自动装置习习题

1、1、请分析和比较自同期与准同期的特点、适用条件：自同期并列的特点：优点：并列过程不需调整发电机电压、频率，操作时间短，操作简单，档系统电压和频率降较低时，仍有可能把发电机并入系统，容易实现自动化；缺点：待并发电机未加励磁，并列时会从系统吸收无功，造成系统电压下降，产生很大的冲击电流，在合闸后与加励磁前时间内，系统电压对发电机短路，对机组可能产生不良影响。自同期并列的适用条件：在一定的控制技术水平下，发生电力系统事故、频率波动较大的情况，曾一度应用于水轮发电机组，作为处理系统事故的重要措施之一。准同期并列的特点：优点：并列时冲击电流小，不会导致系统电压降；缺点：并列过程中需要对发电机电压、频率进

2、行调整，并列时间较长，操作较复杂。自同期并列的适用条件：在电力系统正常运行下，是电力系统运行的主要并列方式。2、请归纳和总结同步发电机并列的基本准则、理想条件，以及这些条件不能满足时分别可能发生什么情况？基本准则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不超过倍的额定电流。（2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。理想条件：理想条件为 UG和Ux 的三个状态量全部相等,即(1) fG=fX，即频率相等；(2) UG=UX，即电压幅值相等；(3) e=0，即相角差为零。这时，并列合闸时产生的冲击电流为零，且并列后发电机与电网

3、立即进入同步运行，不会发生任何扰动。 当电压不等时, 冲击电动力对发电机定子绕组端部机械产生危害;当相角差较小时,冲击电流主要为有功分量,即合闸后发电机与电网间立刻交换有功功率,是机组联轴受到突然冲击; 若两者频率不等，则会产生有功冲击电流，其结果使发电机转速增加或减小，导致发电机轴产生振动。频率相差较大，将导致转子磁极和定子磁极间的相对速度过大，容易失步。3、请分析自动准同期装置各环节的工作原理；（1）频差控制单元。任务是检测?uG 与 UX 间的滑差角速度 ws ，且调节发电机转速，使发电机电压的频率接近于系统频率。（2）电压控制单元。它的功能是检测 uG 与 UX 间的电压差，且调节发电

4、机电压 uG 使它与UX 间的电压差值小于规定允许值，促使并列条件的形成。（3）合闸信号控制单元。检查并列条件，当待并机组的频率和电压都满足并列条件，合闸控制单元就选择合适的时机，即在相角差等于零的时刻，提前一个“恒定越前时间”发出合闸信号。4、在同期信号检测中为什么要从脉动电压中进一步提取整步电压，并分析半波和全波线性整步电压的工作原理；提取整步电压：经过滤波降压等处理，是最后得到的电压幅值差、频率差，反映合闸相角差e的变化规律，使信息更便于检测分析。线性整步电压的周期是滑差周期，能够反映频率的大小，线性整步电压随时间变化过程对应相位差的变化过程，所以利用其周期可以检测是否满足频率差的调节，利用电压随时间变化过程确定合闸时刻使相位差满足条件。全波线性整步电压较半波多了一倍矩形脉冲，因而可适当减小滤波器时间常数，使其性能有所改善。5、请根据自动化程度分析不同发电厂同期装置的基本配置，并简述理由；（1）半自动准同期并列装置没有频差调节和电压调节功能，只有合闸信号控制单元；待并发电机的频率和电压由运行人员监视和调整；当频率和电压都满足并列条件时，并列装置就会在合适的时刻发出合闸信号。（2）自动准同期并列装置设置了频率控制单元、电压控制单元和合闸信号控制单元；待并发电机的频率或电压都由并列装置自动调节；当