电力系统自动化习题及答案

精选文库第一章发电机的自动并联练习问题同步发电机的并网方式有几种，操作步骤有什么不同？ 并网效应有什么特点？分类：准同步，从同步步骤：准：待机时励磁发电机，调整其参数，满足并联条件，并组装到电网中。自：待机中不励磁电机，转速接近同步转速时，接通并联断路器，然后励磁，从系统引入同步。特点：准冲击电流小，接通后机组可快速同步运行，对系统的影响最小自：速度快，控制操作简单，冲击电流大，系统吸收无效，系统电压短时间降低。2、同步发电机准同步并联的理想条件是什么？实际条件的公差是多少理想条件：实际条件(待机发电机和系统)振幅相等： UG=UX的电压差Us不得超过额定电压的5%-10%频率相等：G=X频率差不超过额定的0.2%-0.5%相位角相等：e=0(G=X )相位差接近，误差为5以下3、振幅和频率分别不满足准同步理想并联条件时，对系统和发电机有什么影响？振幅差：接通时产生冲击电流，性质无效，发电机定子绕组产生力。频率差：由于频率的不均匀而产生电压差，该电压差发生变化，变化值在0-2Um之间。 该瞬时值的振幅规则性地大幅变化的电压成为拍振电压。 由此产生的差拍电流也发生很大变化，由有效成分和转子电流产生的转矩也发生很大变化，使发电机振动。 如果频率差很大，则不能引入同步。什么是正弦脉动电压？ 怎样获得？ 投入所需要的信息是什么？ 怎样从波形中得到？什么是线性整步电压？ 如何获得线性整步电压？ 线性整步电压的特征是什么？6 .线性整步电压形成电路由几个部分组成？ 各部分的作用是什么？根据电网电压和发电机的端子电压波形标绘了各部分对应的波形图。书第13页，图1-12构成：由整形电路、相敏感电路、滤波电路构成作用：整形电路：将Ug和Ux的正弦波变换为与其频率和相位相同的方波，其振幅与Ug和Ux无关。相敏电路：两个输出信号电平同时输出高电平，两者不同时输出低电平。滤波电路：由低通滤波器和发射极跟随器构成，为了得到线性整相电压Us和e的线性相关性，使用滤波器对波形进行平滑化7 .简述投入条件的计算过程。步骤1 :计算us min，如果是UsminUSy，则向步骤2调整g，变更UG步骤2 :sy的计算Step 4:如果ssy，则不继续Step 4，则调整g，改变G、s=G-X步骤4 :e的计算：e=tYJs步骤5 :e -ey如果不投入，则调整g改变G，e8 .简述同步发电机并联后从异步到同步的过程(寻求制图合作)。书第7页，图1-4说明： 1、当发电机电压Ug超过电网电压Ux，发电机发出电力时，发电机通过制动减速，当Ug延迟不吸收Ux时，发电机加速。2 .发电机合并后立即转为a电，Ws下降到达b点，Wg=Wx，e最大，w下降，e下降，处于原点，Ug=Ux-e=0，WgWx超过原点后e 0， WG上升总之。 A-b-0-c、c-0-a由于阻尼等影响，摆动宽度逐渐减小至同步角9、准同步并联为什么在=0之前提前发出投入脉冲？ 提前期取决于什么？ 一定越前时间并列装置的一定越前时间如何设定？10、一定越前时间并列装置如何检测sSY？如果|ta|tyj|即，恒定前进角电平检测器在恒定前进时间电平检测器的操作中失败，则这个Ws表示这个Ws小于可允许的滑差的频率Wsy11、一定越前时间并联装置如何检测发电机电压和系统电压的超前延迟？数字自动同步装置的主要输入信号和输出信号是什么输入信号：从发电机和母线变压器二次侧交流电压信号中提取交流电压振幅信号、频率测量信号输出信号：发电机同步转速调节的增速、减速信号、发电机电压的升降压、降压信号、并联断路器接通脉冲控制信号第二章同步发电机励磁自动控制系统1、同步发电机励磁自动调节的作用是什么？(1)电力系统正常运行时，保持发电机或系统某一点的电压电平(2)在并联运转发电机之间，合理分配单元间的无效负荷(3)提高发电机的静稳定极限。(4)提高系统的动态稳定(5)限制发电机突然卸载时的电压上升(六)发电机故障时，将发电机快速退磁。2、同步发电机励磁系统有哪些特点？答：直流励磁机：结构简单，机械整流转向，维护量大，成本高，励磁系统容量受限b :交流励磁系统：励磁系统的容量不受限制，不受电网干扰，可靠性高，维护量少，绝缘寿命长，但不能直接测量励磁电路，不能检测整流元件的动作，整流元件要求高可靠性。c :静止励磁系统：结构简单，不需要可靠的通州励磁机，可缩短主轴长度，得到快速的励磁电压响应速度什么是静态稳定？ 暂时稳定是什么？静态稳定：在电力系统正常运转状态下，受到微小干扰而恢复原来运转状态的能力暂态稳定：是指电力系统在某一正常运行方式下突然受到较大干扰后，转移到新的稳定运行状态还是恢复到原来的运行状态的能力什么是强烈鼓励？ 激励的基本作用是什么？有两个衡量增强绩效的指标吗？ 具体指标是什么，如何定义？概念：系统电压大幅下降时，发电机励磁电源自动快速增加励磁电流的作用叫做强励磁。作用： (1)作用：有利于电力系统的稳定运行有助于继电保护的正确动作有助于缩短短路故障切除后母线电压的恢复时间有助于电动机的自起动过程指标：强激励倍数KHSE励磁电压响应比什么是退磁？ 常见的三种退磁方法是如何实现的？(1)减磁：尽快将发电机励磁绕组的磁场减弱至最低。(2)减磁方法：励磁绕组退磁恒阻放电而使转子励磁绕组自动地消除放电电阻励磁绕组对非线性电阻放电退磁； 在该全减磁期间，在转子绕组端子电压成为最大值的状态下，保持励磁电路被切断的位置应用控制整流桥逆变器退磁的晶闸管有缘特性进行转子电路的快速退磁6 .励磁调节器的基本结构是什么？ 描绘了自动励磁控制系统的框图。书的图2-24基本构成部分：测量比较单元、综合放大单元、移相触发单元、自动手动切换。7 .励磁调节器静态特性调整的基本要求是什么？a .保证并联运行发电机组间无功电流的合理分配，即改变调整系统。b .保证发电机能够顺利接通和退出，顺利改变无效负载，即上下平移无效调整特性，以免发生无效功率冲击现象8、什么是同步发电机组的自然调整系数？成比例地调整电压偏差励磁调节器，在调差单元结束动作时，发电机外特性的调差系数是不能调整的固定值调差单元退出时的发电机外特性的调差系数用Kadjo表示。 其值一般小于1，无法调整，几乎没有差别，无法满足发电机的运行要求。9 .在励磁调节器上设置调整单元吗？ 如何进行正调差配线和负调差配线？ 对励磁调节系统外的特性有什么影响？a .设置调整单元是为了进行发电机外特性调整b、正接线：在发电机变压器的二次侧，a、c二相分别与Ra、Rc串联连接，Ra导入Ic、Rc。 极性为Va IcRa和Vc-IaRc负配线：与正配线类似，但极性变为Va-IcRa和Qc IaRc直流发电机的外部特性发挥什么作用？发电机接通或退出电网运转时，为了不给电网带来冲击而直线移动负载，需要依赖于直线移动发电机的外部特性。 (转移无效)11、自动励磁调节器的限制控制信号有哪些，分别起着什么样的作用？a、最小磁限制：发电机组的进相运行满足静稳定条件，限制发电机在容许进相容量曲线上，防止发电机定子端部过热。b、瞬时电流限制：励磁机电压达到发电机容许励磁峰值电压的数倍时，立即限制励磁机的励磁电流，防止危害发电机的安全运行c、最大励磁限制：防止发电机转子绕组长时间过励磁d、螺栓/公顷：防止发电机端子电压和频率比过高12 .如何通过设置反馈电路提高励磁控制系统的稳定性？ 将描述对应于系统配置框图的传递函数框图。第三章电力系统频率和有效功率调节1、为什么频率调节和有效功率调节不能分割？系统负载功率增加会导致系统功耗不足。 此时，单元的转速降低，系统整体的频率降低。 可知系统频率的变化是由于发电机的负载电力和原动机的输入电力的平衡被破坏的缘故2、负载的频率效应为什么起着减轻系统能量不均衡的作用？系统频率变化时，整个系统的有效负荷也必须变化。 该有效负载随频率变化的特性称为负载的功率-频率特性，在负载的静态频率特性中，也称为负载的调节效果。 随着频率增加，负载的功率需求增加，阻抗频率增加，并且频率减小。 随着负载需求电力的下降，抑制频率的下降3 .在一些电力系统中，与频率无关的负载占28%，与频率的一次谐波成比例的负载占41%，与频率的二次谐波成比例的负载占11%，与频率的三次谐波成比例的负载占20%。 当系统频率从50Hz下降到48Hz时，系统KL*的值是多少？4、电力系统的频率一次调节和二次调节的区别是什么随着系统负载的增加，频率开始下降，调速器开始工作，单元的输入功率增加，经过一定时间后，运转点稳定在接近50Hz，调整结束时，频率和额定偏差调整得较大，在结果上存在差异。二次调节频率可以根据调频器反应系统的频率变化来调节动力阀的开度以调节转速，表现调节特性的上下偏移，从而确保调节结束时的频率与额定偏差较小，或者调节零的结果没有差异。5、调速器故障区对调频有什么影响？并联运行的发电机组之间的有效功率分配会产生误差和频率误差。 有效功率分配的最大误差与故障度成正比，与调整差系数成反比。6 .如何确定电力系统频率的稳定运行点？在稳定频率下，发电单元功率-频率时性与负载的功率-频率特性曲线的交点是电力系统的稳定运转点7、改进电力系统调频常用的主导发电机法、积差法、积差法，写出各调频方程，分析各自的工作特点。什么是区域控制误差ACE？ 如何判断负荷变动发生的区域？ 如何实现联系人的无功率流？9、什么是等微增率基准？ 为什么能按照这个标准最经济地运营电力系统？运行的发电机组分配负荷，使微增率相等。随着系统的微增率的增加，各电厂的微增率bi也相应增加，各电厂的发电功率也相应增加，系统的功率平衡、频率恢复到额定值。最经济的分配方案：系统中的调频电厂运行如下系统微增长率各发电厂微增率各发电厂线损的微增率，即10、AGC的基本任务是什么？调整分配的负荷分配式是什么？为什么它是理想的分配方法？11、什么是ZPJH？为什么要执行ZPJH？为什么低频负荷时切除的负荷小于有效不足？第四章电力系统电压和无功功率调整1、电力系统常用的无功功率电源有哪些特点？电源类型输出特性元件特性同步发电机是无效电源，也是有效电源旋转元件同步照相机可以输出无功功率，也可以吸收无功功率旋转元件并联电容器只能输出感应性无功功率，提高补偿点电压静止元件静止无功补偿器输出电感性和电容性无效，提高或降低补偿点的电压静止元件2、我国规定的各类用户的容许电压偏移量是多少？35kV以上的电压供给负载：5%10kV以下电压供给的负载：7%低压照明负载：5%、-10%农村电网(正常):7.5%，-10%农村电网(事故):10%，-15%3、某变压器铭牌参数为SN=31.5MVA、11022.5%/6.3kV，至高压侧的线路阻抗为ZT=2.5 j40。 线路终端的最大负载功率为30 j15MVA，最小负载功率为12 j7MVA。 变压器高压侧的最大负载时的电压为110kV，最小负载时的电压为114kV。 该负载母线的容许电压范围为66.6kV。 尝试选择变压器抽头。4、电力系统常用的电压控制措施是什么，控制原理是什么？U1=120