電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理

《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理》課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料編寫：肖先勇合用專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化合用層次：專科四川大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院二00三年11月《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理》課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料編寫：肖先勇審稿（署名）：審批（主管教課負(fù)責(zé)人署名）：本課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料依據(jù)該課程教課綱領(lǐng)的要求，參照現(xiàn)行教材《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理》（第二版）（上海交通大學(xué)楊冠誠主編，中國電力第一版社，1995年11月）以及課程學(xué)習(xí)光盤，并聯(lián)合實(shí)質(zhì)電力系統(tǒng)對自動(dòng)裝置的要乞降遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育的教課特色和教課規(guī)律進(jìn)行編寫，合用于電氣工程及其自動(dòng)化（含電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化）專業(yè)專科學(xué)生。第一部分課程的學(xué)習(xí)目的及整體要求一、課程的學(xué)習(xí)目的電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置是高等教育電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化（電氣工程及其自動(dòng)化）專業(yè)教課計(jì)劃中的一門重要課程，是為知足培育電力系統(tǒng)、電氣工程專業(yè)人材的需要而設(shè)置的課程。經(jīng)過本課程的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的重要意義，掌握電力系統(tǒng)中常用自動(dòng)裝置的作用、構(gòu)成、工作原理、性能、運(yùn)轉(zhuǎn)特征以及有關(guān)參數(shù)的整定計(jì)算，認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)中常用的自動(dòng)裝置的發(fā)顯現(xiàn)狀及趨向。同時(shí)經(jīng)過掌握電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的剖析方法、基來源理與特色，深入對裝置的理解，培育必定的剖析問題和解決問題的能力，為從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化及自動(dòng)裝置的調(diào)試、管理、開發(fā)與研究等工作打下必需的基礎(chǔ)。二、課程的整體要求本課程主要介紹在發(fā)電廠和電力網(wǎng)中使用的慣例自動(dòng)裝置，包含備用電源與備用設(shè)施的自動(dòng)投入、自動(dòng)重合閘、同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)同期（并列）、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)及其自動(dòng)調(diào)理、自動(dòng)低頻減載以及其余安全自動(dòng)裝置等。經(jīng)過學(xué)習(xí)，應(yīng)當(dāng)達(dá)到以下要求：1）掌握電力系統(tǒng)中慣例自動(dòng)裝置的作用、基本觀點(diǎn)和基本理論及其剖析方法。2）掌握慣例自動(dòng)裝置的電路構(gòu)成、工作原理、電路剖析方法及其輸入輸出特征等。3）掌握慣例自動(dòng)裝置的整體構(gòu)造、工作原理、性能及其運(yùn)轉(zhuǎn)特色等。4）能夠進(jìn)行一般的參數(shù)整定計(jì)算。5）擁有必定的理論聯(lián)系實(shí)質(zhì)、獨(dú)立剖析問題和解決問題的能力。學(xué)習(xí)本科的先修課程有：電路原理、電機(jī)學(xué)、電子技術(shù)、電力系統(tǒng)剖析、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等。這些課程是本課程的基礎(chǔ)，假如基礎(chǔ)打不好，會(huì)增添本課程學(xué)習(xí)的難度。比如：關(guān)于晶閘管的開關(guān)特征掌握不好，就會(huì)影響對發(fā)電機(jī)現(xiàn)代勵(lì)磁系統(tǒng)、自動(dòng)同期裝置等的學(xué)習(xí)。本專業(yè)的另一門主要課程——繼電保護(hù)也屬于安全自動(dòng)裝置的范圍，固然已經(jīng)獨(dú)立成為一門課程，但與本課程之間存在聯(lián)系。而且，這兩門課程在有些章節(jié)考慮問題和剖析問題的方法是相像的，如：繼電保護(hù)整定計(jì)算的方法和思路相同合用自動(dòng)裝置等。因此，在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，應(yīng)當(dāng)具備一定的繼電保護(hù)知識(shí)，而且兩門課程的學(xué)習(xí)不該脫節(jié)。第二部分課程學(xué)習(xí)的基本要求及要點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容剖析第一章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列1、本章學(xué)習(xí)要求1）應(yīng)熟習(xí)的內(nèi)容①觀點(diǎn)：并列操作、自同期、準(zhǔn)同期、滑差角頻次、滑差周期、恒定越前時(shí)間、恒定越前相位角、整步電壓、線性整步電壓等；②同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)理的作用和基本要求；③同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式、勵(lì)磁調(diào)理方式；④勵(lì)磁系統(tǒng)中的整流電路的工作原理與特色，包含不行控、半可控和可控整流電路；⑤自動(dòng)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的靜態(tài)、動(dòng)向特征的剖析；⑥并聯(lián)發(fā)電機(jī)組之間無功功率如何進(jìn)行合理分派；⑦微機(jī)型勵(lì)磁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2）應(yīng)當(dāng)掌握的內(nèi)容①發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式的分類，理解同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)理方式；②自動(dòng)勵(lì)磁控制系統(tǒng)中的可控整流電路的原理、控制特征的剖析；③現(xiàn)代勵(lì)磁控制系統(tǒng)的整體構(gòu)造，各部分電路的工作原理及其工作特征，掌握剖析的方法；④掌握對靜態(tài)特征調(diào)整的基本要求，理解有、無自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器的發(fā)電機(jī)外特征及影響外特征的要素，掌握勵(lì)磁調(diào)理特征調(diào)整的內(nèi)容和意義；⑤認(rèn)識(shí)微機(jī)型勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)理器。3）應(yīng)嫻熟掌握的內(nèi)容①嫻熟掌握同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理的作用和基本要求，掌握勵(lì)磁調(diào)理與機(jī)端電壓以及輸出的無功功率之間的關(guān)系，掌握自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理的作用，并能夠說明其意義；②嫻熟掌握對自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理的基本要求；③嫻熟掌握同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理的構(gòu)成部分以及各部分的作用，成立自動(dòng)調(diào)理的觀點(diǎn)及其同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)理系統(tǒng)的整體性觀點(diǎn)；④能嫻熟地對同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行分類，辨別各樣勵(lì)磁方式，剖析各樣勵(lì)磁方式的特色，包含主要的長處、弊端以及應(yīng)用環(huán)境；⑤嫻熟掌握勵(lì)磁系統(tǒng)中可控整流電路的作用和調(diào)理勵(lì)磁的原理，嫻熟掌握控制角與勵(lì)磁電流的關(guān)系；⑥嫻熟掌握現(xiàn)代勵(lì)磁控制系統(tǒng)的工作原理，構(gòu)成部分以及各部分的工作原理，各部分的工作特征，各部分之間的關(guān)系，能夠綜合應(yīng)用有關(guān)知識(shí)；⑦嫻熟掌握對靜態(tài)特征調(diào)整的基本要求，嫻熟掌握發(fā)電機(jī)的外特征及其物理意義，以及影響外特征的要素；嫻熟掌握發(fā)電機(jī)有、無自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理時(shí)，發(fā)電機(jī)外特征的差別；⑧嫻熟掌握調(diào)差系數(shù)，包含正調(diào)差、負(fù)調(diào)差和無差調(diào)理及其特征，針對詳細(xì)的電路分析說明調(diào)差系數(shù)的調(diào)整原理；⑨嫻熟掌握有不一樣調(diào)差特征的并聯(lián)發(fā)電機(jī)組之間無功功率的合理分派問題（要點(diǎn)是具有正調(diào)差特征的機(jī)組）。2、本章要點(diǎn)與難點(diǎn)剖析本章學(xué)習(xí)的要點(diǎn)是同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)理的作用，現(xiàn)代勵(lì)磁調(diào)理器的整體構(gòu)造、工作原理、工作特征、運(yùn)轉(zhuǎn)特征。要點(diǎn)掌握各部分工作電路的原理和特征，嫻熟剖析電路。難點(diǎn)也就在于應(yīng)用過去學(xué)習(xí)的有關(guān)電路原理，特別是模擬電子技術(shù)中所學(xué)有關(guān)知識(shí)對各部分電路原理進(jìn)行正確的剖析。3、本章典型例題（事例）剖析（解答）①請剖析下列圖所示他勵(lì)靜止可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)的現(xiàn)代勵(lì)磁調(diào)理器的原理，剖析各部分的工作原理與特征，掌握各部分之間的關(guān)系、各部分的作用。答：請依據(jù)光盤解說內(nèi)容，并聯(lián)合教材達(dá)成。（略）。②請剖析正序?yàn)V過器的作用和工作原理。答：（略）。完整能夠依據(jù)光盤介紹的內(nèi)容進(jìn)行理解和剖析，注意聯(lián)合向量圖來剖析。③請剖析下邊濾波電路的原理。答：（略）。完整能夠依據(jù)光盤介紹的內(nèi)容進(jìn)行理解和剖析。④請剖析下邊電路的工作原理。答：（略）。完整能夠依據(jù)光盤介紹的內(nèi)容進(jìn)行理解和剖析。⑤請聯(lián)合下邊電路剖析調(diào)差單元的基本工作原理。答：（略）。完整能夠依據(jù)光盤介紹的內(nèi)容進(jìn)行理解和剖析，注意聯(lián)合向量圖來剖析。⑥比較半波線性整步電壓和全波線性整步電壓的產(chǎn)生方法及特色？答：（略）。完整能夠依據(jù)光盤介紹的內(nèi)容進(jìn)行理解和剖析。4、本章作業(yè)略。大家能夠依據(jù)在光盤中已經(jīng)給出11個(gè)問題和上邊給出的典型例題的剖析來達(dá)成，要求同學(xué)們能嫻熟掌握這些基本問題。第二章備用電源和備用設(shè)施的自動(dòng)投入裝置1、本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)當(dāng)熟習(xí)的內(nèi)容①掌握對AAT裝置的要求以及這些基本要求的實(shí)質(zhì)意義；②掌握備用變壓器自動(dòng)投入的原理，能夠剖析各繼電器的作用，能夠聯(lián)合基本要求剖析電路的工作狀況；③掌握母線分段斷路器自動(dòng)投入的原理，知道各繼電器的作用，動(dòng)作次序，能夠剖析工作狀況；（2）應(yīng)當(dāng)掌握的內(nèi)容①正確描繪AAT裝置、明備用、暗備用，能夠辨別明備用和暗備用接線；②在理解公式的基礎(chǔ)上能夠?qū)AT裝置進(jìn)行整定計(jì)算；③應(yīng)能剖析AAT裝置的典型接線原理；④掌握迅速切換、慢速切換的觀點(diǎn)及特色；⑤理解AAT裝置的用途。3）應(yīng)當(dāng)嫻熟掌握的內(nèi)容①嫻熟掌握備用電源和備用設(shè)施自動(dòng)投入裝置的觀點(diǎn)；②嫻熟掌握明備用、暗備用的特色，嫻熟辨別各樣備用；③嫻熟掌握對AAT裝置的基本要乞降用途；④掌握確立AAT裝置動(dòng)作速度時(shí)應(yīng)試慮哪些要素；⑤掌握備用變壓器和母線分段斷路器自動(dòng)投入的動(dòng)作行為。2、本章學(xué)習(xí)的要點(diǎn)與難點(diǎn)剖析本章學(xué)習(xí)的要點(diǎn)是AAT裝置的有關(guān)觀點(diǎn)、特色和要求，以及動(dòng)作行為剖析。難點(diǎn)在于動(dòng)作原理與行為的正確剖析，需要同學(xué)們聯(lián)合繼電保護(hù)、發(fā)電廠二次接線的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。3、本章典型例題（事例）剖析（解答）①剖析下左圖中T0是如何作為變壓器T1和T2的備用的。剖析：略，見光盤中的剖析。②請剖析上右電路AAT動(dòng)作過程。剖析：略，見光盤中的剖析。③請剖析下邊電路AAT動(dòng)作原理。剖析：略，見光盤中的剖析。4、本章作業(yè)①為何要求AAT裝置在工作電源的確斷開后才將備用電源投入②確立應(yīng)試慮哪些要素？③請剖析備用變壓器自動(dòng)投入的原理。④請剖析分段母線自動(dòng)投入的原理。⑤對AAT裝置有什么要求？其作用有哪些？

AAT裝置的動(dòng)作速度時(shí)第三章輸電線路的自動(dòng)重合閘1、本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)當(dāng)熟習(xí)的內(nèi)容經(jīng)過本章的學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們能深刻理解自動(dòng)重合閘的意義、三相一次自動(dòng)重合閘的觀點(diǎn)，深刻理解對自動(dòng)重合閘的基本要求。熟習(xí)各樣自動(dòng)重合閘裝置的基本工作原理與動(dòng)作行為，熟悉有關(guān)的觀點(diǎn)、特色，掌握自動(dòng)重合閘與保護(hù)之間的關(guān)系。2）應(yīng)當(dāng)掌握的內(nèi)容①掌握單側(cè)電源和雙側(cè)電源自動(dòng)重合閘的特色，掌握有關(guān)參數(shù)的整定；②掌握三相迅速自動(dòng)重合閘的工作原理與要求；③掌握非同步自動(dòng)重合閘的工作原理與要求；④理解和掌握綜合自動(dòng)重合閘的特別問題；⑤掌握電流選相元件、電壓選相元件、阻抗選相元件的選相原理及應(yīng)用特色；⑥掌握綜合自動(dòng)重合閘裝置構(gòu)成的有關(guān)問題。3）應(yīng)當(dāng)嫻熟掌握的內(nèi)容①嫻熟掌握自動(dòng)重合閘的意義以及對其的基本要求；②嫻熟掌握三相一次自動(dòng)重合閘的觀點(diǎn)與原理；③嫻熟掌握和理解雙側(cè)電源線路三相自動(dòng)重合閘的特色；④嫻熟掌握無壓檢定和同步檢定自動(dòng)重合閘；⑤嫻熟掌握并深刻理解重合閘前加快保護(hù)動(dòng)作、重合閘后加快保護(hù)動(dòng)作的觀點(diǎn)及其工作原理；⑥嫻熟掌握相電流差突變量選相元件的選相原理和特色。2、本章要點(diǎn)與難點(diǎn)剖析本章學(xué)習(xí)的要點(diǎn)就是三相自動(dòng)重合閘。難點(diǎn)在于掌握其工作原理，包含有關(guān)內(nèi)容的原理。這部分的內(nèi)容學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們能聯(lián)合繼電保護(hù)課程的有關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)。3、本章典型例題（事例）剖析（解答）略。請大家聯(lián)合在光盤中介紹的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。4、本章作業(yè)①三相自動(dòng)重合閘、單相自動(dòng)重合閘、綜合自動(dòng)重合閘、重合閘前加快保護(hù)、重合閘后加快保護(hù)、潛供電流、不對應(yīng)啟動(dòng)等基本觀點(diǎn)的理解。②輸電線路裝設(shè)自動(dòng)重合閘的作用。③對自動(dòng)重合閘的基本要求。④三相一次自動(dòng)重合閘如何保證只重合一次⑤雙側(cè)電源線路裝設(shè)自動(dòng)重合閘有哪些特別問題需考慮？為何？⑥雙側(cè)電源線路三相自動(dòng)重合閘有哪些種類？各自適應(yīng)什么線路？⑦對無壓檢定和同步檢定重合閘，為何在無壓側(cè)還要投入同步檢定繼電器？為何雙側(cè)要按期切換？⑧自動(dòng)重合閘與保護(hù)的配合方式有哪兩種？⑨綜合自動(dòng)重合閘中為何要裝設(shè)選相元件？對選相元件有哪些要求？第四章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列1、本章學(xué)習(xí)要求1）應(yīng)熟習(xí)的內(nèi)容①自同期與準(zhǔn)同期各自的特色與差別；②同期條件不知足時(shí)造成危害的原由剖析，特別是對系統(tǒng)穩(wěn)固性的影響；③為何要采納線性整步電壓作為檢測信號？線性整步電壓與正弦整步電壓有什么不一樣？2）應(yīng)掌握的內(nèi)容①準(zhǔn)同期條件檢測的方法；②頻差方向鑒其他方法；③壓差方向鑒其他方法；3）應(yīng)嫻熟掌握的內(nèi)容①同步發(fā)電機(jī)并列的基本準(zhǔn)則；②同步發(fā)電機(jī)并列的三個(gè)理想條件；③實(shí)質(zhì)同步發(fā)電機(jī)并列的條件要求；④并列操作、準(zhǔn)同期、自同期、滑差頻次、恒定越前時(shí)間、恒定越前相位角、整步電壓等觀點(diǎn)；⑤自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的構(gòu)成及其各部分的作用；⑥自同期、準(zhǔn)同期的長處、弊端；⑦在同期斷路器合閘瞬時(shí)沖擊電流的計(jì)算；⑧頻次差與脈動(dòng)周期之間的關(guān)系；⑨恒定越前時(shí)間并列裝置的原理。2、本章要點(diǎn)與難點(diǎn)剖析本章學(xué)習(xí)的要點(diǎn)是準(zhǔn)同期并列條件及剖析，同步條件的檢測、頻差方向的鑒識(shí)、壓差方向的鑒識(shí)，恒定越前時(shí)間自動(dòng)并列裝置的原理剖析。難點(diǎn)也就在于原理剖析。3、章典型例題（事例）剖析（解答）①剖析下邊電路的原理。剖析：略，見光盤。②剖析下邊電路的工作原理，并說明其作用。剖析：略，見光盤。③剖析下邊電路的原理，并說明其作用。剖析：略，見光盤。4、本章作業(yè)①自同期、準(zhǔn)同期的觀點(diǎn)；②同步發(fā)電機(jī)并列的基本準(zhǔn)則是什么？為何？③并列操作能夠分哪幾類，有什么差別和特色？系統(tǒng)并列應(yīng)采納哪一種方式？④準(zhǔn)同期的理想并列條件是什么？實(shí)質(zhì)條件是什么？⑤發(fā)電機(jī)并列時(shí)，假如條件不知足會(huì)發(fā)生什么問題？或許說結(jié)果怎么樣？⑥利用線性整步電壓如何檢測發(fā)電機(jī)能否知足準(zhǔn)同期并列的條件？⑦比較半波與全波線性整步電壓的產(chǎn)生方法及其特色？⑧線性整步電壓的最小值不為零，對恒定越前時(shí)間有影響嗎？為何？⑨在準(zhǔn)同期并列時(shí)，檢測頻次差能否知足條件的方法有哪些？原理是什么？第五章自動(dòng)低頻減載1、章學(xué)習(xí)要求1）應(yīng)熟習(xí)的內(nèi)容①電力系統(tǒng)低頻運(yùn)轉(zhuǎn)的危害和自動(dòng)低頻減載的作用；②自動(dòng)低頻減載的誤動(dòng)的原由；③防備AFL誤動(dòng)的舉措。2）應(yīng)掌握的內(nèi)容①負(fù)荷的靜態(tài)頻次特征；②電力系統(tǒng)的動(dòng)向頻次特征；③AFL的工作原理；④AFL的整定原則。3）應(yīng)嫻熟掌握的內(nèi)容①負(fù)荷調(diào)理效應(yīng)的觀點(diǎn)，負(fù)荷調(diào)理效應(yīng)系數(shù)的物理意義；②自動(dòng)低頻減載裝置的工作原理；③確立功率缺額切除負(fù)荷的方法和意義。2、本章的要點(diǎn)與難點(diǎn)剖析本章學(xué)習(xí)的要點(diǎn)是自動(dòng)低頻減載裝置的原理及整定原則。難點(diǎn)在于對原理的理解。學(xué)習(xí)的過程中必定聯(lián)合光盤進(jìn)行學(xué)習(xí)。3、典型例題（事例）剖析（解答）略。4、本章作業(yè)①自動(dòng)低頻減載裝置的作用與意義是什么？②什么是負(fù)荷調(diào)理效應(yīng)、負(fù)荷調(diào)理效應(yīng)系數(shù)/③某系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的賣力不變，負(fù)荷調(diào)理效應(yīng)系數(shù)不變，在下邊兩種狀況下穩(wěn)固頻次能否相同？為何？（1）投入相當(dāng)于30%PL..N的負(fù)荷；（2）切除相當(dāng)于30%P的發(fā)電功率。第六章電力系統(tǒng)頻次和有功功率自L..N動(dòng)調(diào)理1、本章學(xué)習(xí)要求1）應(yīng)熟習(xí)的內(nèi)容①電力系