件；2）為發(fā)電機(jī)異步

3、運(yùn)行創(chuàng)造條件；3）提高繼電保護(hù)裝置工作的正確性。 9，直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)：同步發(fā)電機(jī)的容量不大，勵(lì)磁電流由于與發(fā)電機(jī)組同軸的直流發(fā)電機(jī)共給。 10.交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)：大量機(jī)組的勵(lì)磁功率單元就采用了交流發(fā)電機(jī)和搬到離蒸餾元件組成的交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。 11.靜止勵(lì)磁系統(tǒng)：用發(fā)電機(jī)自身作為勵(lì)磁電源的方法，即以接于發(fā)電機(jī)出口的變壓器作為勵(lì)磁電源，經(jīng)硅整流后供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式稱為發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)。 12.靜止勵(lì)磁系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)：1） 勵(lì)磁系統(tǒng)接線和設(shè)備比較簡單，無轉(zhuǎn)動(dòng)部分，維護(hù)費(fèi)用較少，可靠性高。2） 不需要同軸勵(lì)磁機(jī)，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(zhuǎn)子電壓，

4、可獲得很快的勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度，可近似認(rèn)為具有階躍函數(shù)那樣的響應(yīng)速度。由發(fā)電機(jī)機(jī)端取得勵(lì)磁能量。勵(lì)磁系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間13.強(qiáng)勵(lì)頂置:一般為額定勵(lì)磁電壓的1.82倍。當(dāng)機(jī)端電壓降低為0.80.85倍的額定電壓時(shí)，強(qiáng)磁裝置動(dòng)作，使勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)行強(qiáng)行勵(lì)磁。要使發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)的效果能夠及時(shí)發(fā)揮應(yīng)考慮兩個(gè)因素：1、勵(lì)磁機(jī)的響應(yīng)時(shí)間要快，即勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常要小；2、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場的建立速度要快，一般用勵(lì)磁電壓響應(yīng)比來表示轉(zhuǎn)子磁場建立的快慢。14.電壓響應(yīng)比：由電機(jī)制造廠提供的說明電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場建立過程的粗略參數(shù)。反映了勵(lì)磁機(jī)磁場建立速度的快慢。15.滅磁：發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部故障等，使轉(zhuǎn)子磁場內(nèi)存儲的大量能量迅速消釋，而不致在

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

6、須使轉(zhuǎn)子磁場盡快消失，否則，發(fā)電機(jī)會因過勵(lì)磁而產(chǎn)生過電壓，或者會使釘子繞組內(nèi)部的故障繼續(xù)擴(kuò)大。 19、交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)的逆變滅磁利用晶閘管的有源逆變特性來進(jìn)行轉(zhuǎn)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(gè)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(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的任務(wù)電壓控制（勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)維持電壓水平的任務(wù)）；負(fù)荷的無功電流是造成與幅值差的主要原因，發(fā)電機(jī)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(yùn)行的機(jī)組，調(diào)節(jié)它的勵(lì)磁電流可以改變發(fā)電機(jī)無功功率的數(shù)值。提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性：勵(lì)磁調(diào)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(yùn)行條件（1、改善異步電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)條件；2、為發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行創(chuàng)造條件；3、提高繼電保護(hù)裝置工作的正確性）水輪機(jī)電機(jī)組要求實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁21、P29對勵(lì)磁系統(tǒng)的要求：組成由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器組成對勵(lì)磁調(diào)節(jié)器要求：1、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能反映發(fā)電機(jī)電壓高低以維持發(fā)電機(jī)電壓在給定水平。2、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能合理分配機(jī)組的無功功率，為此，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)保證同步發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)差系數(shù)可以在10以內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。3、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能迅速反應(yīng)系統(tǒng)故障，具備強(qiáng)行勵(lì)磁等控制功能以提高暫態(tài)穩(wěn)定和改善系統(tǒng)運(yùn)行條件。4、具有較小的時(shí)間常數(shù)，能迅速響應(yīng)輸入信息的變化5、對遠(yuǎn)距離的發(fā)電機(jī)組，為

8、了能在人工穩(wěn)定區(qū)域運(yùn)行，要求勵(lì)磁調(diào)節(jié)器沒有失靈區(qū)。22、P30對勵(lì)磁功率單元的要求 1、要求勵(lì)磁功率單元有足夠的可靠性并具有一定的調(diào)節(jié)容量2、具有足夠的勵(lì)磁頂值電壓和電壓上升速度。23、 P38勵(lì)磁調(diào)節(jié)器輸入量：發(fā)電機(jī)電壓 輸出量：勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流或是轉(zhuǎn)子電流，通稱為 功能：一是保持發(fā)電機(jī)的端電壓不變；其次是保持并聯(lián)機(jī)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(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)和無功功率分配等最基本的調(diào)節(jié)功能。2）輔助控制：是為滿足發(fā)電機(jī)不同工況，改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善勵(lì)磁控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性而設(shè)置的單元。3）當(dāng)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器退出后，由自動(dòng)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(jī)電壓并變換為直流電壓，與給定的基準(zhǔn)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(jī)端三相合成電壓降壓、整流、濾波后轉(zhuǎn)換成一正比于發(fā)電機(jī)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(jìn)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(fù)電壓是可變的整定電壓。設(shè)， 則：其中：、特性為所示。設(shè)，則：其中 特性向右平移，如圖中虛線所示。因此調(diào)節(jié)電位器可改變發(fā)電機(jī)整定電壓的作用。綜合放大單元：溝通測量比較單元及調(diào)差單元與移相觸發(fā)單元的中間單元。由正競比電路，負(fù)競比電路

10、，信號綜合放大電路，互補(bǔ)輸出電路組成輸入控制信號：1.被調(diào)量控制量： （正常情況）2.反饋控制量：勵(lì)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(lì)磁限制信號（異常情況）移相觸發(fā)單元：是勵(lì)磁調(diào)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(chǎn)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(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的目的。P48調(diào)差系數(shù)其定義為式中 發(fā)電機(jī)額定電壓； 、分別為空載運(yùn)行和帶額定無功電流時(shí)的發(fā)電機(jī)電壓（見圖2-37）,一般取表示無功電流從零增加到額定值時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓的相對變化，表征了勵(lì)磁控制系統(tǒng)維持發(fā)電機(jī)電壓能力。P49.輔助控制（特

11、點(diǎn)）與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器正常情況下的自動(dòng)控制的區(qū)別是：輔助控制不參與正常情況下的自動(dòng)控制，僅在發(fā)生非正常運(yùn)行工況，需要?jiǎng)?lì)磁調(diào)節(jié)器具有某些特有的限制功能時(shí)，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(yīng)的限制器起控制作用。最小勵(lì)磁限制（也稱欠勵(lì)磁限制）：輸出接綜合放大單元的正競比端：瞬時(shí)電流限制：輸出到負(fù)競比端最大勵(lì)磁限制 ：最大勵(lì)磁限制是為了防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長時(shí)間過勵(lì)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(jī)的端電壓與頻率的比值過高，避免發(fā)電機(jī)及與其相連的主變壓器鐵心飽和而引起的過熱。P59電力（勵(lì)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(diào)頻？什么叫做二次調(diào)頻？ 一次調(diào)頻：當(dāng)電力系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化引起系統(tǒng)頻率變化時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組的調(diào)速器會根據(jù)電力系統(tǒng)頻率的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入它所控制的原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力