《自动装置原理》第三章练习参考答案.pdf

第三章 同步发电机励磁自动控制系统练习参考答案 一、名词解释一、名词解释 1励磁系统 答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备 和电路。 2发电机外特性 答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。 3励磁方式 答：供给同步发电机励磁电源的方式。 4无刷励磁系统 答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的 励磁系统。 5励磁调节方式 答：调节同步发电机励磁电流的方式。 6自并励励磁方式 答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。 7励磁调节器的静态工作特性 答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。 8.发电机调节特性 答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷I.Q的关系特性。 9调差系数 答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 10正调差特性 答： 发电机外特性下倾， 当无功电流增大时， 发电机的端电压随之降低的外特性。 11负调差特性 答： 发电机外特性上翘， 当无功电流增大时， 发电机的端电压随之升高的外特性。 12无差特性 答：发电机外特性呈水平当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外 特性。 13强励 答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电 机励磁增加到最大值。 二、单项选择题二、单项选择题 1对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A ) A保持机端电压恒定； B调节发电机发出的无功功率； C保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率； D调节发电机发出的有功电流。 2对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B ) A保持机端电压恒定； B调节发电机发出的无功功率； C调节机端电压和发电机发出的无功功率； D调节发电机发出的有功电流。 3当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功 sin d GG G X UE P =为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。 Asin G U； Bsin G E； Csin1 d X； Dsin。 4同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A电力系统正常运行时，维持发电机或系统的某点电压水平； B合理分配机组间的无功负荷； C合理分配机组间的有功负荷； D提高系统的动态稳定。 5并列运行的发电机装上自动励磁调节器后，能稳定分配机组间的( A )。 A无功负荷； B有功负荷； C负荷； D负荷的变化量。 8同步发电机励磁自动调节不包括( C )。 A自动励磁调节器； B继电强行励磁装置； C自动准同期装置； D自动灭磁装置。 9比例型励磁调节器可以看成一个以电压为被调量的( C )控制系统。 A正反馈； B闭环； C负反馈； D开环。 10三相全控桥式整流电路的工作状态( C )。 A只有整流状态； B只有逆变状态； C可以有整流和逆变两种状态； D只有灭磁状态。 11三相全控桥式整流电路，在时，工作在( A )状态。 150 15 在半导体励磁调节器的测量比较单元中， 设置正序电压滤过器的作用是( A )。 A提高调节器的灵敏性； B提高调节器的可靠性； C提高调节器的速动性； D提高调节器的灵敏性和速动性。 16与六相桥式整流电路配合的滤波电路应滤掉( B )Hz 为主的谐波分量。 A300； B600； C1200； D50。 17励磁调节器接入正调差单元后，发电机的外特性呈( C )特性。 A水平； B上翘； C下倾； D水平或上翘。 18励强调节器接人负调差单元后，发电机的外特性呈( D )特性。 A水平； B上翘； C下倾； D水平或上翘。 19调差单元的输出主要反映发电机( B )的变化量。 A有功电流： B无功电流； C负荷电流； D机端电压。 20增大励磁调节器的基准电压值，同步发电机的外特性( A )。 A平行上移； B调差系数增大； C不动； D平行下移。 21将发电机的外特性向上平移，发电机承担的无功负荷( A )。 A增大； B减小； C不变； D不一定。 22机端直接并联运行的发电机的外特性一定不是( C )。 A无差特性； B正调差特性： C负调差特性； D正调差持性和无差特性。 23两台正调差特性的发电机直接并联运行时，调差系数大的机组承担的无功电 流的变化量( B )。 A多； B少； C与调差系数小的机组一样多； D不确定。 24机端直接并联运行的发电机，无差特性的发电机组( A )。 A不得多于一台； B不能参与并联运行； C可以有多台参与并联运行； D只可以有两台参与并联运行。 25负调差特性的发电机可以( C )。 A与负调差特性的发电机直接并联运行； B与无差特性的发电机直接并联运行； C经升压变压器后并联运行； D与正调差特性的发电机直接并联运行。 26两台正调差特性发电机并联运行，可维持( B )的稳定分配。 A负荷； B无功负荷； C有功负荷； D机端电压。 27机端直接并联运行的几台发电机组的调差系数( B )。 A都应该为零； B都应该为正值； C都应该为负值； D无特殊要求。 28在励磁系统中，强励倍数愈大，强励效果( C )。 A愈差； B基本不变； C愈好； D不一定好。 29在励磁系统中，励磁电压响应比反映( D )。 A强励时间； B励碰系统的额定电压； C励磁系统能达到的最高电压； D励磁响应速度的大小。 三、填空题三、填空题 1同步发电机的励磁系统一般由（励磁功率单元）和（励磁调节器）两个部分 构成。 2与同步发电机励磁回路电压建立、 （调整）及必要时使其电压（消失） 的有关设备和电路总称为（励磁系统） 。 3同步发电机与无穷大系统并联运行时，调节励磁电流，可以改变（发电机发 出无功功率数值） 。 4对同步发电机，当励磁电流保持不变时，造成端电压下降的主要原因是（无 功电流）增大。 5同步发电机的外特性是指（发电机端电压）与（无功电流）之间的关系特性。 6自动励磁调节器在正常运行时，能按（机端电压）的变化自动地改变（励磁 电流） ，维持机端或系统某点电压水平。 7电力系统发生事故，导致电压降低时励磁系统应有很快的（响应速度）和 （足够大的强励顶值电压） ，以实现（强行励磁）作用。 8同步发电机的励磁方式是指（供给发电机励磁电源的方式） 。 9同步发电机的励磁方式有（直流励磁机供电） 、 （交流励磁机经半导体整流器 供电）和（静止励磁供电）三种。 10直流励磁机供电的励磁方式可分为（自励）和（他励）两种励磁方式。 11交流励磁机经半导体整流供电的励磁方式可以分为（他励交流励磁机静止整 流器励磁系统） 、 （他励交流励磁机旋转整流器励磁系统）和（自励交流励磁机静 止可控整流器励磁系统） 、（自励交流励磁机静止整流器励磁系统） 四种励磁方式。 12半导体型励磁系统中可控整流电路的作用是将（交流电压）变换为（可调的 直流电压）供给发电机励磁绕组或励磁机的励磁绕组。 13三相半控桥式整流电路是由三个（晶间管）和三个（二极管）组成。 14在三相半控整流桥正常工作时，触发脉冲的间隔为（120）的电角度。 15三相全控桥式整流电路，当控制角为（）时，工作在整流工 作状态为发电机提供（励磁电流） 。 00 900 90时，将负载电感L中储存的能且反馈给 交流电源，使负载电感L中的磁场能量很快释放掉。逆变的条件：负载必须是 电感性负载，且原来储存能量，即三相全控桥原来工作在整流工作状态；控制角 应大于 90o小于 180o，三相全控桥的输出电压平均值为负值；逆变时，交流侧 电源不能消失。 12何谓逆变角？逆变角过小时有何现象发生？ 答：在全控桥中，将(= 180为控制角)称为逆变角；逆变角过小时 出现逆变颠覆(或逆变失败)的现象。 13半导体励磁调节器有哪些主要单元？各单元有何作用？ 答：主要包括调差单元、测量比较单元、综合放大单元、移相触发单元和可控 整流单元。调差单元的作用：调整发电机外特性的调差系数，以满足发电机运 行的需求，保证并联运行机组间无功功率的合理分配；测量比较单元的作用：测 量发电机电压并变换为直流电压，再与给定的基准电压相比较，得出发电机电压 偏差信号；综合放大单元的作用：将电压偏差信号U和其他辅助信号进行综合 放大，提高调节装置的灵敏度，以满足励磁调节的需求；移相触发单元的作用： 将控制信号(即综合放大单元的输出电压） ：按照励磁调节器的要求转换成移 相脉冲，使控制角 C U 随的大小而变；可控整流单元的作用：通过移相触发单 元的触发脉冲触发晶闸管元件，将交流电压变换为可调的直流电压，供给发电机 励磁绕组，从而达到调节励磁电流的目的。 C U 14根据励磁调节器的静态工作特性，分析励磁调节器是如何具有维持机端电压 保持不变的能力？ 答：由励磁调节器的静态工作特性可知，在励磁调节器的工作区内，当升高， 就急剧减小，当降低，就急剧增加，使发电机端电压趋近于额定电 压在工作区内发电机电压变化极小，所以励磁调节器有维持机端电压保持不变 的能力。另外，当电力系统发生短路故障时，机端电压极度降低，此时迅速 增大，起到强励作用。 G U AER I G U AER I AER I 15对励磁调节器静特性调整的基本要求是什么？ 答：保证发电机在投入和退出运行时能平稳的改变无功负荷，不致发生无功功率 的冲击；保证并联运行的发电机机组间无功功率的合理分配。 16何谓自然调差系数？有何特点？ 答：对于按电压偏差进行比例调节的励磁调节器，当调差单元退出工作时，发 电机外特性的调差系数；自然调差系数是不可调节的固定值，不能满足发电机 的运行要求。 17励磁调节器静特性调整的内容有哪些？如何实现？ 答：励磁调节器静特性调整包括调差系数的调整和外特性的平移。利用励磁 调节器中的调差单元进行发电机外特性的调差系数的调整； 调整励磁调节器中发 电机基准电压值的大小，以平移发电机的外特性。 18在励磁调节器中为何要设置调差单元？ 答： 实现发电机外特性调差系数的调整， 以满足并联运行对发电机外特性的要求。 19平移发电机的外特性有何作用？ 答：保证发电机在投入或退出电网运行时，能平稳地转移无功负荷，不致发生对 电网的冲击。 20励磁调节器引入调差单元后，是不是其维持机端电压水平的能力差了？为什 么？ 答：不是。由于发电机加装自动励磁调节器后，自然调差系数一般都小于 1%。 近似为无差特性， 而这种无差特性不利于发电机组在并列运行时无功负荷的稳定 分配，所以也就不利于维持机端电压的水平，因此当励磁调节器引入调差单元 后，可以人为地增大调差系数，稳定并列机组间无功